（人教通用版）2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第二節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài)與化學(xué)平衡的移動(dòng)

第二節(jié)化學(xué)平衡狀態(tài)與化學(xué)平衡的移動(dòng)明考綱要求理主干脈絡(luò)1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。一、化學(xué)平衡1可逆反應(yīng)在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，稱(chēng)為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)中使用“”。2化學(xué)平衡狀態(tài)(1)定義一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱(chēng)為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。(2)建立過(guò)程(3)特征 可逆反應(yīng) 二、化學(xué)平衡的移動(dòng)1概念可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會(huì)隨之改變，從而在一段時(shí)間后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由舊平衡向新平衡的變化過(guò)程，叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。2過(guò)程3化學(xué)平衡移動(dòng)方向與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v正v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)v正v逆：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動(dòng)。(3)v正v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。4影響化學(xué)平衡的因素(1)若其他條件不變，改變下列條件對(duì)平衡的影響如下：改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動(dòng)壓強(qiáng)(對(duì)有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變?cè)龃髩簭?qiáng)向體積減小的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向體積增大的方向移動(dòng)反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)催化劑同等程度改變v正、v逆，平衡不移動(dòng)(2)勒夏特列原理：如果改變影響化學(xué)平衡的條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)之一，平衡將向著減弱這種改變的方向移動(dòng)。,1.甲：2H2O22H2O、乙：NH4ClNH3HCl、丙：CH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2O、?。篊H3COONaH2OCH3COOHNaOH四個(gè)反應(yīng)中哪些屬于可逆反應(yīng)，哪些不是？請(qǐng)總結(jié)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)。答案：丙、丁屬于可逆反應(yīng)，甲、乙不屬于可逆反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)條件不同?？赡娣磻?yīng)的特點(diǎn)有：(1)正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同。(2)在可逆反應(yīng)體系中，反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)同時(shí)存在，即反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，生成物也不能全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物。(3)能量轉(zhuǎn)化可逆。若正反應(yīng)是吸(或放)熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)是放(或吸)熱反應(yīng)。(4)對(duì)于可逆反應(yīng)，可以通過(guò)改變反應(yīng)條件，使之向著人們需要的反應(yīng)方向最大限度的進(jìn)行。2在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，請(qǐng)用極端假設(shè)法確定各物質(zhì)的濃度范圍答案：假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行徹底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行徹底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始濃度(molL1) 0.10.3 0.2改變濃度(molL1) 0.10.1 0.2終態(tài)濃度(molL1) 0 0.2 0.4假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行徹底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始濃度(molL1) 0.10.30.2改變濃度(molL1) 0.10.10.2終態(tài)濃度(molL1) 0.20.4 0平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2：00.2 molL1，Y2：0.20.4 molL1，Z：00.4 molL13下列說(shuō)法可以證明H2(g)I2(g)2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是_(填序號(hào))。單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)，生成n mol HI一個(gè)HH鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)HI鍵斷裂百分含量w(HI)w(I2)反應(yīng)速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化解析：應(yīng)該生成n mol H2的同時(shí)，生成2n mol HI；僅是一種特例，不能證明達(dá)到平衡；同一個(gè)反應(yīng)方向速率比等于物質(zhì)的量之比，該比例不能表明達(dá)到平衡狀態(tài)；由于該反應(yīng)前后氣體體積不變，因此容器內(nèi)壓強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量、密度不會(huì)發(fā)生變化，與平衡狀態(tài)無(wú)關(guān)。答案：4對(duì)于密閉容器中的可逆反應(yīng)：mX(g)nY(s)pZ(g)H0，達(dá)化學(xué)平衡后，改變條件，回答下列問(wèn)題(填“一定”、“不一定”或“一定不”)。(1)增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡_發(fā)生移動(dòng)(2)通入氦氣，化學(xué)平衡_發(fā)生移動(dòng)(3)增加Y的物質(zhì)的量，化學(xué)平衡_發(fā)生移動(dòng)(4)其他條件不變，升高溫度，化學(xué)平衡_發(fā)生移動(dòng)答案：(1)不一定(2)不一定(3)一定不(4)一定5判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)溫度改變，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)。()(2)只要v(正)增大，平衡一定正向移動(dòng)。()(3)不論恒溫恒容，還是恒溫恒壓容器，加入稀有氣體，平衡皆發(fā)生移動(dòng)。()(4)起始加入原料的物質(zhì)的量相等，則各種原料的轉(zhuǎn)化率一定相等。()(5)通過(guò)改變一個(gè)條件使某反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率一定增大。()提示：(1)(2)平衡正向移動(dòng)，條件v(正)v(逆)。v(正)增大，不一定存在v(正)v逆。(3)恒溫恒容，加入稀有氣體平衡不移動(dòng)。(4)由于轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量不一定相等，故轉(zhuǎn)化率不一定相等。(5)若增加某一反應(yīng)物的物質(zhì)的量使平衡右移，則其轉(zhuǎn)化率會(huì)減小。6下列敘述中一定能判斷某化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的是()A混合物中各組分的濃度改變B正、逆反應(yīng)速率改變C混合物中各組分的含量改變D混合體系的壓強(qiáng)發(fā)生改變解析：選C如果混合物中各組分的濃度變化而各組分的含量不變，則平衡不發(fā)生移動(dòng)；使用合適的催化劑，正、逆反應(yīng)速率都改變，但平衡不移動(dòng)；如果反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，則壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響。化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1(2012海南高考)已知A(g)B(g)C(g)D(g)判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為()A壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變B氣體的密度不隨時(shí)間改變Cc(A)不隨時(shí)間改變D單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等解析：選C該反應(yīng)前后氣體體積不變，故密度、壓強(qiáng)不變，單位時(shí)間內(nèi)生成C和D的物質(zhì)的量一定相等，不能作為判斷依據(jù)。2(2012山東高考節(jié)選)對(duì)于反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)H0，將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_。解析：N2O4充入恒壓容器中分解生成NO2，是體積變大的化學(xué)反應(yīng)。因此密度逐漸減小，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體積不再變化，密度亦不再變化，a正確；對(duì)于某一具體的反應(yīng)，H是一個(gè)具體數(shù)值且始終保持不變，故不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，b錯(cuò)；N2O4的正反應(yīng)速率逐漸減小，最后保持不變，c錯(cuò)；轉(zhuǎn)化率不變，說(shuō)明反應(yīng)物不再減少，即反應(yīng)達(dá)到平衡，d正確。答案：ad3對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)：(1)下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是_。av(O2)正2v(SO3)逆b容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化c容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化d容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化(2)在一個(gè)固定容積為5 L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含SO30.18 mol，則v(O2)_ molL1min1；若繼續(xù)通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，則平衡_移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)，再次達(dá)到平衡后，_ moln(SO3)_ mol。解析：(1)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化、分子總數(shù)不隨時(shí)間變化時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；(2)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，容器中SO3的物質(zhì)的量為0.18 mol，據(jù)反應(yīng)速率公式可得v(SO3)0.072 molL1min1，由化學(xué)反應(yīng)方程式中的計(jì)量數(shù)關(guān)系可知：v(O2)0.036 molL1min1；再繼續(xù)通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，再次達(dá)到平衡時(shí)，SO3的物質(zhì)的量介于0.36 mol和0.40 mol之間。答案：(1)bd(2)0.036向正反應(yīng)方向0.360.40判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的“兩審”和“兩標(biāo)志”1“兩審”(1)一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓；(2)二審反應(yīng)特點(diǎn)：全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。2“兩標(biāo)志”(1)本質(zhì)標(biāo)志：v正v逆0。對(duì)于某一可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。(2)等價(jià)標(biāo)志：全部是氣體參加的氣體體積可變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化。例如，N2(g)3H2(g)2NH3(g)。體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等保持不變。對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。對(duì)于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時(shí)間而變化。例如，2NO2(g)N2O4(g)。體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。特別提醒以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：(1)恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng)，混合氣體的壓強(qiáng)或氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。(2)全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化。如2HI(g)I2(g)H2(g)。(3)全部是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)的影響因素一、改變條件與化學(xué)平衡移動(dòng)方向的相互判斷4(2013大綱版全國(guó)卷)反應(yīng)X(g)Y(g)2Z(g)；H0，達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A減小容器體積，平衡向右移動(dòng)B加入催化劑，Z的產(chǎn)率增大C增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率增大D降低溫度，Y的轉(zhuǎn)化率增大解析：選D因?yàn)榇朔磻?yīng)前后氣體分子總數(shù)沒(méi)有變化，故減小容器體積，平衡不發(fā)生移動(dòng)，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑可同時(shí)同倍數(shù)改變正、逆反應(yīng)速率，故平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大c(X)，平衡將正向移動(dòng)，但X的轉(zhuǎn)化率減小，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，Y的轉(zhuǎn)化率增大，所以D項(xiàng)正確。5(2012大綱版全國(guó)卷)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得，其中的一步反應(yīng)為：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H<0反應(yīng)達(dá)到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是()A增加壓強(qiáng)B降低溫度C增大CO的濃度 D更換催化劑解析：選B選項(xiàng)A，該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)CO的轉(zhuǎn)化率無(wú)影響；選項(xiàng)B，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度有利于化學(xué)平衡向右移動(dòng)，提高CO的轉(zhuǎn)化率；增大CO的濃度會(huì)降低CO的轉(zhuǎn)化率；選項(xiàng)D，更換催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。二、改變條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)結(jié)果的判斷6(2013安徽高考)一定條件下，通過(guò)下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO：MgSO4(s) CO(g)MgO(s) CO2(g) SO2(g) H>0該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后，若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值，重新達(dá)到平衡后，縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢(shì)合理的是()選項(xiàng)xyA溫度容器內(nèi)混合氣體的密度BCO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比CSO2的濃度平衡常數(shù)KDMgSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率解析：選A溫度升高，平衡正向移動(dòng)，混合氣體的密度增大，A項(xiàng)正確；增大CO的物質(zhì)的量，平衡正向移動(dòng)，但CO2與CO的物質(zhì)的量之比減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大SO2的濃度，平衡逆向移動(dòng)，但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變平衡常數(shù)K不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；增大MgSO4的質(zhì)量，平衡不移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7將NO2裝入帶有活塞的密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后，改變下列一個(gè)條件，下列敘述正確的是()A升高溫度，氣體顏色加深，則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B慢慢壓縮氣體體積，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的顏色變淺C慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強(qiáng)增大，但小于原來(lái)的兩倍D恒溫恒容時(shí)，充入稀有氣體，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的顏色變淺解析：選C升高溫度，氣體顏色加深，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；首先假設(shè)平衡不移動(dòng)，增大壓強(qiáng)，氣體顏色加深，但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使混合氣體的顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺，但一定比原平衡的顏色深，B錯(cuò)誤；同理C項(xiàng)，首先假設(shè)平衡不移動(dòng)，若體積減小一半，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使壓強(qiáng)在原平衡兩倍的基礎(chǔ)上減小，正確；體積不變，反應(yīng)物及生成物濃度不變，正、逆反應(yīng)速率均不變，平衡不移動(dòng)，顏色不變化，D錯(cuò)誤。1解答化學(xué)平衡移動(dòng)題目的一般思路改變條件2濃度、壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)影響的幾種特殊情況(1)改變固體或純液體的量，對(duì)平衡沒(méi)有影響。(2)當(dāng)反應(yīng)混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時(shí)，壓強(qiáng)的變化對(duì)平衡沒(méi)有影響。(3)對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積無(wú)變化的反應(yīng)，如H2(g)I2(g)2HI(g)等，壓強(qiáng)的變化對(duì)其平衡也無(wú)影響。但增大(或減小)壓強(qiáng)會(huì)使各物質(zhì)濃度增大(或減小)，混合氣體的顏色變深(或淺)。(4)恒容時(shí)，同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響，增大(減小)濃度相當(dāng)于增大(減小)壓強(qiáng)。(5)在恒容容器中，當(dāng)改變其中一種氣態(tài)物質(zhì)的濃度時(shí)，必然會(huì)引起壓強(qiáng)的改變，在判斷平衡移動(dòng)的方向和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、體積分?jǐn)?shù)變化時(shí)，應(yīng)靈活分析濃度和壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響。若以表示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，表示氣體的體積分?jǐn)?shù)。對(duì)于A(g)B(g)C(g)類(lèi)反應(yīng)，達(dá)到平衡后，保持溫度、容積不變，又加入一定量的A，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，(B)增大而(A)減小，(B)減小而(A)增大。對(duì)于aA(g)bB(g)類(lèi)反應(yīng)，達(dá)到平衡后，保持溫度、容積不變，又加入一定量的A，平衡移動(dòng)的方向和A的轉(zhuǎn)化率的變化如下表。特點(diǎn)示例改變分析移動(dòng)方向移動(dòng)結(jié)果an>0PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)又充入PCl5c(PCl5)增大，v正>v逆，但壓強(qiáng)增大不利于PCl5的分解正反應(yīng)方向(PCl5)減小，(PCl5)增大bn02HI(g)H2(g)I2(g)又充入HIc(HI)增大，v正>v逆，壓強(qiáng)增大，對(duì)v正、v逆的影響相同(HI)、(HI)不變cn<02NO2(g)N2O4(g)又充入NO2c(NO2)增大，v正>v逆，同時(shí)壓強(qiáng)的增大更有利于NO2的轉(zhuǎn)化(NO2)增大，(NO2)減小(6)稀有氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響。恒溫、恒容條件：原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大體系中各組分的濃度不變平衡不移動(dòng)。恒溫、恒壓條件：原平衡體系容器容積增大，體系中各組分的濃物質(zhì)制備提純中的化學(xué)平衡化學(xué)平衡在化工生產(chǎn)中有非常重要的應(yīng)用，尤其是控制合適的反應(yīng)條件使平衡向著理想的方向移動(dòng)，近幾年來(lái)涉及面非常廣，有金屬單質(zhì)的制備(2013年上海卷31題制備鎳)、化合物的制備(2013年山東卷TaS2制備)、新技術(shù)的應(yīng)用(2013年浙江卷捕碳技術(shù))、有機(jī)合成(2013年新課標(biāo)全國(guó)卷二甲醚的合成)等。1化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則(1)從化學(xué)反應(yīng)速率分析，既不能過(guò)快，又不能太慢。(2)從化學(xué)平衡移動(dòng)分析，既要注意外界條件對(duì)速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性。(3)從原料的利用率分析，增加易得廉價(jià)原料，提高難得高價(jià)原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本。(4)從實(shí)際生產(chǎn)能力分析，如設(shè)備承受高溫、高壓能力等。(5)注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制。2平衡類(lèi)問(wèn)題需綜合考慮的幾個(gè)方面(1)原料的來(lái)源、除雜，尤其考慮雜質(zhì)對(duì)平衡的影響。(2)原料的循環(huán)利用。(3)產(chǎn)物的污染處理。(4)產(chǎn)物的酸堿性對(duì)反應(yīng)的影響。(5)氣體產(chǎn)物的壓強(qiáng)對(duì)平衡造成的影響。(6)改變外界條件對(duì)多平衡體系的影響。1(2013山東高考)化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0()反應(yīng)()的平衡常數(shù)表達(dá)式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。(2)如圖所示，反應(yīng)()在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T(mén)2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時(shí)間后，在溫度為T(mén)1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1_T2(填“”“”或“”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是_。(3)利用I2的氧化性可測(cè)定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化成H2SO3，然后用一定濃度的I2溶液進(jìn)行滴定，所用指示劑為_(kāi)，滴定反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(4)25時(shí)，H2SO3HSOH的電離常數(shù)Ka1102molL1，則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kb_molL1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，則溶液中將_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：(1)在有氣體參與的反應(yīng)中，固體和液體的濃度不列入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中。設(shè)容器的容積是V L，TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始濃度/ molL1 1/V 0 0轉(zhuǎn)化濃度/ molL1 2x x x平衡濃度/ molL1 (1/V2x) x x則K1，x，則I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率是66.7%。(2)根據(jù)平衡移動(dòng)及物質(zhì)的提純，在溫度T1端得到純凈的TaS2晶體，即溫度T1端與T2端相比，T1端平衡向左移動(dòng)，則T1T2。生成物I2(g)遇冷可在管壁上凝結(jié)成純凈的I2(s)，從而循環(huán)利用。(3)碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)色，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜪2溶液時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色，則說(shuō)明達(dá)滴定終點(diǎn)。由I22e2I，H2SO32eSO，根據(jù)得失電子數(shù)相等則有I2H2SO3，再結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平。(4)H2SO3的電離常數(shù)表達(dá)式為Ka，NaHSO3的水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kb11012。加入I2后HSO被氧化為H2SO4，c(H)增大，c(OH)減小，Kh不變，由Kh得，所以該比值增大。答案：(1)66.7%(2)I2(3)淀粉溶液I2H2SO3H2O=4H2ISO(4)11012增大2(2013上海高考)鎳具有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性，是許多領(lǐng)域尤其是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要原料。羰基法提純粗鎳涉及的兩步反應(yīng)依次為：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)H<0Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)完成下列填空：(1)在溫度不變的情況下，要提高反應(yīng)中Ni(CO)4的產(chǎn)率，可采取的措施有_、_。(2)已知在一定條件下的2 L密閉容器中制備N(xiāo)i(CO)4，粗鎳(純度98.5%，所含雜質(zhì)不與CO反應(yīng))剩余質(zhì)量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。Ni(CO)4在010 min的平均反應(yīng)速率為_(kāi)。(3)若反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，降低溫度，重新達(dá)到平衡時(shí)_。a平衡常數(shù)K增大bCO的濃度減小cNi的質(zhì)量減小dv逆Ni(CO)4增大(4)簡(jiǎn)述羰基法提純粗鎳的操作過(guò)程。解析：(1)根據(jù)平衡移動(dòng)原理，在溫度不變的情況下可采取增大CO濃度，加壓的方法提高產(chǎn)率。(2)反應(yīng)的Ni為1 mol，生成1 mol Ni(CO)4，據(jù)此計(jì)算反應(yīng)速率。(3)反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，則降溫平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)、CO的濃度、Ni的質(zhì)量，v逆Ni(CO)4減小，根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)可提純粗鎳。答案：(1)增大CO濃度加壓(2)0.05 molL1min1(3)b、c(4)把粗鎳和CO放于一個(gè)水平放置的密閉玻璃容器中，然后在低溫下反應(yīng)，一段時(shí)間后在容器的一端加熱。探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響表212溫度變化對(duì)Co(H2O)(粉紅色)4ClCoCl(藍(lán)色)6H2O平衡影響的實(shí)驗(yàn)記錄三支試管溶液的顏色平衡移動(dòng)的方向室溫?zé)崴?2013北京高考)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能用平衡移動(dòng)原理解釋(判斷正誤)() 解析：NO2球中存在平衡：2NO2N2O4，體系的溫度變化會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)，此裝置能用平衡移動(dòng)原理解釋。魯科版用氣體代替溶液，用封閉的燒瓶代替試管，操作簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯高考題以裝置考原理，以現(xiàn)象考本質(zhì)，既是對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)，又是對(duì)原理的深刻考查。1碘與淀粉反應(yīng)可形成藍(lán)色溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)該反應(yīng)的影響。提示：取35 mL碘與淀粉形成的藍(lán)色溶液加入試管中，再將試管放入盛有水的燒杯中進(jìn)行水浴加熱，并在試管旁放一溫度計(jì)，使溫度計(jì)球形部分與試管溶液的中部保持在同一高度。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：藍(lán)色溶液加熱至35 時(shí)，顏色開(kāi)始變淺；加熱至40 45 時(shí)，溶液呈淺藍(lán)色；加熱至53 時(shí)，藍(lán)色完全消失。取出試管，放在盛有冷水的燒杯中冷卻，藍(lán)色很快恢復(fù)。2有人將該實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為下圖所示裝置，把NO2和N2O4的混合氣體盛在兩個(gè)聯(lián)通的燒瓶里，調(diào)節(jié)兩邊的注射器活塞高度，使它們相等，用夾子夾住橡皮管。把一個(gè)燒瓶放在熱水里，把另一個(gè)放在冰水(或冷水)里。請(qǐng)分析其優(yōu)點(diǎn)有哪些。提示：研究外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響，須保證單一變量，即在其他條件不變的情況下研究單一變量對(duì)化學(xué)平衡的影響，而教材中的實(shí)驗(yàn)溫度變化后平衡移動(dòng)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生變化，因此，改進(jìn)后的裝置能保證在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩容器由氣體壓強(qiáng)相等并始終保持不變，并且可根據(jù)注射器活塞的移動(dòng)情況清楚地判斷平衡移動(dòng)的方向。3高中化學(xué)常見(jiàn)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)還有哪些？提示：(1)Na2CO3、NaHCO3熱穩(wěn)定性的比較。(2)常見(jiàn)物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較，如鹵族元素單質(zhì)氧化性Cl2>Br2>I2。(3)物質(zhì)酸堿性的比較，如CH3COOH酸性強(qiáng)于H2CO3，H2CO3酸性強(qiáng)于硅酸。(4)物質(zhì)溶解性的比較，如Ksp：Ag2S<AgI<AgCl。(5)強(qiáng)弱電解質(zhì)的比較等。以“大氣污染氣體CO的處理”為載體串聯(lián)化學(xué)平衡的相關(guān)知識(shí)高考載體(2011山東高考T28改編)研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。(1)已知：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H41.8 kJmol1。(2)CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)(1)一定條件下，將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)。當(dāng)體系的壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？ 當(dāng)容器中混合氣體的顏色不變時(shí)，反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？當(dāng)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，NO2與SO2的體積比是16。則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式是什么？并計(jì)算K值的大小升高溫度，反應(yīng)的正、逆化學(xué)反應(yīng)速率如何變化？v正_v逆(填“大于”“等于”或“小于”)。反應(yīng)的平衡常數(shù)K如何變化？ (2)對(duì)于反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡移動(dòng)的方向是什么？(3)依據(jù)CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系圖判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)？ (4)反應(yīng)的實(shí)際生產(chǎn)條件應(yīng)控制在250 ，1.3104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是什么？答案：(1)不一定處于平衡狀態(tài)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)K；v正、v逆均增大；<；減小(2)向正反應(yīng)方向移動(dòng)(3)放熱反應(yīng)(4)在1.3104 kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失。1據(jù)報(bào)道，在300 、70 MPa下，由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí)。2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)下列敘述錯(cuò)誤的是()A使用CuZnFe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B反應(yīng)需在300 進(jìn)行可推測(cè)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率解析：選BA項(xiàng)，合適的催化劑能提高化學(xué)反應(yīng)速率；B項(xiàng)，判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)是根據(jù)體系能量的變化；C項(xiàng)，充入大量CO2氣體，平衡正向移動(dòng)，可提高H2的轉(zhuǎn)化率；D項(xiàng)，平衡正向移動(dòng)，可提高CO2和H2的利用率。2COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：升溫恒容通入稀有氣體增加CO濃度減壓加催化劑恒壓通入稀有氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()ABC D解析：選B平衡右移即可增大COCl2的轉(zhuǎn)化率，平衡右移，對(duì)平衡無(wú)影響，平衡左移，平衡右移，平衡不移動(dòng)，相當(dāng)于減壓，平衡右移。3恒溫、恒容的條件下對(duì)于N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0的反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志為()A斷開(kāi)一個(gè)NN鍵的同時(shí)有6個(gè)NH鍵生成B混合氣體的密度不變C混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變DN2、H2、NH3分子數(shù)之比為132的狀態(tài)解析：選C斷開(kāi)NN和生成NH鍵均為正反應(yīng)，因此A不能作為平衡的標(biāo)志；根據(jù)公式，反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的質(zhì)量m不變，恒溫恒容條件下反應(yīng)，則氣體體積V始終不變，密度始終不變，因此B不能作為平衡的標(biāo)志；相對(duì)分子質(zhì)量可根據(jù)公式M判斷，由于m不變，而反應(yīng)過(guò)程中氣體的物質(zhì)的量n減小，只有達(dá)到平衡時(shí)n才不再減小，M不再改變，因此C可作為平衡的標(biāo)志。4.一定溫度下可逆反應(yīng)aX(g)bY(g)cZ(g)在一密閉容器內(nèi)達(dá)到平衡后， t0時(shí)刻改變某一外界條件，化學(xué)反應(yīng)速率(v)隨時(shí)間(t)變化如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是()A若abc，則t0時(shí)刻只能是增大了容器的壓強(qiáng)B若abc，則t0時(shí)刻只能是加入了催化劑C若abc，則t0時(shí)刻只能是增大了容器的壓強(qiáng)D若abc，則t0時(shí)刻只能是加入了催化劑解析：選D本題考查化學(xué)平衡圖像，考查考生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理的理解和應(yīng)用能力。t0時(shí)刻正逆反應(yīng)速率同等程度增大，說(shuō)明平衡不移動(dòng)。若abc，則t0時(shí)刻可以是增大壓強(qiáng)或使用催化劑，A錯(cuò)，B錯(cuò)；若abc，則t0時(shí)刻只能是使用催化劑，C錯(cuò)，D對(duì)。5可逆反應(yīng)mA(s)nB(g)cC(g)fD(g)反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)其它條件不變時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)(C%)與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖所示(T2T1)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A達(dá)到平衡后，若使用催化劑，C的體積分?jǐn)?shù)不變B達(dá)到平衡后，若使溫度升高，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C化學(xué)方程式中ncfD達(dá)到化學(xué)平衡后，增加A的量有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)解析：選D使用催化劑，只是同等程度加快反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，故A項(xiàng)正確；由C%時(shí)間圖像1知，溫度升高，化學(xué)平衡向C%減小的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以B正確；再由由C%時(shí)間圖像2知，加壓，平衡向C%減小的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)是氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，故ncf，所以C項(xiàng)正確；由于A物質(zhì)是固體，所以增加A的量平衡不移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6向固定容積的密閉容器中，通入a mol X，發(fā)生反應(yīng)2XY(g)Z(s)，并達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)升高溫度，氣體的密度增大。下列敘述正確的是()A壓強(qiáng)的變化對(duì)該平衡沒(méi)有影響B(tài)若正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則X一定為氣態(tài)C若X為非氣態(tài)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D若X為氣態(tài)，再向容器中充入a mol X，達(dá)到的新平衡與第一次平衡相比，X的體積分?jǐn)?shù)增大解析：選B利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理逐一分析選項(xiàng)即可得出結(jié)論，需要注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)和化學(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)平衡移動(dòng)的影響。因容積不變，m(g)/V，升高溫度，氣體的密度增大，即m(g)變大。選項(xiàng)A，因無(wú)論X是什么狀態(tài)，V0，壓強(qiáng)對(duì)該平衡有影響；選項(xiàng)B，若正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫時(shí)平衡左移，X為氣態(tài)時(shí)，m(g)才增大；選項(xiàng)C，若X為非氣態(tài)，正反應(yīng)放熱，升溫時(shí)平衡左移，m(g)減小，氣體的密度減?。贿x項(xiàng)D，若X為氣態(tài)，再充入a mol X，相當(dāng)于加壓，平衡向右移動(dòng)，X的體積分?jǐn)?shù)減小。7向一個(gè)容積為V L的密閉容器中，通入2 L A(g)和1 L B(g)，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3A(g)B(g)aC(g)2D(g)。達(dá)到平衡后，A的物質(zhì)的量濃度減少，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式中a的值是()A1 B2C3 D4解析：選A混合氣體的平均摩爾質(zhì)量，在密閉容器中，氣體的質(zhì)量不變，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，則n總減小，故a值只能為1，故選A。8(2014蘇州模擬)在密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下反應(yīng)：2A(g)B(g)2C(g)，H0；達(dá)到平衡后，改變一個(gè)條件(X)，下列量(Y)的變化符合圖中曲線的是()XYA再加入BB的轉(zhuǎn)化率B再加入CA的體積分?jǐn)?shù)C增大壓強(qiáng)A的轉(zhuǎn)化率D升高溫度混合氣體平均摩爾質(zhì)量 解析：選CA達(dá)平衡后，再加入B，平衡正向移動(dòng)，促進(jìn)A的轉(zhuǎn)化，即A的轉(zhuǎn)化率增大，但B的轉(zhuǎn)化率減小，與圖像不符合，故A不正確；B.達(dá)平衡后，再加入C，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，則A的體積分?jǐn)?shù)減小，與圖像不符合，故B錯(cuò)誤；C.達(dá)平衡后，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，則A的轉(zhuǎn)化率增大，與圖像符合，故C正確；D.達(dá)平衡后，升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，由M可知，逆向移動(dòng)時(shí)n增大，則混合氣體平均摩爾質(zhì)量減小，與圖像不符合，故D錯(cuò)誤；故選C。9(1)一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H>0。下列措施中能使平衡時(shí)c(CO)/c(CO2)增大的是_(填序號(hào))。A升高溫度B增大壓強(qiáng)C充入一定量氮?dú)?D再加入一些鐵粉反應(yīng)達(dá)到平衡后，若保持容器體積不變時(shí)，再通入一定量的CO2，使CO2的濃度成為原來(lái)的2倍，則CO2的轉(zhuǎn)化率將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學(xué)平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2O(g)，若該化學(xué)平衡狀態(tài)從正反應(yīng)開(kāi)始建立，達(dá)到平衡后，給平衡體系加壓(縮小容積，其他條件不變)，則容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將_(填“不變”、“變小”或“變大”)。解析：(1)使平衡時(shí)c(CO)/c(CO2)增大，則需要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO2的濃度減小，CO的濃度增大，比值增大。反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，A對(duì)；反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，B錯(cuò)；充入N2對(duì)平衡沒(méi)有影響，C錯(cuò)；鐵粉的量的多少對(duì)平衡沒(méi)有影響，D錯(cuò)。增大CO2的濃度，反應(yīng)物中只有CO2為氣體，且反應(yīng)前后氣體體積相等，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，CO2的轉(zhuǎn)化率不變。(2)原平衡狀態(tài)中CO、H2的平均相對(duì)分子質(zhì)量為28215。加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng)，H2O(g)(相對(duì)分子質(zhì)量為18)的含量增大，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變大。答案：(1)A不變(2)變大10二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物，防止和治理其對(duì)環(huán)境的污染是環(huán)保工作的研究?jī)?nèi)容之一。(1)一定條件下，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，向2 L密閉容器中通入2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)和0.2 mol SO3(g)，2 min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得SO2的物質(zhì)的量為1 mol，若往容器中再加入2 mol SO2(g)，則重新達(dá)到平衡時(shí)SO2的總轉(zhuǎn)化率_50%(填“>”、“<”或“”)。(2)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)O2(g)H >0，反應(yīng)過(guò)程中NO2的濃度隨時(shí)間變化的情況如圖所示。請(qǐng)回答：依曲線A，反應(yīng)在前3 min內(nèi)氧氣的平均反應(yīng)速率為_(kāi)。若曲線A、B分別表示的是該反應(yīng)在某不同條件下的反應(yīng)情況，則此條件可能是_(填“濃度”、“壓強(qiáng)”、“溫度”或“催化劑”)。(3)一定溫度下，在密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)2NO2(g)2NO(g)O2(g)若達(dá)平衡時(shí)，c(NO2)0.4 mol/L，c(O2)1.3 mol/L，則反應(yīng)中NO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)，N2O5(g)的起始濃度應(yīng)不低于_mol/L。解析：(1)增大二氧化硫的濃度，導(dǎo)致自身轉(zhuǎn)化率減小。(2)根據(jù)圖像分析可知：前3 min內(nèi)氧氣濃度增大了0.035 mol/L，所以平均反應(yīng)速率為0.011 7 mol/(Lmin)；從圖像變化趨勢(shì)來(lái)看，B相對(duì)于A來(lái)說(shuō)，反應(yīng)速率增大，NO2濃度減小，所以改變的條件只可能是溫度。(3)利用反應(yīng)和可以求出當(dāng)c(NO2)0.4 mol/L，c(O2)1.3 mol/L時(shí)，2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) 4xx2NO2(g)2NO(g)O2(g)2y 2y yxy1.3 mol/L,4x2y0.4 mol/L，解得：x0.5 mol/L，y0.8 mol/L。所以反應(yīng)中NO2的轉(zhuǎn)化率為80%。由反應(yīng)生成的O2的濃度為0.5 mol/L知，N2O5(g)的起始濃度大于1 mol/L。答案：(1)<(2)0.011 7 mol/(Lmin) 溫度(3)80%111一定溫度下，在2 L的密閉容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H<0，n(O2)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖中實(shí)線所示：(1)用SO2表示04 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為_(kāi)。(2)若溫度不變，在容器中再加入1 mol O2，重新達(dá)到平衡，則SO2的平衡濃度_(填“增大”、“不變”或“減小”)，氧氣的轉(zhuǎn)化率_(填“升高”、“不變”或“降低”)，SO3的體積分?jǐn)?shù)_(填“增大”、“不變”或“減小”)。(3)僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得O2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示，曲線改變的實(shí)驗(yàn)條件是_，曲線改變的實(shí)驗(yàn)條件是_。解析：(1)在04 min內(nèi)，該反應(yīng)的平均速率v(SO2)2v(O2)2(0.10 mol/L0.05 mol/L)4 min0.025 mol/(Lmin)；(2)若保持溫度不變，向容器中再加入1 mol O2，平衡正向移動(dòng)，故重新達(dá)到平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，但其平衡濃度減小，氧氣的轉(zhuǎn)化率降低，SO3的體積分?jǐn)?shù)減小。(3)曲線、都縮短了達(dá)到平衡的時(shí)間，反應(yīng)速率加快，但曲線平衡時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率降低，因正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故曲線改變的條件是升高溫度；曲線平衡時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率升高，根據(jù)正反應(yīng)氣體體積減小可知曲線改變的條件是增大壓強(qiáng)。答案：(1)0.025 mol/(Lmin)(2)減小降低減小(3)升高溫度增大壓強(qiáng)12下列敘述與圖像相對(duì)應(yīng)的是()A圖(1)是N2(g)3H2(g)2NH3(g)的化學(xué)平衡圖像，在t0時(shí)刻充入一定量的NH3，平衡逆向移動(dòng)B圖(2)中p2>p1，T1>T2C圖(3)表示的化學(xué)方程式為2A=B3CD圖(4)對(duì)應(yīng)反應(yīng)2X(g)3Y(g)2Z(g)H<0，y可以表示Y的百分含量解析：選B在t0時(shí)刻充入一定量的NH3，v(正)應(yīng)與平衡點(diǎn)相連，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由先拐先平知p2>p1，T1>T2，B項(xiàng)正確；圖(3)表示的是可逆反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，Y的百分含量將增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13在2 L密閉容器內(nèi)，800 時(shí)反應(yīng)：2NO(g)O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：時(shí)間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007(1)800 ，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NO的物質(zhì)的量濃度是_；升高溫度，NO的濃度增大，則該反應(yīng)是_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(2)如圖中表示NO2變化的曲線是_。用O2表示從02 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v_。(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_。av(NO2)2v(O2)b容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變cv逆(NO)2v正(O2)d容器內(nèi)密度保持不變(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是_。a及時(shí)分離出NO2氣體b適當(dāng)升高溫度c增大O2的濃度d選擇高效催化劑解析：(1)平衡時(shí)，n(NO)0.007 mol，c(NO)0.003 5 mol/L。升高溫度，c(NO)增大，則平衡左移，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)從n(NO)隨時(shí)間變化表可得出，NO的物質(zhì)的量隨時(shí)間的推移而減小，NO與O2是反應(yīng)物，NO2是生成物，NO2的變化曲線只能是a、b中的某一條。反應(yīng)在3 s之后，NO的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，反應(yīng)過(guò)程中NO減小0.013 mol，根據(jù)方程式可知NO2增加0.013 mol，而容器體積2 L，所以達(dá)到平衡時(shí)，NO2的濃度0.006 5 mol/L，曲線b符合。02 s內(nèi)，NO減少0.012 mol，據(jù)反應(yīng)方程式，O2同時(shí)減少0.006 mol，以O(shè)2來(lái)表示這段時(shí)間的平均速率0.006 mol2 L2 s0.001 5 mol/(Ls)。(3)a項(xiàng)達(dá)沒(méi)達(dá)到平衡都成立，因?yàn)榉磻?yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不相等，平衡受壓強(qiáng)的影響，壓強(qiáng)改變，平衡要移動(dòng)，b項(xiàng)中壓強(qiáng)已保持不變，所以b項(xiàng)已達(dá)平衡狀態(tài)。根據(jù)平衡狀態(tài)的定義，正逆反應(yīng)速率相等可得c項(xiàng)也達(dá)平衡狀態(tài)。密度等于質(zhì)量除以體積，該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均為氣體，質(zhì)量不變，而容器的體積2 L，也不發(fā)生變化，所以任何條件下密度都不發(fā)生改變，d項(xiàng)不能說(shuō)明反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。(4)分離出NO2氣體，反應(yīng)速率減慢，加入催化劑，平衡不移動(dòng)，升高溫度該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以a、b、d均錯(cuò)誤。增大反應(yīng)物O2的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，c正確。答案：(1)0.003 5 mol/L放熱(2)b1.5103 mol/(Ls)(3)b、c(4)c熱點(diǎn)專(zhuān)題課化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的圖像分析一、常見(jiàn)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類(lèi)型1速率時(shí)間圖此類(lèi)圖像定性揭示了v正、v逆隨時(shí)間(含條件改變對(duì)速率的影響)變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“動(dòng)、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動(dòng)的方向等。以反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)H>0，且mn>pq為例，各類(lèi)條件改變圖像如下：2濃度時(shí)間圖此類(lèi)圖像能說(shuō)明平衡體系組分(或某一成分)在反應(yīng)過(guò)程中的變化情況。仍以上述反應(yīng)為例，圖像如下：此類(lèi)圖像要注意各曲線的折點(diǎn)(達(dá)平衡)時(shí)刻相同，各物質(zhì)濃度變化的比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。3全程速率時(shí)間圖如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)的情況，如右圖所示，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸增，導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸增；BC增(v漸小)，則主要因?yàn)殡S反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H)漸小，導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真分析。4含量時(shí)間溫度(壓強(qiáng))圖常見(jiàn)的形式有如下圖所示的幾種(C%指某生成物百分含量，B%指某反應(yīng)物百分含量)，這種圖像的折點(diǎn)表示達(dá)到平衡的時(shí)間，曲線的斜率反映了反應(yīng)速率的大小，可以確定T(p)的高低(大小)，水平線高低對(duì)應(yīng)平衡移動(dòng)方向。5恒壓(溫)線該類(lèi)圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率()，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見(jiàn)類(lèi)型有(如下圖所示)：6其他如下圖所示曲線，是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v(正)v(逆)的點(diǎn)是3，表示v(正)v(逆)的點(diǎn)是1，而2、4點(diǎn)表示v(正)v(逆)。二、解答化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像題的一般原則方法(1)看圖像：一看軸，即縱、橫坐標(biāo)的意義；二看點(diǎn)：即起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)；三看線，即線的走向和變化趨勢(shì)；四看輔助線，即等溫線、等壓線、平衡線等；五看量的變化，如濃度變化、溫度變化、轉(zhuǎn)化率變化、物質(zhì)的量的變化等。(2)依據(jù)圖像信息，利用平衡移動(dòng)原理，分析可逆反應(yīng)的特征：吸熱還是放熱，氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大、減小還是不變，有無(wú)固體或純液體參加或生成等。(3)先拐先平：在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡，可能是該反應(yīng)的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)大或使用了催化劑。(4)定一議二：勒夏特列原理只適用于一個(gè)條件的改變，所以圖像中有三個(gè)變量，先固定一個(gè)量，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。注意：化學(xué)平衡圖像問(wèn)題和其他各種化學(xué)平衡移動(dòng)問(wèn)題都是應(yīng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解決反應(yīng)特點(diǎn)，反應(yīng)條件，平衡移動(dòng)引起的某種物理量變化問(wèn)題之一，稱(chēng)“三位一體”。三、突破化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像題的“三種”手段1從“斷點(diǎn)”著手當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后，若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變，都可能使速率時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，即出現(xiàn)“斷點(diǎn)”。根據(jù)“斷點(diǎn)”前后的速率大小，即可對(duì)外界條件的變化情況作出判斷。例1(2013安徽3月模擬)在容積不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H<0。下列各圖表示當(dāng)其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，其中分析正確的是()A圖表示溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，且甲的溫度較高B圖表示t0時(shí)刻使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響C圖表示t0時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響D圖中a、b、c三點(diǎn)中只有b點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)解析A項(xiàng)，根據(jù)先拐先平知，乙的溫度高，升高溫度，SO2的含量降低，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，與題反應(yīng)相矛盾，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)使用催化劑，v正、v逆同時(shí)增大，且倍數(shù)相同，斷點(diǎn)應(yīng)在原平衡反應(yīng)速率之上，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)增大O2濃度，正反應(yīng)速率會(huì)突然增大且圖像上“斷點(diǎn)”應(yīng)在原平衡速率之上，但逆反應(yīng)速率應(yīng)在原來(lái)的基礎(chǔ)上逐漸增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，a、b、c三點(diǎn)都是在不同溫度下的平衡線上，錯(cuò)誤。答案B2從“拐點(diǎn)”入手同一可逆反應(yīng)，若反應(yīng)條件不同，達(dá)到平衡所用的時(shí)間也可能不同，反映到圖像出現(xiàn)“拐點(diǎn)”的時(shí)間也就有差異。根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，即可判斷出溫度的高低、壓強(qiáng)或濃度的大小及是否使用催化劑。例2密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g)cC(g)在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(p1和p2)下，混合氣體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(B)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()AT1<T2，p1<p2，ab>c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)BT1>T2，p1<p2，ab<c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)CT1<T2，p1>p2，ab<c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)DT1>T2，p1>p2，ab>c，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)解析解答該題要綜合運(yùn)用“定一議二”和“先拐先平”。由(T1，p1)和(T1，p2)兩條曲線可以看出：溫度(T1)相同，但壓強(qiáng)為