2019-2020年高考化學一輪復習知識梳理與訓練 第7章 第2講 化學平衡狀態(tài)（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習知識梳理與訓練 第7章 第2講 化學平衡狀態(tài)（含解析） [考綱要求]　1.認識化學反應的可逆性。2.理解化學平衡的含義。3.理解濃度、溫度、壓強、催化劑等對化學平衡影響的一般規(guī)律。 考點一　可逆反應與化學平衡狀態(tài) 1．可逆反應 (1)定義 在同一條件下既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行的化學反應。 (2)特點 ①二同：a.相同條件下；b.正、逆反應同時進行。 ②一?。悍磻锱c生成物同時存在；任一組分的轉化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化學平衡狀態(tài) (1)概念 一定條件下的可逆反應中，正反應速率與逆反應速率相等，反應體系中所有參加反應的物質的質量或濃度保持不變的狀態(tài)。 (2)化學平衡的建立 　　　　　 (3)平衡特點 深度思考 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)2H2O2H2↑＋O2↑為可逆反應(　　) (2)二次電池的充、放電為可逆反應(　　) (3)可逆反應不等同于可逆過程?？赡孢^程包括物理變化和化學變化，而可逆反應屬于化學變化(　　) (4)化學反應達到化學平衡狀態(tài)的正逆反應速率相等，是指同一物質的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質表示時，反應速率不一定相等。(　　) (5)一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度(　　) (6)化學反應的限度可以通過改變反應條件而改變(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√ 2．向含有2mol的SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，充分反應后生成SO3的物質的量______2mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物質的量______0mol，轉化率______100%，反應放出的熱量________QkJ。 答案　<　>　<　< 題組一　極端假設，界定范圍，突破判斷 1．一定條件下，對于可逆反應X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，則下列判斷正確的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3 C．X、Y的轉化率不相等 D．c1的取值范圍為0mol·L－1v逆：平衡向正反應方向移動。 (2)v正＝v逆：反應達到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動。 (3)v正v逆′ 正向移動 減小反應物的濃度 v正、v逆均減小，且v逆′>v正′ 逆向移動 任一平衡體系 增大生成物的濃度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動 減小生成物的濃度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動 正反應方向為氣體體積增大的放熱反應 增大壓強或升高溫度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移動 減小壓強或降低溫度 v正、v逆均減小，且v正′>v逆′ 正向移動 任意平衡或反應前后氣體化學計量數(shù)和相等的平衡 正催化劑或增大壓強 v正、v逆同等倍數(shù)增大 平衡不移動 負催化劑或減小壓強 v正、v逆同等倍數(shù)減小 (2)勒夏特列原理 如果改變影響化學平衡的條件之一(如溫度、壓強、以及參加反應的化學物質的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。 5．幾種特殊情況 (1)當反應混合物中存在與其他物質不相混溶的固體或液體物質時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對化學平衡沒影響。 (2)對于反應前后氣態(tài)物質的化學計量數(shù)相等的反應，壓強的變化對正、逆反應速率的影響程度是等同的，故平衡不移動。 (3)“惰性氣體”對化學平衡的影響 ①恒溫、恒容條件 原平衡體系體系總壓強增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動。 ②恒溫、恒壓條件 原平衡體系容器容積增大，各反應氣體的分壓減小―→ (等效于減壓) —— (4)同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度時，應視為壓強的影響。 深度思考 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)化學平衡發(fā)生移動，化學反應速率一定改變；化學反應速率改變，化學平衡也一定發(fā)生移動(×) (2)升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，此時v放減小，v吸增大(×) 2．對于一定條件下的可逆反應 甲：A(g)＋B(g)C(g)　ΔH＜0 乙：A(s)＋B(g)C(g)　ΔH＜0 丙：A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH＞0 達到化學平衡后，改變條件，按要求回答下列問題： (1)升溫，平衡移動方向分別為(填“向左”、“向右”或“不移動”) 甲________；乙________；丙________。 此時反應體系的溫度均比原來____(填“大”或“小”) 混合氣體的平均相對分子質量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”) 甲________；乙________；丙________。 答案　向左　向左　向右　大　減小　減小　不變 (2)加壓，使體系體積縮小為原來的 ①平衡移動方向(填“向左”、“向右”或“不移動”) 甲________；乙________；丙________。 ②設壓縮之前壓強分別為p甲、p乙、p丙，壓縮后壓強分別為p、p、p，則p甲與p，p乙與p，p丙與p的關系分別為 甲________；乙________；丙________。 ③混合氣體的平均相對分子質量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”) 甲________；乙________；丙________。 答案?、傧蛴摇〔灰苿印〔灰苿印、趐甲＜p＜2p甲　p＝2p乙　p＝2p丙?、墼龃蟆〔蛔儭〔蛔? 3．已知一定條件下合成氨反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反應過程中，反應速率的變化如圖所示，請根據(jù)速率的變化回答采取的措施。 t1____________；t2______________；t3______________；t4____________。 答案　增大c(N2)或c(H2)　加入催化劑　降低溫度　增大壓強 題組一　選取措施使化學平衡定向移動 1．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，當反應達到平衡時，下列措施：①升溫?、诤闳萃ㄈ攵栊詺怏w　③增加CO濃度?、軠p壓?、菁哟呋瘎、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w，能提高COCl2轉化率的是(　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 答案　B 解析　該反應為體積增大的吸熱反應，所以升溫和減壓均可以促使反應正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度，將導致平衡逆向移動。 2．某溫度下，在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質建立化學平衡后，改變條件對反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，ΔH<0的正、逆反應速率的影響如圖所示： (1)加催化劑對反應速率影響的圖像是________(填序號，下同)，平衡________移動。 (2)升高溫度對反應速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動。 (3)增大反應容器體積對反應速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動。 (4)增大O2的濃度對反應速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動。 答案　(1)C　不　(2)A　逆反應　(3)D　逆反應 (4)B　正反應 解析　(1)加入催化劑，正、逆反應速率均增大，圖像上應該出現(xiàn)“斷點”，且應在原平衡的反應速率之上；催化劑使正、逆反應速率增大的倍數(shù)相同，則改變條件后的速率線應該平行于橫坐標軸，圖像為C。 (2)升高溫度，正、逆反應速率均增大，圖像上應該出現(xiàn)“斷點”且應在原平衡的反應速率之上。因題給反應的正反應放熱，升溫平衡逆向移動，所以v正′0，B、D項錯誤。 1．判斷轉化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應物轉化率提高等同起來，要視具體情況而定。 2．壓強的影響實質是濃度的影響，所以只有當這些“改變”造成濃度改變時，平衡才有可能移動。 3．化學平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉的。新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。 如①增大反應物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎上減小，但達到新平衡時，A的濃度一定比原平衡大；②若將體系溫度從50℃升高到80℃，則化學平衡向吸熱反應方向移動，達到新的平衡狀態(tài)時50℃0)，起始物質的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2mol 1mol 0 0 ② 4mol 2mol 0 0 ③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol ④ 0 1mol 3mol 1mol ⑤ 0 0 3mol 1mol (1)上述反應達到平衡時，互為等效平衡的是哪幾組？達到平衡后，哪些量相同？ (2)達到平衡后，①放出的熱量為Q2kJ，⑤吸收的熱量為Q3kJ，則Q1、Q2、Q3的定量關系為________________。 答案　(1)①③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后物質的量、質量、體積、物質的量濃度、各組分百分含量(物質的量分數(shù)、質量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 (2)Q2＋Q3＝Q1 等溫、等容條件下，對于左右氣相物質的化學計量數(shù)不等的可逆反應，改變起始時加入物質的物質的量，若按可逆反應計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(一邊倒)，其物質的量對應相同，則它們互為等效平衡。 2．在等溫等容條件下，可逆反應：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)起始物質的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2mol 1mol 0 0 ② 4mol 2mol 0 0 ③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol ④ 0 1mol 3mol 1mol ⑤ 0 0 3mol 1mol 上述反應達到平衡時，互為等效平衡的是哪幾組？達到平衡后，哪些量相同？ 答案?、佗冖邰莼榈刃胶狻１憩F(xiàn)在達到平衡后各組分百分含量(物質的量分數(shù)、質量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 等溫、等容條件下，對于左右氣相物質的化學計量數(shù)相等的可逆反應，改變起始時加入物質的物質的量，若按可逆反應計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(一邊倒)，其物質的量對應成比例，則它們互為等效平衡。 3．在等溫等壓條件下，可逆反應2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)起始物質的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2mol 1mol 0 0 ② 4mol 2mol 0 0 ③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol ④ 0 1mol 3mol 1mol ⑤ 0 0 3mol 1mol 上述反應達到平衡后，互為等效平衡的是哪幾組？達到平衡后，哪些量相同？ 答案?、佗冖邰莼榈刃胶狻１憩F(xiàn)在達到平衡后物質的量濃度、組分百分含量(物質的量分數(shù)、質量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 題組一　等溫、等容條件下等效平衡的應用 1．將4.0molPCl3和2.0molCl2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。達到平衡時，PCl5為0.80mol，如果此時移走2.0molPCl3和1.0molCl2，在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質的量是(　　) A．0.8mol　　　　　　　 B．0.4mol C．小于0.4mol D．大于0.4mol，小于0.8mol 答案　C 解析　采用等效平衡方法加以解決，反應達到平衡后，此時移走2.0molPCl3和1.0molCl2，若不考慮平衡移動，則此時PCl5的物質的量為0.4mol；移走2.0molPCl3和1.0molCl2后，相當于減小壓強，故平衡向逆反應方向移動，所以再次達平衡時PCl5的物質的量小于0.4mol，C項正確。 題組二　等溫、等壓條件下等效平衡的應用 2．恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應：A(g)＋B(g)C(g)，若開始時通入1molA和1molB，達到平衡時生成amolC。則下列說法錯誤的是(　　) A．若開始時通入3molA和3molB，達到平衡時，生成的C的物質的量為3amol B．若開始時通入4molA、4molB和2molC，達到平衡時，B的物質的量一定大于4mol C．若開始時通入2molA、2molB和1molC，達到平衡時，再通入3molC，則再次達到平衡后，C的物質的量分數(shù)為 D．若在原平衡體系中，再通入1molA和1molB，混合氣體的平均相對分子質量改變 答案　BD 解析　選項A，開始時通入3molA和3molB，由于容器體積膨脹，保持恒壓，相當于將三個原容器疊加，各物質的含量與原平衡中的相同，C的物質的量為3amol；選項B，無法確定平衡移動的方向，不能確定平衡時B的物質的量一定大于4mol；選項C，根據(jù)題給數(shù)據(jù)可算出達到平衡時C的物質的量分數(shù)為；選項D，這種條件下混合氣體的平均相對分子質量不變。 題組三　等溫、等容，等溫、等壓條件下等效平衡的比較應用 3．有甲、乙兩容器，甲容器容積固定，乙容器容積可變。一定溫度下，在甲中加入2molN2、3molH2，反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達到平衡時生成NH3的物質的量為mmol。 (1)相同溫度下，在乙中加入4molN2、6molH2，若乙的壓強始終與甲的壓強相等，乙中反應達到平衡時，生成NH3的物質的量為________mol(從下列各項中選擇，只填字母，下同)；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應達到平衡時，生成NH3的物質的量為________mol。 A．小于m B．等于m C．在m～2m之間 D．等于2m E．大于2m (2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反應達到平衡時，各物質的體積分數(shù)與上述甲容器中達到平衡時相同，則起始時應加入______molN2和________molH2。 答案　(1)D　E　(2)0.5　0 解析　(1)由于甲容器定容，而乙容器定壓，它們的壓強相等，達到平衡時，乙的容積應該為甲的兩倍，生成的NH3的物質的量應該等于2mmol。當甲、乙兩容器的容積相等時，相當于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質的量大于2mmol。(2)乙的容積為甲的一半時，要建立與甲一樣的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中應該投入N2為(1－0.5) mol＝0.5mol，H2為(1.5－1.5) mol＝0mol。 “中間態(tài)”法構建等效平衡 1．構建等溫等容平衡思維模式 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。 2．構建等溫等壓平衡思維模式(以氣體物質的量增加的反應為例，見圖示) 新平衡狀態(tài)可以認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。 探究高考　明確考向 江蘇五年高考 1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH<0，其他條件不變時升高溫度，反應速率v(H2)和H2的平衡轉化率均增大(×) (xx·江蘇，10C) 解析　升溫，平衡左移，H2的平衡轉化率減小。 (2)圖表示某可逆反應生成物的量隨反應時間變化的曲線，由圖知t時反應物轉化率最大(×) (2011·江蘇，10D) 解析　t時未達到平衡狀態(tài)。 (3)一定條件下，使用催化劑能加快反應速率并提高反應物的平衡轉化率(×) (xx·江蘇，8C) 2．(xx·江蘇，15)一定溫度下，在三個體積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應： 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 容器 編號 溫度 (℃) 起始物質的量(mol) 平衡物質的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列說法正確的是(　　) A．該反應的正反應為放熱反應 B．達到平衡時，容器Ⅰ中的CH3OH體積分數(shù)比容器Ⅱ中的小 C．容器Ⅰ中反應到達平衡所需時間比容器Ⅲ中的長 D．若起始時向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，則反應將向正反應方向進行 答案　AD 解析　A項，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，容器Ⅰ和容器Ⅲ中起始物質的量都是0.20mol，溫度在387℃時，達到平衡時CH3OCH3的物質的量為0.080mol，而溫度在207℃時，達到平衡時CH3OCH3的物質的量為0.090mol，說明該反應的正反應為放熱反應，正確；B項，由于該反應是一個反應前后氣體體積相等的反應，因此容器Ⅰ和容器Ⅱ的平衡為等效平衡，故CH3OH的體積分數(shù)一樣大，錯誤；C項，容器Ⅰ的溫度高，反應速率快，達到平衡所需時間短，錯誤；D項，容器Ⅰ中的K＝＝4，而此時的Q＝≈0.67，因此Qv(逆) D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，達到平衡時，PCl3的轉化率小于80% 答案　C 解析　A項，v(PCl3)＝＝0.0016mol·L－1·s－1，A錯；B項，在溫度為T時，平衡時c(PCl3)＝＝0.10mol·L－1，升高溫度，平衡時c(PCl3)＝0.11mol·L－1，說明升高溫度，平衡右移，則該反應為吸熱反應，ΔH>0，B錯；C項，在溫度T時，由初始加入1.0molPCl5可得： 　　　　　　PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 初始物質的量：1.0mol00 轉化物質的量：0.20mol0.20mol0.20mol 平衡時物質的量：0.80mol0.20mol0.20mol 其平衡常數(shù)K＝ ＝ ＝2.5×10－2mol·L－1，當充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2時， Q＝＝＝2.0×10－2mol·L－1，Qv(逆)，C正確；D項，因溫度為T時，充入1.0molPCl5等于充入1.0molPCl3和1.0molCl2，設平衡時轉化的PCl3物質的量為a，則： 　　　　　　 　PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 初始物質的量：01.0mol1.0mol 轉化物質的量：aaa 平衡時物質的量：0.80mol0.20mol0.20mol a＝0.80mol，PCl3的轉化率為×100%＝80%。 現(xiàn)在相同溫度下充入2.0molPCl3和2.0molCl2，物質的量較原平衡加倍了，也相當于增大了壓強，會使該平衡向生成PCl5的方向移動，故PCl3的轉化率要升高，轉化率大于80%，D錯。 4．[xx·江蘇，20(3)]H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數(shù)如圖所示，H2S在高溫下分解反應的化學方程式為____________________。 答案　2H2S高溫,2H2＋S2 解析　H2S在高溫條件下分解，生成的兩種產(chǎn)物的體積分數(shù)逐漸增大；分析圖中兩種產(chǎn)物的體積分數(shù)間的大小關系可知二者的比值約為2∶1。再由H2S的組成可知生成的H2的量更大，設H2S在高溫條件下分解的關系式為H2S―→2H2＋Sx，依據(jù)H元素守恒可得2H2S―→2H2＋Sx，再由S元素守恒知x＝2。由圖可知該反應未進行完全，應為可逆反應，故H2S在高溫條件下分解的化學方程式為2H2S高溫,2H2＋S2。 5．[xx·江蘇，17(1)]用氨水可使燃煤煙氣脫硫，其原理為用氨水將SO2轉化為NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4，化學反應為2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3 (NH4)2SO3＋SO2＋H2O===2NH4HSO3 能提高燃煤煙氣中SO2去除率的措施有__________(填字母)。 A．增大氨水濃度 B．升高反應溫度 C．使燃煤煙氣與氨水充分接觸 D．通入空氣使HSO轉化為SO 采用方法Ⅰ脫硫，并不需要預先除去燃煤煙氣中大量的CO2，原因是________(用離子方程式表示)。 答案　AC　HCO＋SO2===CO2＋HSO 解析　增大氨水濃度，使燃煤煙氣與氨水充分接觸，都能有效提高SO2的去除率；升高溫度，不利于SO2的溶解，生成物在高溫下也易分解；D項，通入空氣，空氣中的CO2會消耗氨水，不利于SO2的吸收，故選A、C。 H2SO3的酸性強于H2CO3，抑制CO2的溶解，原理為 HCO＋SO2===CO2＋HSO。 各省市兩年高考 1．(xx·安徽理綜，10)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反應在恒容密閉容器中進行，下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是(　　) A 升高溫度，平衡常數(shù)減小 B 0～3s內(nèi)，反應速率為v(NO2)＝0.2mol·L－1 C t1時僅加入催化劑，平衡正向移動 D 達平衡時，僅改變x，則x為c(O2) 答案　A 解析　A項，從能量變化的圖像分析，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，正確；B項，依據(jù)化學反應速率的計算公式：v(NO2)＝＝0.2mol·L－1·s－1，單位不對，錯誤；C項，催化劑會同等程度地改變正、逆反應速率，所以加入催化劑，平衡不移動，錯誤；D項，增大c(O2)，平衡逆向移動，NO2的轉化率降低，錯誤。 2．(xx·重慶理綜，7)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量 B．T2下，在0～t1時間內(nèi)，v(Y)＝mol·L－1·min－1 C．M點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆 D．M點時再加入一定量X，平衡后X的轉化率減小 答案　C 解析　根據(jù)圖像給出的在不同溫度下達到平衡所需要的時間可得出：T1>T2，再根據(jù)不同溫度下達到平衡時c(X)的大小可推出此反應為放熱反應。M點X的轉化率小于W點X的轉化率，因此反應進行到M點放出的熱量小于進行到W點放出的熱量，選項A不正確；T2下，在0～t1時間內(nèi)，v(X)＝mol·L－1·min－1，v(Y)＝v(X)＝mol·L－1·min－1，選項B不正確；M點時在恒容條件下再加入一定量X，相當于增大壓強，平衡正向移動，平衡后X的轉化率增大，選項D不正確；在T1和T2溫度時，當達到平衡狀態(tài)時，M點v正(M)＝v逆(M)，W點v正(W)＝v逆(W)，溫度高反應速率快，v逆(M)>v逆(W)，又v逆(W)>v逆(N)，則v逆(M)>v逆(N)，則v正(M)>v逆(N)，選項C正確。 3．(xx·山東理綜，12)對于反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，在其他條件不變的情況下(　　) A．加入催化劑，改變了反應的途徑，反應的ΔH也隨之改變 B．改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應放出的熱量不變 C．升高溫度，反應速率加快，反應放出的熱量不變 D．若在原電池中進行，反應放出的熱量不變 答案　B 解析　A項，加入催化劑，改變反應途徑，但不能改變反應物和生成物的總能量，所以ΔH不變，錯誤；B項，由于該反應是反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，所以改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應放出的熱量也不變，正確；C項，該反應為放熱反應，升溫，化學反應速率加快，平衡逆向移動，反應放出的熱量應減少，錯誤；D項，若把該反應設計成原電池，化學能除轉化成熱能外，還轉化成電能，所以放出的熱量應減少，錯誤。 4．(xx·北京理綜，11)下列實驗事實不能用平衡移動原理解釋的是(　　) 答案　C 解析　首先理解選項所提供的信息含義，然后分析該含義中有沒有包含平衡移動，即可順利解答。 A項二氧化氮氣體中存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)，體系的溫度變化會使平衡發(fā)生移動；B項不同溫度下水的電離平衡常數(shù)不同，溫度升高促進水的電離，電離平衡常數(shù)增大；C項向過氧化氫溶液中加入二氧化錳，加速了過氧化氫的分解，這是二氧化錳的催化作用，不能用平衡移動原理解釋；D項氨水的濃度減小為原來的十分之一，但其pH的變化小于1，說明氨水在稀釋的過程中平衡：NH3·H2ONH＋OH－發(fā)生了移動。 5．(xx·重慶理綜，7)將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固體體積，平衡時G的體積分數(shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示。 　體積分數(shù)/%溫度/℃壓強/MPa 1.0 2.0 3.0 810 54.0 a b 915 c 75.0 d 1000 e f 83.0 ①b＜f　②915℃，2.0MPa時E的轉化率為60%?、墼摲磻摩＞0　④K(1000℃)＞K(810℃) 上述①～④中正確的有(　　) A．4個 B．3個 C．2個 D．1個 答案　A 解析　由表中數(shù)據(jù)分析得出該反應正向是吸熱反應，然后逐項分析。反應E(g)＋F(s)2G(g)是氣體分子數(shù)增大的反應，壓強增大平衡逆向移動，故b<54.0；由b到83.0%可知轉化率是增大的，溫度升高，G的體積分數(shù)增大，平衡正向移動，故正反應是吸熱的，由此可知f>75.0，故b0，③正確。因為該反應正向吸熱，升高溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，故④正確。 6．(xx·大綱全國卷，7)反應X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0，達到平衡時，下列說法正確的是 (　　) A．減小容器體積，平衡向右移動 B．加入催化劑，Z的產(chǎn)率增大 C．增大c(X)，X的轉化率增大 D．降低溫度，Y的轉化率增大 答案　D 解析　根據(jù)該反應的特點結合平衡移動原理逐項分析。 A項該反應為反應前后氣體物質的量不變的反應，平衡不受壓強影響，減小容器體積，平衡不移動；B項催化劑不能使平衡移動，不改變產(chǎn)物的產(chǎn)率；C項增大c(X)，平衡正向移動，Y的轉化率增大，X本身的轉化率反而減小；D項該反應的正反應是放熱反應，降低溫度，平衡正向移動，Y的轉化率增大。 7．[xx·廣東理綜，33(2)]利用下圖(a)和(b)中的信息，按圖(c)裝置(連接的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗。可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的______(填“深”或“淺”)，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　深　雙氧水分解放熱，使B瓶的溫度升高，2NO2(g)N2O4(g)平衡向左移動，NO2濃度增大，氣體顏色加深 解析　通過分析能量變化圖像的起點和終點可判斷該反應是吸熱反應還是放熱反應，通過分析溫度對平衡移動的影響，可以判斷平衡移動的方向和結果。由本小題給出的能量變化圖像可知，雙氧水的分解和二氧化氮生成四氧化二氮的反應都屬于放熱反應，由此可知(c)裝置中右邊燒杯的溫度應高于左邊燒杯的溫度，溫度升高，使平衡2NO2(g)N2O4(g)向左移動，所以B瓶中二氧化氮濃度增大，氣體顏色加深。 8．(1)[xx·山東理綜，29(2)]化學反應原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應用。利用“化學蒸氣轉移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH＞0(Ⅰ)。如圖所示，反應(Ⅰ)在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)。上述反應體系中循環(huán)使用的物質是________。 (2)[2011·山東理綜，28(3)]CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如下圖所示。該反應ΔH______0(填“>”或“<”)。實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右，選擇此壓強的理由是________________________________________________________________________。 答案　(1)<　I2 (2)<　在1.3×104kPa下，CO的轉化率已較高，再增大壓強CO轉化率提高不大，同時生產(chǎn)成本增加，得不償失 解析　(1)由題意可知，未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體，要經(jīng)過兩步轉化：①TaS2＋2I2===TaI4＋S2，②TaI4＋S2===TaS2＋2I2，即反應(Ⅰ)先在溫度T2端正向進行，后在溫度T1端逆向進行，反應(Ⅰ)的ΔH大于0，因此溫度T1小于T2，該過程中循環(huán)使用的是I2。(2)從圖像來看，隨著溫度的升高，CO的轉化率變小，故ΔH<0，綜合溫度、壓強對CO轉化率的影響來看，在題給壓強下，CO的轉化率已經(jīng)很大，不必再增大壓強。 練出高分 一、單項選擇題 1．高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應為Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＜0，欲提高上述反應CO的平衡轉化率，可采取的措施是(　　) A．提高反應溫度B．移出部分CO2 C．加入合適的催化劑D．減小容器的容積 答案　B 解析　A項，升溫，平衡左移，CO的轉化率減小；C項，催化劑不能使平衡發(fā)生移動；D項，改變壓強平衡不移動。 2．反應C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一定密閉容器中進行，下列說法或結論中，能夠成立的是(　　) A．反應達平衡狀態(tài)時：v(CO)正＝v(H2O)逆 B．其他條件不變僅將容器的體積縮小一半，反應速率減小 C．保持體積不變，充入少量He使體系壓強的增大，反應速率一定增大 D．其他條件不變，適當增加C(s)的質量會使反應速率增大 答案　A 解析　B選項，體積減小相當于增大壓強，反應速率增大，錯誤；C選項，體積不變，反應體系中各物質的濃度不變，反應速率不變，錯誤；D選項，增大固體的質量，對反應速率無影響，錯誤。 3．一定條件下，在密閉恒容容器中，能表示反應X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定達到化學平衡狀態(tài)的是(　　) ①X、Y、Z的物質的量之比為1∶2∶2?、赬、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化　③容器中的壓強不再發(fā)生變化?、軉挝粫r間內(nèi)生成nmolZ，同時生成2nmolY A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 答案　C 解析　X、Y、Z的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比，不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志，①錯；X、Y、Z的濃度保持不變可以作為反應達到平衡狀態(tài)的標志，②對；該反應為反應前后氣體分子數(shù)不相等的反應，密閉容器中壓強保持不變可以作為反應達到平衡狀態(tài)的標志，③對；單位時間內(nèi)生成nmolZ，同時生成nmolY時正、逆反應速率相等，④錯。 4．在體積固定的絕熱密閉容器中，可逆反應NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(g)　ΔH＜0，達到平衡的標志是(　　) A．NO2、SO2、NO和SO3四種氣體的物質的量濃度之比為1∶1∶1∶1 B．生成nmolSO2同時有nmolSO3消耗 C．K值不再發(fā)生變化 D．密閉容器中氣體的密度不再發(fā)生變化 答案　C 解析　A項，各物質的濃度相等不能說明反應達平衡，各物質的濃度保持不變才能說明反應達平衡，錯誤；B項，生成nmolSO2代表逆反應，nmolSO3消耗也只能代表逆反應，并不能說明正逆反應速率相等，錯誤；C項，該反應的正反應為放熱反應，在絕熱容器發(fā)生正反應時，溫度一直升高，K值一直變小，所以K值不變說明該反應達平衡，正確；D項，密閉容器中氣體的質量一直不變，體積恒定，所以反應前后氣體密度一直不變，故密度不變不能說明該反應達平衡，錯誤。 5.在容積均為1L的甲、乙兩個恒容容器中，分別充入2molA、2molB和1molA、1molB，相同條件下，發(fā)生下列反應：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH＜0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示，下列說法錯誤的是(　　) A．甲容器中A的反應速率為0.1mol·L－1·min－1 B．給甲容器加壓可縮短反應達到平衡的時間 C．給乙容器升溫可縮短反應達到平衡的時間 D．甲和乙中A的平衡轉化率相等 答案　A 解析　A選項，沒有指定時間段，錯誤；B、C選項均可提高化學反應速率，縮短達到平衡所需時間，正確；由圖像可知A的轉化率均為50%，D選項正確。 6．某化學科研小組研究在其他條件不變時，改變某一條件對A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化學平衡狀態(tài)的影響，得到如圖所示的變化規(guī)律(圖中T表示溫度) 由此可得出的結論是(　　) A．反應速率a＞b＞c B．達到平衡時A2的轉化率大小為b＞a＞c C．若T2＞T1，則正反應一定是放熱反應 D．達到平衡時，AB3的物質的量大小為c＞b＞a 答案　D 解析　B項，增大c(B2)，A2的轉化率增大，所以A2的轉化率為c＞b＞a；C項，升溫，AB3的體積分數(shù)增大，平衡右移，正反應為吸熱反應；D項，n(B2)增大，平衡右移，n(AB3)增大，所以AB3的物質的量c＞b＞a，正確。 7．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝Q(Q＜0)，向同溫、同體積的三個真空密閉容器中分別充入氣體：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3；恒溫、恒容下反應達平衡時，下列關系一定正確的是(　　) A．容器內(nèi)壓強p：p甲＝p丙＞2p乙 B．SO3的質量m：m甲＝m丙＞2m乙 C．c(SO2)與c(O2)之比k：k甲＝k丙＞k乙 D．反應放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲＝Q丙＞2Q乙 答案　B 解析　甲、丙屬于等效平衡，乙相當于把甲的體積擴大1倍，平衡逆向移動。A項，壓強p：p甲＝p丙＜2p乙；C項，k甲＝k丙＝k乙；D項，Q甲＋Q丙＝Q，Q甲＞2Q乙。 二、不定項選擇題 8．一定溫度時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表(表中t1＜t2)，下列說法正確的是(　　) 反應時間/min n(SO2)/mol n(O2)/mol 0 0.10 0.060 t1 0.012 t2 0.016 A.反應在0～t1min內(nèi)的平均速率為v(SO3)＝0.088/t1mol·L－1·min－1 B．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.10molSO3和0.010molO2，到達平衡時，n(SO2)＝0.012mol C．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(SO2)＝0.0070mol·L－1，則反應的ΔH＞0 D．相同溫度下，起始時向容器中充入0.050molSO2和0.030molO2，達到平衡時SO2轉化率小于88% 答案　BD 解析　A項，v(SO3)＝v(SO2)＝＝mol·L－1·min－1，錯誤；B項，t1時，n(O2)＝0.06－＝0.016mol，所以t1已達平衡，0.10molSO3和0.010molO2與原狀態(tài)相同，所以達平衡時，n(SO2)＝0.012mol，正確；C項，升溫，c(SO2)增大，平衡左移，正反應為放熱反應，ΔH＜0，錯誤；D項，原平衡SO2的轉化率為×100%＝88%。若起始量減半，相當于減小壓強，平衡左移，其轉化率應小于88%，正確。 9．(xx·淮安市高三5月信息卷)在一定溫度下，將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應： X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。一段時間后達到平衡，反應過程中測定的數(shù)據(jù)如下表： t/min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列說法正確的是(　　) A．反應前2min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3mol·L－1·min－1 B．其他條件不變，降低溫度，反應達到新平衡前v逆＞v正 C．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.32mol氣體X和0.32mol氣體Y，到達平衡時，n(Z)＜0.24mol D．其他條件不變，向平衡體系中再充入0.16mol氣體X，與原平衡相比，達到新平衡時，氣體Y的轉化率增大，X的體積分數(shù)增大 答案　D 解析　A項，v(Z)＝2v(Y)＝2×＝0.004mol·L－1·min－1，錯誤；B項，降溫，平衡右移，v正＞v逆，錯誤；C項，原平衡n(Z)＝0.12mol，起始量加倍，由于是等體積反應，所以平衡量也加倍，n(Z)＝0.24mol