学案28化学平衡的移动和化学反应进行的方向.ppt

学案28 化学平衡的移动和化学反应进行的方向,轻松学教材,一影响化学平衡移动的因素,1.对平衡移动概念的理解,2.影响化学平衡移动的因素(1)浓度其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动,此时v正v逆;反之,如果减小反应物浓度或增大生成物浓度,可使化学平衡向逆反应方向移动,此时v正v逆,(2)压强对有气体参加的可逆反应,反应前后体积发生变化时,若其他条件不变,增大压强会使平衡向气体体积缩小的方向移动,反之向气体体积扩大的方向移动气体体积在反应前后保持不变的反应,则改变压强对平衡无影响(3)温度其他条件不变时,升温使平衡向吸热反应方向移动;降温使平衡向放热反应方向移动对于一个可逆反应,如果正反应放热,则逆反应一定吸热,3.勒夏特列原理勒夏特列原理(平衡移动原理):已达平衡的可逆反应,如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向着减弱这种改变的方向移动减弱:平衡移动只能减弱条件改变对平衡的影响,不能完全消除这种改变,更不能扭转这种改变,二焓焓变及熵熵变1.在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程称为自发过程2.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能自发进行的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应能自发进行,还有些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行,因此,反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素,3.熵是用来描述体系混乱度的一个物理量,符号为S,熵值越大,体系混乱度越大,在同一条件下,不同物质的熵不同,而同一物质的熵与其24聚集状态及外界条件有关,如对同一物质来说,S(g)S(l)S(s)4.反应的熵变S为反应产物总熵与反应物总熵之差熵变的数值通常是正值,为熵增加反应,熵增加有利于反应自发进行,而有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行因此熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一因素,5.在温度压强一定的条件下,化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,反应方向的判据为H-TSH-TS0,反应不能自发进行这个判据用文字表述为:在温度压强一定的条件下,自发反应总是向H-TS0的方向进行,直至达到平衡状态此判据指出的是在温度压强一定的条件下,反应自动发生的趋势,即反应发生的可能性,它并不说明在该条件下可能自发进行的反应能否实际发生,体验热身,1.(2009海口一模)将CoCl2溶解于盐酸中可以形成粉红色 蓝色,下列说法正确的是()A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小B.该反应的平衡常数C.将盛有CoCl2和盐酸混合液的试管置于热水中,试管内溶液为红色D.增大Cl-浓度,平衡向正反应方向移动,Co2+Cl-浓度都减小,答案:B解析:升高温度,正逆反应速率都增大,A错;该反应的正反应为吸热反应,所以在热水中平衡向正反应方向移动,溶液为蓝色,C错;增大Cl-浓度,平衡向正反应方向移动,Co2+浓度减小,而Cl-浓度增大,D错,2.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()A.反应达到平衡时,若两种反应物的转化率相等,则起始投入的n(NH3)n(O2)=45B.反应达到平衡后,对体系一直进行加压,平衡总是向逆向移动C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平衡不移动D.当v正(NH3)v正(NO)=11时,说明该化学反应已经达到平衡,答案:A解析:平衡时,反应物的转化率相等,则起始投入量之比应该等于化学计量数之比,故A正确;当加压到一定压强时,气态水变为非气态水,平衡向正向移动,故B错;充入稀有气体而压强不变,相当于增大容积,平衡向体积增大的方向移动,C错;无论是否平衡,NH3NO的正反应速率之比都等于化学计量数之比,故D错,3.某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g)2E(g),若开始时只充入2 mol E(g),达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体,达到平衡时M的转化率为()A.20%B.40%C.60%D.80%,答案:C,解析:该反应从逆反应开始建立平衡,由于是一密闭容器,随着反应的进行,压强增大20%,即混合气体的总物质的量增大20%,则达到平衡时混合气体的总物质的量为2 mol(1+20%)=2.4 mol,而反应中ME的化学计量数又相等,说明生成N的物质的量为0.4 mol若充入2 mol M,1 mol N与直接充入2 mol E属等效,达到平衡时N也为0.4 mol,则M为0.8 mol,故M的转化率为,4.一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),根据题意完成下列各题:(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=_,升高温度,K值_(填“增大”“减小”或“不变”)(2)在500,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_,减小,(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是_a.氢气的浓度减小b.正反应速率加快,逆反应速率也加快c.甲醇的物质的量增加d.重新平衡时,n(H2)/n(CH3OH)增大,bc,(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是_(用化学方程式表示),解析:(1)由图像可知,达到平衡后,升高温度,甲醇的物质的量减小,平衡向左移动,则正反应为放热反应 升温平衡左移,K减小(2)反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=2v(CH3OH)=(3)对于CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),增大压强,压缩体积,正逆反应速率都增大,平衡向右移动,甲醇的物质的量增大,H2的物质的量减小,但是体积缩小,H2的浓度增大,bc正确,(4)Cu2O+CO 2Cu+CO2,因为CO还原Cu2O,使Cu2O减少,为了维持Cu2O的量不变,加入少量CO2抑制Cu2O与CO的反应,5.(2008江苏)将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550 时,在催化剂作用下发生反应:(正反应放热)反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积为标准状况下的体积),请回答下列问题:(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_(填字母)a.SO2和SO3浓度相等b.SO2含量保持不变c.容器中气体的压强不变d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e.容器中混合气体的密度保持不变,bc,(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是_(填字母)a.向装置中再充入N2b.向装置中再充入O2c.改变反应的催化剂d.升高温度,b,(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示,写出计算过程),(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液中,生成沉淀多少克?(计算结果保留一位小数),10.5 g,解析:本题主要考查化学平衡的标志平衡移动化学平衡计算等知识点(1)平衡的本质是正逆反应速率相等,但d不对,SO3的生成速率与SO2的消耗速率是同一方向的反应速率,是指正反应的反应速率a只能说明反应过程中某个瞬间可能出现的浓度,但可能下一个瞬间又变化了,所以不能作为平衡的标志e由于体积不变,质量不变,反应过程中气体的密度一直不变,所以在体积固定的容器中,密度不能作为平衡的标志而bc能体现出物质的量不再变化,可以作为平衡的标志,(2)向体积固定的密闭容器中充入N2,总压强虽然增大,但对浓度没有影响,所以平衡不移动加入催化剂,也不会对平衡产生影响,不会提高转化率由于反应是放热反应,升高温度反应逆向进行,SO2的转化率降低充入O2,使平衡右移,SO2的转化率提高,选b,(3)根据题意可以分析出平衡后硫的氧化物共0.95 mol,根据硫守恒可以分析出反应前二氧化硫为0.95 mol,平衡时O2的物质的量为0.25 mol,即反应消耗O2为0.7 mol-0.25 mol=0.45 mol,很快得出消耗SO2为0.9 mol,所以SO2的转化率为94.7%(4)由于SO2不跟氯化钡溶液反应生成沉淀,所以沉淀只有硫酸钡,重点探究,对勒夏特列原理的理解1.平衡的移动只是减弱这种改变,而不是抵消这种改变2.该原理存在于各个体系中,不只局限于化学平衡,其他如溶解平衡电离平衡水解平衡等该原理均可适用(1)气体的溶解平衡如:当加入NaClCaCO3时,平衡会发生移动当收集Cl2SO2CO2H2S时往往分别通过饱和的NaClNaHSO3NaHCO3NaHS溶液以除去可能有的酸性气体,且抑制要收集气体的溶解,【例1】对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)Hv(逆)加入催化剂,B的转化率提高,A.B.C.D.解析:A是固体,其量的变化对平衡无影响;而增大B的浓度,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动,v(正)v(逆);升温v(正)v(逆)均增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反应方向移动;压强增大平衡不移动,但v(正)v(逆)都增大;催化剂不能使化学平衡发生移动,B的转化率不变答案:B,【方法归纳】(1)在分析化学反应速率和化学平衡的综合题目时,一定要把外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响区分开即抛开影响化学平衡移动的因素,只考虑影响化学反应速率的因素来分析速率的变化而化学平衡移动方向的判断则要依据形成平衡可逆反应的特点来确定(2)分析化学平衡移动问题通常分三步:第一,总结可逆反应特点:是否是有气体参加的反应?气体总体积在反应前后如何变化?哪个方向是吸热方向?第二,判断反应容器:是恒容容器还是恒压容器?是固定容器还是有变化的容器?第三,应用勒夏特列原理作出判断,类比迁移,1.已知C(s)+CO2(g)2CO(g)H0该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正反应方向进行的是()A.升高温度和减小压强B.降低温度和减小压强C.降低温度和增大压强D.升高温度和增大压强,答案:A解析:先分析该反应的特点:正反应是气体体积增大的反应,正反应是吸热反应;再根据平衡移动原理判断改变条件时对化学平衡的影响,对照选项得出答案该反应为气体体积增大的吸热反应升高温度减小压强均有利于平衡正向移动降低温度和增大压强则有利于平衡逆向移动故A项正确,难点探究,化学平衡相关图像1.速率时间图此类图像定性揭示了v正v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动等定变”的基本特征,以及平衡移动的方向等如N2+3H22NH3 H0,建立平衡后加热对速率的影响如下图所示:,2.浓度时间图此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况如A(g)+B(g)3C(g)的反应情况如下图所示,此类图像注意各物质曲线的折点(达平衡)时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式的化学计量关系,3.全程速率时间图如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化情况如右图所示,解释原因:AB段(v渐增),因反应为放热反应,随着反应的进行,温度渐增,导致反应速率的渐增;BC段(v渐小),则主要因为随反应的进行,溶液中c(H+)渐小,导致反应速率的减小故分析时要抓住各阶段的主要矛盾,认真分析,4.含量时间温度(压强)图常见形式有如下图所示的几种(C%指某产物的含量,B%指某反应物的含量),在其他条件不变时,改变任一条件,如使用催化剂或升高温度或增大压强,都能缩短达到平衡的时间这种图像的折点表示达到平衡的时间,反映了速率的大小,可以确定T(p)的高低(大小),水平线高低对应平衡移动方向,(a用催化剂,b不用)(T1T1,正反应为放热反应)(p1p2,正反应为气体体积减小的反应)(p2p1,正反应为气体体积增大的反应),5.恒压(温)线该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下图所示:,【例2】(2008全国理综)已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-1 025 kJ/mol,该反应是一个可逆反应若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是(),解析:正反应为放热反应,升高温度,反应速率增大,平衡左移,NO含量降低,A项正确,C项错误;正反应是体积增大的反应,增大压强平衡左移,NO含量降低,B项正确;加入催化剂可加快反应速率,缩短到达平衡的时间,D项正确答案:C,【方法归纳】改变外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响,可用各种图像来表示解答图像题的方法与思路如下:(1)看懂图像:一看“面”(即看清横坐标和纵坐标);二看“线”(即看线的走向变化的趋势);三看“点”(即看线是否通过原点,两条线的交点及线的拐点);四看要不要作辅助线(如等温线等压线);五看定量图像中有关量的多少(2)联想规律:即联想外界条件对化学速率和化学平衡的影响规律(3)作出判断:依题意仔细分析,作出正确判断特别值得注意的是:图像中有三个量时,应确定一个量不变,再讨论另两个量的关系,可谓“定一议二”,曲线中先出现拐点的,该曲线在所示条件下先出现平衡,该曲线所示的温度或压强较高,可谓“先拐先平”如果曲线反映为达到平衡的时间不同但平衡状态相同,则可能是加入催化剂或对气体体积不变的反应改变压强使其速率发生变化但平衡不移动,或是几种等效平衡的曲线化学反应速率在平衡图像中往往隐含出现,曲线斜率大的表示速率快,相应的条件可能是温度高或压强大或使用了催化剂,类比迁移,2.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量):,根据以上规律判断,下列结论正确的是()A.反应:H0,p2p1B.反应:HT2C.反应:H0,T2T1或HT1答案:BC,解析:反应,温度升高,A的转化率降低,说明化学平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,Hp1,A项不正确;由题给反应的图示可知T1T2,温度升高时n(C)减少,说明平衡向逆反应方向移动,故正反应放热,HT2,D项不正确,实验探究,课本实验回顾1.浓度对化学平衡的影响(1)实验目的:了解和掌握在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度可使化学平衡移动(2)实验原理FeCl3+3KSCN 3KCl+Fe(SCN)3(血红色溶液)Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血红色溶液)(离子方程式),(3)实验步骤在一小烧杯里混合10 mL 0.01 mol/LFeCl3溶液和10 mL 0.01 mol/L硫氰化钾溶液,溶液变红色将此溶液分装于三支试管ABC中,向A中加入少量1 mol/L FeCl3溶液,向B中加少量硫氰化钾溶液观察可知AB试管的颜色加深,(4)实验点评:本实验关键是开始混合的溶液一定要稀(0.01 mol/L),后来加入的溶液一定要浓(1 mol/L),即浓度差要大;若第一步所配溶液颜色过浓,则不便颜色的对比观察,应加水稀释至浅红色,2.温度对化学平衡的影响(1)实验目的:了解和初步掌握在其他条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;温度降低会使化学平衡向着放热反应的方向移动(2)实验原理:2NO2(红棕色气体)N2O4(无色气体)H=-57 kJ/mol,(3)实验步骤:将盛有NO2和N2O4平衡混合气体的两瓶用橡胶管连通,一段时间后用夹子夹住橡皮管,将A瓶置于热水中,B瓶置于冰水中(如下图),观察现象,【实验设计】如下图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入无水CaCl2,在(3)中加入NH4Cl晶体,(2)中不加其他任何物质,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅,下列叙述正确的是(),A.CaCl2溶于水时放出热量B.烧瓶(1)中气体的压强不变C.NH4Cl溶于水时放出热量D.烧瓶(3)中气体的压强增大答案:A,走出误区,浓度与体积分数的概念混淆在分析平衡移动的过程中由于误认为气体的浓度与体积分数相同而导致误解其实气体的体积分数就是物质的量分数,与体积无关,平衡移动过程中必伴随体积分数的变化而浓度除与物质的量有关外,还与体积有关对浓度定量判断时要注意到勒夏特列原理中的“减弱”二字,未抓住可逆反应的特点分析问题而导致错误在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应因此化学平衡的建立既可以从正向开始,也可以从逆向开始,若不能抓住此特点则很容易导致漏解同时要注意在化学平衡的计算中对可逆反应中的可逆性即“不为0”原则的应用,因材施教,平衡正向移动与反应物转化率的关系平衡正向移动时反应物的转化率如何变化,这要根据具体反应引起平衡移动的具体原因而定,不能一概而论(1)由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时,反应物的转化率必定增大(2)由于增加反应物浓度而引起平衡正向移动时,有以下几种情况:对于反应物不止一种(不考虑固体反应物)的可逆反应,如N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡时增加N2的浓度,平衡正向移动,H2的转化率增大,而N2的转化率减小,对于反应物只有一种的可逆反应(并规定起始时只有反应物),若反应前后气体分子数不变,如2HI(g)H2(g)+I2(g),则无论增大还是减小HI的浓度,HI的转化率都不改变;若反应后气体分子数减少,如2NO2(g)N2O4(g),则增大NO2的浓度,NO2的转化率增大;若反应后气体分子数增多,如2NH3(g)N2(g)+3H2(g),则增大NH3的浓度,NH3的转化率减小,备用选题,1.下列反应中,在高温下不能自发进行的是()B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g),答案:A解析:ABCD都是分解反应,都是吸热反应,BCD三个反应又都是熵增的反应,所以能自发进行;A是熵减小的反应,在高温下也不能自发进行,2.25和1.01105Pa时,反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.76 kJ/mol自发进行的原因是()A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减小的反应D.熵增加效应大于能量效应答案:D解析:由于反应能自发进行,则H-TS0,则S0,所以选D,3.在某温度时将2 mol A和1 mol B两种气体通入容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)xC(g),2 min时反应达到平衡状态,经测定B的物质的量为0.4 mol,C的反应速率为0.45 mol/(Lmin)下列各项能表明该反应达到平衡的是()A.vA(正)vB(逆)=21B.混合气体密度不再变化C.混合气体压强不再变化D.A的转化率不再变化,答案:AD,解析:由题意知,平衡时n(C)=0.45 mol/(Lmin)2 L2 min=1.8 mol根据2A(g)+B(g)xC(g)知:开始 2 mol 1 mol 0 mol平衡 0.4 mol 1.8 mol变化 0.6 mol 1.8 mol由变化量与化学计量数成正比可知x=3A说明反应2 mol A同时生成1 mol B,达平衡状态;B密度始终不变;C压强始终不变(V=0);D可作为判据,4.一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),达到平衡后改变下列条件,SO3气体平衡浓度不改变的是()A.保持温度和容器体积不变,充入1 mol SO3(g)B.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol SO3(g)C.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol O2(g)D.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol Ar(g),答案:B解析:充入1 mol SO3相当于充入1 mol的SO2和0.5 mol的O2,即在恒温恒压下,由于新充入的SO3转化成的SO2和O2的量之比与起始充入的SO2和O2的物质的量之比相同,故平衡等效,因此c(SO3)平不变,5.已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980 K时,H-TS=0,当体系温度低于980 K时,估计H-TS_0(填“”“”或“=”);此时反应_自发进行(填“能”或“不能”);当体系温度高于980 K时,H-TS_0在冶金工业中,以C作为还原剂,温度高于980 K时以生成_为主,低于980 K时以_为主,能,CO,CO2C,解析:当温度T=980 K时,H-TS=0,则该反应处于平衡状态,由方程式分析可知该反应为熵减反应,S980 K时,H-TS0,正反应不能自发进行,逆向能自发进行,所以T980 K时,反应逆向进行,以生成CO为主;当T980 K时,反应正向进行,以生成CO2C为主,6.在密闭容器中,给CO和H2O(g)的混合物加热时,达到下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),在800 时,该反应平衡常数等于1,若用2 mol CO和10 mol H2O(g)相互混合,并加热到800,求CO转化为CO2的转化率,答案:83.3%,解析:CO(g)+H2O(g)FY=CO2(g)+H2(g)开始/mol 2 10 0 0转化/mol x x x x平衡/mol 2-x 10-x x x由于反应在800 时进行,该反应的平衡常数为1,则,即x2=(10-x)(2-x),则x=故CO的转化率为100%=83.3%,高效作业,一选择题1.(2010南京市金陵中学高三学情分析样题)氨催化氧化是硝酸工业的基础,在某催化剂作用下只发生主反应和副反应,有关物质产率与温度的关系如图,下列说法中正确的是()A.工业上氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780840 之间B.工业上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.72.0,主要是为了提高反应速率C.加压可提高NH3生成NO的转化率D.N2氧化为NO的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+181.5 kJ/mol,答案:AD解析:在780840 之间NO的产率最高,A选项正确增大O2的用量主要是提高NH3的转化率,B选项不正确加压对于反应或有利于平衡逆向移动,降低NH3生成NO的转化率,C选项不正确由方程式-得2O2(g)+2N2(g)=4NO(g)H=+363 kJ/mol,化简得N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+181.5 kJ/mol,故选项D正确,2.(2009安徽理综)汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g);H=-373.4 kJ/mol在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是(),答案:C解析:H=-373.4 kJ/mol,温度升高,平衡向逆反应方向移动,K减小,CO转化率降低,故AB两项错;K只与温度有关,C项正确;D项增大N2的物质的量,平衡左移,则NO转化率降低,所以D项错,3.(2009广东单科)取五等份NO2,分别加入温度不同容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)H0反应相同时间后,分别测定体系中NO2的质量分数w(NO2),并作出其随反应温度(T)变化的关系图下列示意图中,可能与实验结果相符的是(),答案:BD解析:B项,反应达平衡后,升高温度平衡左移,w(NO2)增大;D项,反应未达平衡时,升高温度反应向右进行趋于平衡,w(NO2)减小,达平衡后升高温度,平衡左移,w(NO2)增大,故选BD,4.(2009北京理综)已知:H2(g)+I2(g)2HI(g)H0有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI0.2 mol,相同温度下分别达到平衡欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是()A.甲乙提高相同温度B.甲中加入0.1 mol He,乙不变C.甲降低温度,乙不变D.甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2,答案:C解析:0.2 mol HI相当于H2I2各0.1 mol,所以甲乙在题述情况下达到的平衡是等效的A项,甲乙提高相同温度,仍等效;B项,甲中加入0.1 mol He对反应无影响;C项,甲降低温度,平衡右移,HI的浓度增大;D项,甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2,平衡都向右移动,HI的浓度都增大并保持相等,5.(2009重庆理综)各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是(),答案:D解析:A项,加入CH3COONa使CH3COOH的电离平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大;B项,加入KCl,对平衡没有影响,c(Fe3+)不变;C项,加入氩气,原平衡分压减小(因平衡为恒压过程),平衡左移,H2转化率减小,6.(2009四川理综)在一体积可变的密闭容器中加入一定量的XY,发生反应mX(g)nY(g)H=Q kJ/mol反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度气体体积的关系如下表所示:,下列说法正确的是()A.mnB.Q0C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减少D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动答案:C,解析:升温,c(Y)增大,平衡右移,所以,Q0,BD错误;气体体积增大1倍,若平衡不移动,c(Y)应减小为原来的一半,现c(Y)比一半大,即减压平衡向右移动,mn,A错,C对,答案:B,解析:选项B中气体转化为液体,混乱度减小,8.在常温下,下列可逆反应的平衡移动伴随有颜色的变化,但颜色变化不受压强变化影响的是(),答案:D,解析:压强对液态固态反应体系影响甚微,9.化学平衡常数(K)是表示化学反应限度的一个重要参数,该常数表示的意义是可逆反应进行的程度,K值越大,表示的意义错误的是()A.温度越高B.反应物浓度越小C.反应进行得越完全D.生成物浓度越大,答案:A,解析:应用化学平衡常数的前提是一定温度下,故A是错误的,化学平衡常数的大小表示的意义就是反应限度,即可逆反应可能进行的程度,所以化学平衡常数数值越大,可逆反应进行得就越完全,反应物的浓度越小,生成物的浓度越大,所以BCD三个选项的意义都是正确的,10.下列对化学反应限度的叙述,错误的是()A.任何可逆反应都有一定的限度B.化学反应都有一定的限度C.化学反应的限度与时间的长短无关D.化学反应的限度是不可改变的答案:D解析:通过改变影响化学平衡的条件就可以改变化学反应的限度,11.可逆反应A(g)+B C(g)+D达到平衡时,下列说法不正确的是()A.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是具有颜色的气体B.增大压强,平衡不移动,说明BD必是气体C.升高温度,C的体积分数减小,说明正反应是放热反应D.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大,答案:B解析:增大压强,平衡不移动,BD既可以均是气体,也可以均不是气体,12.如下图所示是在恒温密闭容器中进行的某化学反应速率随时间变化的示意图,下列说法不符合该示意图的是()A.达到平衡时,正逆反应速率相等B.增大反应物的浓度,反应由平衡移动到C.反应达到平衡以后,减小反应物浓度,平衡移动到D.平衡中反应速率比平衡中的反应速率快,答案:C解析:反应达到平衡以后,减小反应物浓度,反应速率降低,(2)AC是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为_态(3)AC是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是_(4)加热后,可使C的质量增加,则正反应是_反应(填“放热”或“吸热”),m+np,固或液,逆反应方向,吸热,解析:(1)减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动(2)增加某物质的量平衡不移动则说明未改变其浓度,所以该物质为固体或液体(3)增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动(4)升高温度,平衡向吸热反应的方向移动,回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_,该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_A.容器中压强不变B.混合气体中c(CO)不变C.v生成(H2)=v消耗(H2)D.c(CO2)=c(CO),放热,BC,(3)830 时,容器中的反应已达到平衡在其他条件不变的情况下,缩小容器的体积,平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”),不,解析:(1)根据化学平衡常数的定义,即可写出K的表达式由化学平衡数K和温度T的关系可以看出温度越高平衡常数越小,说明反应混合物中CO2和H2的浓度越小,即升高温度有利于逆反应进行,则正反应为放热反应(2)达到化学平衡状态的依据是v正=v逆,各组分的浓度保持不变,而该反应前后气体的物质的量不变,因此容器内压强不变不能作为依据(3)其他条件不变的情况下,缩小容器的体积相当于增大容器内压强,则该平衡不移动,15.一定温度下,分别往容积为5 L的甲(恒压容器)乙(恒容容器)中加入0.5 mol无色的N2O4气体,立即出现红棕色当反应进行2 s时,测得乙容器中N2O4的浓度为0.09 mol/L经过60 s,乙容器中的反应达到平衡(反应过程中两个容器的温度均保持恒定),(1)容器中气体出现红棕色的原因(用化学方程式表示)是_(2)前2 s内乙容器中以N2O4的浓度变化表示的反应速率为_(3)达到平衡时,甲容器中反应所需的时间_(填“大于”“小于”或“等于”,下同)60 s;容器内N2O4的浓度甲_乙;反应过程中吸收的能量甲_乙,0.005 mol/(Ls),大于,小于,大于,(4)若要使甲乙中N2O4的平衡浓度相等,不能采取的措施是_A.保持温度不变,适当压缩甲容器体积B.保持容器体积不变,使甲容器升温C.保持容器压强和温度不变,向甲容器加入适量N2O4D.保持容器体积不变,使甲容器降温,B,(3)由于反应N2O4 2NO2是一个气体体积增大的反应,随着反应的进行,p乙p甲,压强大,化学反应速率快,故乙容器先达平衡,所以甲容器中反应达平衡所需时间大于60 s甲中压强不变,乙可视为甲达平衡后压缩体积,据勒夏特列原理,甲中四氧化二氮的浓度小于乙中四氧化二氮的浓度由于反应N2O4 2NO2是一个吸热反应,而增大压强有利于反应向逆反应方向进行,故反应过程中吸收的热量甲大于乙,(4)因甲中四氧化二氮的浓度小于乙中的四氧化二氮浓度,若使两者浓度相等,则应使甲中N2O4浓度增大或使乙中N2O4的浓度减小,其中ACD都能使甲中的N2O4浓度增大,16.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用请回答:(1)右图是1 molNO2和1 molCO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式_,NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)H=-234 kJ/mol,(2)工业合成氨的反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H0500 50 MPa时,在容积为1 L的容器中加入n mol N23n mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x则K和x的关系满足K=_,(3)某温度下,在1 L密闭容器中加入1 molN2和3 molH2,使反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡;如果保持温度不变,只改变初始物质的加入量,而要求N2H2NH3的平衡浓度总保持不变若N2H2NH3加入的物质的量用xyz表示,则当x=0.75 mol时,y=_,z=_,2.25 mol,0.5 mol,解析:(1)根据图像可知该反应为放热反应,放出的热量为368 kJ/mol-134 kJ/mol=234 kJ/mol;(2)根据N2的转化率为x可得:平衡时N2H2NH3的物质的量浓度分别为:n(1-x)3n(1-x)2nx,则平衡常数为;(3)为等效平 衡的考查,当加入0.75 mol N2时,根据化学计量数关系需加入2.25 mol H2,要使与原平衡等效,则需满足:0.75 mol+=1 mol,n(NH3)=0.5 mol,即需加入0.5 mol NH3,17.(2009浙江理综)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度以上用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:,请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的H_0(填“”“”或“=”)(2)前2 s内的平均反应速率v(N2)=_(3)在该温度下,反应的平衡常数K=_,1.8810-4 mol/(Ls),5000,(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是_A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积,CD,解析:(1)反应自发进行,说明H-TS0,该反应是分子数减小的反应,则S0,故H0;(2)2 s时,c(NO)=7.510-4 mol/L,v(NO)=3.7510-4 mol/(Ls),反应速率比等于方程式化学计量数比,v(N2)=1.87510-4 mol/(Ls),看有效数字的话应为1.8810-4 mol/(Ls);(3)分析表格中数据可知,第45 s时浓度不变已达平衡,平衡浓度:NO为,1.0010-4 mol/LCO为2.7010-3 mol/L,其中c(NO)=9.0010-4 mol/L,即平衡时c(CO2)为:9.0010-4 mol/L,c(N2)为4.5010-4;(4)提高NO转化率,即平衡右移,A项使用催化剂不影响平衡;正反应放热,降低温度,平衡右移,B错,C对;缩小容器体积,相当于加压,平衡右移,D项也对,