2022屆高考化學(xué)二輪教學(xué)案-命題區(qū)間九角度二 化學(xué)平衡影響因素及計算_第1頁
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角度二化學(xué)平衡影響因素及計算1.判斷化學(xué)平衡移動方向的方法(1)依據(jù)濃度商(Q)規(guī)則判斷①若Q>K,平衡逆向移動;②若Q=K,平衡不移動;③若Q<K,平衡正向移動。(2)依據(jù)勒夏特列原理判斷密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+3B(g)2C(g)ΔH<0。根據(jù)速率—時間圖像,回答下列問題。①下列時刻所改變的外界條件:t1____________;t3____________;t4____________。②反應(yīng)速率最快的時間段是____________。答案①升高溫度加入催化劑減小壓強(qiáng)②t3~t4段解析①t1時,v逆增大程度比v正增大程度大,說明改變的條件是升高溫度;t2時,v正、v逆同等程度地增大,說明加入了催化劑;t4時,v正、v逆都減小且v正減小的程度大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,說明改變的條件是減小壓強(qiáng)。②由于在t3時刻加入的是催化劑,所以t3~t4段反應(yīng)速率最快。注意“惰性氣體(與反應(yīng)無關(guān)的氣體)”對化學(xué)平衡的影響(1)恒溫恒容時:充入惰性氣體,體系的總壓強(qiáng)增大,但各反應(yīng)成分的濃度不變,即各反應(yīng)氣體的分壓不變,平衡不移動。(2)恒溫恒壓時:充入惰性氣體,容器容積增大,各反應(yīng)氣體的濃度降低,相當(dāng)于減壓,化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動。2.化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的計算模式——“三段式”對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),起始A、B的物質(zhì)的量濃度分別為amol·L-1、bmol·L-1,達(dá)到平衡時A的轉(zhuǎn)化濃度為mxmol·L-1,則有mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始/(mol·L-1)ab00變化/(mol·L-1)mxnxpxqx平衡/(mol·L-1)a-mxb-nxpxqx(1)化學(xué)平衡常數(shù)為K=eq\f(pxp·qxq,a-mxm·b-nxn),若用平衡分壓代替各氣體的平衡濃度可得平衡常數(shù)Kp(平衡分壓=氣體總壓強(qiáng)×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(2)A的平衡轉(zhuǎn)化率為α(A)=eq\f(mxmol·L-1,amol·L-1)×100%。1.將FeCl3溶液和KI溶液混合,發(fā)生反應(yīng):2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I(xiàn)2(aq)。下列各項(xiàng)能判斷上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.溶液顏色不再變化B.c(K+)不再變化C.c(Fe3+)與c(Fe2+)之和不再變化D.v正(I-)=2v正(I2)答案A解析A項(xiàng),溶液顏色不再變化,說明Fe3+、Fe2+及I2的濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);B項(xiàng),鉀離子濃度始終不變,因此c(K+)不變不能用于判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);C項(xiàng),由鐵元素守恒知,鐵離子和亞鐵離子的濃度之和始終不變,因此c(Fe3+)與c(Fe2+)之和不變不能用于判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);D項(xiàng),v正(I-)和v正(I2)同為正反應(yīng)速率,v正(I-)=2v正(I2)不能用于判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。2.將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)ΔH=akJ·mol-1(a>0)。然后在恒定溫度下縮小容器體積,重新達(dá)到平衡。下列分析正確的是()A.若2v(NH3)=v(CO2),則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.兩次平衡時,后一次平衡時CO2的濃度大C.重新達(dá)到平衡,密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變D.若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2,則達(dá)到平衡時放出akJ熱量答案C解析溫度不變,K=c2(NH3)·c(CO2)的值不變,前后兩次為等效平衡,兩次平衡時c(CO2)相等,B項(xiàng)錯誤、C項(xiàng)正確;因反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能反應(yīng)徹底,若開始時向容器中加入2molNH3和1molCO2,則達(dá)到平衡時放出的熱量小于akJ,D項(xiàng)錯誤。3.(2020·江西名師聯(lián)盟一模)關(guān)于一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH<0,下列說法正確的是()A.恒溫恒容時充入H2,v正增大,平衡右移B.恒溫恒容時充入He,v正增大,平衡右移C.縮小容器體積使壓強(qiáng)增大,v正、v逆不變,平衡不移動D.升高溫度,v正減小、v逆增大,平衡左移答案A解析恒溫恒容時充入H2,氫氣濃度增大,v正增大,平衡右移,故A正確;恒溫恒容時充入He,反應(yīng)物、生成物濃度都不變,v正、v逆都不變,平衡不移動,故B錯誤;縮小容器體積使壓強(qiáng)增大,各物質(zhì)濃度均增大,v正、v逆都增大,且增大程度相同,平衡不移動,故C錯誤;升高溫度,v正、v逆均增大,由于正反應(yīng)放熱,所以平衡左移,故D錯誤。4.在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時間,測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是()A.反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0B.圖中X點(diǎn)所示條件下,延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率C.圖中Y點(diǎn)所示條件下,增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1,NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)K<2000答案B解析A項(xiàng),實(shí)線表示不同溫度下相同時間內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率,虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率,由題圖知,隨著溫度升高,NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,即溫度升高,反應(yīng)2NO+O22NO2的平衡逆向移動,說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,錯誤;B項(xiàng),X點(diǎn)對應(yīng)NO的轉(zhuǎn)化率低于該溫度下NO的平衡轉(zhuǎn)化率,所以反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),延長反應(yīng)時間,可以提高NO的轉(zhuǎn)化率,正確;C項(xiàng),Y點(diǎn)時反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),增加O2的濃度,平衡正向移動,NO的轉(zhuǎn)化率會提高,錯誤;D項(xiàng),設(shè)起始時c(NO)=amol·L-1,則:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)起始/(mol·L-1)a5.0×10-40轉(zhuǎn)化/(mol·L-1)0.5a0.25a0.5a平衡/(mol·L-1)0.5a5.0×10-4-0.25a0.5aK=eq\f(0.5a2,0.5a2×5.0×10-4-0.25a)=eq\f(1,5.0×10-4-0.25a),當(dāng)0.25a=0時,K=2000,但0.25a>0,所以K>2000,錯誤。5.已知:2CH3COCH3(l)eq\o(,\s\up7(催化劑))CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分別在0℃和20℃下反應(yīng),測得其轉(zhuǎn)化率(α)隨時間(t)變化的關(guān)系曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.曲線Ⅱ表示20℃時的轉(zhuǎn)化反應(yīng)B.升高溫度能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率C.在a點(diǎn)時,曲線Ⅰ和Ⅱ表示反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)相等D.化學(xué)反應(yīng)速率的大小順序?yàn)閐>b>c答案D解析曲線Ⅰ斜率大,反應(yīng)速率大,是溫度較高的情況,A錯誤;由圖像可知曲線Ⅰ對應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率明顯比曲線Ⅱ小,因而B、C均錯;d點(diǎn)對應(yīng)的溫度和反應(yīng)物的濃度最大,b點(diǎn)與d點(diǎn)的溫度相同,但b點(diǎn)反應(yīng)物的濃度小,b點(diǎn)與c點(diǎn)反應(yīng)物的濃度相同,但溫度b點(diǎn)高于c點(diǎn),故D項(xiàng)正確。6.(2020·寧波適應(yīng)性測試)一定壓強(qiáng)下,向10L密閉容器中充入1molS2Cl2和1molCl2,發(fā)生反應(yīng)S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2與SCl2的消耗速率(v)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示,以下說法不正確的是()A.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能B.達(dá)到平衡后再加熱,平衡向逆反應(yīng)方向移動C.A、B、C、D四點(diǎn)對應(yīng)狀態(tài)下,達(dá)到平衡狀態(tài)的為B、DD.一定溫度下,在恒容密閉容器中,達(dá)到平衡后縮小容器體積,重新達(dá)到平衡后,Cl2的平衡轉(zhuǎn)化率不變答案A解析根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式:S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)可知,用Cl2的消耗速率表示正反應(yīng)速率,SCl2的消耗速率表示逆反應(yīng)速率,二者之比為1∶2時,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則B、

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