2017-2018学年高中化学苏教版选修4(课件+课时跟踪检测+教学案):2.3 化学平衡的移动 (6份打包)

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名称 2017-2018学年高中化学苏教版选修4(课件+课时跟踪检测+教学案):2.3 化学平衡的移动 (6份打包)
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文件大小 4.0MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2017-11-13 14:49:19

文档简介

第三单元化学平衡的移动
第一课时 化学平衡的移动
——————————————————————————————————————
[课标要求]
1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响。
2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
  1.增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
2.对于有气体参与或生成的反应,增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动;减小压强,平衡向气体分子数增大的方向移动。对反应前后气体分子数不变的反应,改变体系的压强,平衡不发生移动。
3.升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
4.催化剂能够同等程度地增大正、逆反应速率,对化学平衡移动没有影响。
5.化学平衡移动原理(勒夏特列原理):改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
1.化学平衡的移动
就是改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。
2.图示
3.平衡移动的方向
(1)若v(正)>v(逆),则平衡向正反应方向移动。
(2)若v(正)=v(逆),则平衡不移动。
(3)若v(正)<v(逆),则平衡向逆反应方向移动。
[特别提醒] 
(1)外界条件改变,平衡不一定发生移动。
①若条件改变,未引起化学反应速率的变化,则平衡一定不移动,如增加固体的用量。
②若条件改变,引起了化学反应速率的变化,但v(正)、v(逆)同等程度的改变,则平衡不发生移动。
③若条件改变,引起v(正)≠v(逆),则平衡一定发生移动。
(2)平衡发生移动,说明外界条件一定发生改变。
1.下列说法正确的是(  )
①外界条件改变,化学平衡一定移动
②化学平衡发生移动,外界条件一定改变
③反应速率改变,平衡一定发生移动
④平衡发生移动,反应速率一定改变
⑤条件的改变使v(正)≠v(逆),平衡发生移动
A.①②③        B.①④⑤
C.②④⑤ D.③④
解析:选C 外界条件改变平衡不一定发生移动,但平衡发生移动,条件一定改变,①错误,②正确;正、逆反应速率若在改变条件后仍相等,平衡不发生移动,若条件改变使v(正)≠v(逆),平衡一定发生移动,③错误,⑤正确;平衡发生移动,反应速率一定改变,④正确。【来源:21·世纪·教育·网】
2.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+C(s)??2CO(g)。
(1)在单位时间内消耗了1 mol CO2(g),同时又消耗了2 mol CO(g),则v(正)__________v(逆),反应处于__________状态。【来源:21cnj*y.co*m】
(2)若向该容器中再充入1 mol CO2(g),则v′(正)______v′(逆),化学平衡向____________移动。
(3)若向该容器中增加C(s),则v′(正)________v′(逆),化学平衡________移动。
解析:单位时间内消耗1 mol CO2(g),则生成2 mol CO(g),而今又同时消耗了2 mol CO(g),说明v(正)=v(逆),反应达到平衡状态。增大反应物浓度,则v′(正)>v′(逆),平衡向正反应方向移动。若向该容器中增加C(s),因为固体的浓度为常数,故改变其用量时,浓度不发生改变,v′(正)=v′(逆),化学平衡不发生移动。
答案:(1)= 化学平衡
(2)> 正反应方向
(3)= 不
实验探究
实验原理
实验操作
实验现象
橙黄色变为黄色
橙黄色变为橙色
结论
NaOH溶液使c(H+)变小,平衡向正反应方向移动
硝酸溶液使c(H+)增大,平衡向逆反应方向移动
[特别提醒] 工业生产上常采用增大廉价反应物的浓度,来提高贵重物质转化率的措施,从而降低生产成本。
1.密闭容器中进行合成氨的反应,当一定温度下,反应达平衡后,增大N2的浓度,平衡怎样移动?N2、H2的转化率如何变化?
提示:平衡向正反应方向移动;H2的转化率增大,N2的转化率降低。
2.对于可逆反应:C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g),增加固体C的用量,化学平衡是否发生移动?
提示:增加固体或纯液体的量,由于其浓度不变,所以化学平衡不发生移动。
1.浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,改变参与反应物质的浓度对化学平衡的影响:
(1)增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,使得v(正)大于v(逆),平衡向正反应方向移动。
(2)减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,使得v(正)小于v(逆),平衡向逆反应方向移动。
2.平衡移动图像(v-t图)
(1)平衡正向移动
(2)平衡逆向移动
1.对于可逆反应:FeCl3+3KSCN??Fe(SCN)3+3KCl的理解不正确的是(  )
A.增大FeCl3的浓度,平衡向正反应方向移动
B.增大KSCN的浓度,平衡向正反应方向移动
C.增大Fe(SCN)3的浓度,平衡向逆反应方向移动
D.增大KCl的浓度,平衡向逆反应方向移动
解析:选D 该可逆反应的本质为Fe3++3SCN-??Fe(SCN)3,K+、Cl-既不是反应物,也不是生成物,增大KCl的浓度,对该离子反应无影响,故平衡不移动。
2.下图所示是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图,下列叙述与示意图不相符合的是(  )21教育名师原创作品
A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
C.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等
解析:选C 由题给图像可以看出,平衡态Ⅰ改变的瞬间,逆反应速率未改变,正反应速率突然增大,可知为增大反应物的浓度,B项正确,C项不正确;由于平衡向正反应方向移动,可知两平衡态时同一种反应物的浓度不相等,D项正确;反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率一定相等,A项正确。

根据教材P54表2-11数据,分析压强对合成氨平衡的影响,并完成下表。
可逆反应
平衡常数表达式
改变压强对平衡的影响
增大压强
减小压强
N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)
K=
正向移动
逆向移动
N2O4(g)??2NO2(g)
K=
逆向移动
正向移动
FeO(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g)
K=
不移动
不移动
[特别提醒] 无气态物质存在的化学平衡,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。
450 ℃时,在一密闭容器中,可逆反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g),在不同压强条件下,测得平衡时混合气体中NH3的体积分数如表所示:
压强/MPa
1
5
10
30
60
100
NH3%
2.0
9.2
16.4
35.5
53.6
69.4
[问题思考]
1.从表格中的数据判断减小压强,氨气的体积分数如何变化?从而说明平衡怎样移动?
提示:减小压强,氨的体积分数减小;说明平衡向逆反应方向移动。
2.对于反应H2(g)+I2(g)??2HI(g),增大压强,平衡是否发生变化?为什么?
提示:平衡不发生移动;原因是该反应前后气体物质的量不变,增大压强,正、逆反应速率改变的程度相同。
1.压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系
2.在其他条件不变的情况下压强对化学平衡的影响
(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.平衡移动图像(v-t图)
以mA(g)+nB(g)??pC(g)+qD(g)为例
(1)若m+n>p+q
(2)若m+n<p+q
(3)若m+n=p+q
1.在常温下,下列可逆反应体系的气体颜色变化不受压强变化影响的是(  )
①2NO2??N2O4
②2NO2??2NO+O2
③2HI??H2+I2
④FeCl3+3KSCN??Fe(SCN)3+3KCl
A.①②          B.②③
C.③④ D.②④
解析:选C ①和②,压强改变化学平衡移动,气体颜色变化;③常温下,I2为固体,压强的变化虽能使平衡移动,但气体无颜色变化;④是在溶液中进行的反应,压强对平衡无影响。21·cn·jy·com
2.已知化学反应2A(?)+B(g)??2C(?)达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则下列情况可能的是(  )
A.A是气体,C是固体
B.A、C均为气体
C.A、C均为固体
D.A是固体,C是气体
解析:选D 增大压强,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应是气体体积减小的反应,故C为气体,A不是气体(如固体)。
实验探究
实验原理
实验操作
实验现象
溶液变为蓝色
溶液不变色
溶液变为粉红色
结论
升高温度,平衡向正反应方向移动;降低温度,平衡向逆反应方向移动
[特别提醒] 任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),因此,改变温度,化学平衡一定发生移动。
已知:2NO2(g)??N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1,探究改变反应温度对化学平衡的影响。
[问题思考]
1.圆底烧瓶A中气体的颜色如何变化?其原因是什么?
提示:颜色变深,原因是A中温度高,平衡逆向移动,c(NO2)增大,颜色加深。
2.圆底烧瓶B中气体的颜色如何变化?其原因是什么?
提示:颜色变浅,原因是B中温度低,平衡正向移动,c(NO2)减小,颜色变浅。
1.温度对化学平衡的影响
(1)在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热的方向移动。
(2)在其他条件不变的情况下,降低温度,平衡向放热的方向移动。
2.平衡移动图像(v-t图)
(1)若aA+bB??cC+dD ΔH<0
(2)若aA+bB??cC+dD ΔH>0
1.反应A(g)+3B(g)??2C(g) ΔH<0达平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是(  )
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
解析:选C 降低温度,v(正)、v(逆)均减小,平衡向放热方向移动,即平衡正向移动。
2.在一密闭烧瓶中,在25 ℃时存在着平衡:2NO2??N2O4(正反应放热)。把烧瓶置于100 ℃的水中,则下列几项性质中不会改变的是(  )
①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强 ⑤密度
A.①和③         B.②和④
C.④和⑤ D.③和⑤
解析:选D 升高温度,化学平衡向着吸热方向移动,对于化学平衡2NO2??N2O4,平衡向逆反应方向移动;①二氧化氮的浓度增大,颜色加深;②混合气体总的物质的量增大,其质量不变,根据M=m/n可知,混合气体的平均相对分子质量减小;③反应混合物都是气体,根据质量守恒定律,混合气体总的质量不变;④升高温度,化学平衡向左移动,混合气体总的物质的量增大,容器内压强增大;⑤反应混合物都是气体,混合气体总的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度不变。

1.催化剂与化学平衡
(1)催化剂对化学平衡的影响
催化剂能同等程度的增大正、逆反应的速率,对化学平衡移动无影响,但能缩短达到平衡所需要的时间。
(2)图像
①v-t图:
②w-t图:
2.平衡移动原理及应用
(1)平衡移动原理(又称为勒夏特列原理)
改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
(2)平衡移动原理的应用
工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)
ΔH<0
措施
原因
加入过量的N2
促进平衡正向移动,提高H2的转化率
采用适当的催化剂
加快反应速率
采用高压
有利于平衡向正反应方向移动
采用较高温度
加快反应速率同时提高催化剂的活性
将氨液化并及时分离
有利于平衡向正反应方向移动
1.下列因素不可能影响化学平衡移动的是(  )
A.温度           B.催化剂
C.反应物的浓度 D.压强
解析:选B 催化剂只能改变化学反应速率,不会使化学平衡发生移动。
2.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是(  )
A.棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
解析:选B A项,涉及NO2与N2O4的平衡转化,不符合题意;B项,加压后平衡不移动,但体积缩小,浓度增大使颜色变深,符合题意;C项,光照后,次氯酸见光分解,使氯气与水反应的平衡向右移动,不符合题意;D项,合成氨工业加压使化学平衡向右移动,不符合题意。21·世纪*教育网
[三级训练·节节过关]                                     
1.对于任何一个平衡体系,采用以下措施一定会使平衡移动的是(  )
A.加入一种反应物     B.升高温度
C.对平衡体系增加压强 D.使用催化剂
解析:选B 对于任何一个平衡体系,反应都有能量变化,因而改变温度,平衡一定会发生移动。若加入反应物是固体或不参加反应的离子,或对反应前后气体分子数不变的反应,增大或减小压强,或使用催化剂等化学平衡均不发生移动。21*cnjy*com
2.工业生成SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔH<0,下列能使平衡向正反应方向移动的是(  )【版权所有:21教育】
A.加入催化剂 B.升温
C.减小压强 D.通入一定量的O2
解析:选D 催化剂仅能改变反应速率,不能引起平衡移动;升温或减小压强平衡向逆反应方向移动;增大O2的浓度,平衡向正反应方向移动。21*cnjy*com
3.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g)??CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
下列叙述错误的是(  )
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300 ℃进行可推测该反应是吸热反应
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
解析:选B 催化剂能提高化学反应速率,加快反应进行,也就提高了生产效率,A正确;反应需在300 ℃进行是为了获得较快的反应速率,不能说明反应是吸热还是放热,B错误;充入大量CO2气体,能使平衡正向移动,提高H2的转化率,C正确;从平衡混合物中及时分离出产物,使平衡正向移动,可提高CO2和H2的转化率,D正确。
4.现有反应:mA(g)+nB(g)??pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为______热反应,且m+n______p(填“>”“=”或“<”)。
(2)减压时,A的质量分数______(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色________;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
解析:(1)升高温度时,B的转化率变大,说明正反应为吸热反应,则逆反应为放热反应;减小压强时,平衡向气体分子数增大的方向移动,由C的质量分数减小,说明平衡逆向移动,即m+n>p。2-1-c-n-j-y
(2)减压时,平衡逆向移动,m(A)增大,m(总)不变,故A的质量分数增大。
(3)加入B时,平衡正向移动,A的转化率增大。
(4)升高温度,平衡正向移动,c(B)减小,c(C)增大,减小。
(5)加入催化剂,平衡不移动。
(6)加入C时,平衡逆向移动,c(B)增大,气体颜色加深;保持恒压充入氖气,容器体积增大,c(B)减小,气体颜色变浅。
答案:(1)放 > (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变 (6)变深 变浅
1.下列叙述中说明某化学平衡一定发生移动的是(  )
A.混合物中各组分的浓度改变
B.混合体系中气体密度发生变化
C.正、逆反应速率改变
D.反应物的转化率改变
解析:选D 浓度的改变,必须要引起正、逆反应速率的改变程度不同,平衡才会发生移动,如H2(g)+I2(g)??2HI(g),缩小其体系体积,各物质的浓度都增大,但其正、逆反应速率是同等程度增大,平衡不移动,A项不正确;同理,增大体积,因其气体的质量不变,体积增大,其密度减小,正、逆反应速率同等程度减小,平衡不移动,B项不正确;由A、B两项说明,速率改变,平衡不一定移动,C项不正确;转化率改变,说明平衡一定发生移动,D项正确。www-2-1-cnjy-com
2.已达化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g)??2Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是(  )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
解析:选C 有气体参加的反应,减压后,化学反应速率减小,而且v正和v逆同时减小,平衡向气体分子数增大的方向移动。21教育网
3.对于反应2NO2(g)??N2O4(g)达到平衡后,在温度不变时欲使c(NO2)/c(N2O4)比值增大,可以采取(  )
A.体积不变,增加NO2的量
B.体积不变,增加N2O4的量
C.使体积扩大到原来的2倍
D.使体积不变充入N2
解析:选C 体积不变,增加NO2、N2O4的量相当于加压,NO2的转化率增大,c(NO2)/c(N2O4)减小,A、B项错误;使体积扩大到原来的2倍,压强减小,平衡左移,NO2的转化率减小,c(NO2)/c(N2O4)增大,C项正确;使体积不变充入N2,平衡不移动,c(NO2)/c(N2O4)不变,D项错误。
4.如图是关于反应:A2(g)+3B2(g)??2C(g)(正反应为放热反应)的平衡
移动图像,影响平衡移动的原因可能是(  )
A.升高温度,同时加压
B.降低温度,同时减压
C.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D.增大反应物浓度,同时使用催化剂
解析:选C 由图可知正反应速率增大,逆反应速率减小。若升高温度,同时加压,正、逆反应速率都增大,A错误;若降低温度,同时减压,正、逆反应速率都减小,B错误;若增大反应物浓度,正反应速率增大,同时减小生成物浓度,逆反应速率减小,符合题意,C正确;若增大反应物浓度,正反应速率增大,同时使用催化剂,正、逆反应速率都增大,D错误。
5.某温度下,某容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应:
CO(g)+H2O(g)??H2(g)+CO2(g) ΔH>0,当反应达平衡时,测得容器中各物质均为n mol,欲使H2的平衡浓度增大一倍,在其他条件不变时,下列措施可以采用的是(  )
A.升高温度
B.加入催化剂
C.再加入n mol CO和n mol H2O
D.再加入2n mol CO2和2n mol H2
解析:选D 正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,但可逆反应中反应物不能完全转化为生成物,A不正确;催化剂不能改变平衡状态,氢气浓度不变,B不正确;反应是可逆反应,转化率不可能是100%,C不正确;D中氢气的浓度是原来的2倍,正确。
6.对于合成氨的反应来说,使用催化剂和施以高压,下列叙述中正确的是(  )
A.都能提高反应速率,都对化学平衡状态无影响
B.都对化学平衡状态有影响,都不影响达到平衡状态所用的时间
C.都能缩短达到平衡状态所用的时间,只有压强对化学平衡状态有影响
D.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而压强无此作用
解析:选C 对化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),催化剂只能提高反应速率,使反应达到平衡状态所用的时间缩短,不能使化学平衡发生移动,高压能提高反应速率,使反应达到平衡状态所用的时间缩短,也能使化学平衡向生成NH3的反应方向移动。
7.若反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g)在密闭容器内达到化学平衡以后,升高温度或增大压强都会使平衡混合物中C的质量分数降低,那么(  )
A.正反应是吸热反应,(a+b)>(c+d)
B.正反应是吸热反应,(a+b)<(c+d)
C.正反应是放热反应,(a+b)>(c+d)
D.正反应是放热反应,(a+b)<(c+d)
解析:选D 升高温度或增大压强都会使平衡混合物中C的质量分数降低,说明平衡逆向移动,即逆反应为吸热反应和气体分子数减小的反应,则正反应为放热反应和气体分子数增大的反应。
8.在下列可逆反应中,增大压强或降低温度,均可使平衡正向移动的是(  )
A.2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)(正反应为放热反应)
B.4NH3(g)+5O2(g)??4NO(g)+6H2O(g)(正反应为放热反应)
C.2NH3(g)??N2(g)+3H2(g)(正反应为吸热反应)
D.SO2(g)+NO2(g)??SO3(g)+NO(g)(正反应为放热反应)
解析:选A A项,增大压强,平衡向正反应方向移动;降低温度,平衡也向正反应方向移动;B项,增大压强,平衡向逆反应方向移动;降低温度,平衡向正反应方向移动;C项,增大压强,平衡向逆反应方向移动;降低温度,平衡向逆反应方向移动;D项,增大压强,平衡不移动;降低温度,平衡向正反应方向移动。
9.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,若改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C,平衡________,c(CO2)________。
(2)缩小反应容器的容积,保持温度不变,则平衡_______,c(CO2)________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变,通入N2,则平衡________,c(CO2)________。
(4)保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡_______,c(CO)________。
解析:(1)C为固体,增加C,其浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。
(2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,c(CO2)增大。
(3)通入N2,容积和温度不变,平衡不会发生移动,c(CO2)不变。
(4)容积不变,温度升高,平衡向吸热方向移动,c(CO)增大。
答案:(1)不移动 不变 (2)向左移动 增大 (3)不移动 不变 (4)向右移动 增大
10.在水溶液中橙红色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系:Cr2O+H2O??2CrO+2H+,把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈________色,因为________________________________________________________________________。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀H2SO4,则溶液呈________色,因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”),溶液颜色将______________________________。
解析:加碱中和溶液中的H+,平衡右移,溶液中的c(CrO)增大;加酸使平衡左移,溶液中的c(Cr2O)增大;加Ba(NO3)2溶液发生的反应为Ba2++CrO===BaCrO4(黄色)↓,平衡向右移动,溶液颜色将由橙色逐渐变浅,直至无色。
答案:(1)黄 OH-与H+结合生成水,使平衡向右移动,CrO浓度增大,溶液由橙色变为黄色
(2)橙 c(H+)增大,平衡向左移动,Cr2O浓度增大,溶液又由黄色变为橙色 (3)向右移动 逐渐变浅,直至无色
1.对可逆反应2A(s)+3B(g)??C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(  )www.21-cn-jy.com
①增加A的量,平衡向正反应方向移动 ②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小 ③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变 ④增大B的浓度,v(正)>v(逆) ⑤加入催化剂,B的转化率提高21世纪教育网版权所有
A.①②           B.④
C.③ D.④⑤
解析:选B 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)均应增大,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。
2.已知反应:2NO2(g)??N2O4(g),把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用止水夹夹住橡胶管,把烧瓶A放入热水里,把烧瓶B放入冰水里,如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现,A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(  )
A.上述过程中,A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B.上述过程中,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大
C.上述过程中,A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D.反应2NO2(g)??N2O4(g)的逆反应为放热反应
解析:选D A项,升高温度,正、逆反应速率都增大,正确;B项,B烧瓶内气体颜色变浅,说明平衡向生成N2O4的方向移动,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大,正确;C项,容器的容积不变,混合气体的质量不变,A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变,正确;D项,放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深,放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅,说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动,降低温度平衡向生成N2O4的方向移动,故反应2NO2(g)??N2O4(g)的正反应为放热反应,错误,D项符合题意。
3.对可逆反应:A(g)+B(g)??C(s)+2D(g) ΔH>0,如图所示为正逆反应速率(v)与时间(t)的关系,如果在t1时刻改变以下条件:①加入A ②加入催化剂 ③加压 ④升温 ⑤移走C。符合图示条件的是(  )
A.②③ B.①②
C.③④ D.④⑤
解析:选A 使用催化剂能同倍增加正、逆反应速率,对化学平衡无影响;对于有气体参加且气体体积不发生变化的反应,改变压强平衡不移动。
4.在密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下反应:2A(g)+B(g)??2C(g) ΔH<0。达到平衡后,改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是(  )
选项
X
Y
A
再加入B
B的转化率
B
再加入C
A的体积分数
C
增大压强
A的转化率
D
升高温度
混合气体平均摩尔质量
解析:选C A项,增加一种反应物的浓度,该反应物的转化率降低,另一种反应物的转化率提高,错误;B项,加入C,因为只有一种生成物,相当于对反应加压,平衡正向移动,A的体积分数减小,错误;C项,加压,平衡正向移动,A的转化率增大,正确;D项,该反应ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,混合气体平均摩尔质量减小,错误。
5.在密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(g)??cZ(g)+dW(g)
反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡状态的1.8倍。下列叙述正确的是(  )21cnjy.com
A.平衡向正反应方向移动
B.(a+b)>(c+d)
C.Z的体积分数变大
D.X的转化率变小
解析:选D 将气体体积压缩到原来的一半,若平衡不发生移动,W的浓度为原平衡的2倍;由W的浓度变为原平衡状态的1.8倍,可知化学平衡向逆反应方向移动。所以(a+b)<(c+d),Z的体积分数减小,X的转化率变小。2·1·c·n·j·y
6.高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g) ΔH<0,欲提高CO的转化率,可采取的措施是(  )
①增加Fe2O3的量 ②移出部分CO2 ③提高反应温度
④减小容器的容积 ⑤加入合适的催化剂 ⑥降低反应温度
A.①③ B.②⑥
C.②④ D.④⑥
解析:选B ①氧化铁是固体,增加Fe2O3的量,平衡不移动,CO的转化率不变,错误;②移出部分CO2,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,正确;③该反应的正反应是放热反应,提高反应温度,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率降低,错误;④反应前后气体的物质的量不变,减小容器的容积,增大压强,平衡不移动,CO的转化率不变,错误;⑤加入合适的催化剂,平衡不移动,错误;⑥该反应正反应是放热反应,降低反应温度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,正确。
7.COCl2(g)??CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入稀有气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入稀有气体,能提高COCl2转化率的是(  )
A.①②④ B.①④⑥
C.②③⑤ D.③⑤⑥
解析:选B 该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,反应物转化率提高,①正确;恒容时,通入稀有气体,反应物与生成物浓度不变,平衡不移动,②错误;增加CO浓度,平衡逆向移动,反应物转化率降低,③错误;该反应正反应为气体分子数增大的反应,减压时平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高,④正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,⑤错误;恒压时,通入稀有气体,容器体积增大,反应物与生成物浓度降低,平衡向气体增加的方向移动,即向正反应方向移动,反应物转化率提高,⑥正确。
8.在容积一定的密闭容器中发生可逆反应:A(g)+2B(g)??2C(g) ΔH>0;平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.p1<p2,纵坐标指A的质量分数
B.p1>p2,纵坐标指C的质量分数
C.p1<p2,纵坐标指A的转化率
D.p1<p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
解析:选B A项,升高温度,平衡正向移动,A的质量分数减小,错误;B项,升高温度,平衡正向移动,C的质量分数增大,压强减小,平衡逆向移动,C的质量分数减小,正确;C项,升高温度,A的转化率增大,压强增大,A的转化率也增大,错误;D项,升高温度,平均摩尔质量增大,加压,平衡正向移动,平均摩尔质量应增大,错误。
9.在固定容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)??2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的ΔH________(填“大于”或“小于”)0;100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为____________________________。
(2)100 ℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,经10 s又达到平衡。
①T________(填“大于”或“小于”)100 ℃,判断理由是
________________________________________________________________________;
②100 ℃时达到平衡后,向容器中再充入0.20 mol NO2气体,新平衡建立后,NO2的体积分数________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减小一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是_________________________________________。
解析:(1)升高温度,混合气体的颜色变深,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,即ΔH>0,反应速率等于变化浓度和时间的比值,v(N2O4)=(0.1-0.04)/60 mol·L-1·s-1=0.001 0 mol·L-1·s-1。【出处:21教育名师】
(2)①改变温度,c(N2O4)降低,说明平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,应是升高温度,即T>100 ℃;②恒容状态下,再充入NO2,相当于在原来的基础上加压,平衡应向体积减小的方向移动,即NO2的体积分数减小;(3)容积减小一半,压强增大,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向体积减小方向进行,平衡向逆反应方向移动。
答案:(1)大于 0.001 0 mol·L-1·s-1
(2)①大于 正反应方向吸热,平衡向吸热方向移动,故温度升高 ②减小
(3)逆反应 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动
课件47张PPT。黄橙正逆蓝粉红正反应逆反应
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十四)”
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第二课时 化学反应速率和化学平衡图像
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[课标要求]
1.通过图像理解浓度、压强、温度等外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响。
2.能准确识别平衡的图像,理解平衡图像的内在含义。
  1.正逆反应速率相等时,可逆反应到达平衡状态。反应速率变化,平衡不一定移动,速率变化后不相等,平衡才发生移动。【来源:21·世纪·教育·网】
2.增大反应物浓度,正反应速率增大,逆反应速率瞬间不变。
3.对于有气体参加的可逆反应,增大反应体系压强,正逆反应速率均增大,但是对于正反应方向气体体积增大的反应,逆反应速率增加的更多。对于反应前后气体体积不变的反应,正逆反应速率增加的程度相同。
4.使用催化剂,正逆反应速率均增大,且二者增大的程度相同,即平衡后使用催化剂,平衡不移动。
1.“渐变”类v-t图——浓度对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中,v′(正)突变,而v′(逆)渐变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度,使v′(正)突变,平衡正向移动。
图像Ⅱ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度,使v′(逆)突变,平衡正向移动。
2.“断点”类v-t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然增大的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应可能是吸热反应(或气体总体积减小的反应),改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。21·世纪*教育网
图像Ⅱ中,v′(正)、v′(逆)都是突变小的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应可能是放热反应(或气体总体积增大的反应),改变的条件是降低温度(或减小压强)。www-2-1-cnjy-com
3.“平台”类v-t图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响
图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不发生移动,改变的条件可能是使用了催化剂也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大了压强。【出处:21教育名师】
1.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g)??2Z(g) ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是(  )
A.t2时一定加入了催化剂
B.t3时减小了压强
C.t5时可能升高了温度
D.t4~t5时间内转化率最低
解析:选C A项,由图可知,t2时刻改变条件,正逆反应速率增大且相等,若增大压强平衡也不发生移动,则t2时不一定加入了催化剂,A错误;B项,若减小压强,平衡不发生移动,t3时刻改变条件,正逆反应速率均减小,且正反应速率大于逆反应速率,与图像不符,错误;C项,t5时刻改变条件,正逆反应速率增大,且逆反应速率大于正反应速率,若升高温度,平衡逆向移动,与图像符合,正确;D项,催化剂对平衡移动无影响,t3~t4时间内平衡逆向移动,转化率减小,t5~t6时间内平衡逆向移动,转化率继续减小,显然t5~t6时间内转化率比t4~t5时间内转化率低,错误。
2.下图为反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1,在某段时间t0~t6中反应速率与反应过程的曲线图,则氨的百分含量最高的一段时间是(  )
A.t0~t1         B.t2~t3
C.t3~t4 D.t5~t6
解析:选A 可逆反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH<0,该反应为气体体积减小的放热反应,t0~t1,正、逆反应速率相等,平衡不移动;t1~t2,正、逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,导致氨气的含量降低,故氨气含量较t0~t1时间段大于t2~t3时间段;t3~t4,正、逆反应速率都同等程度的增大,平衡不移动,氨气的含量不变,氨气含量与t2~t3时间段相同;t4~t5,正、逆反应速率都降低,但逆反应速率大于正反应速率,导致平衡向逆反应方向移动,氨气的含量降低;t5~t6时间段内氨气含量较t3~t4低;所以平衡混合物中氨的百分含量最低的时间段是t5~t6,最高的一段时间是t0~t1,A项正确。
1.百分含量(或转化率)-时间-温度(或压强)图像
(1)图像展示
(2)解题原则——“先拐先平数值大”。
在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。【版权所有:21教育】
Ⅰ.表示T2>T1,生成物的百分含量降低,说明正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动。
Ⅱ.表示p2>p1,A的转化率减小,说明正反应是气体总体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动。
Ⅲ.生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率a>b,故a使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a增大了压强(压缩体积)。
2.百分含量(或转化率)-压强-温度图像
(1)图像展示
(2)解题原则——“定一议二”。
在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量,分析方法是确定其中一个变量,讨论另外两个变量之间的关系。如图Ⅰ中确定压强为105 Pa或107 Pa,则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小,说明正反应是放热反应;再确定温度T不变,作横坐标的垂线,与压强线出现两个交点,分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现,压强增大,生成物C的百分含量增大,说明正反应是气体总体积减小的反应。
1.对于可逆反应mA(g)+nB(g)??pC(s)+qD(g)反应过程中,其他条件不变时,产物D的质量分数D%与温度T或压强p的关系如图所示,请判断下列说法正确的是(  )
A.降温,化学平衡向正反应方向移动
B.使用催化剂可使D%有所增加
C.化学方程式中气体的化学计量数m+n>q
D.C的颗粒越小,正反应速率越快,有利于平衡向正反应方向移动
解析:选A 由“先拐先平,数值大”可知,T2>T1、p2>p1;升高温度,D%减小,平衡逆向移动,正反应放热,A项正确;催化剂不能使平衡发生移动,B项错误;增大压强,D%减小,平衡逆向移动,m+n<q,C项错误;固体颗粒的大小不影响平衡移动,D项错误。2·1·c·n·j·y
2.对于反应:2A(g)+B(g)??2C(g) ΔH<0,下列图像正确的是(  )
A.①②    B.②③   C.③④   D.①④
解析:选D 该反应的特点是气体物质分子数目减小的放热反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,B的含量减小,C的物质的量分数增大;升高温度,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,B的物质的量分数增大,C的物质的量分数减小,达到平衡的时间短,故①、④正确。
[方法技巧]
化学平衡图像题的解题流程
[三级训练·节节过关]                                     
1.如图中曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)??Z(g)+N(s)进行过程中X的转化
率随时间变化的关系,若只改变一个起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是(  )
A.升高温度
B.加大X的投入量
C.使用催化剂
D.缩小体积
解析:选C 升高温度,X的转化率降低,A项不正确;加大X的投入量,则X的转化率降低,B项不正确;使用催化剂可以提高反应速率,但平衡不移动,A的转化率不变,C项正确;缩小体积,平衡向正反应方向移动,X的转化率提高,D项不正确。
2.如图所示曲线表示其他条件一定时,反应2NO(g)+O2(g)??2NO2(g) ΔH<0。NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是(  )21世纪教育网版权所有
A.a点           B.b点
C.c点 D.d点
解析:选C 线上的点为平衡点,所以a、b点是平衡点,c点对应的平衡点在c点上方,说明NO的转化率变大才能达到平衡,反应应向正向进行,正反应速率大于逆反应速率,正确;d点反应应向逆向进行,正反应速率小于逆反应速率。
3.反应L(s)+aG(g)??bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示,图中,压强p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此可判断(  )
A.上述反应正方向是吸热反应
B.上述反应正方向是放热反应
C.a>b
D.a+1<b
解析:选A 由图像知,相同压强下,温度越高,G的体积分数越小,即升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应;相同温度时,压强越大,G的体积分数越大,即增大压强,平衡逆向移动,因L为固体,所以a<b。
4.一定条件下,A(g)+B(g)??C(g) ΔH<0,达到平衡后根据下列图像判断:
(1)升高温度,达到新平衡的是________(填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”,下同),新平衡中C的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(2)减小压强,达到新平衡的是________,A的转化率________。
(3)减小C的量,达到新平衡的是____________。
(4)增加A的量,达到新平衡的是________,此时B的转化率________,A的转化率________。
(5)使用催化剂,达到新平衡的是________,C的质量分数________。
解析:(1)升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向吸热反应方向移动,此反应中向逆反应方向移动,图像B符合,因为向逆反应方向移动,消耗C,则C的体积分数减小;(2)减小压强,正、逆反应速率都降低,平衡向逆反应方向移动,图像C符合,A的转化率减小;(3)减小C的量,减小生成物的浓度,反应物的浓度不变,平衡向正反应方向移动,图像E符合;(4)增加A的量,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,图像A符合,B的转化率增大,A的转化率减小;(5)催化剂对化学平衡无影响,使化学反应速率升高,图像D符合,C的质量分数不变。
答案:(1)B 减小 (2)C 减小 (3)E (4)A 增大 减小 (5)D 不变
1.可逆反应:2AB3(g)??A2(g)+3B2(g) ΔH>0,下列图像正确的是(  )
解析:选D A项,升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,交叉点后,正反应速率大于逆反应速率,错误;B项,升高温度,平衡向正反应方向移动,B2%增大,错误;C项,当温度一定时,增大压强,AB3%降低,平衡应正向移动,而实际上增大压强,平衡逆向移动,错误;D项,当温度一定时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,AB3%增大,符合题意;当压强一定时,升高温度,平衡向正反应方向移动,AB3%降低,符合题意,正确。
2.可逆反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g) ΔH=Q,同时符合下列两图中各曲线的规律的是(  )
A.a+b>c+d T1>T2 Q>0
B.a+b<c+d T1>T2 Q>0
C.a+b<c+d T1<T2 Q<0
D.a+b>c+d T1<T2 Q<0
解析:选D 对于左图,先拐先平衡,说明反应速率快,即T2>T1,随温度的升高,生成物的浓度减小,平衡向吸热反应方向移动,即正反应是放热反应,即Q<0;对于右图,v正和v逆相交后,随压强的增大,平衡向正反应方向移动,a+b>c+d,D选项正确。
3.对于可逆反应:mA(g)+nB(g)??xC(g) ΔH=?在不同温度及压强(p1、p2)条件下,反应物A的转化率如图所示,下列判断正确的是(  )
A.ΔH>0,m+n>x
B.ΔH>0,m+n<x
C.ΔH<0,m+n<x
D.ΔH<0,m+n>x
解析:选D 根据图像(1),p1先拐说明p1>p2,增大压强A的转化率升高,说明增大压强平衡向正反应方向移动,m+n>x;根据图像(2),升高温度,A的转化率降低,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,即此反应的正反应ΔH<0,D正确。
4.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或者增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是(  )
A.2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔΗ<0
B.4NH3(g)+5O2(g)??4NO(g)+6H2O(g) ΔΗ<0
C.H2(g)+I2(g)??2HI(g) ΔΗ>0
D.N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔΗ<0
解析:选B 由图像知增大压强或升高温度后,v正、v逆都增大,由于v逆增大的多,平衡逆向移动。A项,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,升高温度,平衡逆向移动,错误;B项,该反应的正反应为气体体积增大的放热反应,增大压强,化学平衡逆向移动,升高温度,化学平衡逆向移动,正确;C项,该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应,增大压强,平衡不移动,错误;D项,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,升高温度,平衡逆向移动,错误。
5.对于mA(s)+nB(g)??eC(g)+fD(g),反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)和压强(p)的关系如图,下列叙述正确的是(  )
A.达到平衡后,加入催化剂,则C%增大
B.达到平衡后,若升温,平衡逆向移动
C.化学方程式中n<e+f
D.达到平衡后,增加A的量,平衡正向移动
解析:选B A项,加入催化剂平衡不移动,错误;B项,由图知,升高温度,C的百分含量(C%)减小,平衡向左移动,正确;C项,由图知,增大压强,C的百分含量(C%)增大,平衡向正向移动,n>e+f,错误;D项,A为固体,增加固体的量平衡不发生移动,错误。21教育名师原创作品
6.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图所示。
下列说法正确的是(  )
A.t1时增大了压强
B.t2时充入了稀有气体
C.t3时升高了温度
D.t4时降低了温度
解析:选A A项,t1时正反应速率增大,且大于逆反应速率,应为增大压强,正确;B项,t2时正逆反应速率同等程度增大,为使用了催化剂,错误;C项,t3时正反应速率减小,且逆反应速率大于正反应速率,为减小压强,错误;D项,t4时反应速率瞬间不变,然后减小,应为减小生成物浓度,错误。
7.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是(  )
A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
解析:选B 若增大氧气的浓度,正反应速率突然变大,逆反应速率逐渐变大,A项不正确;加入催化剂,正、逆反应速率同等倍数的增大,但平衡不移动,B项正确;观察图Ⅲ,达到平衡时二氧化硫的转化率不相等,故甲、乙两条曲线不可能是由催化剂引起的,C项不正确;增大压强,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,二氧化硫的转化率增大,D项不正确。
8.在一定条件下,向某一密闭容器中,加入一定量的HI或加入一定量的PCl5,反应达到平衡后,在t时刻改变条件,其反应速率与时间的变化关系均可用如图表示。那么对于不同反应在t时刻改变条件的叙述正确的是(  )
A.对于2HI(g)??I2(g)+H2(g)反应,t1时刻保持温度和体积不变,再加入一定量的HI
B.对于2HI(g)??I2(g)+H2(g)反应,t1时刻保持温度和压强不变,再加入一定量的HI
C.对于PCl5(g)??PCl3(g)+Cl2(g)反应,t1时刻保持温度和体积不变,再加入一定量的PCl5
D.对于PCl5(g)??PCl3(g)+Cl2(g)反应,t1时刻保持温度和压强不变,再加入一定量的PCl3
解析:选B 保持温度和体积不变,再加入一定量的HI,t1时刻逆反应速率与平衡速率相同,A错误;保持温度和压强不变,再加入一定量的HI,t1时刻正反应速率大于平衡速率,逆反应速率小于平衡速率,平衡正向移动,B正确;保持温度和体积不变,再加入一定量的PCl5,t1时刻逆反应速率与平衡速率相同,C错误;保持温度和压强不变,再加入一定量的PCl3,平衡逆向移动,D错误。
9.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)??pC(g)在密闭容器中进行,右图表示在不同反应时间t时,温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是(  )
A.T1<T2,p1>p2,m+n>p,放热反应
B.T1>T2,p1<p2,m+n>p,吸热反应
C.T1<T2,p1>p2,m+n<p,放热反应
D.T1>T2,p1<p2,m+n<p,吸热反应
解析:选D 分析图像,可以分两个层次考虑(如图将三条曲线分别标为①②③)。从①②曲线可知,当压强相同(为p2)时,②先达平衡,说明T1>T2;又因为T2低,φ(B)大,即降低温度,平衡逆向移动,说明逆向放热,正向吸热。从②③曲线可知,当温度相同(为T1)时,②先达平衡,说明p2>p1;又因为p2大,φ(B)大,即增大压强,平衡逆向移动,说明逆方向为气体体积减小的方向,m+n<p。综合以上分析结果:T1>T2,p1<p2,m+n<p,正反应为吸热反应。
10.在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔH<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=__________________________________。
(2)降低温度,该反应K值________,二氧化硫转化率________,化学反应速度________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
(3)600 ℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间段是_______________________________。
(4)据图判断,反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是________(用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填写编号)。
a.加了催化剂
b.扩大容器体积
c.降低温度
d.增加SO3的物质的量
解析:(1)根据方程式可知该反应的化学平衡常数表达式K=。
(2)正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,该反应K值增大,二氧化硫转化率增大,化学反应速度减小。
(3)平衡时各种物质的浓度不再发生变化,反应处于平衡状态的时间段是15~20 min和25~30 min。
(4)据图判断,反应进行至20 min时,O2的浓度瞬间增大,而其余物质的浓度不变,曲线发生变化的原因是增加了O2的量。10 min到15 min时曲线的斜率增大,反应速率加快,但没有达到平衡状态,所以曲线变化的原因可能是使用了催化剂。
答案:(1) (2)增大 增大 减小
(3)15~20 min和25~30 min
(4)增加了O2的量 a
1.对于可逆反应:A(g)+2B(g)??2C(g)(正反应为吸热反应),下列各图正确的是(  )
解析:选D 随压强增大,v(正)、v(逆)都增大,所以,A图不正确;反应达平衡后,升温,v(逆)<v(正),B图不正确;温度高,反应速率大,到达平衡所用时间短,先到达平衡,曲线先拐,C图不正确。21·cn·jy·com
2.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(  )
A.CO2(g)+2NH3(g)??CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0
B.CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g) ΔH>0
C.CH3CH2OH(g)??CH2===CH2(g)+H2O(g) ΔH>0
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)??2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0
解析:选A 观察图像可知,达到平衡用的时间短说明反应速率快,T2>T1、p1>p2。升高温度水蒸气含量降低,说明平衡逆向移动,反应放热,ΔH<0;增大压强水蒸气含量增大,说明平衡正向移动,正反应气体分子数减少,综合分析A项中的反应符合要求。
3.可逆反应aX+2Y(g)??2Z(g)在一定条件下达到平衡后,t1和t2时各改变某一种外界条件,化学反应速率(v)-时间(t)图像如图。【来源:21cnj*y.co*m】
则下列说法中正确的是(  )
A.若X是固体,则t1时一定是增大了容器的压强
B.若X是气体,则t2时不可能是减小容器压强
C.若X是固体,则t1时可能是增大了X的质量
D.若t2时采用了降温措施,则该反应的正反应方向ΔH>0
解析:选B A项,若X为固体,增大压强,平衡不移动,若使用催化剂,平衡也不移动,错误;B项,若X为气体,t2时正、逆反应速率都减小,不可能是减小容器压强,因为减小压强,平衡逆向移动,而图像中是正向移动,正确;C项,若X为固体,t1时若增大了X的量,平衡不移动,反应速率不变,错误;D项,t2时若采用降温,正逆反应速率都减小,平衡正向移动,说明正反应为放热反应,ΔH小于0,错误。
4.可逆反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(s) ΔH=Q kJ·mol-1,反应过程中,当其他条件不变时,某物质在混合物中的含量与温度(T)、反应速率(v)与压强的关系如图所示。据图分析,以下说法正确的是(  )21教育网
A.T1<T2,Q>0
B.增大压强,B的转化率减小
C.当反应达平衡时,混合气体的密度不再变化
D.a+b>c+d
解析:选C A项,由左图可知,T2时反应首先达到平衡,故T1<T2,T1→T2,温度升高,C%减小,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,Q<0,错误;由图乙可知,增大压强,正、逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,即反应向正反应方向移动,故a+b>c,B的转化率增大,B、D项错误;C项,反应达到平衡时,气体的总质量不再发生变化,在容器体积不变的情况下,气体的密度不再变化,正确。
5.对于反应A(s)+2B(g)??3C(g) ΔH>0,C%跟外界条件X、Y的关系如图所示,下列结论正确的是(  )21*cnjy*com
A.X表示温度,Y表示压强,且Y1>Y2>Y3
B.Y表示压强,X表示温度,且Y3>Y2>Y1
C.X表示压强,Y表示温度,且Y1>Y2>Y3
D.Y表示温度,X表示压强,且Y3>Y2>Y1
解析:选D A项,根据曲线走向,随温度的升高C%降低,说明随温度升高,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,错误;B项,分析和A选项一样,错误;C项,根据曲线走向,随压强增大,C%降低,说明平衡向逆反应方向移动,平衡向生成B的方向移动,然后作等压线,随温度的升高,平衡应向正反应方向移动,C%应增大,与图像不符,错误;D项,根据C的分析,正确。21*cnjy*com
6.下列图示与对应叙述相符合的是(  )
A.图Ⅰ:反应H2+I2??2HI达平衡后,升高温度时反应速率随时间的变化
B.图Ⅱ:反应2SO2+O2??2SO3达平衡后,缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化
C.图Ⅲ:反应N2+3H2??2NH3在恒温情况下,反应速率与压强的关系
D.图Ⅳ:反应CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g) ΔH>0,水蒸气含量随时间的变化
解析:选B A项,升高温度,平衡发生移动,正、逆速率变化不相等,图像与实际不相符;B项,缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,SO3的物质的量增大,SO2与O2的物质的量减小,图像与实际相符合;C项,增大压强,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率增大更多,图像中逆反应速率增大更多,图像与实际不相符;D项,由图可知,温度T2先到达平衡,则温度T2>T1,升高温度,平衡向正反应方向移动,水蒸气的含量增大,图像中温度越高,水蒸气的含量越低,图像与实际不相符。
7.固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)??CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。2-1-c-n-j-y
(1)a点正反应速率________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是________。
A.0~1 min B.1~3 min
C.3~8 min D.8~11 min
(3)平衡时CO2的转化率为________,该条件下的平衡常数K=________。
(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线Ⅰ对应的实验条件改变是________,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是________。
解析:(1)a点时还没有达到平衡状态,反应物氢气的物质的量继续减小,平衡向正反应方向进行,所以正反应速率大于逆反应速率。www.21-cn-jy.com
(2)分别计算不同时间段内的反应速率:0~1 min内,v(H2)==1 mol·L-1·min-1;1~3 min内,v(H2)==0.75 mol·L-1·min-1;3~8 min内,v(H2)==0.1 mol·L-1·min-1。所以0~1 min内反应速率最大,A项符合题意。
(3)由图可知,8 min时,反应达到平衡,平衡时氢气的物质的量为2 mol,参加反应的氢气为8 mol-2 mol=6 mol,氢气的浓度变化量为=3 mol·L-1,则:
        CO2(g)+3H2(g)??CH3OH(g)+H2O(g)
开始/(mol·L-1) 3   4     0     0
变化/(mol·L-1) 1   3     1     1
平衡/(mol·L-1) 2   1     1     1
平衡时CO2的转化率为×100%≈33.3%。
K===0.5。
(4)曲线Ⅰ反应速率增大,但转化的氢气的物质的量少,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动,不利于氢气的转化,故曲线Ⅰ是升高温度;曲线Ⅱ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,因增大压强平衡正向移动,故应是增大压强。21cnjy.com
答案:(1)大于 (2)A (3)33.3% 0.5 (4)升高温度
增大压强
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“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十五)”
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课时跟踪检测(十五) 化学反应速率和化学平衡图像
1.可逆反应:2AB3(g)??A2(g)+3B2(g) ΔH>0,下列图像正确的是(  )
解析:选D A项,升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,交叉点后,正反应速率大于逆反应速率,错误;B项,升高温度,平衡向正反应方向移动,B2%增大,错误;C项,当温度一定时,增大压强,AB3%降低,平衡应正向移动,而实际上增大压强,平衡逆向移动,错误;D项,当温度一定时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,AB3%增大,符合题意;当压强一定时,升高温度,平衡向正反应方向移动,AB3%降低,符合题意,正确。2·1·c·n·j·y
2.可逆反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g) ΔH=Q,同时符合下列两图中各曲线的规律的是(  )【来源:21cnj*y.co*m】
A.a+b>c+d T1>T2 Q>0
B.a+b<c+d T1>T2 Q>0
C.a+b<c+d T1<T2 Q<0
D.a+b>c+d T1<T2 Q<0
解析:选D 对于左图,先拐先平衡,说明反应速率快,即T2>T1,随温度的升高,生成物的浓度减小,平衡向吸热反应方向移动,即正反应是放热反应,即Q<0;对于右图,v正和v逆相交后,随压强的增大,平衡向正反应方向移动,a+b>c+d,D选项正确。
3.对于可逆反应:mA(g)+nB(g)??xC(g) ΔH=?在不同温度及压强(p1、p2)条件下,反应物A的转化率如图所示,下列判断正确的是(  )21教育网
A.ΔH>0,m+n>x
B.ΔH>0,m+n<x
C.ΔH<0,m+n<x
D.ΔH<0,m+n>x
解析:选D 根据图像(1),p1先拐说明p1>p2,增大压强A的转化率升高,说明增大压强平衡向正反应方向移动,m+n>x;根据图像(2),升高温度,A的转化率降低,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,即此反应的正反应ΔH<0,D正确。
4.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或者增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是(  )www-2-1-cnjy-com
A.2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔΗ<0
B.4NH3(g)+5O2(g)??4NO(g)+6H2O(g) ΔΗ<0
C.H2(g)+I2(g)??2HI(g) ΔΗ>0
D.N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔΗ<0
解析:选B 由图像知增大压强或升高温度后,v正、v逆都增大,由于v逆增大的多,平衡逆向移动。A项,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,升高温度,平衡逆向移动,错误;B项,该反应的正反应为气体体积增大的放热反应,增大压强,化学平衡逆向移动,升高温度,化学平衡逆向移动,正确;C项,该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应,增大压强,平衡不移动,错误;D项,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,升高温度,平衡逆向移动,错误。【出处:21教育名师】
5.对于mA(s)+nB(g)??eC(g)+fD(g),反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)和压强(p)的关系如图,下列叙述正确的是(  )
A.达到平衡后,加入催化剂,则C%增大
B.达到平衡后,若升温,平衡逆向移动
C.化学方程式中n<e+f
D.达到平衡后,增加A的量,平衡正向移动
解析:选B A项,加入催化剂平衡不移动,错误;B项,由图知,升高温度,C的百分含量(C%)减小,平衡向左移动,正确;C项,由图知,增大压强,C的百分含量(C%)增大,平衡向正向移动,n>e+f,错误;D项,A为固体,增加固体的量平衡不发生移动,错误。【版权所有:21教育】
6.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图所示。21*cnjy*com
下列说法正确的是(  )
A.t1时增大了压强
B.t2时充入了稀有气体
C.t3时升高了温度
D.t4时降低了温度
解析:选A A项,t1时正反应速率增大,且大于逆反应速率,应为增大压强,正确;B项,t2时正逆反应速率同等程度增大,为使用了催化剂,错误;C项,t3时正反应速率减小,且逆反应速率大于正反应速率,为减小压强,错误;D项,t4时反应速率瞬间不变,然后减小,应为减小生成物浓度,错误。
7.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是(  )
A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
解析:选B 若增大氧气的浓度,正反应速率突然变大,逆反应速率逐渐变大,A项不正确;加入催化剂,正、逆反应速率同等倍数的增大,但平衡不移动,B项正确;观察图Ⅲ,达到平衡时二氧化硫的转化率不相等,故甲、乙两条曲线不可能是由催化剂引起的,C项不正确;增大压强,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,二氧化硫的转化率增大,D项不正确。
8.在一定条件下,向某一密闭容器中,加入一定量的HI或加入一定量的PCl5,反应达到平衡后,在t时刻改变条件,其反应速率与时间的变化关系均可用如图表示。那么对于不同反应在t时刻改变条件的叙述正确的是(  )
A.对于2HI(g)??I2(g)+H2(g)反应,t1时刻保持温度和体积不变,再加入一定量的HI
B.对于2HI(g)??I2(g)+H2(g)反应,t1时刻保持温度和压强不变,再加入一定量的HI
C.对于PCl5(g)??PCl3(g)+Cl2(g)反应,t1时刻保持温度和体积不变,再加入一定量的PCl5
D.对于PCl5(g)??PCl3(g)+Cl2(g)反应,t1时刻保持温度和压强不变,再加入一定量的PCl3
解析:选B 保持温度和体积不变,再加入一定量的HI,t1时刻逆反应速率与平衡速率相同,A错误;保持温度和压强不变,再加入一定量的HI,t1时刻正反应速率大于平衡速率,逆反应速率小于平衡速率,平衡正向移动,B正确;保持温度和体积不变,再加入一定量的PCl5,t1时刻逆反应速率与平衡速率相同,C错误;保持温度和压强不变,再加入一定量的PCl3,平衡逆向移动,D错误。
9.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)??pC(g)在密闭容器中进行,右图表示在不同反应时间t时,温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是(  )
A.T1<T2,p1>p2,m+n>p,放热反应
B.T1>T2,p1<p2,m+n>p,吸热反应
C.T1<T2,p1>p2,m+n<p,放热反应
D.T1>T2,p1<p2,m+n<p,吸热反应
解析:选D 分析图像,可以分两个层次考虑(如图将三条曲线分别标为①②③)。从①②曲线可知,当压强相同(为p2)时,②先达平衡,说明T1>T2;又因为T2低,φ(B)大,即降低温度,平衡逆向移动,说明逆向放热,正向吸热。从②③曲线可知,当温度相同(为T1)时,②先达平衡,说明p2>p1;又因为p2大,φ(B)大,即增大压强,平衡逆向移动,说明逆方向为气体体积减小的方向,m+n<p。综合以上分析结果:T1>T2,p1<p2,m+n<p,正反应为吸热反应。21教育名师原创作品
10.在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g) ΔH<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=__________________________________。
(2)降低温度,该反应K值________,二氧化硫转化率________,化学反应速度________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
(3)600 ℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间段是_______________________________。
(4)据图判断,反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是________(用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填写编号)。
a.加了催化剂
b.扩大容器体积
c.降低温度
d.增加SO3的物质的量
解析:(1)根据方程式可知该反应的化学平衡常数表达式K=。
(2)正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,该反应K值增大,二氧化硫转化率增大,化学反应速度减小。21世纪教育网版权所有
(3)平衡时各种物质的浓度不再发生变化,反应处于平衡状态的时间段是15~20 min和25~30 min。
(4)据图判断,反应进行至20 min时,O2的浓度瞬间增大,而其余物质的浓度不变,曲线发生变化的原因是增加了O2的量。10 min到15 min时曲线的斜率增大,反应速率加快,但没有达到平衡状态,所以曲线变化的原因可能是使用了催化剂。
答案:(1) (2)增大 增大 减小
(3)15~20 min和25~30 min
(4)增加了O2的量 a
1.对于可逆反应:A(g)+2B(g)??2C(g)(正反应为吸热反应),下列各图正确的是(  )
解析:选D 随压强增大,v(正)、v(逆)都增大,所以,A图不正确;反应达平衡后,升温,v(逆)<v(正),B图不正确;温度高,反应速率大,到达平衡所用时间短,先到达平衡,曲线先拐,C图不正确。
2.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(  )
A.CO2(g)+2NH3(g)??CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0
B.CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g) ΔH>0
C.CH3CH2OH(g)??CH2===CH2(g)+H2O(g) ΔH>0
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)??2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0
解析:选A 观察图像可知,达到平衡用的时间短说明反应速率快,T2>T1、p1>p2。升高温度水蒸气含量降低,说明平衡逆向移动,反应放热,ΔH<0;增大压强水蒸气含量增大,说明平衡正向移动,正反应气体分子数减少,综合分析A项中的反应符合要求。
3.可逆反应aX+2Y(g)??2Z(g)在一定条件下达到平衡后,t1和t2时各改变某一种外界条件,化学反应速率(v)-时间(t)图像如图。21·世纪*教育网
则下列说法中正确的是(  )
A.若X是固体,则t1时一定是增大了容器的压强
B.若X是气体,则t2时不可能是减小容器压强
C.若X是固体,则t1时可能是增大了X的质量
D.若t2时采用了降温措施,则该反应的正反应方向ΔH>0
解析:选B A项,若X为固体,增大压强,平衡不移动,若使用催化剂,平衡也不移动,错误;B项,若X为气体,t2时正、逆反应速率都减小,不可能是减小容器压强,因为减小压强,平衡逆向移动,而图像中是正向移动,正确;C项,若X为固体,t1时若增大了X的量,平衡不移动,反应速率不变,错误;D项,t2时若采用降温,正逆反应速率都减小,平衡正向移动,说明正反应为放热反应,ΔH小于0,错误。
4.可逆反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(s) ΔH=Q kJ·mol-1,反应过程中,当其他条件不变时,某物质在混合物中的含量与温度(T)、反应速率(v)与压强的关系如图所示。据图分析,以下说法正确的是(  )21cnjy.com
A.T1<T2,Q>0
B.增大压强,B的转化率减小
C.当反应达平衡时,混合气体的密度不再变化
D.a+b>c+d
解析:选C A项,由左图可知,T2时反应首先达到平衡,故T1<T2,T1→T2,温度升高,C%减小,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,Q<0,错误;由图乙可知,增大压强,正、逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,即反应向正反应方向移动,故a+b>c,B的转化率增大,B、D项错误;C项,反应达到平衡时,气体的总质量不再发生变化,在容器体积不变的情况下,气体的密度不再变化,正确。
5.对于反应A(s)+2B(g)??3C(g) ΔH>0,C%跟外界条件X、Y的关系如图所示,下列结论正确的是(  )21·cn·jy·com
A.X表示温度,Y表示压强,且Y1>Y2>Y3
B.Y表示压强,X表示温度,且Y3>Y2>Y1
C.X表示压强,Y表示温度,且Y1>Y2>Y3
D.Y表示温度,X表示压强,且Y3>Y2>Y1
解析:选D A项,根据曲线走向,随温度的升高C%降低,说明随温度升高,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,错误;B项,分析和A选项一样,错误;C项,根据曲线走向,随压强增大,C%降低,说明平衡向逆反应方向移动,平衡向生成B的方向移动,然后作等压线,随温度的升高,平衡应向正反应方向移动,C%应增大,与图像不符,错误;D项,根据C的分析,正确。2-1-c-n-j-y
6.下列图示与对应叙述相符合的是(  )
A.图Ⅰ:反应H2+I2??2HI达平衡后,升高温度时反应速率随时间的变化
B.图Ⅱ:反应2SO2+O2??2SO3达平衡后,缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化
C.图Ⅲ:反应N2+3H2??2NH3在恒温情况下,反应速率与压强的关系
D.图Ⅳ:反应CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g) ΔH>0,水蒸气含量随时间的变化
解析:选B A项,升高温度,平衡发生移动,正、逆速率变化不相等,图像与实际不相符;B项,缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,SO3的物质的量增大,SO2与O2的物质的量减小,图像与实际相符合;C项,增大压强,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率增大更多,图像中逆反应速率增大更多,图像与实际不相符;D项,由图可知,温度T2先到达平衡,则温度T2>T1,升高温度,平衡向正反应方向移动,水蒸气的含量增大,图像中温度越高,水蒸气的含量越低,图像与实际不相符。
7.固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)??CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。【来源:21·世纪·教育·网】
(1)a点正反应速率________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是________。
A.0~1 min B.1~3 min
C.3~8 min D.8~11 min
(3)平衡时CO2的转化率为________,该条件下的平衡常数K=________。
(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线Ⅰ对应的实验条件改变是________,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是________。
解析:(1)a点时还没有达到平衡状态,反应物氢气的物质的量继续减小,平衡向正反应方向进行,所以正反应速率大于逆反应速率。21*cnjy*com
(2)分别计算不同时间段内的反应速率:0~1 min内,v(H2)==1 mol·L-1·min-1;1~3 min内,v(H2)==0.75 mol·L-1·min-1;3~8 min内,v(H2)==0.1 mol·L-1·min-1。所以0~1 min内反应速率最大,A项符合题意。
(3)由图可知,8 min时,反应达到平衡,平衡时氢气的物质的量为2 mol,参加反应的氢气为8 mol-2 mol=6 mol,氢气的浓度变化量为=3 mol·L-1,则:
        CO2(g)+3H2(g)??CH3OH(g)+H2O(g)
开始/(mol·L-1) 3   4     0     0
变化/(mol·L-1) 1   3     1     1
平衡/(mol·L-1) 2   1     1     1
平衡时CO2的转化率为×100%≈33.3%。
K===0.5。
(4)曲线Ⅰ反应速率增大,但转化的氢气的物质的量少,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动,不利于氢气的转化,故曲线Ⅰ是升高温度;曲线Ⅱ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,因增大压强平衡正向移动,故应是增大压强。www.21-cn-jy.com
答案:(1)大于 (2)A (3)33.3% 0.5 (4)升高温度
增大压强
课时跟踪检测(十四) 化学平衡的移动
1.下列叙述中说明某化学平衡一定发生移动的是(  )
A.混合物中各组分的浓度改变
B.混合体系中气体密度发生变化
C.正、逆反应速率改变
D.反应物的转化率改变
解析:选D 浓度的改变,必须要引起正、逆反应速率的改变程度不同,平衡才会发生移动,如H2(g)+I2(g)??2HI(g),缩小其体系体积,各物质的浓度都增大,但其正、逆反应速率是同等程度增大,平衡不移动,A项不正确;同理,增大体积,因其气体的质量不变,体积增大,其密度减小,正、逆反应速率同等程度减小,平衡不移动,B项不正确;由A、B两项说明,速率改变,平衡不一定移动,C项不正确;转化率改变,说明平衡一定发生移动,D项正确。【来源:21·世纪·教育·网】
2.已达化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g)??2Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是(  )21*cnjy*com
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
解析:选C 有气体参加的反应,减压后,化学反应速率减小,而且v正和v逆同时减小,平衡向气体分子数增大的方向移动。
3.对于反应2NO2(g)??N2O4(g)达到平衡后,在温度不变时欲使c(NO2)/c(N2O4)比值增大,可以采取(  )
A.体积不变,增加NO2的量
B.体积不变,增加N2O4的量
C.使体积扩大到原来的2倍
D.使体积不变充入N2
解析:选C 体积不变,增加NO2、N2O4的量相当于加压,NO2的转化率增大,c(NO2)/c(N2O4)减小,A、B项错误;使体积扩大到原来的2倍,压强减小,平衡左移,NO2的转化率减小,c(NO2)/c(N2O4)增大,C项正确;使体积不变充入N2,平衡不移动,c(NO2)/c(N2O4)不变,D项错误。www-2-1-cnjy-com
4.如图是关于反应:A2(g)+3B2(g)??2C(g)(正反应为放热反应)的平衡
移动图像,影响平衡移动的原因可能是(  )
A.升高温度,同时加压
B.降低温度,同时减压
C.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D.增大反应物浓度,同时使用催化剂
解析:选C 由图可知正反应速率增大,逆反应速率减小。若升高温度,同时加压,正、逆反应速率都增大,A错误;若降低温度,同时减压,正、逆反应速率都减小,B错误;若增大反应物浓度,正反应速率增大,同时减小生成物浓度,逆反应速率减小,符合题意,C正确;若增大反应物浓度,正反应速率增大,同时使用催化剂,正、逆反应速率都增大,D错误。
5.某温度下,某容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应:
CO(g)+H2O(g)??H2(g)+CO2(g) ΔH>0,当反应达平衡时,测得容器中各物质均为n mol,欲使H2的平衡浓度增大一倍,在其他条件不变时,下列措施可以采用的是(  )
A.升高温度
B.加入催化剂
C.再加入n mol CO和n mol H2O
D.再加入2n mol CO2和2n mol H2
解析:选D 正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,但可逆反应中反应物不能完全转化为生成物,A不正确;催化剂不能改变平衡状态,氢气浓度不变,B不正确;反应是可逆反应,转化率不可能是100%,C不正确;D中氢气的浓度是原来的2倍,正确。2-1-c-n-j-y
6.对于合成氨的反应来说,使用催化剂和施以高压,下列叙述中正确的是(  )
A.都能提高反应速率,都对化学平衡状态无影响
B.都对化学平衡状态有影响,都不影响达到平衡状态所用的时间
C.都能缩短达到平衡状态所用的时间,只有压强对化学平衡状态有影响
D.催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而压强无此作用
解析:选C 对化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),催化剂只能提高反应速率,使反应达到平衡状态所用的时间缩短,不能使化学平衡发生移动,高压能提高反应速率,使反应达到平衡状态所用的时间缩短,也能使化学平衡向生成NH3的反应方向移动。
7.若反应aA(g)+bB(g)??cC(g)+dD(g)在密闭容器内达到化学平衡以后,升高温度或增大压强都会使平衡混合物中C的质量分数降低,那么(  )
A.正反应是吸热反应,(a+b)>(c+d)
B.正反应是吸热反应,(a+b)<(c+d)
C.正反应是放热反应,(a+b)>(c+d)
D.正反应是放热反应,(a+b)<(c+d)
解析:选D 升高温度或增大压强都会使平衡混合物中C的质量分数降低,说明平衡逆向移动,即逆反应为吸热反应和气体分子数减小的反应,则正反应为放热反应和气体分子数增大的反应。
8.在下列可逆反应中,增大压强或降低温度,均可使平衡正向移动的是(  )
A.2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g)(正反应为放热反应)
B.4NH3(g)+5O2(g)??4NO(g)+6H2O(g)(正反应为放热反应)
C.2NH3(g)??N2(g)+3H2(g)(正反应为吸热反应)
D.SO2(g)+NO2(g)??SO3(g)+NO(g)(正反应为放热反应)
解析:选A A项,增大压强,平衡向正反应方向移动;降低温度,平衡也向正反应方向移动;B项,增大压强,平衡向逆反应方向移动;降低温度,平衡向正反应方向移动;C项,增大压强,平衡向逆反应方向移动;降低温度,平衡向逆反应方向移动;D项,增大压强,平衡不移动;降低温度,平衡向正反应方向移动。
9.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,若改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。www.21-cn-jy.com
(1)增加C,平衡________,c(CO2)________。
(2)缩小反应容器的容积,保持温度不变,则平衡_______,c(CO2)________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变,通入N2,则平衡________,c(CO2)________。
(4)保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡_______,c(CO)________。
解析:(1)C为固体,增加C,其浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。
(2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,c(CO2)增大。
(3)通入N2,容积和温度不变,平衡不会发生移动,c(CO2)不变。
(4)容积不变,温度升高,平衡向吸热方向移动,c(CO)增大。
答案:(1)不移动 不变 (2)向左移动 增大 (3)不移动 不变 (4)向右移动 增大
10.在水溶液中橙红色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系:Cr2O+H2O??2CrO+2H+,把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈________色,因为________________________________________________________________________。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀H2SO4,则溶液呈________色,因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”),溶液颜色将______________________________。
解析:加碱中和溶液中的H+,平衡右移,溶液中的c(CrO)增大;加酸使平衡左移,溶液中的c(Cr2O)增大;加Ba(NO3)2溶液发生的反应为Ba2++CrO===BaCrO4(黄色)↓,平衡向右移动,溶液颜色将由橙色逐渐变浅,直至无色。21·cn·jy·com
答案:(1)黄 OH-与H+结合生成水,使平衡向右移动,CrO浓度增大,溶液由橙色变为黄色
(2)橙 c(H+)增大,平衡向左移动,Cr2O浓度增大,溶液又由黄色变为橙色 (3)向右移动 逐渐变浅,直至无色
1.对可逆反应2A(s)+3B(g)??C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(  )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动 ②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小 ③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变 ④增大B的浓度,v(正)>v(逆) ⑤加入催化剂,B的转化率提高21教育网
A.①②           B.④
C.③ D.④⑤
解析:选B 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)均应增大,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。
2.已知反应:2NO2(g)??N2O4(g),把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用止水夹夹住橡胶管,把烧瓶A放入热水里,把烧瓶B放入冰水里,如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现,A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(  )
A.上述过程中,A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B.上述过程中,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大
C.上述过程中,A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D.反应2NO2(g)??N2O4(g)的逆反应为放热反应
解析:选D A项,升高温度,正、逆反应速率都增大,正确;B项,B烧瓶内气体颜色变浅,说明平衡向生成N2O4的方向移动,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大,正确;C项,容器的容积不变,混合气体的质量不变,A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变,正确;D项,放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深,放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅,说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动,降低温度平衡向生成N2O4的方向移动,故反应2NO2(g)??N2O4(g)的正反应为放热反应,错误,D项符合题意。
3.对可逆反应:A(g)+B(g)??C(s)+2D(g) ΔH>0,如图所示为正逆反应速率(v)与时间(t)的关系,如果在t1时刻改变以下条件:①加入A ②加入催化剂 ③加压 ④升温 ⑤移走C。符合图示条件的是(  )
A.②③ B.①②
C.③④ D.④⑤
解析:选A 使用催化剂能同倍增加正、逆反应速率,对化学平衡无影响;对于有气体参加且气体体积不发生变化的反应,改变压强平衡不移动。21cnjy.com
4.在密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下反应:2A(g)+B(g)??2C(g) ΔH<0。达到平衡后,改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是(  )【版权所有:21教育】
选项
X
Y
A
再加入B
B的转化率
B
再加入C
A的体积分数
C
增大压强
A的转化率
D
升高温度
混合气体平均摩尔质量
解析:选C A项,增加一种反应物的浓度,该反应物的转化率降低,另一种反应物的转化率提高,错误;B项,加入C,因为只有一种生成物,相当于对反应加压,平衡正向移动,A的体积分数减小,错误;C项,加压,平衡正向移动,A的转化率增大,正确;D项,该反应ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,混合气体平均摩尔质量减小,错误。
5.在密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(g)??cZ(g)+dW(g)
反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡状态的1.8倍。下列叙述正确的是(  )21世纪教育网版权所有
A.平衡向正反应方向移动
B.(a+b)>(c+d)
C.Z的体积分数变大
D.X的转化率变小
解析:选D 将气体体积压缩到原来的一半,若平衡不发生移动,W的浓度为原平衡的2倍;由W的浓度变为原平衡状态的1.8倍,可知化学平衡向逆反应方向移动。所以(a+b)<(c+d),Z的体积分数减小,X的转化率变小。2·1·c·n·j·y
6.高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g) ΔH<0,欲提高CO的转化率,可采取的措施是(  )21·世纪*教育网
①增加Fe2O3的量 ②移出部分CO2 ③提高反应温度
④减小容器的容积 ⑤加入合适的催化剂 ⑥降低反应温度
A.①③ B.②⑥
C.②④ D.④⑥
解析:选B ①氧化铁是固体,增加Fe2O3的量,平衡不移动,CO的转化率不变,错误;②移出部分CO2,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,正确;③该反应的正反应是放热反应,提高反应温度,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率降低,错误;④反应前后气体的物质的量不变,减小容器的容积,增大压强,平衡不移动,CO的转化率不变,错误;⑤加入合适的催化剂,平衡不移动,错误;⑥该反应正反应是放热反应,降低反应温度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,正确。【来源:21cnj*y.co*m】
7.COCl2(g)??CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入稀有气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入稀有气体,能提高COCl2转化率的是(  )21教育名师原创作品
A.①②④ B.①④⑥
C.②③⑤ D.③⑤⑥
解析:选B 该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,反应物转化率提高,①正确;恒容时,通入稀有气体,反应物与生成物浓度不变,平衡不移动,②错误;增加CO浓度,平衡逆向移动,反应物转化率降低,③错误;该反应正反应为气体分子数增大的反应,减压时平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高,④正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,⑤错误;恒压时,通入稀有气体,容器体积增大,反应物与生成物浓度降低,平衡向气体增加的方向移动,即向正反应方向移动,反应物转化率提高,⑥正确。
8.在容积一定的密闭容器中发生可逆反应:A(g)+2B(g)??2C(g) ΔH>0;平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是(  )21*cnjy*com
A.p1<p2,纵坐标指A的质量分数
B.p1>p2,纵坐标指C的质量分数
C.p1<p2,纵坐标指A的转化率
D.p1<p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
解析:选B A项,升高温度,平衡正向移动,A的质量分数减小,错误;B项,升高温度,平衡正向移动,C的质量分数增大,压强减小,平衡逆向移动,C的质量分数减小,正确;C项,升高温度,A的转化率增大,压强增大,A的转化率也增大,错误;D项,升高温度,平均摩尔质量增大,加压,平衡正向移动,平均摩尔质量应增大,错误。
9.在固定容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)??2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:【出处:21教育名师】
(1)反应的ΔH________(填“大于”或“小于”)0;100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为____________________________。
(2)100 ℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,经10 s又达到平衡。
①T________(填“大于”或“小于”)100 ℃,判断理由是
________________________________________________________________________;
②100 ℃时达到平衡后,向容器中再充入0.20 mol NO2气体,新平衡建立后,NO2的体积分数________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减小一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是_________________________________________。
解析:(1)升高温度,混合气体的颜色变深,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,即ΔH>0,反应速率等于变化浓度和时间的比值,v(N2O4)=(0.1-0.04)/60 mol·L-1·s-1=0.001 0 mol·L-1·s-1。
(2)①改变温度,c(N2O4)降低,说明平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,应是升高温度,即T>100 ℃;②恒容状态下,再充入NO2,相当于在原来的基础上加压,平衡应向体积减小的方向移动,即NO2的体积分数减小;(3)容积减小一半,压强增大,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向体积减小方向进行,平衡向逆反应方向移动。
答案:(1)大于 0.001 0 mol·L-1·s-1
(2)①大于 正反应方向吸热,平衡向吸热方向移动,故温度升高 ②减小
(3)逆反应 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动