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文檔簡介
第2課第4課時影響化學(xué)平衡的因素001目標(biāo)任務(wù)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實驗探究,了解濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。2.能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷平衡移動的方向。3.能根據(jù)溫度、濃度、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,推測平衡移動的方向及相關(guān)物理量的變化。1.從宏觀與微觀相結(jié)合的視角分析外界條件變化對化學(xué)平衡的影響,解釋或預(yù)測化學(xué)平衡的移動方向。2.能根據(jù)外界條件對化學(xué)平衡的影響,設(shè)計實驗方案,獨(dú)立完成實驗,收集實驗證據(jù),基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并得出結(jié)論。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理1.化學(xué)平衡移動(1)含義:當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,如果改變、、壓強(qiáng)等反應(yīng)條件,原來的平衡狀態(tài)會被破壞,化學(xué)平衡會發(fā)生移動,在一段時間后達(dá)到新的平衡。(2)平衡移動方向的判斷(3)圖示正正=逆正>逆正逆′正=′逆反應(yīng)開始尚未平衡化學(xué)平衡狀態(tài)正向或逆向移動新的化學(xué)平衡狀態(tài)建立新平衡化學(xué)平衡移動2.外界條件對化學(xué)平衡的影響(1)濃度①對于平衡:Cr2Oeq\o\al(2-,7)+H2O2CrOeq\o\al(2-,4)+2H+,加入稀H2SO4,c(H+)增大,溶液顏色變?yōu)樯胶庀蚍磻?yīng)方向移動,加入NaOH溶液,c(H+)減小,溶液顏色變?yōu)樯?,平衡向反?yīng)方向移動。②對于平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加飽和FeCl3溶液,平衡向反應(yīng)方向移動,溶液顏色變。③影響規(guī)律a.增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向方向移動。b.增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,平衡向方向移動。(2)壓強(qiáng)①適用對象:有參加的可逆反應(yīng)。②影響規(guī)律當(dāng)其他條件不變時:a.若為體積不等的反應(yīng)增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積的方向移動;減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積的方向移動。b.若為等體積反應(yīng)增大壓強(qiáng)時,v正、v逆同等程度地增大;減小壓強(qiáng)時,v正、v逆同等程度地減小,平衡均移動。(3)溫度①對于2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-56.9kJ·mol-1,將NO2球放入冰水中,紅棕色變,平衡向反應(yīng)方向移動;放入熱水中,紅棕色變,平衡向反應(yīng)方向移動。②影響規(guī)律升高溫度,平衡向方向移動;降低溫度,平衡向方向移動。(4)催化劑催化劑對化學(xué)平衡,原因是催化劑程度地改變正、逆反應(yīng)速率。但是使用催化劑,能改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需的時間。3.勒夏特列原理:如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng),以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠這種改變的方向移動?!敬鸢浮?.(1)濃度溫度(2)正反應(yīng)逆反應(yīng)2.(1)①橙逆黃正②正深③a正反應(yīng)b逆反應(yīng)(2)①氣體②a.減小增大b.不發(fā)生(3)①淺正深逆②吸熱放熱(4)無影響同等3.減弱預(yù)習(xí)檢測1.恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):,達(dá)平衡后只改變一個條件一定能增大正反應(yīng)速率且使平衡正向移動的是A.升高溫度 B.使用催化劑 C.及時分離 D.充入一定量【答案】D【解析】A.升高溫度,反應(yīng)速率增大,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動,故A不符合題意;B.使用催化劑,加快反應(yīng)速率,但平衡不移動,故B不符合題意;C.及時分離HI(g),平衡正向移動,但正反應(yīng)速率不增大,故C不符合題意;D.充入一定量的氫氣,反應(yīng)物濃度增大,正反應(yīng)速率增大,平衡正向移動,故D符合題意;答案為D。2.下列說法正確的是A.升高溫度,會使單位體積內(nèi)分子數(shù)增多,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率B.(藍(lán)色)(黃色)
,稀溶液受熱顏色變黃C.達(dá)平衡后,加入少量KCl固體,溶液紅色變淺D.(橙色)(黃色),向溶液中滴加幾滴濃硫酸,溶液變?yōu)辄S色【答案】B【解析】A.升高溫度,分子吸收能量,單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變,活化分子總數(shù)變多,活化分子百分?jǐn)?shù)變大,碰撞幾率增大,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率,故A錯誤;B.(藍(lán)色)(黃色)
,稀溶液受熱,平衡正向移動,因此溶液顏色變黃,故B正確;C.達(dá)平衡后,該反應(yīng)的實質(zhì)是,加入少量KCl固體,離子濃度不變,平衡不移動,故C錯誤;D.(橙色)(黃色),向溶液中滴加幾滴濃硫酸,氫離子濃度增大,平衡逆向移動,溶液變?yōu)槌壬?,故D錯誤;綜上所述,答案為B。3.一定條件下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng):
。達(dá)到平衡后,下列措施不能提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的是A.升高反應(yīng)的溫度 B.增大容器的容積C.恒容下通入氦氣 D.分離出部分乙烯【答案】C【解析】A.升高反應(yīng)的溫度,平衡向吸熱反應(yīng)即正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故A不符合題意;B.增大容器的容積,壓強(qiáng)減小,平衡向體積增大即正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故B不符合題意;C.恒容下通入氦氣,壓強(qiáng)增大,但濃度未變,平衡不移動,轉(zhuǎn)化率不變,故C符合題意;D.分離出部分乙烯,乙烯濃度減小,平衡向減弱乙烯的改變量移動即正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故D不符合題意。綜上所述,答案為C。4.下列事實中,不能用勒夏特列原理解釋的是A.夏天,打開啤酒瓶時會從瓶口逸出氣泡B.使用催化劑可加快SO2轉(zhuǎn)化為SO3的速率C.將盛有二氧化氮和四氧化二氮混合氣體的密閉容器置于冷水中,混合氣體的顏色變淺D.實驗室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣【答案】B【解析】A.二氧化碳在水中存在溶解平衡,且受溫度和壓強(qiáng)影響,當(dāng)打開瓶蓋時,壓強(qiáng)減小,氣體的溶解度變小,則二氧化碳?xì)怏w冒出,能用勒夏特利原理解釋,故A不符合題意;B.催化劑不影響化學(xué)平衡,不能用勒夏特列原理解釋,故B符合題意;C.2NO2N2O4,△H<0,混合氣體的燒瓶置于冷水中,降低溫度,平衡正向移動,NO2濃度減小,顏色變淺,能用平衡移動原理解釋,故C不符合題意;D.氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,該反應(yīng)存在溶解平衡,飽和食鹽水中含有氯化鈉電離出的氯離子,飽和食鹽水抑制了氯氣的溶解,所以實驗室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣,能用勒沙特列原理解釋,故D不符合題意;故選B。5.一定溫度下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng):xA(g)+yB(g)zC(g),平衡時測得A的濃度為0.3mol/L。保持溫度不變,將容器的容積縮小到原來的二分之一,再達(dá)平衡時,測得A的濃度為0.5mol/L。下列有關(guān)判斷正確的是A.x+y>zB.平衡向逆反應(yīng)方向移動C.C的體積分?jǐn)?shù)減小D.B的轉(zhuǎn)化率降低【答案】A【解析】反應(yīng):xA(g)+yB(g)zC(g),平衡時測得A的濃度為0.3mol/L。保持溫度不變,將容器的容積縮小到原來的二分之一,若平衡不一定,則理論上A的濃度增大為原來的2倍,即為0.6mol/L,但事實上再次達(dá)平衡時,測得A的濃度為0.5mol/L,則說明增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動。根據(jù)上述分析可知,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,則A.正反應(yīng)方向為氣體分子數(shù)減小的方向,即x+y>z,A正確;B.平衡向正反應(yīng)方向移動,B錯誤;C.平衡向正反應(yīng)方向移動,C的體積分?jǐn)?shù)增大,C錯誤;D.平衡向正反應(yīng)方向移動,B的轉(zhuǎn)化率增大,D錯誤;故選A。6.一定溫度下,在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):,時達(dá)到平衡,時將容器體積迅速壓縮一半,時再次達(dá)到平衡,則氣體的壓強(qiáng)隨時間變化的圖像正確的是A. B.C. D.【答案】B【解析】反應(yīng)中只生成二氧化碳?xì)怏w,溫度不變,則Kp不變;時達(dá)到平衡,時將容器體積迅速壓縮一半,瞬間壓強(qiáng)為原來的2倍,平衡逆向移動,時再次達(dá)到平衡,Kp不變,則二氧化碳壓強(qiáng)不變,故和原來相等,B項符合題意;故選B。探究提升03探究提升03?環(huán)節(jié)一濃度對化學(xué)平衡的影響【情境材料】探究FeCl3與KSCN反應(yīng)的平衡體系1.反應(yīng)原理:Fe3+(淺黃色)+3SCN-(無色)Fe(SCN)3(紅色)2.實驗步驟向盛有5mL0.05mol·L-1FeCl3溶液的試管中加入5mL0.15mol·L-1KSCN溶液,溶液呈紅色。將上述溶液平均分裝在a、b、c三支試管中。:3.現(xiàn)象:與試管a對比觀察:①試管b中溶液顏色變淺;②試管c中溶液顏色變深【問題探究】(1)向試管b中加入鐵粉,發(fā)生的反應(yīng)是什么?為什么溶液的顏色會變淺?由此得出的實驗結(jié)論是什么?(2)向試管c中加入1mol·L-1KSCN溶液,為什么溶液的顏色會加深?由此得出的實驗結(jié)論是什么?(3)對于反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,加入KCl固體平衡是否移動?為什么?【答案】(1)加入鐵粉后,F(xiàn)e與Fe3+發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液中c(Fe3+)減小,從而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡向逆反應(yīng)方向移動,c[Fe(SCN)3]減小,溶液的紅色變淺。由此得出的實驗結(jié)論是:其他條件不變,減小反應(yīng)物的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動。(2)增大c(SCN-)后,從而使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的平衡向正反應(yīng)方向移動,c[Fe(SCN)3]增大,溶液的顏色加深。由此得出的實驗結(jié)論是:其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動。(3)不移動。FeCl3與KSCN在溶液中的反應(yīng),實質(zhì)是Fe3+與SCN-的反應(yīng),K+和Cl-并未參加反應(yīng)。要點歸納濃度對化學(xué)平衡的影響規(guī)律(1)在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動;在其他條件不變的情況下增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動。(2)圖像分析①增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,可瞬間增大v(正)或減小v(逆),使得v(正)>v(逆),化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動:②減小反應(yīng)物的濃度或增大生成物的濃度,可瞬間減小v(正)或增大v(逆),使得v(正)<v(逆),化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動:3.利用平衡常數(shù)判斷平衡移動方向在等溫條件下,對于一個已達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng),當(dāng)改變條件時,根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的大小關(guān)系,可以判斷化學(xué)平衡移動的方向。當(dāng)Q=K時,v正=v逆,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);當(dāng)Q<K時,v正>v逆,平衡向正反應(yīng)方向移動;當(dāng)Q>K時,v正<v逆,平衡向逆反應(yīng)方向移動。(1)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以化學(xué)平衡不移動。(2)工業(yè)生產(chǎn)上適當(dāng)增大廉價的反應(yīng)物的濃度,使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,可提高價格較高的原料的轉(zhuǎn)化率,以降低生產(chǎn)成本。(3)在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如果稀釋溶液,反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度也減小,v正、v逆均減小,但減小的程度不同,總的結(jié)果是化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式中化學(xué)計量數(shù)增大的方向移動。典例精講【例1】(2023春·遼寧朝陽·高二校聯(lián)考階段練習(xí))恒溫下氣體反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,平衡常數(shù)。恒容時,若降低溫度,D的濃度增大。下列說法錯誤的是A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為B.增大減小C.恒容時,向容器中充入,反應(yīng)速率不變D.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)【答案】B【解析】A.根據(jù)平衡常數(shù)的計算式得出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,A項正確;B.增大,平衡正向移動,但只與溫度有關(guān),溫度沒變,因此不變,B項錯誤;C.恒容時,向容器中充入稀有氣體,各物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變,C項正確;D.降低溫度,D的濃度增大,平衡正向移動,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),D項正確;故選:B?!纠?】(2023春·廣東湛江·高二統(tǒng)考階段練習(xí))恒容密閉容器中加入適量CO和H2O(g),發(fā)生反CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1,CO平衡轉(zhuǎn)化率與起始投料比、溫度T的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是A.容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)B.越大,CO的平衡轉(zhuǎn)化率越大C.T1>T2>T3D.增大壓強(qiáng),該反應(yīng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大【答案】B【解析】A.根據(jù)題目信息,所有反應(yīng)物和生成物都是氣體,且容器恒容,反應(yīng)過程中密度不會發(fā)生變化,密度不變不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,A錯誤;B.理論上僅增加H2O,上述平衡正向移動,該反應(yīng)CO轉(zhuǎn)化率增大,即越大,CO的平衡轉(zhuǎn)化率越大,從圖像中也可以看出此關(guān)系,B正確;C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),其他條件相同,溫度越高,CO轉(zhuǎn)化率越低,,C錯誤;D.該反應(yīng)方程式左右兩邊氣體體積相等,壓強(qiáng)改變平衡不移動,D錯誤;故答案為:B?!纠?】(2023春·四川成都·高二成都七中??计谥校﹫D1表示:以相同的滴速分別向同體積的蒸餾水和溶液中滴入溶液,氯離子濃度隨氯化鈉加入量的變化關(guān)系。圖2表示:溶液中氯離子濃度隨溫度變化關(guān)系。結(jié)合信息,下列推斷合理的是已知:溶液中存在平衡①:(藍(lán)色)溶液呈綠色,溶液中存在平衡②:A.平衡①的存在是圖1中兩條曲線沒有重合的主要原因B.由圖2可知平衡②為放熱反應(yīng)C.平衡②是無水硫酸銅粉末和硫酸銅溶液顏色不同的原因D.溶液加水稀釋,平衡②溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色【答案】D【解析】A.以相同的滴加速度滴加相同濃度的NaCl溶液,CuSO4溶液中Cl-濃度增加的慢,是由于發(fā)生反應(yīng),消耗了Cl-,A錯誤;B.由圖2可知:升高溫度,CuCl2溶液中氯離子濃度降低,說明升高溫度,化學(xué)平衡正向移動;根據(jù)平衡移動原理:升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),B錯誤;C.無水硫酸銅粉末是白色固體,當(dāng)固體溶于水時,與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生[Cu(H2O)4]2+,使溶液顯藍(lán)色,因此平衡的存在導(dǎo)致無水硫酸銅粉末和硫酸銅溶液顯示不同的顏色,C錯誤;D.CuCl2溶液呈綠色,加水稀釋,的平衡逆向移動,[Cu(H2O)4]2+的濃度增大,溶液會逐漸變?yōu)樗{(lán)色,D正確;故答案選D。?環(huán)節(jié)二壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響【情境材料】1.實驗原理:2NO2(g,紅棕色)N2O4(g,無色)2.實驗操作:用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合氣體(使注射器的活塞處于Ⅰ處),使細(xì)管端用橡膠塞封閉,然后把活塞拉到Ⅱ處,觀察管內(nèi)氣體顏色的變化;當(dāng)反復(fù)將活塞從Ⅱ處推到Ⅰ處及從Ⅰ處拉到Ⅱ處時,觀察管內(nèi)混合氣體顏色的變化3.實驗步驟:4.實驗現(xiàn)象:(1)注射器活塞推到Ⅰ處混合氣體顏色先變深又逐漸變淺;(2)注射器活塞拉到Ⅱ處混合氣體顏色先變淺又逐漸變深【問題探究】(1)注射器活塞往里推到Ⅰ處時,為什么管內(nèi)氣體的顏色先變深又逐漸變淺?由此得出的實驗結(jié)論是什么?(2)注射器活塞往外拉到Ⅱ處時,為什么管內(nèi)氣體的顏色先變淺又逐漸變深?由此得出的實驗結(jié)論是什么?(3)對于反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g),增大壓強(qiáng),平衡是否發(fā)生移動?為什么?(4)對于反應(yīng):FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)增大體系的壓強(qiáng),平衡是否發(fā)生移動?為什么?【答案】(1)注射器活塞往里推,管內(nèi)容積減小,c(NO2)增大,顏色變深,此時管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,從而使2NO2(g)N2O4(g)的平衡向正反應(yīng)方向移動,造成c(NO2)又會逐漸減小,故氣體的顏色又會逐漸變淺,即整個過程中氣體的顏色先變深又逐漸變淺。得出的實驗結(jié)論是:其他條件不變,增大體系的壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向(即氣體物質(zhì)的量減小的方向)移動。(3)注射器活塞往外拉,管內(nèi)容積增大,c(NO2)減小,顏色變淺,此時管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,從而使2NO2(g)N2O4(g)的平衡向逆反應(yīng)方向移動,造成c(NO2)又會逐漸增大,故氣體的顏色又會逐漸變深。即整個過程中氣體的顏色先變淺又逐漸變深。得出的實驗結(jié)論是:減小體系的壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向(即氣體物質(zhì)的量增大的方向)移動。(3)平衡不發(fā)生移動;原因是該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,增大壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率改變的程度相同。(4)平衡不移動;因為壓強(qiáng)的改變,不會引起溶液中各組分濃度的改變,正、逆反應(yīng)速率不變,故平衡不發(fā)生移動。要點歸納壓強(qiáng)改變與化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動間的關(guān)系改變壓強(qiáng)改變壓強(qiáng)濃度改變速率改變反應(yīng)前后氣體體積不等:′(正)′(逆)平衡移動平衡不移動反應(yīng)前后氣體體積相等:′(正)=′(逆)2.壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響規(guī)律(1)在其他條件不變的情況下增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動。(2)在其他條件不變的情況下減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動。(3)改變壓強(qiáng),對氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)化學(xué)平衡沒有影響。3.圖像分析以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例(1)若m+n>p+q(2)若m+n<p+q(3)若m+n=p+q(1)無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡,由于改變壓強(qiáng)不能改變化學(xué)反應(yīng)速率,所以改變壓強(qiáng)不能使平衡發(fā)生移動。(2)在容積不變的密閉容器中,氣體反應(yīng)已達(dá)到平衡,若向該容器中充入與反應(yīng)體系無關(guān)的氣體,化學(xué)平衡不移動,原因是氣態(tài)反應(yīng)物、生成物的濃度未改變。(3)在容積可變的恒壓容器中,充入與反應(yīng)體系無關(guān)的氣體,此時雖然總壓強(qiáng)不變,但各氣態(tài)物質(zhì)的濃度減小(相當(dāng)于減壓),平衡向氣體體積增大的方向移動。(4)對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng),改變壓強(qiáng)后,正、逆反應(yīng)速率同等程度地改變。因此,增大或減小壓強(qiáng)不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動。典例精講【例4】(2023春·浙江杭州·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知在瞬間即可達(dá)成化學(xué)平衡。NO2和N2O4混合氣體體積由V壓縮至?xí)r,相關(guān)數(shù)據(jù)變化如下表。根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出若干結(jié)論,下列結(jié)論不正確的是溫度/L氣體的總壓強(qiáng)/PaNO2的物質(zhì)的量濃度/mol·L-12981.28×10-23112.80×10-2A.體積由V壓縮至?xí)r,NO2的物質(zhì)的量減少B.正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能均較低C.體積縮小后混合氣體的顏色加深D.其它條件不變,溫度升高,該反應(yīng)正向移動【答案】A【解析】A.體積為VL時,NO2的物質(zhì)的量為1.28×10-2mol/L×VL=1.28×10-2Vmol,體積為時,NO2的物質(zhì)的量為2.80×10-2mol/L×L=1.40×10-2Vmol,NO2的物質(zhì)的量增大,A不正確;B.由于該反應(yīng)在瞬間即可達(dá)成化學(xué)平衡,所以正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能均較低,B正確;C.體積縮小后,NO2的濃度增大,則混合氣體的顏色加深,C正確;D.由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則其它條件不變,溫度升高,該反應(yīng)正向移動,D正確;故選A?!纠?】(2023秋·浙江湖州·高二統(tǒng)考期末)對注射器[存在平衡:(紅棕色)(無色)
]進(jìn)行如下操作,下列說法正確的是步驟1:活塞從Ⅰ處→拉至Ⅱ處步驟2:活塞從Ⅱ處→推向Ⅰ處A.步驟1注射器中顏色變深B.步驟2注射器中顏色先變深后變淺,變淺的原因是消耗更多C.若將活塞固定在I處,升高溫度,注射器中顏色變深,則說明>0D.當(dāng)體系處于穩(wěn)定狀態(tài)時,混合氣體中的百分含量:Ⅰ>Ⅱ【答案】B【解析】A.步驟1,體積增大,濃度立刻減小,雖然減小壓強(qiáng),平衡逆向移動,二氧化氮的物質(zhì)的量增多,但濃度比原來小,因此注射器中顏色變淺,故A錯誤;B.步驟2縮小體積,濃度增大,因此顏色變深,加壓后平衡正向移動,消耗更多的二氧化氮,因此顏色又變淺,故B正確;C.若將活塞固定在I處,升高溫度,注射器中顏色變深,說明平衡逆向移動,逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),<0,故C錯誤;D.I狀態(tài)相當(dāng)于在Ⅱ狀態(tài)加壓,平衡正向移動,二氧化氮消耗,則二氧化氮體積分?jǐn)?shù)減小,因此當(dāng)體系處于穩(wěn)定狀態(tài)時,混合氣體中的百分含量:Ⅰ<Ⅱ,故D錯誤;綜上所述,答案為B。?環(huán)節(jié)三溫度、催化劑對化學(xué)平衡的影響勒夏特列原理【情境材料】1.反應(yīng)原理:2NO2(g,紅棕色)N2O4(g,無色)ΔH=-56.9kJ·mol-12.實驗步驟:分別在三個燒瓶里盛有NO2和N2O4的混合氣體,一個常溫,將另兩個燒瓶分別放入盛有熱水、冷水的燒杯里,觀察三個燒瓶中混合氣體顏色的變化。3.實驗現(xiàn)象:(1)熱水中混合氣體顏色加深;(2)冰水中混合氣體顏色變淺【問題探究】1.浸泡在熱水中的燒瓶內(nèi)氣體紅棕色為什么會加深?由此得出的實驗結(jié)論是什么?2.浸泡在冰水中的燒瓶內(nèi)氣體紅棕色為什么會變淺?由此得出的實驗結(jié)論是什么?【答案】1.浸泡在熱水中的燒瓶內(nèi)的氣體紅棕色加深,說明升高溫度,使2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0的平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(NO2)增大,顏色加深。得出的實驗結(jié)論是:其他條件不變,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向(即吸熱反應(yīng)方向)移動。2.浸泡在冰水中的燒瓶內(nèi)紅棕色的氣體變淺,說明降低溫度,使2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0的平衡向正反應(yīng)方向移動,c(NO2)減小,顏色變淺。得出的實驗結(jié)論:其他條件不變,降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向(即放熱反應(yīng)方向)移動。要點歸納1.溫度對化學(xué)平衡的影響化學(xué)平衡xX+yYmM+nNΔH>0xX+yYmM+nNΔH<0體系溫度的變化升高溫度降低溫度降低溫度升高溫度反應(yīng)速率變化v正、v逆同時增大,且v′正>v′逆v正、v逆同時減小,且v′正<v′逆v正、v逆同時減小,且v′正>v′逆v正、v逆同時增大,且v′正<v′逆平衡移動方向正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向v-t圖像規(guī)律總結(jié)在其他條件不變的情況下,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動;降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)的方向移動2.催化劑對化學(xué)平衡的影響因為催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,所以加入催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡不移動。其圖像(v-t圖)如下:3.勒夏特列原理:(1)內(nèi)容:如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強(qiáng)或參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。(2)適用范圍:適用于任何動態(tài)平衡體系(如溶解平衡、電離平衡等),非平衡狀態(tài)不適用。(3)平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界因素的影響,而不是“消除”外界因素的影響,更不是“扭轉(zhuǎn)”外界因素的影響。(1)確定條件的改變是否影響化學(xué)平衡,即確定是不是改變了影響化學(xué)平衡的條件,如:①改變化學(xué)平衡體系中固體或純液體的物質(zhì)的量,并未改變影響化學(xué)平衡的條件。②即使是有氣體存在的化學(xué)平衡體系,在恒容、恒溫條件下充入稀有氣體,也未改變影響化學(xué)平衡的條件。(2)可逆反應(yīng)是否存在能夠減弱某項條件改變的反應(yīng)方向。例如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),當(dāng)a+b=c+d時,它無氣體體積增大或減小的反應(yīng)方向,所以即使改變壓強(qiáng),化學(xué)平衡也不移動。典例精講【例6】(2022秋·廣東茂名)碘鎢燈具有亮度高、使用壽命長等特點,被廣泛用作影視拍攝、舞臺、工廠、大型建筑物、大型廣場等的照明光源。碘鎢燈的原理是:金屬鎢(W)在高溫下發(fā)生緩慢升華,并與碘鎢燈中封存的碘蒸氣發(fā)生以下反應(yīng):,利用工作時燈泡壁與燈絲的溫度差將沉積在燈泡壁上的鈕“搬運(yùn)”回?zé)艚z上。下列有關(guān)理解不正確的是A.碘鎢燈工作時,電能可轉(zhuǎn)化為光能和熱能B.碘鎢燈工作時,在燈泡壁和燈絲上發(fā)生反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)C.為放熱反應(yīng)D.碘蒸氣的作用是延長燈絲的使用壽命【答案】B【解析】A.碘鎢燈工作時,發(fā)光、發(fā)熱,電能可轉(zhuǎn)化為光能和熱能,A項正確;B.沉積在燈泡壁上的鎢與碘蒸氣反應(yīng)生成WI2(g),WI2(g)在燈絲上又分解為鎢與碘蒸氣,但燈絲的溫度高于燈泡壁的溫度,故兩反應(yīng)的平衡常數(shù)不可能互為倒數(shù),B錯誤;C.用工作時燈泡壁與燈絲的溫度差將沉積在燈泡壁上的鈕“搬運(yùn)”回?zé)艚z上說明升高溫度,反應(yīng)有利于向生成鎢的方向移動,則為放熱反應(yīng),C項正確;D.沉積在燈泡壁(低溫區(qū))的鎢與I2(g)發(fā)生反應(yīng)生成WI2(g),WI2(g)擴(kuò)散到燈絲上(高溫區(qū))重新分解出鎢,從而延長燈絲的使用壽命,D正確;故選B?!纠?】(2023春·上海普陀·高二曹楊二中??茧A段練習(xí))已知升高溫度時,速率常數(shù)(k)總是增大,因此絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)速率增大。但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率卻隨著溫度升高而減小,已知該反應(yīng)歷程分兩步:I.2NO(g)N2O2(g)(快)ΔH1<0,v1正=k1正c2(NO)、v1逆=k1逆c(N2O2);II.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)ΔH2<0,v2正=k2正c(N2O2)c(O2)、v2逆=k2逆c2(NO2),試分析升高溫度該反應(yīng)速率減小的原因是A.k2正增大,c(N2O2)增大 B.k2正減小,c(N2O2)減小C.k2正增大,c(N2O2)減小 D.k2正減小,c(N2O2)增大【答案】B【解析】化學(xué)反應(yīng)速率的快慢取決于慢反應(yīng),反應(yīng)II為慢反應(yīng),則升高溫度,反應(yīng)速率減小說明v2正減小,所以k2正減??;反應(yīng)I為放熱的快反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(N2O2)減小導(dǎo)致反應(yīng)II的反應(yīng)速率減小,所以升高溫度該反應(yīng)速率減小的原因是k2正減小,c(N2O2)減小,故選B。?環(huán)節(jié)四化學(xué)平衡圖象【情境材料】1.一定條件下,發(fā)生反應(yīng)
,達(dá)到平衡后根據(jù)下列圖像判斷:A.B.C.D.E.【問題探究】(1)表示升高溫度,達(dá)到新平衡的是_______(填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”,下同),新平衡中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(填“增大”、“減小”或“不變”,下同)。(2)表示降低壓強(qiáng),達(dá)到新平衡的是_______,A的轉(zhuǎn)化率_______。(3)表示減少C的濃度,達(dá)到新平衡的是_______。(4)增加A的濃度,達(dá)到平衡后A的轉(zhuǎn)化率_______?!敬鸢浮?1)B減小(2)C減小(3)E(4)減小【解析】(1)升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均瞬間增大,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,即向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,新平衡中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,對應(yīng)圖象為B;(2)降低壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動,即向逆反應(yīng)方向移動,正、逆反應(yīng)速率均減小,A的轉(zhuǎn)化率也減小,對應(yīng)圖象為C;(3)減少C的量,即減小產(chǎn)物的濃度,正反應(yīng)速率瞬時不變,逆反應(yīng)速率瞬時減小,平衡正向移動,對應(yīng)圖象為E;(4)增加A的量,正反應(yīng)速率瞬時增大,逆反應(yīng)速率瞬時不變,平衡正向移動,A的轉(zhuǎn)化率減小,另一種反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大,對應(yīng)圖象為A;要點歸納1.“漸變”類v-t圖——濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響圖像Ⅰ中,v′(正)突變,而v′(逆)漸變,t1時刻圖像中有一條線是連續(xù)的,且v′(正)>v′(逆),說明t1時刻改變的條件是增大了反應(yīng)物的濃度,使v′(正)突變,平衡正向移動。圖像Ⅱ中,v′(正)漸變,v′(逆)突變,t1時刻圖像中有一條線是連續(xù)的,且v′(正)>v′(逆),說明t1時刻改變的條件是減小了生成物的濃度,使v′(逆)突變,平衡正向移動。2.“斷點”類v-t圖——溫度(或壓強(qiáng))對化學(xué)反應(yīng)速率的影響圖像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然增大的,t1時刻,圖像中出現(xiàn)了“斷點”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移動,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)(或氣體總體積減小的反應(yīng)),改變的外界條件是升高溫度(或增大壓強(qiáng))。圖像Ⅱ中,v′(正)、v′(逆)都是突然變小的,t1時刻,圖像中出現(xiàn)了“斷點”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移動,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)(或氣體總體積增大的反應(yīng)),改變的條件是降低溫度(或減小壓強(qiáng))。3.“平臺”類v-t圖——催化劑(或壓強(qiáng))對化學(xué)反應(yīng)速率的影響圖像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1時刻,圖像中出現(xiàn)了“平臺”,化學(xué)平衡不發(fā)生移動,改變的條件可能是使用了催化劑,也可能是對反應(yīng)前后氣體總體積不發(fā)生變化的反應(yīng)增大了壓強(qiáng)。4.化學(xué)平衡圖像的類型及解題原則(1)百分含量(或轉(zhuǎn)化率)-時間-溫度(或壓強(qiáng))圖像①圖像展示②解題原則——“先拐先平數(shù)值大”在化學(xué)平衡圖像中,先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達(dá)到平衡,先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高(如圖Ⅰ中T2>T1)、壓強(qiáng)較大(如圖Ⅱ中p2>p1)或使用了催化劑(如圖Ⅲ中a使用了催化劑)。Ⅰ.表示T2>T1,溫度升高,生成物的百分含量降低,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動。Ⅱ.表示p2>p1,壓強(qiáng)增大,A的轉(zhuǎn)化率減小,說明正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng),壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動。Ⅲ.生成物C的百分含量不變,說明平衡不發(fā)生移動,但反應(yīng)速率:a>b,故a使用了催化劑;也可能該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng),a增大了壓強(qiáng)(壓縮體積)。(2)百分含量(或轉(zhuǎn)化率)-壓強(qiáng)-溫度圖像①圖像展示②解題原則——“定一議二”在化學(xué)平衡圖像中,包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個變量,分析方法是確定其中一個變量,討論另外兩個變量之間的關(guān)系。如圖Ⅰ中確定壓強(qiáng)為105Pa或107Pa,則生成物C的百分含量隨溫度T的升高而逐漸減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng);再確定溫度T不變,作橫坐標(biāo)的垂線,與壓強(qiáng)線出現(xiàn)兩個交點,分析生成物C的百分含量隨壓強(qiáng)p的變化可以發(fā)現(xiàn),壓強(qiáng)增大,生成物C的百分含量增大,說明正反應(yīng)是氣體總體積減小的反應(yīng)。解答“v-t”圖像的技巧與方法(1)抓住“圖像的斷點”突破:即由圖像中條件改變的瞬間,正、逆反應(yīng)速率的變化情況進(jìn)行分析;若均增大或均減小,一般為溫度、壓強(qiáng)和催化劑;若正、逆反應(yīng)只有一個速率改變,則改變的條件為濃度。(2)抓住“圖像的連續(xù)點”突破:通過改變條件的瞬間過后,正、逆反應(yīng)速率的繼續(xù)變化,可以確定平衡移動的方向。(3)抓住“圖像的對稱性”突破:一般速率—時間圖像中,平衡移動時正、逆反應(yīng)速率的變化情況為一增一減,且呈對稱圖形,所以如果圖中只提供正、逆反應(yīng)速率中的一種變化情況,則可根據(jù)對稱性,確定另外一方的變化情況。典例精講【例8】(2023春·河南濮陽·高二統(tǒng)考期末)科學(xué)家研究出一種新的催化劑能有效處理汽車尾氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為
,若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是A.圖甲中改變的反應(yīng)條件為加入等量的NO和COB.圖乙中縱坐標(biāo)可代表NO的百分含量C.圖丙中縱坐標(biāo)可代表CO的百分含量D.圖丁中a、b、c三點均已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)【答案】D【解析】A.加入等量的NO和CO相當(dāng)于增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率都增大,平衡正向移動,速率是,故A錯誤;B.按照先拐先平數(shù)值大,溫度是T2>T1,反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡逆向移動,NO的百分含量應(yīng)該增大,和圖示不符合,故B錯誤;C.按照先拐先平數(shù)值大,壓強(qiáng)是p2>p1,壓強(qiáng)大平衡應(yīng)該是正向移動,CO含量應(yīng)該減少,和圖示不符合,故C錯誤;D.a(chǎn)bc三點都在平衡常數(shù)與溫度關(guān)系的曲線上,都處于平衡狀態(tài),故D正確;答案選D?!纠?】(2023秋·安徽蕪湖·高二安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)??计谀┫铝袛⑹雠c圖對應(yīng)的是A.對于達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),圖①表示在t0時刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移動B.由圖②可知,P2>P1、T1>T2,滿足反應(yīng):2A(g)+B(g)?2C(g)
△H<0C.圖③表示的反應(yīng)方程式為:2A=3B+CD.對于反應(yīng)2X(g)+3Y(g)?3Z(g)
△H>0,圖④y軸可以表示Y的百分含量【答案】BD【解析】A.對于達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),圖①表示在t0時刻ν正、ν逆都增大,ν逆增大的多,化學(xué)平衡逆向移動,應(yīng)該是升高溫度使平衡逆向移動導(dǎo)致,若是充入了一定量的NH3,則ν逆增大,ν正瞬間不變,這與圖像不吻合,故A不符合題意;B.增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需時間縮短;升高溫度反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需時間縮短;則根據(jù)圖像可知:壓強(qiáng):P2>P1;溫度:T1>T2;增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向移動,C含量增大,說明正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng);升高溫度,C含量減小,說明平衡逆向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),故滿足反應(yīng):2A(g)+B(g)?2C(g)
ΔH<0,故B符合題意;C.該反應(yīng)是可逆反應(yīng),應(yīng)該用可逆號“?”,不能用等號“=”表示,正確方程式為:2A(g)?B(g)+3C(g),故C不符合題意;D.在壓強(qiáng)不變時,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的正反應(yīng)方向移動,表示Y的含量應(yīng)該減小,因此圖④y軸不可以表示Y的百分含量,故D符合題意;故答案選BD?!纠?0】(2022秋·江西宜春·高二江西省宜春市第一中學(xué)校考期末)下列關(guān)于各圖像的解釋或得出的結(jié)論不正確的是A.由甲圖可知,反應(yīng)在時刻一定是使用了催化劑B.由乙圖可知,反應(yīng)在m點可能達(dá)到了平衡狀態(tài)C.由丙圖可知,反應(yīng)過程中的點可能是C點D.由丁圖可知,交點A表示反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài),此時【答案】AD【解析】A.改變條件后,正逆反應(yīng)速率增大且相等,可能是加了催化劑;對前后氣體分子數(shù)相等的化學(xué)反應(yīng),也可能是加壓,故A錯誤;B.已知生成物的百分含量隨溫度的升高而增大,m為曲線的最高點,生成物的百分含量達(dá)到最大值,即建立了相應(yīng)溫度下的平衡狀態(tài);繼續(xù)升溫生成物的百分含量減小,說明升溫反應(yīng)向相反方向移動,故B正確;C.曲線上B點表示在此溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時所能達(dá)到的最大轉(zhuǎn)化率,A位于曲線以上,表示超過該溫度下的最大轉(zhuǎn)化率,此時平衡會向逆反應(yīng)方向移動,v逆>v正;C點位于曲線以下,表示未達(dá)到該溫度下的最大轉(zhuǎn)化率,此時平衡會向正反應(yīng)方向移動,v正>v逆,故C正確;D.A點時c(反應(yīng)物)=c(生成物),不一定達(dá)到平衡狀態(tài),故D錯誤;答案選AD。004課堂總結(jié)005強(qiáng)化訓(xùn)練探究提升一、單選題1.(2023春·重慶沙坪壩·高二重慶南開中學(xué)??奸_學(xué)考試)以反應(yīng)為例,探究影響平衡移動的因素。取相同濃度的溶液,分別進(jìn)行下列實驗,對實驗現(xiàn)象的分析不正確的是操作和現(xiàn)象分析A觀察溶液為綠色和同時存在B升高溫度,溶液變?yōu)辄S綠色平衡正移,的濃度增大C加少量片,靜置,片上覆蓋紅色固體的濃度增大D加幾滴溶液,靜置,上層清液為藍(lán)色平衡逆移,的濃度減小A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】A.由[Cu(H2O)4]2+(藍(lán))+4Cl?[CuCl4]2?(黃)+4H2OΔH>0可知,[Cu(H2O)4]2+呈現(xiàn)藍(lán)色,[CuCl4]2?呈現(xiàn)黃色,由光學(xué)知識可得黃色光+藍(lán)色光=綠色光,所以溶液為綠色,是因為[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2?同時存在,故A正確;B.由[Cu(H2O)4]2+(藍(lán))+4Cl?[CuCl4]2?(黃)+4H2OΔH>0可知,該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,[CuCl4]2?的濃度增大,溶液變?yōu)辄S綠色,故B正確;C.在CuCl2溶液中加入少量Zn片,會發(fā)生Zn置換出Cu,即Cu2++Zn=Zn2++Cu,Cu2+濃度減小,則[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2?濃度均減小,故C錯誤;D.由[Cu(H2O)4]2+(藍(lán))+4Cl?[CuCl4]2?(黃)+4H2OΔH>0可知,加幾滴AgNO3溶液,Cl-與Ag+反應(yīng),即Ag++Cl-=AgCl↓,Cl-濃度減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動,[CuCl4]2?的濃度減小,[Cu(H2O)4]2+濃度增大,上層清液為藍(lán)色,故D正確;故選C。2.(2023秋·廣東江門·高二統(tǒng)考期末)某溫度下,等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成環(huán)戊二烯():。達(dá)到平衡后,采取以下措施是不能增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率的是A.增加環(huán)戊烯濃度 B.增加碘濃度C.及時分離環(huán)戊二烯 D.提高溫度【答案】A【解析】A.增加環(huán)戊烯濃度,平衡正向移動,能提高I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率,但環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率降低,A正確;B.增加I2(g)的濃度,平衡正向移動,能提高環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,B錯誤;C.及時分離環(huán)戊二烯,平衡正向移動,能提高環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,C錯誤;D.提高溫度,平衡正向移動??商岣攮h(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,D錯誤;故選A。3.(2023·湖北·高二統(tǒng)考期末)下列實驗不能達(dá)到目的的是A.研究不同催化劑對分解速率的影響B(tài).研究溫度對化學(xué)平衡的影響C.研究沉淀之間的相互轉(zhuǎn)化D.研究酸堿性對平衡移動的影響A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】A.該實驗中,陽離子不同,可以研究不同催化劑對H2O2分解速率的影響,能達(dá)到目的,A不符合題意;B.在CuCl2溶液中,Cu2+會水解,且該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),加熱溶液,其顏色會改變,故可以對比不同溫度下CuCl2溶液的顏色,來研究溫度對化學(xué)平衡的影響,能達(dá)到目的,B不符合題意;C.AgNO3溶液過量,加入三種溶液之后,均會生成沉淀,不發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,故該實驗不能達(dá)到目的,C符合題意;D.NaOH和硫酸改變了溶液中H+的濃度,引起了溶液中和濃度的變化,使得溶液的顏色發(fā)生改變,故該實驗可以研究酸堿性對平衡移動的影響,能達(dá)到目的,D不符合題意;故選C。4.(2022秋·山東淄博·高二統(tǒng)考期末)某溫度下,在恒容密閉容器中加入足量的和1mol,進(jìn)行如下兩個反應(yīng)并達(dá)到平衡:①;②。下列敘述錯誤的是A.通入稀有氣體Ne,①平衡正向移動B.加入適量,①和②平衡均不移動C.縮小容器體積,②平衡正向移動D.平衡時的體積分?jǐn)?shù)一定小于【答案】A【解析】A.恒容密閉容器中通入稀有氣體Ne,反應(yīng)體系各物質(zhì)濃度不變,正、逆反應(yīng)速率不變,故①平衡不移動,A錯誤;B.加入適量,C的濃度不變,反應(yīng)①平衡不移動,CO、H2、H2O(g)濃度均不變,故②平衡也不移動,B正確;C.縮小容器體積,反應(yīng)①平衡逆向移動,導(dǎo)致CO、H2濃度減小,H2O(g)的濃度增大,導(dǎo)致②平衡正向移動,C正確;D.若反應(yīng)①、②均完全進(jìn)行,則平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)等于,但由于反應(yīng)①、②均為可逆反應(yīng),均不能完全進(jìn)行,故平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)一定小于,D正確;故答案為:A。5.(2022秋·廣東江門·高二統(tǒng)考期末)已知反應(yīng):。起始以物質(zhì)的量之比為1:1充入反應(yīng)物,不同壓強(qiáng)條件下,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況如圖所示(M、N點標(biāo)記為▲)。下列有關(guān)說法正確的是A.降低溫度,的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%B.N點時的反應(yīng)速率一定比M點的快C.降低溫度,該反應(yīng)平衡常數(shù)K一定減小D.從平衡混合氣中分離出和,可提高和的利用率【答案】D【解析】A.降低溫度,H2的轉(zhuǎn)化率會增大,但可逆反應(yīng)的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不會達(dá)到100%,A錯誤;B.N點的溫度比M點低,但壓強(qiáng)又高于M點,無法判斷哪一點的反應(yīng)速率快,B錯誤;C.由圖象可知,其他條件相同時,溫度升高,H2的轉(zhuǎn)化率降低,平衡逆向移動,根據(jù)化學(xué)平衡移動原理,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)分析移動,逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以降低溫度,該反應(yīng)往正向移動,平衡常數(shù)K增大,C錯誤;D.平衡混合氣中分離出和,減小生成物濃度,使平衡往正向移動,可提高和的利用率,D正確。答案選D。6.(2023秋·湖北·高二校聯(lián)考期末)下列敘述中,能用勒夏特列原理解釋的是A.可用飽和食鹽水除去中的HCl氣體B.加入稀硫酸,可促進(jìn)酯的水解C.恒壓的體系中充入惰性氣體后顏色變淺D.配制溶液應(yīng)讓試劑瓶中留有少量鐵粉【答案】A【解析】A.與水反應(yīng)存在化學(xué)平衡:,使用飽和食鹽水時,由于HCl在水中溶解度很大,可除去雜質(zhì)HCl,同時由于溶液中c(Cl-)增大,化學(xué)平衡逆向移動,導(dǎo)致的溶解量、反應(yīng)量減小,因此可減少的損失,能用勒夏特列原理解釋,故A符合題意;B.酯在酸或堿的作用下能與水發(fā)生水解反應(yīng),加入稀硫酸,僅起催化作用,與平衡移動無關(guān),故B不符合題意;C.體系中存在化學(xué)平衡:,恒壓的下充入惰性氣體后顏色變淺,是因為容器容積變大,氣體濃度變小,而平衡逆向移動,顏色應(yīng)該變深,則不能用平衡移動原理解釋,故C不符合題意;D.溶液中加入少量鐵粉防止+2價的鐵被氧化為+3價的鐵,與平衡移動無關(guān),故D不符合題意;答案選A。7.(2023秋·湖北十堰·高二統(tǒng)考期末)在一定條件下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變條件,正、逆反應(yīng)速率隨時間的變化如圖,下列說法正確的是A.圖①改變的條件是升高溫度,達(dá)到新平衡后的轉(zhuǎn)化率減小B.圖②改變的條件可能是增大的濃度,達(dá)到新平衡后的轉(zhuǎn)化率增大C.圖③改變的條件可能是減小的濃度,達(dá)到新平衡后的轉(zhuǎn)化率減小D.圖④改變的條件是增大壓強(qiáng),達(dá)到新平衡后的轉(zhuǎn)化率不變【答案】A【解析】A.該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),圖①改變的條件是升溫,升溫均增大,且<,平衡逆向移動,達(dá)到新平衡后的轉(zhuǎn)化率減小,A正確;B.圖②改變條件的瞬間,瞬時增大,但瞬時不變,平衡正向移動,故改變的條件可能是增大的濃度,達(dá)到新平衡后的轉(zhuǎn)化率減小,B錯誤;C.圖③改變的條件不可能是減小的濃度,因為減小的濃度的瞬間,瞬時減小,但瞬時不變,C錯誤;D.圖④改變的條件不可能是加壓,因為加壓后均增大,且>,平衡正向移動,可能改變的條件是加入了催化劑,D錯誤;故本題選A。8.(2023春·云南昆明·高二昆明一中??计谥校┛赡娣磻?yīng)SO2(g)+O2(g)SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)后,保持溫度、容器容積不變,向容器中充入一定量的O2,下列說法正確的是(K為平衡常數(shù),Q為濃度商)A.Q不變,K變大,O2的轉(zhuǎn)化率增大B.Q減小,K不變,SO2的轉(zhuǎn)化率增大C.平衡常數(shù)越大表示該反應(yīng)速率越快D.化學(xué)計量數(shù)變?yōu)樗谋?,則ΔH值和K值也變?yōu)樵瓉淼乃谋丁敬鸢浮緽【解析】A.保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2,平衡正向移動,SO2轉(zhuǎn)化率增大,而O2轉(zhuǎn)化率減小,由于反應(yīng)物的濃度增大,所以Q變小,因為溫度不變,所以化學(xué)平衡常數(shù)K不變,A錯誤;B.保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2,平衡正向移動,SO2轉(zhuǎn)化率增大,而O2轉(zhuǎn)化率減小,由于反應(yīng)物的濃度增大,所以Q變小,因為溫度不變,所以化學(xué)平衡常數(shù)K不變,B正確;C.平衡常數(shù)越大,說明反應(yīng)正向進(jìn)行的限度越大,與該反應(yīng)速率無關(guān),C錯誤;D.化學(xué)計量數(shù)變?yōu)樗谋秳tΔH值變?yōu)樵瓉淼乃谋?,但是K值變?yōu)樵瓉淼乃拇畏?,D錯誤;故選B。9.(2022秋·浙江杭州·高二期中)某化學(xué)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(xué)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,n表示物質(zhì)的量),根據(jù)圖示可得出的判斷結(jié)論正確的是A.達(dá)到平衡時,AB3的物質(zhì)的量大小為:c>b>aB.達(dá)到平衡時,A2的轉(zhuǎn)化率大小為:b>a>cC.若T2>T1,則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)D.a(chǎn)點的化學(xué)平衡常數(shù)小于C點的化學(xué)平衡常數(shù)【答案】A【解析】A.根據(jù)圖象可知,在溫度相同時,a、b、c各點中B2的起始物質(zhì)的量依次增大,化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行,所以平衡時AB3物質(zhì)的量依次增大,故達(dá)到平衡時,AB3的物質(zhì)的量大小為:c>b>a,A正確;B.根據(jù)圖象可知,a、b、c各點中B2的起始物質(zhì)的量依次增大,對于可逆反應(yīng)來說,增大一種反應(yīng)物的物質(zhì)的量或濃度,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動,則另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,則達(dá)到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為:c>b>a,B錯誤;C.若T2>T1,由圖象可知溫度升高生成物的物質(zhì)的量增大,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)分析移動,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),C錯誤;D.a(chǎn)、c兩點B2起始物質(zhì)的量不相同,但反應(yīng)溫度相同,而化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度相同,則化學(xué)平衡常數(shù)相同,D錯誤;故合理選項是A。10.(2022·浙江·高二期中)在恒容密閉容器中反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-373.4kJ?mol-1達(dá)到平衡狀態(tài),以下說法不正確的是A.及時分離出CO2,使Q減小,Q<K,因此平衡正向移動B.補(bǔ)充N2,使Q增大,Q>K,因此平衡逆向移動C.加入催化劑可增大反應(yīng)速率,從而增大一段時間內(nèi)的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率D.降低溫度,使K減小,Q>K,因此平衡逆向移動【答案】D【解析】A.CO2是生成物,及時分離出CO2,使生成物的濃度減小,Q減小,由于Q<K,因此平衡正向移動,A正確;B.N2是生成物,補(bǔ)充N2,使Q增大,由于Q>K,化學(xué)平衡逆向移動,B正確;C.加入催化劑可增大反應(yīng)速率,使單位時間內(nèi)反應(yīng)的反應(yīng)物更多,從而可增大一段時間內(nèi)的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率,C正確;D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),在反應(yīng)達(dá)到平衡后,降低反應(yīng)溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,從而導(dǎo)致K減小,化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),與Q無關(guān),D錯誤;故合理選項是D。11.(2023秋·河南平頂山·高二統(tǒng)考期末)下列說法正確的是A.在恒溫恒容條件下,當(dāng)達(dá)到平衡后,再充入一定量的后達(dá)到平衡,的轉(zhuǎn)化率將增大B.恒溫下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后,縮小容器體積,再次平衡時,的濃度比原平衡時大C.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變?nèi)魏我环N反應(yīng)物或生成物的量,都可使平衡發(fā)生移動D.恒溫下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,縮小容器體積,活化分子百分?jǐn)?shù)增加【答案】B【解析】A.在恒溫恒容條件下,當(dāng)達(dá)到平衡后,再充入一定量的后,平衡正向進(jìn)行,新平衡等效于增壓后左移所得,故的轉(zhuǎn)化率減小,A項錯誤;B.恒溫下,反應(yīng)達(dá)平衡后,縮小容器體積,雖然平衡逆向移動,但達(dá)平衡后的濃度比原來大,B項正確;C.若改變的是固體或純液體,則無法破壞原平衡,C項錯誤;D.恒溫下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,縮小體積,濃度增大,但活化分子的百分?jǐn)?shù)不變,D項錯誤;選B。12.(2023·重慶渝中·高二重慶巴蜀中學(xué)??计谀囟葹闀r,在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):(正反應(yīng)吸熱)。下列說法正確的是容器編號物質(zhì)的起始濃度()物質(zhì)的平衡濃度()I1.0000.3II0.50.70.3III0.800.2A.達(dá)平衡時,容器I與容器II中的總壓強(qiáng)之比為13∶15B.容器II達(dá)平衡時,若壓縮容器體積,再次達(dá)到平衡時,氧氣濃度會減小C.升高溫度,容器I中的體積分?jǐn)?shù)會增加D.達(dá)平衡時,容器III中的體積分?jǐn)?shù)小于6/13【答案】D【解析】A.容器Ⅰ達(dá)到平衡時體系中氣體總物質(zhì)的量為1.3mol,而容器Ⅱ初始投料為1.5mol,但此時容器Ⅱ并未達(dá)到平衡,故達(dá)平衡時,容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強(qiáng)之比≠13∶15,選項A錯誤;B.容器Ⅱ達(dá)平衡時,若壓縮容器的體積,再次達(dá)到平衡時,氧氣濃度會增大,選項B錯誤;C.該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,容器Ⅰ中的體積分?jǐn)?shù)會減小,選項C錯誤;D.容器Ⅰ達(dá)到平衡時的體積分?jǐn)?shù)等于,若容器Ⅲ的初始投料為,,且體積為容器Ⅰ的0.8倍,則根據(jù)等效平衡可知容器Ⅲ達(dá)到平衡時的體積分?jǐn)?shù)等于,若再向此時的容器Ⅲ中再加入0.2mol,可知平衡一定向左移動,故器Ⅲ達(dá)到平衡時的體積分?jǐn)?shù)小于,選項D正確;答案選D。二、填空題13.(2022秋·浙江杭州·高二杭州市長河高級中學(xué)校考期中)回答下列問題(1)向甲、乙兩個均為1L的密閉容器中,分別充入5molSO2和3molO2發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,甲容器在溫度為T1的條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時SO3的物質(zhì)的量為4.5mol;乙容器在溫度為T2的條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時SO3的物質(zhì)的量為4.6mol。則T1T2(填“>”或“<”)。甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。(2)如圖所示,A是恒容的密閉容器,B是一個體積可變的充氣氣囊。保持恒溫,關(guān)閉K2,分別將1molN2和3molH2通過K1、K3充入A、B中,發(fā)生的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g),起始時A、B的體積相同均為aL。①圖中正確且既能說明A容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),又能說明B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。A.B.C.
D.②容器A中反應(yīng)達(dá)到平衡時所需時間為ts,達(dá)到平衡后容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?,則平均反應(yīng)速率(H2)=mol·L-1·s-1(用a、t的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮?1)>108(2)D【解析】(1)向甲、乙兩個均為1L的密閉容器中,分別充入5molSO2和3molO2發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,甲容器在溫度為T1的條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時SO3的物質(zhì)的量為4.5mol;乙容器在溫度為T2的條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時SO3的物質(zhì)的量為4.6mol,根據(jù)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0可知,升高溫度,平衡逆向移動,則T1>T2,由三段式分析可知,,甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K===108,故答案為:>;108;(2)①A.密度=,總質(zhì)量一定,A中體積不變,故密度不變,所以不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A錯誤;B.恒溫條件下,平衡常數(shù)保持不變,則不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B錯誤;C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率應(yīng)當(dāng)由最大開始逐漸減小直至不變,圖不符,C錯誤;D.N2的轉(zhuǎn)化率先增大,后保持不變,說明某一時刻氮?dú)獾臐舛炔辉俑淖?,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),與圖像相符,D正確;選D;②,達(dá)到平衡后容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?,則=,解得x=,(H2)==mol?L-1?s-1;故答案為:。14.(2022秋·北京豐臺·高二統(tǒng)考期中)某學(xué)習(xí)小組研究可逆反應(yīng)
,請回答下列問題。(1)將一定量的NO2和N2O4混合氣體充入恒容密閉容器中,反應(yīng)一段時間,能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______(填字母)。A.容器內(nèi)氣體顏色保持不變B.單位時間內(nèi)消耗2nmolNO2,同時生成nmolN2O4C.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不隨時間變化D.容器內(nèi)氣體質(zhì)量不隨時間變化(2)將玻璃球分別浸泡在甲、乙兩個燒杯中,向甲中加入NH4NO3晶體,此燒杯中NO2球的紅棕色變淺,說明平衡向(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動,所以NH4NO3晶體溶于水是(填“放熱”或“吸熱”)過程。(3)將一定量的NO2充入注射器中后封口,如圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深,透光率越小)。①b點的操作是注射器(填“壓縮”或“拉伸”)。②c點與a點相比,c(NO2),c(N2O4)(填“增大”或“減小”)。③若不忽略體系溫度變化,且沒有能量損失,則溫度TbTc(填“>”、“<”或“=”)。【答案】(1)AC(2)正反應(yīng)吸熱(3)壓縮增大增大<【解析】(1)A.反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,氣體的體積不變;若容器內(nèi)氣體顏色保持不變,則c(NO2)不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;B.單位時間內(nèi)消耗2nmolNO2,同時生成nmolN2O4表示的都是反應(yīng)正向進(jìn)行,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),B錯誤;C.反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,氣體的體積不變;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng),若容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不隨時間變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;D.反應(yīng)混合物都是氣體,容器中氣體的質(zhì)量始終不變,因此不能根據(jù)容器內(nèi)氣體質(zhì)量不隨時間變化判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),D錯誤;故合理選項是AC;(2)反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),將玻璃球分別浸泡在甲、乙兩個燒杯中,向甲中加入NH4NO3晶體,此燒杯中NO2球的紅棕色變淺,則c(NO2)減小,說明平衡正向移動,根據(jù)平衡移動原理,降低溫度,化學(xué)平衡向放熱的正反應(yīng)方向移動,故NH4NO3晶體溶于水是吸熱過程;(3)①NO2是紅棕色氣體,其濃度越大,注射器的透光率就越小;NO2濃度越小,注射器的透光率就越大。根據(jù)圖示可知b點后注射器的透光率降低,則c(NO2)增大,則說明此時進(jìn)行的操作是注射器是壓縮過程;②
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