2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義-第7章第22講化學(xué)平衡狀態(tài)和平衡移動(dòng)

化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率22講化學(xué)平衡狀態(tài)和平衡移動(dòng)考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1．自發(fā)過(guò)程(1)含義：在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。(2)特點(diǎn)①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或放出熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。2．自發(fā)反應(yīng)在一定條件下無(wú)需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為自發(fā)反應(yīng)。3．化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)(1)焓判據(jù)放熱過(guò)程中體系能量降低，ΔH<0，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，故只用焓變判斷反應(yīng)方向不全面。(2)熵判據(jù)①熵：描述體系混亂程度的物理量，符號(hào)為S。熵值越大，體系混亂度越大。②常見(jiàn)的熵增過(guò)程a．氣體的擴(kuò)散；b．不同狀態(tài)的同一種物質(zhì)：S(g)>S(l)>S(s)；c．反應(yīng)前無(wú)氣體，反應(yīng)后有氣體產(chǎn)生的過(guò)程；d．反應(yīng)前后都有氣體，但氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。③熵判據(jù)：體系的混亂度增大，ΔS>0，反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。但有些熵減的過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行，故只用熵變來(lái)判斷反應(yīng)方向也不全面。(3)復(fù)合判據(jù)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)果，反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù)為ΔH－TΔS。當(dāng)ΔH－TΔSeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<0時(shí)，反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,＝0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),>0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行))(1)ΔH<0，ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行(×)(2)NH4HCO3(g)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝185.57kJ·mol－1能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向(√)(3)一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l)?Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0(√)(4)反應(yīng)NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0(√)1．(2018·漳州調(diào)研)已知①碳酸鈣的分解CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH1僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行；②氯酸鉀的分解2KClO3(s)=2KCl(s)＋3O2(g)ΔH2在任何溫度下都自發(fā)進(jìn)行，下面有幾組焓變數(shù)據(jù)，其中可能正確的是()A．ΔH1＝－178.32kJ·mol－1ΔH2＝－78.3kJ·mol－1B．ΔH1＝178.32kJ·mol－1ΔH2＝－78.3kJ·mol－1C．ΔH1＝－178.32kJ·mol－1ΔH2＝78.3kJ·mol－1D．ΔH1＝178.32kJ·mol－1ΔH2＝78.3kJ·mol－1答案B2．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．若在海輪外殼上附著一些銅塊，則可以減緩海輪外殼的腐蝕B．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0C．加熱0.1mol·L－1Na2CO3溶液，COeq\o\al(2－,3)的水解程度和溶液的pH均增大D．對(duì)于乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)(ΔH<0)，加入少量濃硫酸并加熱，該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡常數(shù)均增大答案C解析在海輪外殼附著一些銅塊，形成鐵銅原電池，鐵比銅活潑，鐵被腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；題中已知的反應(yīng)是一個(gè)熵減的反應(yīng)，若常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則需要ΔH<0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；碳酸鈉水解吸熱，加熱促進(jìn)水解，氫氧根離子濃度增大，堿性增強(qiáng)，C項(xiàng)正確；因?yàn)榇朔磻?yīng)放熱，加熱平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(1)汽車(chē)燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：2CO(g)=2C(s)＋O2(g)已知該反應(yīng)的ΔH>0，簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)：_________________________________。(2)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化成CO2和N2，化學(xué)方程式如下：2NO＋2CO?2CO2＋N2。反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。答案(1)該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行(2)<解析(1)2CO(g)=2C(s)＋O2(g)，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)。ΔH－TΔS>0，不能實(shí)現(xiàn)。焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響ΔHΔSΔH－TΔS反應(yīng)情況－＋永遠(yuǎn)是負(fù)值在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行＋－永遠(yuǎn)是正值在任何溫度下均非自發(fā)進(jìn)行＋＋低溫為正，高溫為負(fù)低溫時(shí)非自發(fā)，高溫時(shí)自發(fā)－－低溫為負(fù)，高溫為正低溫時(shí)自發(fā)，高溫時(shí)非自發(fā)考點(diǎn)二可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡建立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(jìn)行，同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特點(diǎn)①二同：a.相同條件下；b.正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。②一?。悍磻?yīng)物與生成物同時(shí)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(xué)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)建立(3)平衡特點(diǎn)3．判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法(1)動(dòng)態(tài)標(biāo)志：v正＝v逆≠0①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì)：必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA＋bB?cC＋dD，eq\f(v正A,v逆B)＝eq\f(a,b)時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)靜態(tài)標(biāo)志：各種“量”不變①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標(biāo)志。(1)二次電池的充、放電為可逆反應(yīng)(×)(2)在化學(xué)平衡建立過(guò)程中，v正一定大于v逆(×)(3)恒溫恒容下進(jìn)行的可逆反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，當(dāng)SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(×)(4)在一定條件下，向密閉容器中充入1molN2和3molH2充分反應(yīng)，生成2molNH3(×)kJ·mol－1(Q＞0)，充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量______(填“＜”“>”或“＝”，下同)2mol，SO2的物質(zhì)的量______0mol，轉(zhuǎn)化率______100%，反應(yīng)放出的熱量________QkJ。答案＜>＜＜2．總壓強(qiáng)不變?cè)谑裁辞闆r下不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志？答案恒溫恒容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)相等的反應(yīng)，總壓強(qiáng)不變不能作為判斷平衡的標(biāo)志；恒溫恒壓條件下，對(duì)于一切反應(yīng)，總壓強(qiáng)不變均不能作為判斷平衡的標(biāo)志。3．混合氣體的密度不變?cè)谑裁辞闆r下不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志？答案恒溫恒容條件下，反應(yīng)物、生成物都是氣體的化學(xué)反應(yīng)，混合氣體的密度不變不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志。題組一“極端轉(zhuǎn)化”確定各物質(zhì)的量?0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是()A．Z為0.3mol·L－1B．Y2為0.4mol·L－1C．X2為0.2mol·L－1D．Z為0.4mol·L－1答案A2．(2019·長(zhǎng)沙一中調(diào)研)一定條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)?2Z(g)，若X、Y、Z的起0.08mol·L－1，則下列判斷正確的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為2∶3C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D．c1的取值范圍為0＜c1＜0.14mol·L－1答案D解析平衡濃度之比為1∶3，轉(zhuǎn)化濃度亦為1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正確；平衡時(shí)Y生成表示逆反應(yīng)速率，Z生成表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應(yīng)為3∶2，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0＜c1＜0.14mol·L－1。極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍上述題目1可根據(jù)極端假設(shè)法判斷，假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底，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)00.20.4假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)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(zhì)的濃度范圍為X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。題組二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷3．對(duì)于CO2＋3H2?CH3OH＋H2O，下列說(shuō)法能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．v(CO2)＝eq\f(1,3)v(H2)B．3v逆(H2)＝v正(H2O)C．v正(H2)＝3v逆(CO2)D．?dāng)嗔?molH—H鍵的同時(shí)，形成2molO—H鍵答案C4．一定溫度下，反應(yīng)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(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．①②B．②④C．③④D．①④答案D解析ΔH是恒量，不能作為判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志；該反應(yīng)是充入1molN2O4，正反應(yīng)速率應(yīng)是逐漸減小直至不變，③曲線趨勢(shì)不正確。5．*在一定溫度下的恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)：①混合氣體的壓強(qiáng)；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質(zhì)的量；④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；⑦某種氣體的百分含量(1)能說(shuō)明2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(2)能說(shuō)明I2(g)＋H2(g)?2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(3)能說(shuō)明2NO2(g)?N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________________。(4)能說(shuō)明C(s)＋CO2(g)?2CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(5)能說(shuō)明NH2COONH4(s)?2NH3(g)＋CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。(6)能說(shuō)明5CO(g)＋I(xiàn)2O5(s)?5CO2(g)＋I(xiàn)2(s)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。答案(1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)①②③(6)②④⑦6．若上述題目中的(1)～(4)改成一定溫度下的恒壓密閉容器，結(jié)果又如何？答案(1)②③④⑦(2)⑤⑦(3)②③④⑤⑦(4)②③④⑦規(guī)避“2”個(gè)易失分點(diǎn)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”關(guān)注反應(yīng)條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn)，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)；關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。(2)不能作為“標(biāo)志”的四種情況①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。②恒溫恒容下的體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時(shí)間而變化，如2HI(g)?H2(g)＋I(xiàn)2(g)。③全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)量不再隨時(shí)間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。④全是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變?？键c(diǎn)三化學(xué)平衡移動(dòng)1．化學(xué)平衡移動(dòng)的過(guò)程2．化學(xué)平衡移動(dòng)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)。3．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)化學(xué)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)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)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)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)以及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。(3)“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響①恒溫恒容條件原平衡體系eq\o(→,\s\up7(充入惰性氣體))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)。②恒溫恒壓條件原平衡體系eq\o(→,\s\up7(充入惰性氣體))容器容積增大，各反應(yīng)氣體的分壓減小→(1)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變；化學(xué)反應(yīng)速率改變，化學(xué)平衡也一定發(fā)生移動(dòng)(×)(2)升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，此時(shí)v放減小，v吸增大(×)(3)C(s)＋CO2(g)?2CO(g)ΔH＞0，其他條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率v(CO2)和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大(√)(4)化學(xué)平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大(√)(5)向平衡體系FeCl3＋3KSCN?Fe(SCN)3＋3KCl中加入適量KCl固體，平衡逆向移動(dòng)，溶液的顏色變淺(×)(6)對(duì)于2NO2(g)?N2O4(g)的平衡體系，壓縮體積，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，混合氣體的顏色變淺(×)在一個(gè)密閉容器中充入amolA和bmolB，發(fā)生反應(yīng)aA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)ΔH＞0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測(cè)得各物質(zhì)的濃度。(1)若體積不變，僅增加c(A)，A的轉(zhuǎn)化率將減小(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，B的轉(zhuǎn)化率將增大，達(dá)到新平衡時(shí)，c(A)將增大，c(B)將減小，c(C)將增大，c(D)將增大。(2)體積不變，再充入amolA和bmolB，則平衡正向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)，c(A)將增大，c(B)將增大，c(C)將增大，c(D)將增大。①若a＋b＝c＋d，則A的轉(zhuǎn)化率將不變；②若a＋b＞c＋d，則A的轉(zhuǎn)化率將增大；③若a＋b＜c＋d，則A的轉(zhuǎn)化率將減小。(3)升高溫度，平衡正向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)，c(A)將減小，c(B)將減小，c(C)將增大，c(D)將增大，A的轉(zhuǎn)化率將增大。題組一選取措施使化學(xué)平衡定向移動(dòng)1．COCl2(g)?CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()A．①②④ B．①④⑥C．②③⑤ D．③⑤⑥答案B解析該反應(yīng)為氣體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(dòng)。恒壓通入惰性氣體，相當(dāng)于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對(duì)平衡無(wú)影響。增加CO的濃度，將導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)。2．*工業(yè)上利用Ga與NH3高溫條件下合成半導(dǎo)體材料氮化稼(GaN)固體同時(shí)有氫氣生成。反應(yīng)中，每生成3molH2時(shí)放出30.8kJ的熱量。恒溫恒容密閉體系內(nèi)進(jìn)行上述反應(yīng)，下列有關(guān)表達(dá)正確的是()A．Ⅰ圖像中如果縱坐標(biāo)為正反應(yīng)速率，則t時(shí)刻改變的條件可以為升溫或加壓B．Ⅱ圖像中縱坐標(biāo)可以為鎵的轉(zhuǎn)化率C．Ⅲ圖像中縱坐標(biāo)可以為化學(xué)反應(yīng)速率D．Ⅳ圖像中縱坐標(biāo)可以為體系內(nèi)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量答案A解析A項(xiàng)，Ⅰ圖像中如果縱坐標(biāo)為正反應(yīng)速率，升高溫度或增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，圖像符合題意，正確；B項(xiàng)，Ga是固體，沒(méi)有濃度可言，不能計(jì)算其轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Ga是固體，其質(zhì)量不影響反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)方程式為2Ga(s)＋2NH3(g)2GaN(s)＋3H2(g)ΔH＜0，相同壓強(qiáng)下，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量增大；相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，錯(cuò)誤。3．在壓強(qiáng)為0.1MPa、溫度為300℃條件下，amolCO與3amolH2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)ΔH＜0。(1)平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的一半，其他條件不變，對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是________(填字母)。A．c(H2)減小B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢C．反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大D．重新平衡eq\f(cH2,cCH3OH)減小(2)若容器容積不變，下列措施可增大甲醇產(chǎn)率的是________(填字母)。A．升高溫度B．將CH3OH從體系中分離C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大答案(1)CD(2)B解析(1)該反應(yīng)為正向氣體分子數(shù)減小的可逆反應(yīng)，縮小體積，平衡正向移動(dòng)，c(H2)增大，正、逆反應(yīng)速率均增大，因而A、B均不正確。(2)由于該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，CH3OH的產(chǎn)率降低，體積不變，充入He，平衡不移動(dòng)。題組二新舊平衡的比較4．在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)＋bB(s)?cC(g)＋dD(g)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器縮小為原來(lái)的一半，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，A的濃度是原來(lái)的1.6倍，則下列說(shuō)法正確的是()A．平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B．a(chǎn)＜c＋dC．物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增大D．物質(zhì)D的濃度減小答案C解析容器縮小為原來(lái)的一半，若平衡不移動(dòng)，則A的濃度應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大。5．將等物質(zhì)的量的N2、H2充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡：N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH＜0。當(dāng)改變某個(gè)條件并維持新條件直至達(dá)到新的平衡時(shí)，下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是()選項(xiàng)改變條件新平衡與原平衡比較A增大壓強(qiáng)N2的濃度一定減小B升高溫度N2的轉(zhuǎn)化率減小C充入一定量H2H2的轉(zhuǎn)化率不變，N2的轉(zhuǎn)化率增大D使用適當(dāng)催化劑NH3的體積分?jǐn)?shù)增大答案B解析A項(xiàng)，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，依據(jù)勒·夏特列原理可知增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但氮?dú)獾臐舛热匀槐仍胶獯?，不正確；B項(xiàng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率減小，正確；C項(xiàng)，充入一定量的氫氣，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大，而氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，不正確；D項(xiàng)，催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變平衡狀態(tài)，不正確。6．*(2019·武漢質(zhì)檢)一定溫度下，密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＜0。測(cè)得v正(SO2)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．t2時(shí)改變的條件：只加入一定量的SO2B．在t1時(shí)平衡常數(shù)K1大于t3時(shí)平衡常數(shù)K3C．t1時(shí)平衡混合氣的eq\x\to(M1)大于t3時(shí)平衡混合氣的eq\x\to(M3)D．t1時(shí)平衡混合氣中SO3的體積分?jǐn)?shù)等于t3時(shí)平衡混合氣中SO3的體積分?jǐn)?shù)答案D解析t2時(shí)，v正(SO2)突然增大，且達(dá)到平衡后速率恢復(fù)至原來(lái)的速率，如果只加入一定量的SO2，達(dá)到新的平衡后，速率大于原來(lái)的速率，A錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，一定溫度下，K值不變，B錯(cuò)誤；平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的百分含量相同，平均摩爾質(zhì)量相同，故C錯(cuò)誤、D正確。7．用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。新型RuO2催化劑對(duì)上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性。(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得在一定壓強(qiáng)下，總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的αHCl～T曲線如下圖：則總反應(yīng)的ΔH________(填“＞”“＝”或“＜”)0。(2)在上述實(shí)驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大，請(qǐng)?jiān)谏蠄D畫(huà)出相應(yīng)αHCl～T曲線的示意圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：______________________________________________________________。(3)下列措施中，有利于提高αHCl的有______(填字母)。A．增大n(HCl) B．增大n(O2)C．使用更好的催化劑 D．移去H2O答案(1)＜(2)見(jiàn)下圖溫度相同的條件下，增大壓強(qiáng)，平衡右移，αHCl增大，因此曲線應(yīng)在原曲線上方(3)BD解析(1)結(jié)合題中αHCl～T圖像可知，隨著溫度升高，αHCl降低，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，得出正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，即ΔH＜0。(2)結(jié)合可逆反應(yīng)2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)?H2O(g)＋Cl2(g)的特點(diǎn)，增大壓強(qiáng)平衡向右移動(dòng)，αHCl增大，則相同溫度下，HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比增壓前的大，曲線如答案中圖示所示。(3)有利于提高αHCl，則采取措施應(yīng)使平衡2HCl(g)＋eq\f(1,2)O2(g)?H2O(g)＋Cl2(g)正向移動(dòng)。A項(xiàng)，增大n(HCl)，則c(HCl)增大，雖平衡正向移動(dòng)，但αHCl減小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，增大n(O2)即增大反應(yīng)物的濃度，D項(xiàng)，移去H2O即減小生成物的濃度，均能使平衡正向移動(dòng)，兩項(xiàng)都正確；C項(xiàng)，使用更好的催化劑，只能加快反應(yīng)速率，不能使平衡移動(dòng)，錯(cuò)誤。1．分析化學(xué)平衡移動(dòng)問(wèn)題的注意事項(xiàng)(1)平衡移動(dòng)的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能消除外界條件的變化。(2)不要把v正增大與平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)等同起來(lái)，只有v正＞v逆時(shí)，才使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)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。(4)對(duì)于縮小體積增大壓強(qiáng)，不管是否移動(dòng)，各成分的濃度均增大，但增大的倍數(shù)可能不同也可能相同。2．解答化學(xué)平衡移動(dòng)類(lèi)判斷題的思維過(guò)程關(guān)注特點(diǎn)—eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(容器特點(diǎn)恒溫恒容，恒溫恒壓,反應(yīng)特點(diǎn)物質(zhì)狀態(tài)，ΔVg是否為0，ΔH的正負(fù)))→分析條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)→想原理(平衡移動(dòng)原理)→綜合判斷得結(jié)論。考點(diǎn)四應(yīng)用“等效平衡”判斷平衡移動(dòng)的結(jié)果1．等效平衡的含義在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，還是正、逆反應(yīng)同時(shí)投料，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，任何相同組分的百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等)均相同。2．等效平衡的判斷方法(1)恒溫恒容條件下反應(yīng)前后體積改變的反應(yīng)判斷方法：極值等量即等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)①2mol1mol0②002mol③0.5mol0.25mol1.5mol④amolbmolcmol上述①②③三種配比，按化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2均為2mol，O2均為1mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。④中a、b、c三者的關(guān)系滿(mǎn)足：c＋a＝2，eq\f(c,2)＋b＝1，即與上述平衡等效。(2)恒溫恒壓條件下反應(yīng)前后體積改變的反應(yīng)判斷方法：極值等比即等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)①2mol3mol0②1mol3.5mol2mol③amolbmolcmol按化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則①②中eq\f(nSO2,nO2)＝eq\f(2,3)，故互為等效平衡。③中a、b、c三者關(guān)系滿(mǎn)足：eq\f(c＋a,\f(c,2)＋b)＝eq\f(2,3)，即與①②平衡等效。(3)恒溫條件下反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)判斷方法：無(wú)論是恒溫恒容，還是恒溫恒壓，只要極值等比即等效，因?yàn)閴簭?qiáng)改變對(duì)該類(lèi)反應(yīng)的化學(xué)平衡無(wú)影響。例如：H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)①1mol1mol0②2mol2mol1mol③amolbmolcmol①②兩種情況下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互為等效平衡。③中a、b、c三者關(guān)系滿(mǎn)足eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)＋a))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)＋b))＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即與①②平衡等效。3．虛擬“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加并壓縮而成，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例，見(jiàn)圖示)新平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加，壓強(qiáng)不變，平衡不移動(dòng)。對(duì)于以下三個(gè)反應(yīng)，從反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行到達(dá)到平衡后，保持溫度、體積不變，按要求回答下列問(wèn)題。(1)PCl5(g)?PCl3(g)＋Cl2(g)再充入PCl5(g)，平衡向________方向移動(dòng)，達(dá)到平衡后，PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率________，PCl5(g)的百分含量______。答案正反應(yīng)減小增大(2)2HI(g)?I2(g)＋H2(g)再充入HI(g)，平衡向________方向移動(dòng)，達(dá)到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。答案正反應(yīng)不變不變(3)2NO2(g)?N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向________方向移動(dòng)，達(dá)到平衡后，NO2(g)的轉(zhuǎn)化率________，NO2(g)的百分含量________。答案正反應(yīng)增大減小1．向一固定體積的密閉容器中通入amolN2O4氣體，在密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)?2NO2(g)，達(dá)到平衡時(shí)再通入amolN2O4氣體，再次達(dá)到平衡時(shí)，與第一次達(dá)平衡時(shí)相比，N2O4的轉(zhuǎn)化率()A．不變B．增大C．減小D．無(wú)法判斷答案C解析恒溫恒容條件下，投料等比增加同增壓，判斷平衡(指的是新建立的與原平衡等效的過(guò)渡態(tài)平衡，而不是原平衡)，增大壓強(qiáng)平衡向左移，轉(zhuǎn)化率降低。2．已知H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)ΔH＜0，有相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，在相同溫度下分別達(dá)到平衡?，F(xiàn)欲使甲中HI平衡時(shí)的百分含量大于乙中HI平衡時(shí)的百分含量，則應(yīng)采取的措施是()A．甲、乙提高相同溫度B．甲中加入0.1molHe，乙中不變C．甲降低溫度，乙增大壓強(qiáng)D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2答案C解析相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，此時(shí)甲和乙建立的平衡是等效的。A項(xiàng)，甲、乙提高相同溫度，平衡均逆向移動(dòng)，HI的平衡濃度均減小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，甲中加入0.1molHe，在定容密閉容器中，平衡不會(huì)移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，甲降低溫度，平衡正向移動(dòng)，甲中HI的平衡濃度增大，乙增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，HI平衡時(shí)的百分含量不變，正確；D項(xiàng)，甲中增加0.1molH2，乙增加0.1molI2，結(jié)果還是等效的，錯(cuò)誤。3．一定條件下存在反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，現(xiàn)有三個(gè)相同的2L恒容絕熱(與外界沒(méi)有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，均在700℃條件下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，上述三個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng)的能量變化值分別為Q1、Q2、Q3，下列說(shuō)法正確的是()A．2Q1＝2Q2＜Q3B．容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量高C．容器Ⅰ中反應(yīng)的平衡常數(shù)比容器Ⅱ中反應(yīng)的平衡常數(shù)小D．容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1答案C解析A項(xiàng)，容器中平衡建立的途徑不相同，無(wú)法比較Q1、Q2的大?。籆項(xiàng)，容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài)，相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；D項(xiàng)，溫度相同時(shí)，容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1，容器Ⅱ中所達(dá)到的平衡狀態(tài)，相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1。4．*一定溫度下，在3個(gè)容積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)＋CO(g)?CH3OH(g)達(dá)到平衡，下列說(shuō)法正確的是()容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/mol·L－1物質(zhì)的平衡濃度/mol·L－1c(H2)c(CO)c(CH3OH)[CH3OH]Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.該反應(yīng)的正反應(yīng)吸熱B．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅰ中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大C．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大答案D解析對(duì)比容器Ⅰ和Ⅲ可知兩者投料量相當(dāng)，若溫度相同，最終建立等效平衡，但Ⅲ溫度高，平衡時(shí)c(CH3OH)小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；Ⅱ相對(duì)于Ⅰ成比例增加投料量，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率提高，所以Ⅱ中轉(zhuǎn)化率高，B錯(cuò)誤；不考慮溫度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的兩倍，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的兩倍，C錯(cuò)誤；對(duì)比Ⅰ和Ⅲ，若溫度相同，兩者建立等效平衡，兩容器中速率相等，但Ⅲ溫度高，速率更快，D正確。?1．(2017·海南，11，改編)已知反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡。下列敘述正確的是()?A．升高溫度，K增大B．減小壓強(qiáng)，n(CO2)增加C．更換高效催化劑，α(CO)增大D．充入一定量的氮?dú)?，n(H2)不變答案D解析A項(xiàng)，ΔH＜0，正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，比較方程式氣體的計(jì)量數(shù)關(guān)系，反應(yīng)前氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和等于反應(yīng)后氣體的計(jì)量數(shù)之和，則減小壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，n(CO2)不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，催化劑能改變反應(yīng)速率，但不會(huì)引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，所以α(CO)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充入一定量的氮?dú)猓喈?dāng)于混合氣體壓強(qiáng)減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，但該反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，n(H2)不變，正確。2．(2016·四川理綜，6)一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)。設(shè)起始eq\f(nH2O,nCH4)＝Z，在恒壓下，平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0B．圖中Z的大小為a>3>bC．圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中eq\f(nH2O,nCH4)＝3D．溫度不變時(shí)，圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小答案A解析A項(xiàng)，由圖可知，隨溫度的升高，CH4的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，Z越大，說(shuō)明eq\f(nH2O,nCH4)大，相當(dāng)于增加H2O的量，平衡正向移動(dòng)，CH4的體積分?jǐn)?shù)減小，所以b>3>a，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，起始時(shí)n(H2O)＝3xmol，n(CH4)＝xmol，隨平衡的建立，消耗的n(CH4)＝n(H2O)＝amol，平衡時(shí)eq\f(nH2O,nCH4)＝eq\f(3x－a,x－a)≠3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，加壓，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，CH4體積分?jǐn)?shù)增大，錯(cuò)誤。?＋2y(s)ΔH＜0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。a．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變b．吸收ymolH2只需1molMHxc．若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大d．若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫)答案ac解析MHx(s)＋yH2(g)?MHx＋2y(s)ΔH＜0，該反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng)。a項(xiàng)，平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)不變，正確；b項(xiàng)，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，吸收ymolH2需要大于1molMHx，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，降溫時(shí)該反應(yīng)將向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)將增大，正確；d項(xiàng)，向容器內(nèi)通入少量氫氣，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，v(放氫)＜v(吸氫)，錯(cuò)誤。*mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I(xiàn)2(aq)＋2OH－(aq)?AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是________(填標(biāo)號(hào))。a．溶液的