2019-2020年高考化學一輪復習 第七章 第2講 化學平衡狀態(tài).doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 第七章 第2講 化學平衡狀態(tài) [考綱要求]　1.了解化學反應(yīng)的可逆性。2.了解化學平衡建立的過程。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。 考點一　可逆反應(yīng)與化學平衡狀態(tài) 1．可逆反應(yīng) (1)定義 在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進行，同時又可以向逆反應(yīng)方向進行的化學反應(yīng)。 (2)特點 ①二同：a.相同條件下；b.正、逆反應(yīng)同時進行。 ②一小：反應(yīng)物與生成物同時存在；任一組分的轉(zhuǎn)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(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)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(yīng)() (2)二次電池的充、放電為可逆反應(yīng)() (3)可逆反應(yīng)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(yīng)屬于化學變化(√) (4)化學反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的正逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質(zhì)表示時，反應(yīng)速率不一定相等。(√) (5)一個可逆反應(yīng)達到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度(√) (6)化學反應(yīng)的限度可以通過改變反應(yīng)條件而改變(√) 2．向含有2 mol的SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－Q kJmol－1(Q＞0)，充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量______2 mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物質(zhì)的量______0 mol，轉(zhuǎn)化率______100%，反應(yīng)放出的熱量________ Q kJ。 答案　<　>　<　< 題組一　極端假設(shè)，界定范圍，突破判斷 1．一定條件下，對于可逆反應(yīng)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0.1 molL－1、0.3 molL－1、0.08 molL－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(zhuǎn)化率不相等 D．c1的取值范圍為0 molL－1v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動。 (2)v正＝v逆：反應(yīng)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(yīng)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(yīng)方 向為 氣體 體積 增大 的放 熱反 應(yīng) 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(yīng)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(yīng)的化學物質(zhì)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(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)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(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學計量數(shù)相等的反應(yīng)，壓強的變化對正、逆反應(yīng)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 (4)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)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(yīng)速率一定改變；化學反應(yīng)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(yīng)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(yīng) 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(yīng)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(zhì)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(shè)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(guān)系分別為 甲________；乙________；丙________。 ③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”) 甲________；乙________；丙________。 答案　①向右　不移動　不移動?、趐甲＜p＜2p甲　p＝2p乙　p＝2p丙　③增大　不變　不變 3．已知一定條件下合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，在反應(yīng)過程中，反應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)化率的是(　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 答案　B 解析　該反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)，所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)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(zhì)建立化學平衡后，改變條件對反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，ΔH<0的正、逆反應(yīng)速率的影響如圖所示： (1)加催化劑對反應(yīng)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(yīng)速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動。 (3)增大反應(yīng)容器體積對反應(yīng)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(yīng)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(yīng)　(3)D　逆反應(yīng) (4)B　正反應(yīng) 解析　(1)加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率均增大，圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點”，且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上；催化劑使正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同，則改變條件后的速率線應(yīng)該平行于橫坐標軸，圖像為C。 (2)升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點”且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上。因題給反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，升溫平衡逆向移動，所以v正′0，B、D項錯誤。 1．判斷轉(zhuǎn)化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來，要視具體情況而定。 2．壓強的影響實質(zhì)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(zhuǎn)的。新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。如①增大反應(yīng)物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)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(yīng)方向移動，達到新的平衡狀態(tài)時50 ℃0)，起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol (1)上述反應(yīng)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Q2 kJ，⑤吸收的熱量為Q3 kJ，則Q1、Q2、Q3的定量關(guān)系為________________。 答案　(1)①③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量濃度、各組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)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(zhì)的化學計量數(shù)不等的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)相同，則它們互為等效平衡。 2．在等溫等容條件下，可逆反應(yīng)：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol 上述反應(yīng)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?。表現(xiàn)在達到平衡后各組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)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(zhì)的化學計量數(shù)相等的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)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(yīng)2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)起始物質(zhì)的量如下表所示： 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol 上述反應(yīng)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?。表現(xiàn)在達到平衡后物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)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(yīng)用 1．將4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2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(yīng)：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。達到平衡時，PCl5為0.80 mol，如果此時移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質(zhì)的量是(　　) A．0.8 mol　　　　　　　B．0.4 mol C．小于0.4 mol D．大于0.4 mol，小于0.8 mol 答案　C 解析　采用等效平衡方法加以解決，反應(yīng)達到平衡后，此時移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，若不考慮平衡移動，則此時PCl5的物質(zhì)的量為0.4 mol；移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2后，相當于減小壓強，故平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以再次達平衡時PCl5的物質(zhì)的量小于0.4 mol，C項正確。 題組二　等溫、等壓條件下等效平衡的應(yīng)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(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)，若開始時通入1 mol A和1 mol B，達到平衡時生成a mol C。則下列說法錯誤的是(雙選)(　　) A．若開始時通入3 mol A和3 mol B，達到平衡時，生成的C的物質(zhì)的量為3a mol B．若開始時通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，達到平衡時，B的物質(zhì)的量一定大于4 mol C．若開始時通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，達到平衡時，再通入3 mol C，則再次達到平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)為 D．若在原平衡體系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量改變 答案　BD 解析　選項A，開始時通入3 mol A和3 mol B，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(zhì)的含量與原平衡中的相同，C的物質(zhì)的量為 3a mol；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(zhì)的量一定大于4 mol；選項C，根據(jù)題給數(shù)據(jù)可算出達到平衡時C的物質(zhì)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(zhì)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(yīng)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2 mol N2、3 mol H2，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達到平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為 m mol。 (1)相同溫度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的壓強始終與甲的壓強相等，乙中反應(yīng)達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)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(yīng)達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)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1 mol NH3，要使乙中反應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)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(yīng)加入______mol N2和________mol H2。 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(yīng)該為甲的兩倍，生成的NH3的物質(zhì)的量應(yīng)該等于2m mol。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(zhì)的量大于2m mol。(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(yīng)該投入N2為(1－0.5) mol＝0.5 mol，H2為(1.5－1.5) mol＝0 mol。 “中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡 1．構(gòu)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(gòu)建等溫等壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)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 廣東五年高考 1．[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?？捎^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(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，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(jié)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(yīng)都屬于放熱反應(yīng)，由此可知(c)裝置中右邊燒杯的溫度應(yīng)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。 2．[xx廣東理綜，31(2)]在其他條件相同時，反應(yīng)H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3＋3H2O中，H3BO3的轉(zhuǎn)化率(α)在不同溫度下隨反應(yīng)時間(t)的變化如下圖，由此圖可得出： ①溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是_____________________________________ ___________________________________。 ②該反應(yīng)的ΔH________0(填“<”、“＝”或“>”)。 答案　①升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動　②> 解析　由圖示關(guān)系可看出，隨著溫度升高，曲線斜率增大，說明化學反應(yīng)速率增大；同樣由曲線變化可看出隨著溫度升高，H3BO3的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明升溫平衡正向移動，可判斷該反應(yīng)為ΔH>0。 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(yīng)為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進行，下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是(　　) A 升高溫度，平衡常數(shù)減小 B 0～3 s內(nèi)，反應(yīng)速率為v(NO2)＝ 0．2 molL－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(yīng)為放熱反應(yīng)，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(yīng)速率的計算公式：v(NO2)＝＝0.2 molL－1s－1，單位不對，錯誤；C項，催化劑會同等程度地改變正、逆反應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)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(yīng)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)＝ molL－1min－1 C．M點的正反應(yīng)速率v正大于N點的逆反應(yīng)速率v逆 D．M點時再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)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(yīng)為放熱反應(yīng)。M點X的轉(zhuǎn)化率小于W點X的轉(zhuǎn)化率，因此反應(yīng)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)＝ molL－1min－1，v(Y)＝v(X)＝ molL－1min－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(zhuǎn)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(yīng)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江蘇，15)一定溫度下，在三個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 容器 編號 溫度 (℃) 起始物質(zhì)的量(mol) 平衡物質(zhì)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(雙選)(　　) A．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 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(yīng)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CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol 和H2O 0.10 mol，則反應(yīng)將向正反應(yīng)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(zhì)的量都是0.20 mol，溫度在387 ℃時，達到平衡時CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.080 mol，而溫度在207 ℃時，達到平衡時CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.090 mol，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正確；B項，由于該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，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(yīng)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Qc＝≈0.67，因此Qc75.0，故b0，③正確。因為該反應(yīng)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。 7．[xx江蘇，20(3)]H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應(yīng)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(yīng)的化學方程式為________________________________________________________________________。 答案　2H2S2H2＋S2 解析　根據(jù)圖示可知，反應(yīng)達到平衡過程中，生成的一種產(chǎn)物的物質(zhì)的量是另一種產(chǎn)物的2倍，再結(jié)合原子守恒，可知另一種產(chǎn)物為S2。 8．[xx山東理綜，29(2)]化學反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。利用“化學蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)　ΔH＞0(Ⅰ)。如圖所示，反應(yīng)(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(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是________。 答案　(1)<　I2 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(yīng)為Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＜0，欲提高上述反應(yīng)CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是(　　) A．提高反應(yīng)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(zhuǎn)化率減??；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(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一定密閉容器中進行，下列說法或結(jié)論中，能夠成立的是(　　) A．反應(yīng)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(yīng)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(yīng)速率一定增大 D．其他條件不變，適當增加C(s)的質(zhì)量會使反應(yīng)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(yīng)速率增大，錯誤；C選項，體積不變，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，錯誤；D選項，增大固體的質(zhì)量，對反應(yīng)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(yīng)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(zhì)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n mol Z，同時生成2n mol Y A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 答案　C 解析　X、Y、Z的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，不能作為反應(yīng)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(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志，②對；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng)，密閉容器中壓強保持不變可以作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志，③對；單位時間內(nèi)生成n mol Z，同時生成n mol Y時正、逆反應(yīng)速率相等，④錯。 4．恒溫、恒壓下，1 mol A和1 mol B在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)＋2B(g)2C(g)。一段時間后達到平衡，生成a mol C。則下列說法不正確的是(　　) A．物質(zhì)A、B的轉(zhuǎn)化率之比一定是1∶2 B．起始時刻和達平衡后容器中的壓強比為1∶1 C．若起始放入3 mol A和3 mol B，則達平衡時生成3a mol C D．當v 正(A)＝v 逆(C)時，可斷定反應(yīng)達到平衡 答案　D 解析　A項，平衡時，轉(zhuǎn)化的A、B分別為 mol、a mol，所以其轉(zhuǎn)化率之比為∶＝1∶2；B項，因為體積可變，平衡前后壓強之比為1∶1；C項，由于恒溫恒壓下建立平衡，起始量是原來的3倍，C的平衡量也應(yīng)是原來的3倍；D項，不符合系數(shù)之比，不能斷定反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。 5.在容積均為1 L的甲、乙兩個恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B，相同條件下，發(fā)生下列反應(yīng)：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(yīng)速率為0.1 molL－1min－1 B．給甲容器加壓可縮短反應(yīng)達到平衡的時間 C．給乙容器升溫可縮短反應(yīng)達到平衡的時間 D．甲和乙中A的平衡轉(zhuǎn)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(yīng)速率，縮短達到平衡所需時間，正確；由圖像可知A的轉(zhuǎn)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(jié)論是(　　) A．反應(yīng)速率a＞b＞c B．達到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為b＞a＞c C．若T2＞T1，則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D．達到平衡時，AB3的物質(zhì)的量大小為c＞b＞a 答案　D 解析　B項，增大c(B2)，A2的轉(zhuǎn)化率增大，所以A2的轉(zhuǎn)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(yīng)為吸熱反應(yīng)；D項，n(B2)增大，平衡右移，n(AB3)增大，所以AB3的物質(zhì)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)2 mol SO2和1 mol O2；(乙)1 mol SO2和 0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3；恒溫、恒容下反應(yīng)達平衡時，下列關(guān)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(zhì)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(yīng)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、雙項選擇題 8．一定溫度時，向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應(yīng)，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反應(yīng)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(yīng)時間/min n(SO2)/mol n(O2)/mol 0 0.10 0.060 t1 0.012 t2 0.016 A.反應(yīng)在0～t1 min內(nèi)的平均速率為v(SO3)＝0.088/t1 molL－1min－1 B．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.10 mol SO3和0.010 mol O2，到達平衡時，n(SO2)＝0.012 mol C．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(SO2)＝0.007 0 molL－1，則反應(yīng)的ΔH＞0 D．相同溫度下，起始時向容器中充入0.050 mol SO2和0.030 mol O2，達到平衡時SO2轉(zhuǎn)化率小于88% 答案　BD 解析　A項，v(SO3)＝v(SO2)＝＝mol L－1min－1，錯誤；B項，t1時，n(O2)＝0.06－＝0.016 mol，所以t1已達平衡，0.10 mol SO3和0.010 mol O2與原狀態(tài)相同，所以達平衡時，n(SO2)＝0.012 mol，正確；C項，升溫，c(SO2)增大，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，錯誤；D項，原平衡SO2的轉(zhuǎn)化率為100%＝88%。若起始量減半，相當于減小壓強，平衡左移，其轉(zhuǎn)化率應(yīng)小于88%，正確。 9．在一定溫度下，將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)： X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。一段時間后達到平衡，反應(yīng)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(yīng)前2 min的平均速率v(Z)＝2.010－3molL－1min－1 B．其他條件不變，降低溫度，反應(yīng)達到新平衡前v逆t1)所示。 反應(yīng)時間/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t1 0.80 a t2 b 1.60 通過a或b的值及化學平衡原理說明t1時反應(yīng)是否達到化學平衡狀態(tài)：__________。 (3)若只改變一個條件使上述反應(yīng)的化學平衡常數(shù)變大，該反應(yīng)________(填字母)。 a．一定向正反應(yīng)方向移動 b．一定向逆反應(yīng)方向移動 c．一定是減小壓強造成的 d．一定是升高溫度造成的 e．SiF4的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大 答案　(1)bcd (2)a＝1.60(或b＝0.80)，說明在一定條件下，t1～t2時各組分的濃度(或物質(zhì)的量)均不再發(fā)生改變，則t1時反應(yīng)已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài) (3)ade 解析　(2)0～t1 min，反應(yīng)消耗的SiF4為0.40 mol，根據(jù)已知反應(yīng)可確定消耗的H2O為0.80 mol，故a＝1.60 mol，t2 min 時，H2O仍為1.60 mol，故b＝0.80 mol。由此可判斷t1時該反應(yīng)已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)。 12．已知反應(yīng)：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。某溫度下的平衡常數(shù)為400。在此溫度下，向密閉容器中加入一定量CH3OH，反應(yīng)到5 min時測得各組分的濃度如表所示： 物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O 濃度/molL－1 0.44 0.6 0.6 (1)該反應(yīng)在低溫下(此時水為液態(tài))能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH______0(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)。 (2)比較此時正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正______v逆。 (3)前5 min時，用CH3OCH3表示該反應(yīng)的速率為________________。 (4)再過一段時間后，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。能判斷該反應(yīng)已達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________(填字母)。 A．容器中壓強不變 B．混合氣體中c(CH3OH)不變 C．v生成(CH3OH)＝2v消耗(H2O) D．c(CH3OCH3)＝c(H2O) (5)達到平衡狀態(tài)時，CH3OH的轉(zhuǎn)化率為__________。 答案　(1)＜　(2)＞　(3)0.12 molL－1min－1　(4)B　(5)97.6% 解析　(1)該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，且ΔS＜0，故可知ΔH＜0。(2)此時的濃度商Q＝≈1.86＜K，反應(yīng)正向進行，故v 正＞v 逆。(3)用CH3OCH3表示該反應(yīng)的速率為＝0.12 molL－1min－1。(4)判斷反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)：一是v正＝v逆，C選項中生成CH3OH時是逆向進行，消耗H2O也是逆向進行，不能判斷；二是各組分的濃度保持不變，但不一定相等，故選項B可以判斷，而選項D不可以判斷；三是特殊情況，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，容器內(nèi)壓強始終不變，故壓強不變不能作為判斷依據(jù)。(5)由表中數(shù)據(jù)得，起始時c(CH3OH)＝0.44 molL－1＋0.6 molL－12＝1.64 molL－1。設(shè)達到平衡狀態(tài)時H2O的濃度為x molL－1，根據(jù)“三段式”可得平衡時CH3OH、CH3OCH3、H2O的濃度分別為(1.64－2x)molL－1、x molL－1、x molL－1，故有K＝＝400，解得x＝0