考点2 压强对化学平衡的影响-讲义-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)(Word含解析)

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名称 考点2 压强对化学平衡的影响-讲义-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)(Word含解析)
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文件大小 2.0MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-03 20:57:25

文档简介

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考点2 压强对化学平衡的影响
1.实验探究压强对化学平衡移动的影响
按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,将有关实验现象及其结论填入表中:
实验原理
实验步骤
活塞Ⅱ处→Ⅰ处,压强增大 活塞Ⅰ处→Ⅱ处,压强减小
实验现象 混合气体的颜色先变深又逐渐变浅 混合气体的颜色先变浅又逐渐变深
实验结论 活塞往里推,体积减小,压强增大,c(NO2)增大,颜色变深,但颜色又变浅,说明c(NO2)减小,平衡向正反应方向移动。 活塞往外拉,体积增大,压强减小,c(NO2)减小,颜色变浅,但气体颜色又变深,说明c(NO2)增大,平衡向逆反应方向移动
2.压强对化学平衡移动的影响规律及解释
(1)在其他条件不变时:
①增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动。
②减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
③对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强平衡不移动。
(2)利用平衡常数分析压强对化学平衡移动的影响
化学方程式中气态物质系数的变化 压强变化 Q值变化 Q与K的关系 平衡移动方向
增大 增大 增大 Q>K 逆向移动
减小 减小 Q<K 正向移动
减小 增大 减小 Q<K 正向移动
减小 增大 Q>K 逆向移动
不变 增大 不变 Q=K 不移动
减小
3.分析压强变化对正、逆反应速率影响
(1)对于反应mA(g)+nB(g) pC(g) m+n≠p,当反应达到平衡后,其他条件不变,在t1时刻改变压强,图像如①、②:
t1时刻,增大容积,压强减小,v’正、v’逆均减小,缩体方向的v’逆减小幅度更大,
则v’正>v’逆,平衡向正反应方向移动。
②t1时刻,缩小容积,压强增大,v’正、v’逆均增大,缩体方向的v’逆增大幅度更大,
则v’逆>v’正,平衡向逆反应方向移动。
③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g) m+n=p,当反应达到平衡后,其他条件不变,在t1时刻改变压强,图像如③:
④t1时刻,若缩小容积,压强增大,v’正、v’逆均增大,且v’正=v’逆,平衡不移动,如图上线。t1时刻,若增大容积,压强减小,v’正、v’逆均减小,且v’正=v’逆,平衡不移动,如图下线。
提醒 ①压强对平衡移动的影响:只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应,压强的影响不予考虑。
②压强是否能使化学平衡发生移动,要看压强改变是否使浓度发生改变,从而使v′正≠v′逆。
4.充入惰性气体对化学平衡的影响
①.恒温恒容时充入惰性气体,总压强会增大,但压强增大仅是惰性气体的充入,故原平衡混合气体中各组分的浓度保持不变(或者说各气体的分压不变),v(正)、v(逆)保持不变,仍保持v(正)=v(逆)状态,平衡不移动。  
②.恒温恒压时充入惰性,容器的体积必然增大。然总压强不变,但各组分气体的浓度均减小,这种改变相于减小压强,所以平衡向气本体积增大的方向移动。
可概括为恒容不移动,恒压即减压。
1.(双选)(2020·浙江1月选考改编)已知:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0,将一定量,N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。下列可以作为反应达到平衡的判据是(  )
A.气体的压强不变 B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
C.K不变 D.容器内颜色不变
答案 AD
解析 A.反应前后气体物质的量不等,说明气体的压强会发生变化,气体的压强不变可以说明反应达到平衡,A正确;B.反应达到平衡时,v正=v逆,应满足2v正(N2O4)=v逆(NO2),B错误;C.K只随温度的改变而改变,C错误;D.容器内颜色不变说明c(NO2)不变,可以说明达到化学平衡,D正确。
2.(2020·7月浙江选考,20)一定条件下:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是(  )
A.温度0 ℃、压强50 kPa
B.温度130 ℃、压强300 kPa
C.温度25 ℃、压强100 kPa
D.温度130 ℃、压强50 kPa
答案 D
解析 测定NO2的相对分子质量时,N2O4越少越好,即使平衡逆向移动。正反应是气体分子数减小的放热反应,要使平衡逆向移动,需减小压强、升高温度,则选D项。
3.(2020·新课标Ⅲ)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=________。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
答案 1∶4 变大
解析 CO2催化加氢生成乙烯和水,该反应的化学方程式可表示为2CO2+6H2?CH2===CH2+4H2O,则该反应中产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=1∶4;由于该反应是气体物质的量减小的反应,当反应达到平衡状态时,若增大压强,则化学平衡向正反应方向移动,n(C2H4)变大。
4.已知反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在一定温度和压强下于密闭容器中,反应达到平衡。下列叙述正确的是(  )
A.升高温度,K增大
B.减小压强,n(CO2)增加
C.更换高效催化剂,α(CO)增大
D.充入一定量的氮气,n(H2)不变
答案 D
解析 A项,ΔH<0,正反应放热,升高温度平衡常数减小,错误;B项,反应前气体的化学计量数之和等于反应后气体的计量数之和,减小压强,平衡不移动,n(CO2)不变,错误;C项,催化剂能改变反应速率,但不会引起化学平衡的移动,所以α(CO)不变,错误;D项,充入一定量的氮气,平衡向气体体积增大的方向移动,但该反应前后气体体积不变,平衡不移动,n(H2)不变,正确。
5.(2020·抚州高三模拟)在一密闭容器中,反应aA(g)+bB(s)?cC(g)+dD(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器缩小为原来的一半,当达到新的平衡时,A的浓度是原来的1.6倍,则下列说法正确的是(  )
A.平衡向逆反应方向移动
B.a<c+d
C.物质A的转化率增大
D.物质D的浓度减小
答案 C
解析 容器缩小为原来的一半,若平衡不移动,则A的浓度应变为原来的2倍,新的平衡时,A的浓度是原来的1.6倍,说明平衡正向移动,A的转化率增大。
6.如图所示,向恒温恒压容器中充入2 mol NO、1 mol O2,发生反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是(  )
A.容器容积不再改变
B.混合气体的颜色不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.NO与O2的物质的量的比值不再改变
答案 D
解析 这是一个反应前后气体分子数发生变化的反应,恒压条件下,体积不变,说明达到平衡,A正确;ρ=,密度不变,说明达到平衡,C正确;颜色不变,即c(NO2)不变,说明达到平衡,B正确;NO、O2按化学计量数比投料,反应过程中无论平衡与否,物质的量之比始终为化学计量数之比,D错误。
7.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)??MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0,该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是(  )
A.恒温恒容时,充入CO气体,达到新平衡时增大
B.容积不变时,升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小
C.恒温恒容时,分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率
D.恒温时,增大压强,平衡逆向移动,平衡常数减小
答案 C
解析 恒温恒容时,充入CO气体,由于反应物中只有CO为气体,相当于加压,平衡向逆反应方向移动,达到新平衡时减小,故A错误;正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向进行,CO2和SO2的相对分子质量均比CO大,因此混合气体的平均相对分子质量增大,故B错误;分离出SO2,减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,MgSO4消耗量增大,即转化率增大,故C正确;化学平衡常数只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,故D错误。
8.已知2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1,向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2 mol SO2 和1 mol O2;(乙) 1 mol SO2 和0.5 mol O2;(丙) 2 mol SO3。在恒温、恒容条件下反应达到平衡时,下列关系一定正确的是
A.容器内压强p:p甲=p丙>2p乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙>2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
9.(2022·陕西师大附中月考)一定温度下,在具有活塞的密闭容器中,可逆反应
2NO (g)N O (g)已达到平衡。将活塞外拉,则:
(1)平衡_______(填“向左”、“向右”或“不”)移动。
(2)气体的颜色先____________又_______,最后比原平衡时_______。
(3)下列各项中,和原平衡相比,变小的是_______(填序亏,下同),变大的是_______,不变的是_______。
a.c(NO ) b.c(N O ) c. c(NO )/c(N O ) d. c(N O )/c(NO )
(4)容器内压强 _(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
(5)逆反应速率____________°
(6)混合气体的平均相对分子质量____ ___°
惰性“气体”对化学平衡移动的影响
1.在密闭容器中,反应:xA(g)+yB(g)??zC(g),在一定条件下达到平衡状态,试回答下列问题:
(1)若保持体积不变,通入氦气,则平衡________移动。
(2)若保持压强不变,通入氦气,平衡向正反应方向移动,则x、y、z的关系为________。
答案: (1)不 (2)x+y<z
虚拟“中间态”法判断平衡移动的结果
3.对于以下三个反应,从反应开始进行到达到平衡后,保持温度、体积不变,按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
再充入PCl5(g),平衡向________方向移动,达到平衡后,PCl5(g)的转化率________,PCl5(g)的百分含量______。
答案: 正反应 减小 增大
(2)2HI(g)?I2(g)+H2(g)
再充入HI(g),平衡向______方向移动,达到平衡后,HI的分解率_____,HI的百分含量______。
答案: 正反应 不变 不变
(3)2NO2(g)?N2O4(g)
再充入NO2(g),平衡向________方向移动,达到平衡后,NO2(g)的转化率__________,NO2(g)的百分含量________。
答案: 正反应 增大 减小
(4)mA(g)+nB(g) pC(g)
同等倍数的加入A(g)和B(g),平衡________移动,达到平衡后,①m+n>p,A、B的转化率都______,体积分数都________;②m+n=p,A、B的转化率、体积分数都;③m+n答案: 正向 增大 减小 不变 减小 增大
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考点2 压强对化学平衡的影响
1.实验探究压强对化学平衡移动的影响
按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,将有关实验现象及其结论填入表中:
实验原理
实验步骤
活塞Ⅱ处→Ⅰ处,压强增大 活塞Ⅰ处→Ⅱ处,压强减小
实验现象 混合气体的颜色先变深又逐渐变浅 混合气体的颜色先变浅又逐渐变深
实验结论 活塞往里推,体积减小,压强增大,c(NO2)增大,颜色变深,但颜色又变浅,说明c(NO2)减小,平衡向正反应方向移动。 活塞往外拉,体积增大,压强减小,c(NO2)减小,颜色变浅,但气体颜色又变深,说明c(NO2)增大,平衡向逆反应方向移动
2.压强对化学平衡移动的影响规律及解释
(1)在其他条件不变时:
①增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动。
②减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
③对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强平衡不移动。
(2)利用平衡常数分析压强对化学平衡移动的影响
化学方程式中气态物质系数的变化 压强变化 Q值变化 Q与K的关系 平衡移动方向
增大 增大 增大 Q>K 逆向移动
减小 减小 Q<K 正向移动
减小 增大 减小 Q<K 正向移动
减小 增大 Q>K 逆向移动
不变 增大 不变 Q=K 不移动
减小
3.分析压强变化对正、逆反应速率影响
(1)对于反应mA(g)+nB(g) pC(g) m+n≠p,当反应达到平衡后,其他条件不变,在t1时刻改变压强,图像如①、②:
t1时刻,增大容积,压强减小,v’正、v’逆均减小,缩体方向的v’逆减小幅度更大,
则v’正>v’逆,平衡向正反应方向移动。
②t1时刻,缩小容积,压强增大,v’正、v’逆均增大,缩体方向的v’逆增大幅度更大,
则v’逆>v’正,平衡向逆反应方向移动。
③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g) m+n=p,当反应达到平衡后,其他条件不变,在t1时刻改变压强,图像如③:
④t1时刻,若缩小容积,压强增大,v’正、v’逆均增大,且v’正=v’逆,平衡不移动,如图上线。t1时刻,若增大容积,压强减小,v’正、v’逆均减小,且v’正=v’逆,平衡不移动,如图下线。
提醒 ①压强对平衡移动的影响:只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应,压强的影响不予考虑。
②压强是否能使化学平衡发生移动,要看压强改变是否使浓度发生改变,从而使
V’正≠v’逆。
4.充入惰性气体对化学平衡的影响
①.恒温恒容时充入惰性气体,总压强会增大,但压强增大仅是惰性气体的充入,故原平衡混合气体中各组分的浓度保持不变(或者说各气体的分压不变),v(正)、v(逆)保持不变,仍保持v(正)=v(逆)状态,平衡不移动。  
②.恒温恒压时充入惰性,容器的体积必然增大。然总压强不变,但各组分气体的浓度均减小,这种改变相于减小压强,所以平衡向气本体积增大的方向移动。
可概括为恒容不移动,恒压即减压。
1.(双选)(2020·浙江1月选考改编)已知:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0,将一定量,N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。下列可以作为反应达到平衡的判据是(  )
A.气体的压强不变 B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
C.K不变 D.容器内颜色不变
2.(2020·7月浙江选考,20)一定条件下:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是(  )
A.温度0 ℃、压强50 kPa
B.温度130 ℃、压强300 kPa
C.温度25 ℃、压强100 kPa
D.温度130 ℃、压强50 kPa
3.(2020·新课标Ⅲ)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=________。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
4.已知反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在一定温度和压强下于密闭容器中,反应达到平衡。下列叙述正确的是(  )
A.升高温度,K增大
B.减小压强,n(CO2)增加
C.更换高效催化剂,α(CO)增大
D.充入一定量的氮气,n(H2)不变
5.(2020·抚州高三模拟)在一密闭容器中,反应aA(g)+bB(s)?cC(g)+dD(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器缩小为原来的一半,当达到新的平衡时,A的浓度是原来的1.6倍,则下列说法正确的是(  )
A.平衡向逆反应方向移动
B.a<c+d
C.物质A的转化率增大
D.物质D的浓度减小
6.如图所示,向恒温恒压容器中充入2 mol NO、1 mol O2,发生反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是(  )
A.容器容积不再改变
B.混合气体的颜色不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.NO与O2的物质的量的比值不再改变
7.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)??MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0,该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是(  )
A.恒温恒容时,充入CO气体,达到新平衡时增大
B.容积不变时,升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小
C.恒温恒容时,分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率
D.恒温时,增大压强,平衡逆向移动,平衡常数减小
8.已知2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1,向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2 mol SO2 和1 mol O2;(乙) 1 mol SO2 和0.5 mol O2;(丙) 2 mol SO3。在恒温、恒容条件下反应达到平衡时,下列关系一定正确的是
A.容器内压强p:p甲=p丙>2p乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙>2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
9.(2022·陕西师大附中月考)一定温度下,在具有活塞的密闭容器中,可逆反应
2NO (g)N O (g)已达到平衡。将活塞外拉,则:
(1)平衡_______(填“向左”、“向右”或“不”)移动。
(2)气体的颜色先____________又_______,最后比原平衡时_______。
(3)下列各项中,和原平衡相比,变小的是_______(填序亏,下同),变大的是_______,不变的是_______。
a.c(NO ) b.c(N O ) c. c(NO )/c(N O ) d. c(N O )/c(NO )
(4)容器内压强 _(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
(5)逆反应速率____________°
(6)混合气体的平均相对分子质量____ ___°
惰性“气体”对化学平衡移动的影响
1.在密闭容器中,反应:xA(g)+yB(g)??zC(g),在一定条件下达到平衡状态,试回答下列问题:
(1)若保持体积不变,通入氦气,则平衡________移动。
(2)若保持压强不变,通入氦气,平衡向正反应方向移动,则x、y、z的关系为________。
虚拟“中间态”法判断平衡移动的结果
3.对于以下三个反应,从反应开始进行到达到平衡后,保持温度、体积不变,按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
再充入PCl5(g),平衡向________方向移动,达到平衡后,PCl5(g)的转化率________,PCl5(g)的百分含量______。
(2)2HI(g)?I2(g)+H2(g)
再充入HI(g),平衡向______方向移动,达到平衡后,HI的分解率_____,HI的百分含量______。
(3)2NO2(g)?N2O4(g)
再充入NO2(g),平衡向________方向移动,达到平衡后,NO2(g)的转化率__________,NO2(g)的百分含量________。
(4)mA(g)+nB(g) pC(g)
同等倍数的加入A(g)和B(g),平衡________移动,达到平衡后,①m+n>p,A、B的转化率都______,体积分数都________;②m+n=p,A、B的转化率、体积分数都;③m+n21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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