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文檔簡介

一輪重點鞏固方向比努力更重要研究考綱·辨明考向衡狀態(tài)學化平與移動建的立考綱解讀考向預測1.了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立。2.掌握化學平衡的特征。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,能用相關理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領域中的重要作用。1.通過對近幾年高考試題的分析,本部分內(nèi)容考查的知識點和題目形式比較明確,題目難度一般中檔偏上,多側重于各知識點的綜合考查,在填空題中的情境多側重于與生產(chǎn)實際的聯(lián)系。2.題目多以圖象、圖表等形式呈現(xiàn)。知識內(nèi)容考查包括定性和定量兩個方面。定性方面包括:①化學平衡概念的分析;②確定某種情況是否是化學平衡狀態(tài)的特征;③常常借助熱化學方程式考查外界條件改變對化學平衡移動方向和結果的判斷。考綱要求核心素養(yǎng)思維導圖1.變化觀念與平衡思想:能從化學平衡常數(shù)的角度分析化學反應,運用化學平衡常數(shù)解決問題。能多角度、動態(tài)地分析化學反應的轉化率,運用化學反應原理解決實際問題。2.證據(jù)推理與模型認知:知道可以通過分析、推理等方法認識研究對象的本質特征、構成要素及其相互關系,建立模型。能運用模型(Qc與K的關系)解釋化學平衡的移動,揭示現(xiàn)象的本質和規(guī)律。3.科學態(tài)度與社會責任:具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念,能運用化學平衡原理對與化學有關的社會熱點問題做出正確的價值判斷。

名師備考建議化學反應速率與化學平衡是高考的重點、熱點與難點,其重要性不言而喻,試題難度以中等或中等偏難為主,復習時應注意:(1)注重對原理的理解,特別是濃度、壓強對化學反應速率及化學平衡的影響,要理解規(guī)律的實質,總結反常情況。(2)要理清概念,理清速率的變化與化學平衡移動的關系、理清轉化率的變化與化學平衡移動的關系,理清焓變、熵變與化學反應方向的關系等。(3)解答問題時,首先要把握化學反應的特點,利用化學反應速率的相關理論、平衡移動原理、圖像分析技巧等,通過細致的分析,作出正確的判斷。(4)注意相關題型的演練,特別是化學平衡圖像的題型,要盡可能多地練習各種題型,熟悉常見考查方式,對各種題型的解決方法,做到心中有數(shù)。(5)注重方法的總結,例如利用三段式解題模板解決化學平衡的有關計算,根據(jù)“先拐先平速率大”的原理分析解決化學平衡圖像的問題等。預計在2024年高考中仍然會延續(xù)近幾年的題型特點,會進一步將化學平衡移動原理與化工生產(chǎn)、生活實際相結合,考查化學反應速率和化學平衡移動在社會生產(chǎn)、生活、科學等領域的應用,考生應予以重視。真題再現(xiàn)·明確考向√1.(2023年廣東卷)催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應R(g)P(g)。反應歷程(下圖)中,M為中間產(chǎn)物。其它條件相同時,下列說法不正確的是A.使用Ⅰ和Ⅱ,反應歷程都分4步進行B.反應達平衡時,升高溫度,R的濃度增大C.使用Ⅱ時,反應體系更快達到平衡D.使用Ⅰ時,反應過程中M所能達到的最高濃度更大解析:A.由圖可知兩種催化劑均出現(xiàn)四個波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反應歷程都分4步進行,A正確;B.由圖可知反應是該為放熱反應,故達平衡時,升高T平衡向左移動,c(R)增大,B正確;C.由圖可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ時反應速率更快,反應體系更快達到平衡,C錯誤;D.由圖可知在前兩個歷程中使用Ⅰ活化能較低反應速率較快,后兩個歷程中使用Ⅰ活化能較高反應速率較慢,所以使用Ⅰ時,反應過程中M所能達到的最高濃度更大,D正確;2.(2023年江蘇卷)二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應為:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.7kJ?mol-1CO2(g)+H2(g)=COg)+H2O(g)△H=41.2kJ?mol-1在密閉容器中,1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶4時,CO2平衡轉化率、在催化劑作用下反應相同時間所測得的CO2實際轉化率隨溫度的變化如題圖所示。CH4的選擇性可表示為

×100%。下列說法正確的是√A.反應2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓變△H=-205.9kJ?mol-1B.CH4的平衡選擇性隨著溫度的升高而增加C.用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度范圍約為480~530℃D.450℃時,提高的值或增大壓強,均能使CO2平衡轉化率達到X點的值√√4.(2022年北京卷)某MOFs的多孔材料剛好可將N2O4“固定”,實現(xiàn)了NO2與N2O4分離并制備HNO3,如圖所示:己知:2NO2(g)N2O4(g)△H<0下列說法不正確的是A.氣體溫度升高后,不利于N2O4的固定B.N2O4被固定后,平衡正移,有利于NO2的去除C.制備HNO3的原理為:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3D.每制備0.4molHNO3,轉移電子數(shù)約為6.02×1022解析:A.二氧化氮轉化為四氧化二氮的反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,四氧化二氮的濃度減小,所以氣體溫度升高后,不利于四氧化二氮的固定,故A正確;B.四氧化二氮被固定后,四氧化二氮的濃度減小,二氧化氮轉化為四氧化二氮的平衡向正反應方向移動,二氧化氮的濃度減小,所以四氧化二氮被固定后,有利于二氧化氮的去除,故B正確;C.由題意可知,被固定后的四氧化二氮與氧氣和水反應生成硝酸,反應的化學方程式為2N2O4+O2+2H2O=4HNO3,故C正確;D.四氧化二氮轉化為硝酸時,生成1mol硝酸,反應轉移1mol電子,則每制備0.4mol硝酸,轉移電子數(shù)約為0.4mol×6.02×1023=2.408×1023,故D錯誤;√5.(2022年廣東卷)恒容密閉容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同溫度下達平衡時,各組分的物質的量(n)如圖所示。下列說法正確的是A.該反應的△H<0B.a為n(H2O)隨溫度的變化曲線C.向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動D.向平衡體系中加入BaSO4,H2的平衡轉化率增大解析:A.從圖示可以看出,平衡時升高溫度,氫氣的物質的量減少,則平衡正向移動,說明該反應的正反應是吸熱反應,即ΔH>0,故A錯誤;B.從圖示可以看出,在恒容密閉容器中,隨著溫度升高氫氣的平衡時的物質的量減少,則平衡隨著溫度升高正向移動,水蒸氣的物質的量增加,而a曲線表示的是物質的量不隨溫度變化而變化,故B錯誤;C.容器體積固定,向容器中充入惰性氣體,沒有改變各物質的濃度,平衡不移動,故C正確;D.BaSO4是固體,向平衡體系中加入BaSO4,不能改變其濃度,因此平衡不移動,氫氣的轉化率不變,故D錯誤;√6.(2021年北京卷)NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)N2O4(g)△H<0。下列分析正確的是A.1mol平衡混合氣體中含1molN原子B.斷裂2molNO2中的共價鍵所需能量小于斷裂1molN2O4中的共價鍵所需能量C.恒溫時,縮小容積,氣體顏色變深,是平衡正向移動導致的D.恒容時,水浴加熱,由于平衡正向移動導致氣體顏色變淺解析:A.1molNO2含有1molN原子,1molN2O4含有2molN原子,現(xiàn)為可逆反應,為NO2和N2O4的混合氣體,1mol平衡混合氣體中所含原子大于1molN,A項錯誤;B.反應2NO2(g)N2O4(g)為放熱反應,故完全斷開2molNO2分子中的共價鍵所吸收的熱量比完全斷開1molN2O4分子中的共價鍵所吸收的熱量少,B項正確;C.氣體體積壓縮,顏色變深是因為體積減小,濃度變大引起的,C項錯誤;D.放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,顏色加深,D項錯誤。7.(2021年廣東卷)化學是以實驗為基礎的科學。下列實驗操作或做法正確且能達到目的的是選項操作或做法目的A將銅絲插入濃硝酸中制備NOB將密閉燒瓶中的NO2降溫探究溫度對平衡移動的影響C將溴水滴入KI溶液中,加入乙醇并振蕩萃取溶液中生成的碘D實驗結束,將剩余NaCl固體放回原試劑瓶節(jié)約試劑√解析:A.將銅絲插入濃硝酸中開始會產(chǎn)生二氧化氮,不能達到實驗目的,A不符合題意;B.二氧化氮氣體在一定條件下存在平衡:2NO2N2O4,正反應為放熱反應,NO2為紅棕色氣體,將密閉燒瓶中NO2降溫,會使該平衡向正反應方向移動,氣體顏色變淺,因此可達到實驗目的,B符合題意;C.乙醇與水互溶,不能作碘單質的萃取劑,做法不正確,C不符合題意;D.一般情況下,剩余試劑需放到指定的容器中,不能放回原試劑瓶,以防污染原試劑,操作錯誤,D不符合題意;故選B。8.(2021年海南卷)制備水煤氣的反應C(s)+H2OH2(g)+CO(g)△H>0,下列說法正確的是A.該反應△S<0B.升高溫度,反應速率增大C.恒溫下,增大總壓,H2O(g)的平衡轉化率不變D.恒溫恒壓下,加入催化劑,平衡常數(shù)增大√解析:A.該反應的正反應是氣體體積增大的反應,所以△S>0,A錯誤;B.升高溫度,物質的內(nèi)能增加,分子運動速率加快,有效碰撞次數(shù)增加,因此化學反應速率增大,B正確;C.恒溫下,增大總壓,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,使H2O(g)的平衡轉化率減小,C錯誤;D.恒溫恒壓下,加入催化劑,化學平衡不移動,因此化學平衡常數(shù)不變,D錯誤;9.(2021年遼寧卷)某溫度下,在恒容密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應2X(s)Y(s)+Z(g),一段時間后達到平衡。下列說法錯誤的是A.升高溫度,若c(Z)增大,則△H>0B.加入一定量Z,達新平衡后m(Y)減小C.加入等物質的量的Y和Z,達新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氬氣,平衡不移動√解析:A.根據(jù)勒夏特列原理可知,升高溫度,化學平衡向著吸熱反應方向移動,而c(Z)增大,說明平衡正向移動,故則△H>0,A正確;B.加入一定量Z,Z的濃度增大,平衡逆向移動,故達新平衡后m(Y)減小,B正確;C.加入等物質的量的Y和Z,Z的濃度增大,平衡逆向移動,由于X、Y均為固體,故K=c(Z),達新平衡后c(Z)不變,C錯誤;D.加入一定量氬氣,加入瞬間,X、Z的濃度保持不變,故正、逆反應速率不變,故平衡不移動,D正確?!?0.(2021年1月八省聯(lián)考遼寧卷)某溫度下,在一恒容密閉容器中進行如下兩個反應并達到平衡:①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g)△H1<0②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)△H2>0下列敘述錯誤的是A.加入適量Z,①和②平衡均不移動B.通入稀有氣體Ar,①平衡正向移動C.降溫時無法判斷Q濃度的增減D.通入Y,則N的濃度增大解析:A.Z為固體,加入適量Z不影響反應①的平衡移動,而反應②與Z無關,故加入Z也不影響反應②的平衡移動,A正確;B.通入稀有氣體Ar,由于容器體積不變,故氣體濃度不發(fā)生改變,反應①的平衡不移動,B錯誤;C.溫度降低,反應①逆向進行,反應②正向進行,但兩個反應中反應物的起始濃度未知,故無法判斷Q濃度的增減,C正確;D.通入氣體Y,反應①平衡正向移動,Q的濃度增大,導致反應②平衡逆向進行,則N的濃度增大,D正確;答案選B?!?2.(2020年浙江卷)一定條件下:2NO2(g)N2O4(g)△H<0。在測定NO2的相對分子質量時,下列條件中,測定結果誤差最小的是A.溫度0℃、壓強50KPa B.溫度130℃、壓強300KPaC.溫度25℃、壓強100KPa D.溫度130℃、壓強50KPa√解析:測定二氧化氮的相對分子質量,要使測定結果誤差最小,應該使混合氣體中NO2的含量越多越好,為了實現(xiàn)該目的,應該改變條件使平衡盡可以地逆向移動。該反應是一個反應前后氣體分子數(shù)減小的放熱反應,可以通過減小壓強、升高溫度使平衡逆向移動,則選項中,溫度高的為130℃,壓強低的為50kPa,結合二者選D。答案為D。A.升高溫度、增大壓強均有利于提高CH4的平衡轉化率B.曲線B表示CH4的平衡轉化率隨溫度的變化C.相同條件下,改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D.恒壓、800K、n(CH4):n(CO2)=1:1條件下,反應至CH4轉化率達到X點的值,改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反應,CH4轉化率能達到Y點的值√√解析:A.甲烷和二氧化碳反應是吸熱反應,升高溫度,平衡向吸熱反應即正向移動,甲烷轉化率增大,甲烷和二氧化碳反應是體積增大的反應,增大壓強,平衡逆向移動,甲烷轉化率減小,故A錯誤;B.根據(jù)兩個反應得到總反應為CH4(g)+2CO2(g)

H2(g)+3CO(g)+H2O(g),加入的CH4與CO2物質的量相等,CO2消耗量大于CH4,因此CO2的轉化率大于CH4,因此曲線B表示CH4的平衡轉化率隨溫度變化,故B正確;C.使用高效催化劑,只能提高反應速率,但不能改變平衡轉化率,故C錯誤;D.800K時甲烷的轉化率為X點,可以通過改變二氧化碳的量來提高甲烷的轉化率達到Y點的值,故D正確。綜上所述,答案為BD。14.(2020年天津)已知[Co(H2O)6]2+呈粉紅色,[CoCl4]2-呈藍色,[ZnCl4]2-為無色?,F(xiàn)將CoCl2溶于水,加入濃鹽酸后,溶液由粉紅色變?yōu)樗{色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O△H,用該溶液做實驗,溶液的顏色變化如下:以下結論和解釋正確的是A.等物質的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)之比為3∶2B.由實驗①可推知△H<0C.實驗②是由于c(H2O)增大,導致平衡逆向移動D.由實驗③可知配離子的穩(wěn)定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-√解析:A.1個[Co(H2O)6]2+中含有18個σ鍵,1個[CoCl4]2?中含有4個σ鍵,等物質的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2?所含σ鍵數(shù)之比為18:4=9:2,A錯誤;B.實驗①將藍色溶液置于冰水浴中,溶液變?yōu)榉奂t色,說明降低溫度平衡逆向移動,則逆反應為放熱反應,正反應為吸熱反應,?H>0,B錯誤;C.實驗②加水稀釋,溶液變?yōu)榉奂t色,加水稀釋,溶液的體積增大,[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2?、Cl?濃度都減小,[Co(H2O)6]2+、Cl?的化學計量數(shù)之和大于[CoCl4]2?的化學計量數(shù),則瞬時濃度商>化學平衡常數(shù),平衡逆向移動,C錯誤;D.實驗③加入少量ZnCl2固體,溶液變?yōu)榉奂t色,說明Zn2+與Cl?結合成更穩(wěn)定的[ZnCl4]2?,導致溶液中c(Cl?)減小,平衡逆向移動,則由此說明穩(wěn)定性:[ZnCl4]2?>[CoCl4]2?,D正確;√解析:A.已知反應達平衡時c(X)=0.3mol/L,其他條件不變,若容器縮小到原來的1/2,如果化學平衡不移動,c(X)=0.6mol/L,但實際再次達到平衡時c(X)=0.5mol/L,說明加壓后化學平衡正向移動,故A錯誤;B.結合題意可知正反應是氣體總體積減少的反應,如果Y為固體或液體,則必須滿足m>2m,顯然不可能成立,所以Y只能是氣體,故B錯誤;C.由B項分析可知,Y是氣體,要滿足m+n>2m,則n>m,故C正確;D.根據(jù)分析知,化學平衡向右移動,Z的體積分數(shù)是增大的,故D錯誤;16.(2019年海南,3)反應C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)

ΔH>0,在一定條件下于密閉容器中達到平衡。下列各項措施中,不能提高乙烷平衡轉化率的是A.增大容器容積 B.升高反應溫度C.分離出部分氫氣 D.等容下通入惰性氣體√解析:A.該反應的正反應是氣體體積增大的吸熱反應,增大反應容器的容積,體系的壓強減小,化學平衡正向移動,能提高乙烷平衡轉化率,A不符合題意;B.該反應的正反應是氣體體積增大的吸熱反應,升高反應溫度,化學平衡正向移動,可提高乙烷的平衡轉化率,B不符合題意;C.分離出部分氫氣,減少了生成物濃度,平衡正向移動,可提高乙烷的平衡轉化率,C不符合題意;D.等容下通入惰性氣體,體系的總壓強增大,物質的濃度不變,因此化學平衡不移動,對乙烷的平衡轉化率無影響,D符合題意。17.(2019年天津)某容積為1L的密閉容器中通入1molCO2和3molH2,發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。下列有關說法正確的是A.該反應在高溫下才能自發(fā)進行B.再加入一定量CO2,則n(CH3OH)/n(CO2)減小C.溫度升高,反應的平衡常數(shù)K增大D.當CO2和H2轉化率相等時,該反應達到化學平衡√解析:A.根據(jù)復合平判據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,ΔH<0,ΔS<0,且ΔG<0時,反應自發(fā)進行,因此該反應在低溫條件下自發(fā)進行,A錯誤;B.再加入一定量CO2,平衡正向移動,n(CH3OH)增大,但是n(CO2)的增大幅度大于n(CH3OH),因此n(CH3OH)/n(CO2)減小,B正確;C.溫度升高,平衡向吸熱的逆向移動,因此反應的平衡常數(shù)K減小,C錯誤;D.初始投料CO2和H2的物質的量之比為1∶3,反應過程中,CO2和H2轉化量之比為1∶3,因此不管是否平衡,兩者的轉化率始終相等,D錯誤。故答案B。18.(2019年浙江4月選考,17)下列說法正確的是A.H2(g)+I2(g)2HI(g),其他條件不變,縮小反應容器體積,正逆反應速

率不變B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的質量不再改變說明反應已達平衡C.若壓強不再隨時間變化能說明反應2A(?)+B(g)2C(?)已達平衡,則A、

C不能同時是氣體D.1molN2和3molH2反應達到平衡時H2轉化率為10%,放出的熱量為Q1;在

相同溫度和壓強下,當2molNH3分解為N2和H2的轉化率為10%時,吸收

的熱量為Q2,Q2不等于Q1√解析:A項,該可逆反應的反應前后氣體的化學計量數(shù)不發(fā)生變化,當縮小反應容器體積,相當于加壓,正逆反應速率同等程度增加,錯誤;B項,在建立平衡前,碳的質量不斷改變,達到平衡時,質量不變,因而碳的質量不再改變說明反應已達平衡,正確;C項,若壓強不再改變說明反應達到平衡,表明反應前后氣體的化學計量數(shù)不等,故A、C可能均為氣體,錯誤;D項,易知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH,合成氨氣實際參與反應n(H2)=3mol×10%=0.3mol,因而Q1=

×|ΔH|=0.1|ΔH|,分解氨氣時實際消耗的n(NH3)=2mol×10%=0.2mol,Q2=×|ΔH|=0.1|ΔH|,則Q1=Q2,錯誤。√19.(2018年浙江4月選考)]反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,若在恒壓絕熱的容器中發(fā)生,下列選項表明一定已達平衡狀態(tài)的是A.容器內(nèi)的溫度不再變化B.容器內(nèi)的壓強不再變化C.相同時間內(nèi),斷開H-H鍵的數(shù)目和生成N-H鍵的數(shù)目相等D.容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2解析:根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答,當反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,各物質的濃度、百分含量不變,據(jù)此分析解答。A.絕熱容器,溫度不再改變,說明正逆反應速率相等,該反應達到平衡狀態(tài),故A正確;B.該反應在恒壓條件下進行,壓強始終不變,不能根據(jù)壓強判斷平衡狀態(tài),故B錯誤;C.相同時間內(nèi),斷開H-H鍵的數(shù)目和生成N-H鍵的數(shù)目相等,表示的都是正反應,且不滿足計量數(shù)關系,無法判斷是否達到平衡狀態(tài),故C錯誤;D.容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2,無法判斷各組分的濃度是否發(fā)生變化,則無法判斷平衡狀態(tài),故D錯誤;故選A?!探馕觯篈項,ΔH<0,正反應放熱,升高溫度平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)減小,A錯誤;B項,比較方程式氣體的計量數(shù)關系,反應前氣體的化學計量數(shù)之和等于反應后氣體的計量數(shù)之和,則減小壓強,平衡不移動,n(CO2)不變,B錯誤;C項,催化劑能改變反應速率,但不會引起化學平衡的移動,所以α(CO)不變,C錯誤;D項,充入一定量的氮氣,平衡向氣體體積增大的方向移動,但該反應前后氣體體積不變,平衡不移動,n(H2)不變,D正確。21.(2023年湖北卷節(jié)選)納米碗C40H10是一種奇特的碗狀共軛體系。高溫條件下,C40H10可以由C40H20分子經(jīng)過連續(xù)5步氫抽提和閉環(huán)脫氫反應生成。(4)1200K時,假定體系內(nèi)只有反應C40H12(g)C40H10(g)+H2(g)發(fā)生,反應過程中壓強恒定為P0(即C40H12的初始壓強),平衡轉化率為α,該反應的平衡常數(shù)Kp為____________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。(6)下列措施既能提高反應物的平衡轉化率,又能增大生成C40H10的反應速率的是____(填標號)。a.升高溫度b.增大壓強c.加入催化劑在反應過程中,斷裂和形成的化學鍵相同a22.(2023年浙江1月選考)“碳達峰·碳中和”是我國社會發(fā)展重大戰(zhàn)略之一,CH4還原CO2是實現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟的有效途徑之一,相關的主要反應有:Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H1=+247kJ?mol-1,K1Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ?mol-1,K2請回答:(1)有利于提高CO2平衡轉化率的條件是___________。A.低溫低壓B.低溫高壓C.高溫低壓D.高溫高壓(2)反應CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的△H=_________kJ?mol-1,K=________(用K1,K2表示)。C+329(3)恒壓、750℃時,CH4和CO2按物質的量之比1∶3投料,反應經(jīng)如下流程(主要產(chǎn)物已標出)可實現(xiàn)CO2高效轉化。①下列說法正確的是___________。A.Fe3O4可循環(huán)利用,CaO不可循環(huán)利用B.過程ⅱ,CaO吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移C.過程ⅱ產(chǎn)生的H2O最終未被CaO吸收,在過程ⅲ被排出D.相比于反應Ⅰ,該流程的總反應還原1molCO2需吸收的能量更多BC②過程ⅱ平衡后通入He,測得一段時間內(nèi)CO物質的量上升,根據(jù)過程ⅲ,結合平衡移動原理,解釋CO物質的量上升的原因__________________________—————————————————————

。通入He,CaCO3分解平衡正移,導致增大,促進Fe還原CO2平衡正移(4)CH4還原能力(R)可衡量CO2轉化效率,R=△n(CO2)/△n(CH4)(同一時段內(nèi)CO2與CH4的物質的量變化量之比)。①常壓下CH4和CO2按物質的量之比1∶3投料,某一時段內(nèi)CH4和CO2的轉化率隨溫度變化如圖1,請在圖2中畫出400~1000℃間R的變化趨勢,并標明1000℃時R值___________。②催化劑X可提高R值,另一時段內(nèi)CH4轉化率、R值隨溫度變化如下表:溫度/℃480500520550CH4轉化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列說法不正確的是___________A.R值提高是由于催化劑X選擇性地提高反應Ⅱ的速率B.溫度越低,含氫產(chǎn)物中H2O占比越高C.溫度升高,CH4轉化率增加,CO2轉化率降低,R值減小D.改變催化劑提高CH4轉化率,R值不一定增大C②A.R值提高是由于催化劑X選擇性地提高反應Ⅱ的速率,使單位時間內(nèi)反應Ⅱ中CO2的轉化率增大,△n(CO2)增大的倍數(shù)比△n(CH4)大,則R提高,選項A正確;B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,溫度越低,CH4轉化率越小,而R越大,△n(CO2)增大的倍數(shù)比△n(CH4)大,含氫產(chǎn)物中H2O占比越高,選項B正確;C.溫度升高,CH4轉化率增加,CO2轉化率也增大,且兩個反應中的CO2轉化率均增大,增大倍數(shù)多,故R值增大,選項C不正確;D.改變催化劑使反應有選擇性按反應Ⅰ而提高CH4轉化率,若CO2轉化率減小,則R值不一定增大,選項D正確;23.(2023年浙江6月選考)水煤氣變換反應是工業(yè)上的重要反應,可用于制氫。水煤氣變換反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1該反應分兩步完成:3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)△H1=-47.2kJ?mol-12Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)△H2

請回答:(1)△H2=_______kJ?mol-1。6(2)恒定總壓1.70MPa和水碳比[n(H2O)/n(CO)=12∶5]投料,在不同條件下達到平衡時CO2和H2的分壓(某成分分壓=總壓×該成分的物質的量分數(shù))如下表:P(CO2)/MPaP(H2)/MPaP(CH4)/MPa條件10.400.400條件20.420.360.02①在條件1下,水煤氣變換反應的平衡常數(shù)K=___________。②對比條件1,條件2中H2產(chǎn)率下降是因為發(fā)生了一個不涉及CO2的副反應,寫出該反應方程式___________________________________________。2CO+3H2CH4+H2O(3)下列說法正確的是______。A.通入反應器的原料氣中應避免混入O2B.恒定水碳比[n(H2O)/n(CO)],增加體系總壓可提高H2的平衡產(chǎn)率C.通入過量的水蒸氣可防止Fe3O4被進一步還原為FeD.通過充入惰性氣體增加體系總壓,可提高反應速率(4)水煤氣變換反應是放熱的可逆反應,需在多個催化劑反應層間進行降溫操作以“去除”反應過程中的余熱(如圖1所示),保證反應在最適宜溫度附近進行。AC①在催化劑活性溫度范圍內(nèi),圖2中b-c段對應降溫操作的過程,實現(xiàn)該過程的一種操作方法是________。A.按原水碳比通入冷的原料氣B.噴入冷水(蒸氣)C.通過熱交換器換熱AC②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫,在圖3中作出CO平衡轉化率隨溫度變化的曲線____。(5)在催化劑活性溫度范圍內(nèi),水煤氣變換反應的歷程包含反應物分子在催化劑表面的吸附(快速)、反應及產(chǎn)物分子脫附等過程。隨著溫度升高,該反應的反應速率先增大后減小,其速率減小的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。溫度過高時,不利于反應物分子在催化劑表面的吸附,從而導致其反應物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低,反應速率減??;溫度過高還會導致催化劑的活性降低,從而使化學反應速率減小解析:(1)設方程式①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)△H1=-47.2kJ?mol-1③2Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g)△H2

根據(jù)蓋斯定律可知,③=①-②,則△H2=△H-△H1=(-41.2kJ?mol-1)-(-47.2kJ?mol-1)=6kJ?mol-1;(2)①條件1下沒有甲烷生成,只發(fā)生了水煤氣變換反應,該反應是一個氣體分子數(shù)不變的反應。設在條件1下平衡時容器的總體積為V,水蒸氣和一氧化碳的投料分別為12mol和5mol,參加反應的一氧化碳為xmol,根據(jù)已知信息可得以下三段式:(3)A.一氧化碳和氫氣都可以和氧氣反應,則通入反應器的原料氣中應避免混入O2,A正確;B.該反應前后氣體計量系數(shù)相同,則增加體系總壓平衡不移動,不能提高平衡產(chǎn)率,B錯誤;C.通入過量的水蒸氣可以促進四氧化三鐵被氧化為氧化鐵,水蒸氣不能將鐵的氧化物還原為單質鐵,但過量的水蒸氣可以降低體系中CO和H2的濃度,從而防止鐵的氧化物被還原為單質鐵,C正確;D.若保持容器的體積不變,通過充入惰性氣體增加體系總壓,反應物濃度不變,反應速率不變,D錯誤;(4)①A.按原水碳比通入冷的原料氣,可以降低溫度,同時化學反應速率稍減小,導致CO的轉化率稍減小,與圖中變化相符,A正確;B.噴入冷水(蒸氣),可以降低溫度,但是同時水蒸氣的濃度增大,會導致CO的轉化率增大,與圖中變化不符,B錯誤;C.通過熱交換器換熱,可以降低溫度,②增大水蒸氣的濃度,平衡正向移動,則一氧化碳的的平衡轉化率增大,會高于原平衡線,故圖像為:

且不改變投料比,同時化學反應速率稍減小,導致CO的轉化率稍減小,與圖中變化相符,C正確;(5)反應物分子在催化劑表面的吸附是一個放熱的快速過程,溫度過高時,不利于反應物分子在催化劑表面的吸附,從而導致其反應物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低,反應速率減小;溫度過高還會導致催化劑的活性降低,從而使化學反應速率減小。24.(2023年河北卷節(jié)選)氮是自然界重要元素之一,研究氮及其化合物的性質以及氮的循環(huán)利用對解決環(huán)境和能源問題都具有重要意義。已知:1mol物質中的化學鍵斷裂時所需能量如下表。物質N2(g)O2(g)NO(g)能量/kJ945498631回答下列問題:(1)恒溫下,將1mol空氣(N2和O2的體積分數(shù)分別為0.78和0.21,其余為惰性組分)置于容積為VL的恒容密閉容器中,假設體系中只存在如下兩個反應:i.N2(g)+O2(g)2NO(g)K1

△H1ii.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K2

△H2=-114kJ?mol-1①△H1=_______kJ?mol-1。181②以下操作可以降低上述平衡體系中NO濃度的有_______(填標號)。A.縮小體積B.升高溫度C.移除NO2D.降低N2濃度③若上述平衡體系中c(NO2)=amol·L-1,c(NO)=bmol·L-1,則c(O2)=mol·L-1,K1=_______________________________(寫出含a、b、V的計算式)。(2)氫氣催化還原NOx作為一種高效環(huán)保的脫硝技術備受關注。高溫下氫氣還原NO反應的速率方程為v=k?cx(NO)?cy(H2),k為速率常數(shù)。在一定溫度下改變體系中各物質濃度,測定結果如下表。CD組號c(NO)/(mol·L-1)c(H2)/(mol·L-1)v/(mol·L-1·s-1)10.100.10r20.100.202r30.200.104r40.050.30?表中第4組的反應速率為_______mol·L-1·s-1。(寫出含r的表達式)0.75r解析:(1)①△H1=反應物總鍵能-生成物總鍵能=(945kJ/mol+498kJ/mol)-2×631kJ/mol=+181kJ/mol;故答案為:+181;②A.縮小體積,所有物質濃度均增大,A不符合題意;B.升高溫度,平衡向著放熱方向進行,反應i為吸熱反應,則升溫平衡正向進行,NO濃度增大,B不符合題意;C.移除NO2,平衡ii向正向進行,NO濃度降低,C符合題意;D.降低N2濃度,平衡逆向進行,消耗NO,NO濃度降低,D符合題意;故答案為:CD;25.(2022年全國甲卷)金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領域有著重要用途,目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將金紅石(TiO2)轉化為TiCl4,再進一步還原得到鈦?;卮鹣铝袉栴}:(1)TiO2轉化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃時反應的熱化學方程式及其平衡常數(shù)如下:(ⅰ)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)△H1=172kJ?mol-1,

Kp1=1.0×10-2(ⅱ)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H2=-51kJ?mol-1,

Kp2=1.2×1012Pa①反應2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H為_______kJ?mol-1,Kp=_______。②碳氯化的反應趨勢遠大于直接氯化,其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。③對于碳氯化反應:增大壓強,平衡_______移動(填“向左”“向右”或“不”);溫度升高,平衡轉化率_______(填“變大”“變小”或“不變”)。-2231.2×1014碳氯化反應氣體分子數(shù)增加,?H小于0,是熵增、放熱過程,熵判據(jù)與焓判據(jù)均是自發(fā)過程,而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過程向左變小(2)在1.0×105Pa,將TiO2、C、Cl2以物質的量比1∶2.2∶2進行反應。體系中氣體平衡組成比例(物質的量分數(shù))隨溫度變化的理論計算結果如圖所示。①反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1400℃)=__________Pa。②圖中顯示,在200℃平衡時TiO2幾乎完全轉化為TiCl4,但實際生產(chǎn)中反應溫度卻遠高于此溫度,其原因是

_________________________________________________________________。(3)TiO2碳氯化是一個“氣—固—固”反應,有利于TiO2

-C“固-固”接觸的措施是_________________________________________________。7.2×105

為了提高反應速率,在相同時間內(nèi)得到更多的TiCl4產(chǎn)品,提高效益將兩固體粉碎后混合,同時鼓入Cl2,使固體粉末“沸騰”26.(2022年湖南卷節(jié)選)2021年我國制氫量位居世界第一,煤的氣化是一種重要的制氫途徑。回答下列問題:(1)在一定溫度下,向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始壓強為0.2MPa時,發(fā)生下列反應生成水煤氣:Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H1=+131.4kJ?mol-1Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2=-41.1kJ?mol-1①下列說法正確的是_______;A.平衡時向容器中充入惰性氣體,反應Ⅰ的平衡逆向移動B.混合氣體的密度保持不變時,說明反應體系已達到平衡C.平衡時H2的體積分數(shù)可能大于2/3D.將炭塊粉碎,可加快反應速率BD②反應平衡時,H2O(g)的轉化率為50%,CO的物質的量為0.1mol。此時,整個體系_______(填“吸收”或“放出”)熱量_______kJ,反應Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=_______

(以分壓表示,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。吸收31.20.02MPa解析:(1)①A.在恒溫恒容條件下,平衡時向容器中充入情性氣體不能改變反應混合物的濃度,因此反應Ⅰ的平衡不移動,A說法不正確;B.在反應中有固體C轉化為氣體,氣體的質量增加,而容器的體積不變,因此氣體的密度在反應過程中不斷增大,當混合氣體的密度保持不變時,說明反應體系已達到平衡,B說法正確;C.若C(s)和H2O(g)完全反應全部轉化為CO2(g)和H2(g),由C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)可知,H2的體積分數(shù)的極值為2/3,由于可逆反應只有一定的限度,反應物不可能全部轉化為生成物,因此,平衡時H2的體積分數(shù)不可能大于2/3,C說法不正確;D.將炭塊粉碎可以增大其與H2O(g)的接觸面積,因此可加快反應速率,D說法正確;綜上所述,相關說法正確的是BD。27.(2021年高考全國甲卷)二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳?;卮鹣铝袉栴}:(2)合成總反應在起始物n(H2)/n(CO2)=3時,在不同條件下達到平衡,設體系中甲醇的物質的量分數(shù)為x(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如圖所示。①用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數(shù),表達式Kp=

;②圖中對應等壓過程的曲線是_______,判斷的理由是

;b總反應ΔH<0,升高溫度時平衡向逆反應方向移動,甲醇的物質的量分數(shù)變?、郛攛(CH3OH)=0.10時,CO2的平衡轉化率α=

,反應條件可能為

。33.3%5×105Pa,210℃

9×105Pa,250℃28.(2021年廣東卷節(jié)選)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應:(2)上述反應體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有_______。A.增大CO2與CH4的濃度,反應a、b、c的正反應速率都增加B.移去部分C(s),反應c、d、e的平衡均向右移動C.加入反應a的催化劑,可提高CH4的平衡轉化率D.降低反應溫度,反應a~e的正、逆反應速率都減小AD(3)一定條件下,CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示。該歷程分_______步進行,其中,第_______步的正反應活化能最大。44ac做冷凍劑解析:根據(jù)蓋斯定律計算未知反應的反應熱;根據(jù)影響化學反應速率和化學平衡的因素判斷反應速率的變化及轉化率的變化;根據(jù)圖像及曲線高低判斷反應進程和活化能的相對大小;根據(jù)平衡時反應物的分壓計算平衡轉化率;根據(jù)CO2的物理性質推測CO2的用途。(2)A.增大CO2和CH4的濃度,對于反應a、b、c來說,均增大了反應物的濃度,反應的正反應速率增大,A正確;B.移去部分C(s),沒有改變反應體系中的壓強,反應的正逆反應速率均不變,平衡不移動,B錯誤;C.催化劑可以同等條件下增大正逆反應速率,只能加快反應進程,不改變反應的平衡狀態(tài),平衡轉化率不變,C錯誤;D.降低溫度,體系的總能量降低,正、逆反應速率均減小,D正確;故答案選AD;BC提高苯的利用率解析:(2)根據(jù)Ⅰ.主反應:(g)+3H2(g)(g)是一個氣體體積減小的方向的放熱反應,故有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分數(shù)即使平衡向正方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,可采用適當降低溫度和實當加壓有利平衡正向移動,而升溫和減壓都將使平衡逆向移動,故答案為:BC;(3)反應Ⅰ在管式反應器中進行,實際投料往往在n(H2)∶n(C6H6)=3∶1的基礎上適當增大H2用量,增大H2的濃度將使平衡正向移動,從而提高苯的轉化率即利用率,故適當增大H2用量的目的是提高苯的利用率,故答案為:提高苯的利用率;30.(2021年1月八省聯(lián)考重慶卷節(jié)選)內(nèi)酯在化工、醫(yī)藥、農(nóng)林等領域有廣泛的應用。(1)內(nèi)酯可以通過有機羧酸異構化制得。某羧酸A在0.2mol/L鹽酸中轉化為內(nèi)酯B的反應可表示為A(aq)B(aq),忽略反應前后溶液體積變化。一定溫度下,當A的起始濃度為amol/L時,A的轉化率隨時間的變化如下表所示:t/min02136506580100∞A的轉化率/%013.320.027.833.340.045.075.0①反應進行到100min時,B的濃度為_______mol/L。②v正(t=50min)_______v逆(t=∞min)(填“>”“<”或“=”)。③增加A的起始濃度,A在t=∞min時轉化率將_______(填“增大”“減小”或“不變”)。④該溫度下,平衡常數(shù)K=

﹔在相同條件下,若反應開始時只加入B,B的起始濃度也為amol/L,平衡時B的轉化率為

。⑤研究發(fā)現(xiàn),其他條件不變時,減小鹽酸的濃度,反應速率減慢,但平衡時B的含量不變,原因是_________________________________________________。0.45a>不變325%鹽酸是催化劑,催化劑能改變反應速率但不影響化學平衡解析:結合已知條件、按化學反應速率的定義、化學平衡常數(shù)的定義等列式計算、運用影響速率的因素理論判斷速率的相對大??;應用電化學原理判斷陰陽極、書寫電極方程式;(1)①由表知,反應進行到100min時,A的轉化率為45.0%,則根據(jù)化學方程式A(aq)B(aq),B的濃度為0.45amol/L。②一定溫度下,化學反應速率受反應物濃度影響,在反應建立平衡的過程中,反應物濃度在不斷減小,所以v正(t=50min)>v逆(t=∞min)=v正(t=∞min)。1.化學平衡研究的對象——可逆反應(1)定義:在__________條件下,既可以向__________反應方向進行,同時又可以向__________反應方向進行的化學反應。(2)特點——“三同一小”。①三同:a.條件相同;b.正逆反應__________進行;c.反應物與生成物同時存在。②一小:任一組分的轉化率都__________(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示方法:在化學方程式中用“”表示。核心知識梳理相同正逆同時小于考點一、可逆反應與化學平衡的建立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__________,反應體系中所有參加反應的物質的_______________________________保持不變的狀態(tài)。(2)建立過程相等質量、濃度或百分含量(3)平衡特點=(1)化學反應的平衡狀態(tài)可以從正反應方向建立,也可以從逆反應方向建立。(2)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。(3)化學反應達平衡狀態(tài)時,各組分的濃度、百分含量保持不變,但不一定相等。(4)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。(5)用不同物質表示的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,不一定是平衡狀態(tài),因為不論是否達到平衡,該關系一定存在。(6)各物質的物質的量之比等于方程式的化學計量數(shù)之比,不一定是平衡狀態(tài)。因為此條件并不能說明各組分的物質的量不再變化。特別提醒3.判斷化學平衡狀態(tài)常見的兩種方法(1)動態(tài)標志:v正=v逆≠0①同種物質:同一物質的生成速率等于消耗速率。②不同物質:必須標明是“異向”的反應速率關系。如aA+bBcC+dD,

時,反應達到平衡狀態(tài)。(2)靜態(tài)標志:各種“量”不變①各物質的質量、物質的量或濃度不變。②各物質的百分含量(物質的量分數(shù)、質量分數(shù)等)不變。③溫度、壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變??傊粑锢砹坑勺兞孔兂闪瞬蛔兞?,則表明該可逆反應達到平衡狀態(tài);若物理量為“不變量”,則不能作為平衡標志。思維建?!痢痢獭痢痢琳`判斷理解應用1.向含有2molSO2的容器中通入過量O2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______(填“<”“>”或“=”,下同)2mol,SO2的物質的量______0mol,轉化率______100%,反應放出的熱量______QkJ。<><<2.在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時:①混合氣體的壓強;②混合氣體的密度;③混合氣體的總物質的量;④混合氣體的平均相對分子質量;⑤混合氣體的顏色;⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數(shù)之比;⑦某種氣體的百分含量(1)能說明2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是_________。(2)能說明I2(g)+H2(g)

2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是_____。(3)能說明2NO2(g)

N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是___________。(4)能說明C(s)+CO2(g)

2CO(g)達到平衡狀態(tài)的是___________。(5)能說明NH2COONH4(s)

2NH3(g)+CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是________。(6)能說明5CO(g)+I2O5(s)

5CO2(g)+I2(s)達到平衡狀態(tài)的是________。①③④⑦⑤⑦①③④⑤⑦①②③④⑦①②③②④⑦3.若上述題目中的(1)~(4)改成一定溫度下的恒壓密閉容器,結果又如何?(1)____________。(2)____________。(3)____________。(4)____________。②③④⑦⑤⑦②③④⑤⑦②③④⑦平衡判斷“2”個易失分點(1)化學平衡狀態(tài)判斷“三關注”關注反應條件,是恒溫恒容、恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器;關注反應特點,是等體積反應,還是非等體積反應;關注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應。特別提醒(2)不能作為“標志”的四種情況①反應組分的物質的量之比等于化學方程式中相應物質的化學計量數(shù)之比。②恒溫恒容下的體積不變的反應,體系的壓強或總物質的量不再隨時間而變化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。③全是氣體參加的體積不變的反應,體系的平均相對分子質量不再隨時間而變化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。④全是氣體參加的反應,恒容條件下體系的密度保持不變。題組一“極端轉化”確定各物質的量1.在密閉容器中進行反應:X2(g)+Y2(g)

2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1,在一定條件下,當反應達到平衡時,各物質的濃度有可能是A.Z為0.3mol·L-1 B.Y2為0.4mol·L-1C.X2為0.2mol·L-1 D.Z為0.4mol·L-1√對點訓練√3.一定條件下,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∶1B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-1√解析:平衡濃度之比為1∶3,轉化濃度之比亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正確;平衡時Y生成表示逆反應速率,Z生成表示正反應速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應為3∶2,B不正確;由可逆反應的特點可知0<c1<0.14mol·L-1。0≤c(Z)≤0.28mol·L-10.2mol·L-1<c(Y2)<0.4mol·L-1極端假設法確定各物質濃度范圍上述題目1可根據(jù)極端假設法判斷,假設反應正向或逆向進行到底,求出各物質濃度的最大值和最小值,從而確定它們的濃度范圍。假設反應正向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始濃度(mol·L-1) 0.10.30.2改變濃度(mol·L-1)0.10.10.2終態(tài)濃度(mol·L-1)0

0.20.4練后歸納假設反應逆向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始濃度(mol·L-1)0.10.30.2改變濃度(mol·L-1)0.10.10.2終態(tài)濃度(mol·L-1)0.20.40平衡體系中各物質的濃度范圍為X2∈(0,0.2),Y2∈(0.2,0.4),Z∈(0,0.4)。極端轉化法確定各物質物理量的范圍可逆反應中各物質的物理量(濃度、物質的量、體積、質量等),可運用極端假設法判斷:假設反應正向或逆向進行徹底,求出各物質物理量的極大值和極小值,從而確定它們的有關物理量的范圍。需要注意的是反應物物理量范圍的最小值對應生成物的最大值;反應物物理量范圍的最大值對應生成物的最小值,同時還要注意原子守恒。歸納總結題組二化學平衡狀態(tài)的判斷5.一定條件下,在密閉恒容的容器中,發(fā)生反應:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)

Si3N4(s)+12HCl(g)

ΔH<0,能表示該反應達到平衡狀態(tài)的是A.v逆(N2)=v正(H2)B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)C.混合氣體密度保持不變

D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6√解析:利用化學反應速率之比等于化學方程式的計量系數(shù)之比可知A項錯誤;B項均表示正反應,無論反應是否處于平衡狀態(tài)都成立;D項表示的濃度關系與是否平衡無關;混合氣體密度不變說明容器中氣體質量不變,而平衡移動則氣體質量改變,所以C項表示達到平衡狀態(tài)?!?.(2024屆山東省臨沂市)氫氣與一氧化碳按比例反應:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(l)。下列有關該反應的說法正確的是。A.升高溫度,反應速率降低B.達到反應限度時CO與H2不再發(fā)生反應C.達到反應限度時各物質濃度不再變化D.若加入足量的H2,可使CO完全轉化為CH3OCH3解析:升高溫度,反應速率加快,A項錯誤;可逆反應達到反應限度時,反應仍在進行,化學平衡是一種動態(tài)平衡,B項錯誤;可逆反應中反應物不可能全部轉化為生成物,D項錯誤?!?.(2024屆山東新泰)反應N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<0,若在恒壓絕熱容器中發(fā)生,下列選項表明反應一定已達平衡狀態(tài)的是A.容器內(nèi)的溫度不再變化B.容器內(nèi)的壓強不再變化C.相同時間內(nèi),斷開H—H鍵的數(shù)目和生成N—H鍵的數(shù)目相等D.容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2√解析:已知反應為放熱反應,當容器內(nèi)的溫度不變時,平衡不再移動,達到平衡狀態(tài),A項符合題意;反應在恒壓條件下進行,反應前后壓強均不變,不能判斷是否達到平衡狀態(tài),B項不符合題意;斷開H—H鍵和生成N—H鍵均指正反應方向,不能判斷是否達到平衡狀態(tài),C項不符合題意;當濃度為1∶3∶2時,無法證明正逆反應速率相等,即無法判定是否達到平衡狀態(tài),D項不符合題意。9.一定溫度下,反應N2O4(g)

2NO2(g)的焓變?yōu)棣。現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是A.①② B.②④ C.③④ D.①④√解析:ΔH是恒量,不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志;該反應是充入1molN2O4,正反應速率應是逐漸減小直至不變,③曲線趨勢不正確。⑥⑦⑧⑨⑩練后歸納

2.化學平衡移動的過程考點二、化學平衡的移動核心知識梳理1.化學平衡的概念可逆反應達到平衡狀態(tài)以后,若反應條件(如溫度、壓強、濃度等)發(fā)生改變,平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變,從而在一段時間后達到新的平衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程,叫作化學平衡的移動。3.化學平衡移動與化學反應速率的關系(1)v正>v逆:平衡向

移動。(2)v正=v逆:反應達到平衡狀態(tài),

平衡移動。(3)v正<v逆:平衡向

移動。正反應方向不發(fā)生逆反應方向平衡移動的實質化學平衡移動的實質是外界條件影響了正逆化學反應速率,使得v正≠v逆,平衡將發(fā)生移動。4.影響化學平衡的因素(1)若其他條件不變,改變下列條件對化學平衡的影響如下:改變的條件(其他條件不變)化學平衡移動的方向濃度增大反應物濃度或減小生成物濃度向

方向移動減小反應物濃度或增大生成物濃度向

方向移動壓強(對有氣體參加的反應)反應前后氣體體積改變增大壓強向氣體分子總數(shù)

的方向移動減小壓強向氣體分子總數(shù)

的方向移動反應前后氣體體積不變改變壓強平衡

移動正反應逆反應減小增大不溫度升高溫度向

反應方向移動降低溫度向

反應方向移動催化劑同等程度改變v正、v逆,平衡不移動吸熱放熱(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物質的濃度),平衡將向著能夠

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