化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(解析版)-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新教材新高考)_第1頁
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文檔簡介

備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪?考點(diǎn)精講精練】復(fù)習(xí)講義

考點(diǎn)40化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動

疆本講?講義概要

可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)的建立

知識精講二.化學(xué)平衡的移動

三.平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷方法

選擇題:20題建議時長:60分鐘

課后精練

非選擇題:5題實(shí)際時長:_—_分鐘

%夯基?知識精講________________________________________________________

一.可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)的建立

1.化學(xué)平衡研究的對象——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)

①三同:a.相同條件下;b.正、逆反應(yīng)同時進(jìn)行;c.反應(yīng)物與生成物同時存在。

②一?。悍磻?yīng)物與生成物同時存在;任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于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),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的

濃度和生成物的濃度不再改變,這時的狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡。

(2)建立過程:在一定條件下,把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中,反應(yīng)過程如下:

以上過程可用如圖表示:

從逆反應(yīng)開始建立從正反應(yīng)開始建立

①化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到的或完成的最大限度,化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)

物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率。

②對于可逆反應(yīng)來說,當(dāng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)時,轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率達(dá)到了最大限度。

(3)特征

①逆:化學(xué)平衡狀態(tài)研究的對象是可逆反應(yīng)。

②等:平衡時,同一物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等,即:VIE=V逆邦(實(shí)質(zhì))。

③動:平衡時,反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行,是一種動態(tài)平衡。

④定:平衡時,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(a)、百分含量(w%)、物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、物質(zhì)的量濃度(c)、

混合氣體的平均摩爾質(zhì)量(應(yīng)7)、混合氣體的密度(p)、壓強(qiáng)(P)等所有物理量全部恒定。

⑤變:外界條件改變時,平衡可能被破壞,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡,即發(fā)生化學(xué)平衡移動。

3.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

(1)動態(tài)標(biāo)志:V正=曠逆邦

①同一物質(zhì)(兩種表述):丫正="逆、斷鍵數(shù)=成鍵數(shù)。

②不同物質(zhì):必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。

VJH(X)a

如aA+6Bu^cC+冷,——.0、—=工時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

va(B)b

(2)“變量不變”:如果一個量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的(即變量),當(dāng)其“不變”時反應(yīng)就達(dá)到平衡狀態(tài)。

A.混合體系中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、百分含量(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù))、轉(zhuǎn)化率、

顏色(某組分有顏色)等會隨時間變化而變化,為變量,當(dāng)其不隨時間而改變時,反應(yīng)達(dá)到平衡。

B.絕熱體系中溫度為變量,當(dāng)其不隨時間而改變時,反應(yīng)達(dá)到平衡。

C.M.p,p息等,不一定為變量,要根據(jù)不同情況進(jìn)行判斷:

△"(g)/0,混合氣體的而為變

量,若其恒定不變,則化學(xué)反應(yīng)達(dá)

…若各物質(zhì)到平衡狀態(tài)。

①4_

均為氣體aMg)=0,混合氣體的M為定

值,而不變不能判斷化學(xué)反應(yīng)是

.否達(dá)到平衡狀態(tài)。

恒容:0為定值,P不變不能判斷化

學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。

△"(g)=0,p為定值,p不變

②若各物質(zhì)不能判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到

均為氣體平衡狀態(tài)。

恒壓《

△"(g)/0,p為變量,若其恒

定不變,則化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平

衡狀態(tài)。

注:若有非氣體物質(zhì)參與反應(yīng),無論A"(g)是否等于0,M、P均為變量,若其恒定不變,則化學(xué)反應(yīng)

達(dá)到平衡狀態(tài)。

mA(s)+?B(g),-----^C(g)+qD(g),右A為固體或液體,則是否是平衡狀態(tài)

混合氣體的平均摩爾質(zhì)量一定平衡

混合氣體的密度一定平衡

‘△"(g)=o,p總為定值,力總不變不能

…恒溫恒判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。

容時△〃(g)¥0,力總為變量,若其恒定不

變,則化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

(3)常見的判斷依據(jù):以,"A(g)+〃B(g)-RC(g)+?D(g)為例

類型判斷依據(jù)是否是平衡狀態(tài)

①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定平衡

②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定

混合物體系中各平衡

成分的含量③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡

④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡

①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolA,即v(正尸v(逆)平衡

②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時消耗了pmolC,則v(正尸v(逆)平衡

正、逆反應(yīng)

③在單位時間內(nèi)生成〃molB,同時消耗了qmolD,因均指

速率的關(guān)系不一定平衡

V(逆)

④v(A):v(B):v(C):v(D)=冽:〃v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡

①加+〃取+q時,總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)平衡

壓強(qiáng)

@m+n=p+q時,總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)不一定平衡

混合氣體平均相①〃一定時,只有當(dāng)加+西勿+q時平衡

對分子質(zhì)量M②拉一定時,但加十幾號+鄉(xiāng)時不一定平衡

溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時平衡

顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定平衡

恒溫恒容時,密度一定不一定平衡

體系的密度恒溫恒壓時,若加+"初+q,則密度一定時平衡

恒溫恒壓時,若.+〃=p+q,則密度一定時不一定平衡

二.化學(xué)平衡的移動

1.化學(xué)平衡移動的過程

一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后,若反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生了變化,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(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的

平衡狀態(tài)的過程叫做化學(xué)平衡的移動。

化學(xué)平衡移動

2.化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系

(1)VjE>Va:平衡向正反應(yīng)方向移動。

(2%正="逆:反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),不發(fā)生平衡移動。

(3)vI<vffi:平衡向逆反應(yīng)方向移動。

3.影響化學(xué)平衡的因素

(1)若其他條件不變,改變下列條件對化學(xué)平衡的影響,結(jié)果如下:

改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向

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

濃度

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

增大壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動

壓強(qiáng)反應(yīng)前后氣體體積改變

減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動

(對有氣體參加的反應(yīng))

反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡不移動

升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動

溫度

降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動

催化劑同等程度改變V正、V逆,平衡不移動

(2)外界條件對化學(xué)平衡影響的圖示分析

①濃度對化學(xué)平衡的影響

a.當(dāng)反應(yīng)體系中存在固體或純液體物質(zhì)時,可認(rèn)為其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改

變這些固體或純液體的量,對化學(xué)平衡沒影響。如:反應(yīng)C(s)+H2O(g)-^CO(g)+H2(g)增加或移去一部分

炭固體,化學(xué)平衡不移動。

b.同等程度地改變反應(yīng)氣體混合物中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。

C.在溶液中進(jìn)行,如果稀釋溶液(加水),反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度也減小,V正減小,V逆也減小,

但減小的程度不同,總的結(jié)果是使化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式有關(guān)化學(xué)計量系數(shù)之和大的方向移動。

減小生成物濃度

)0(正)=u(逆)

——

011(2t

增大生成物濃度

②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響

a.改變壓強(qiáng),相當(dāng)于改變體積,也就相當(dāng)于改變濃度。

b.若反應(yīng)前后氣體體積無變化,改變壓強(qiáng),能同時改變正、逆反應(yīng)速率,v(正)=v(逆),平衡不移動。

如H2(g)+I2(g)=2HI(g)o

c.壓強(qiáng)變化是指平衡混合物體積變化而引起的總壓強(qiáng)變化。若平衡混合物的體積不變,而加入“惰性氣

體”,雖然總壓強(qiáng)變化了,但平衡混合物的濃度仍不變,反應(yīng)速率不變,平衡不移動;若保持總壓強(qiáng)不變加

入“惰性氣體”,此時增大了體系體積,這就相當(dāng)于降低了平衡體系的壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大的方向移動。

對于反應(yīng):mA(g)+?B(g)1^C(g)+^D(g),若m+則圖像對應(yīng)圖1、圖2;若

則圖像對應(yīng)圖3、圖4。

正)二。(逆)

^正)=”(逆)

II

0tltl0tltlt

增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)

圖1圖2

"(正)="(逆)

。(正)="(逆)

Ot,--------------

增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)

圖3圖4

③溫度對化學(xué)平衡的影響

在其他條件不變的情況下,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;降低溫度,化學(xué)平衡向放熱反

應(yīng)方向移動。

a.升高溫度,不管是吸熱還是放熱方向,反應(yīng)速率均增大,但吸熱方向速率增大的倍數(shù)大于放熱方向速

率增大的倍數(shù),使v(吸熱)Av(放熱),故平衡向吸熱方向移動。

b.只要是升高溫度,新平衡狀態(tài)的速率值一定大于原平衡狀態(tài)的速率值;反之則小。

v-t圖像[以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH<0為例]如下:

升高溫度

④催化劑對化學(xué)平衡的影響

催化劑對化學(xué)平衡移動無影響。V-t圖像[以N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)NH<0為例]如下:

4時刻,加入催化劑,M正、M逆同等倍數(shù)增大,則"正="逆,平衡不移動。

4.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)及參加反應(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。本原理也稱為化學(xué)平衡移動原理。

②適用范圍:適用于任何動態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡等),非平衡狀態(tài)不能用此來分析。

③平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響,而不是“消除”外界條件的影響,更不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的

影響。具體可理解如下:

例1:若將體系溫度從5(rc升高到8(rc,則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則體系的溫度降低,達(dá)到

新的平衡狀態(tài)時50℃<f<80℃o

例2:若對體系N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)加壓,如從30MPa力口壓至lj60MPa,化學(xué)平衡向氣體體積減

小的方向移動,移動的結(jié)果使體系的壓強(qiáng)減小,達(dá)到新的平衡時30MPag<60MPa。

例3:若增大平衡體系Fe3++3SCN^=:Fe(SCN)3中Fe3+的濃度,如由0.01mol/L增至0.02mol/L,則

在新平衡狀態(tài)下,0.01mol/L<c(Fe3+)<0.02mol/L0

④勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移

動的幾個條件,則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向,只有在改變的條件對平衡移動的

方向影響一致時,才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷。如:N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)Mi<0,同時加壓、

升溫,平衡移動的方向無法確定。若加壓同時又降溫,則平衡向正反應(yīng)方向移動。

5.“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響

(1)恒溫恒容條件

加入惰性氣體」^今體系總壓增大,但體積不變,各反應(yīng)物、生成物的濃度均未改變,故反應(yīng)速率

不變,/正、憶逆也不變,化學(xué)平衡也不發(fā)生移動。

(2)恒溫恒壓條件

體系中各

容器容積增大,各

原平衡充入惰性氣體組分的濃

反應(yīng)氣體的分壓f

體系-----------!度同倍數(shù)

減小(等效于減壓)

減小

氣體體積不變的反應(yīng)

平衡不移動

氣體體積可變的反應(yīng)

平衡向氣體體積增大的方向移動

三.平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷方法

(1)反應(yīng)〃A(g)+bB(g)cC(g)+m)(g)的轉(zhuǎn)化率分析

①若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,達(dá)到平衡后,它們的轉(zhuǎn)化率相等。

②若只增加A的量,平衡正向移動,B的轉(zhuǎn)化率提高,A的轉(zhuǎn)化率降低。

③若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度,等效于壓縮(或擴(kuò)大)容器容積,氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化

率與化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。

,a+b=c+dA、B的轉(zhuǎn)化率不變

同倍增大

a+b>c+dA,8的轉(zhuǎn)化率增大

c(X)和c(B)

a+b<c+dA、8的轉(zhuǎn)化率減小

(2)反應(yīng)機(jī)A(g)〃B(g)+qC(g)的轉(zhuǎn)化率分析

在人%不變時,增加A的量,等效于壓縮容器容積,A的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。

,m=n+q4的轉(zhuǎn)化率不變

增大c(A)M>n+q轉(zhuǎn)化率增大

m<n+q4的轉(zhuǎn)化率減小

曜提能?課后精練_________________________________________________

1.對于反應(yīng)2A(g)+B(g)=^2C(g)(正反應(yīng)放熱),下列圖像正確的是

A

A轉(zhuǎn)

CA

的A

1.01x10Pa

轉(zhuǎn)

質(zhì)

C的l.OIxlOPa

量1.01xl05Pa

數(shù)

溫度

【答案】D

【詳解】反應(yīng)2A(g)+B(g)^==:2C(g)為氣體體積縮小的反應(yīng)、且為放熱反應(yīng),則

A.溫度高反應(yīng)速率快,且溫度高時平衡逆向移動,對應(yīng)B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大,A錯誤;

B.增大壓強(qiáng),平衡正向移動,A的轉(zhuǎn)化率增大與圖像一致,但溫度高時逆向移動,A的轉(zhuǎn)化率減小與圖像

不符,B錯誤;

C.增大壓強(qiáng),平衡正向移動,C的量增大與圖像一致,但溫度高時逆向移動,C的量應(yīng)減少與圖像不符,

c錯誤;

D.增大壓強(qiáng),平衡正向移動,A的轉(zhuǎn)化率增大與圖像一致,溫度高時逆向移動,A的轉(zhuǎn)化率減小與圖像一

致,D正確;

答案選D。

2.20世紀(jì)初,德國化學(xué)家哈伯首次利用氨氣和氫氣合成了氨氣N2(g)+3H2(g)q^^2NH3(g)

A//=-92.4kJ-moH,以氨氣為原料可制得各種氮肥,大大提高了糧食產(chǎn)量。下列有關(guān)合成氨反應(yīng)說法正確的

A.使用催化劑能改變反應(yīng)途徑,提高反應(yīng)的活化能

B.及時液化分離出氨氣,有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

C.用£總表示物質(zhì)能量之和,££反應(yīng)物)<£總(生成物)

D.向合成塔中充入ImoN和3m0m2,充分反應(yīng)后放出92.4kJ的熱量

【答案】B

【詳解】A.使用催化劑能改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)的活化能,從而加快反應(yīng)速率,故A錯誤;

B.及時液化分離出氨氣,降低了生成物的濃度,使平衡正向移動,有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故B正確;

C.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱的,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,用工原表示物質(zhì)能量之和,E虱反應(yīng)

物)>石總(生成物),故C錯誤;

D.該反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能進(jìn)行到底,所以向合成塔中充入ImolN2和3moiH2,充分反應(yīng)后放出的熱量小

于92.4kJ,故D錯誤;

故選B。

3.放熱反應(yīng)CO(g)+H2O(g)UCO2(g)+H2(g)在溫度〃時達(dá)到平衡,c/(CO)=c/(H2O)=1.0mol-LT,其平衡

常數(shù)為升高反應(yīng)體系的溫度至打時,反應(yīng)物的平衡濃度分別為Q(CO)和。2(%0),平衡常數(shù)為則

A.&和&的單位均為mol-LTB.&>K/

C.C2(CO)=C?(H2O)D.C7(CO)>C2(CO)

【答案】c

【詳解】A.由平衡常數(shù)K=可知,K的單位為“1”,故A錯誤;

B.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,K減小,故K2<&,故B錯誤;

C.CO和H2O起始濃度相同,方程式中計量數(shù)相等,則濃度的變化量相等,所以,平衡時,CO和H2O的

濃度相等,即C2(CO)=C2(H2。),故C正確;

D.升高溫度,平衡逆向移動,CO濃度增大,即C/(CO)<C2(CO),故D錯誤。

答案選C。

4.SCR法是工業(yè)上消除氮氧化物的常用方法,反應(yīng)如下:

主反應(yīng):4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)U4N2(g)+6H2O(g)AH

副反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)^4NO(g)+6H2O(g)

相同條件下,在甲、乙兩種催化劑作用下進(jìn)行上述反應(yīng),下列說法錯誤的是

40-/

__*_._........................_....

100150200250300350400

溫度/七

A.工業(yè)上選擇催化劑乙的原因是低溫下有很強(qiáng)的催化活性

B.投料比一定時有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件是降低溫度、減少壓強(qiáng)

C.圖中M點(diǎn)處(對應(yīng)溫度為210℃)NO的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率

D.相同條件下選擇高效催化劑,可以提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】D

【詳解】A.從題干圖中可知,催化劑乙在低溫下具有很強(qiáng)的催化活性,從而可以節(jié)約能源,故工業(yè)上選擇

催化劑乙的原因是低溫下有很強(qiáng)的催化活性,A正確;

B.從圖中分析可知,隨著溫度升高化學(xué)平衡逆向移動,即該主反應(yīng)是一個正反應(yīng)為放熱反應(yīng),且正向?yàn)闅?/p>

體體積增大的方向,根據(jù)勒夏特列原理可知,投料比一定時有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件是降低溫

度、減少壓強(qiáng),B正確;

C.甲催化劑隨溫度升高NO轉(zhuǎn)化率增大是因?yàn)殡S溫度升高催化劑的活性增大,高于210。(3再升溫,NO轉(zhuǎn)

化率降低是催化劑活性減低(或副反應(yīng)增多),在催化劑甲作用下,圖中M點(diǎn)處(對應(yīng)溫度為210。0NO

的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率,C正確;

D.根據(jù)勒夏特列原理可知,催化劑只能改變反應(yīng)速率而不影響化學(xué)平衡,故相同條件下選擇高效催化劑,

不能提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率,D錯誤;

故答案為:D。

5.已知:CO(g)+NO2(g)^£O2(g)+NO(g),速率方程為u=k.c(NO2),其中k為反應(yīng)速率常數(shù)且只與溫度有

R

關(guān),該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為lgK=1+C(式中R、C為常數(shù),且R>0。T為溫度,單位為K)。下列

說法正確的是

A.恒溫恒容條件下再充入CO,c(CO)增大,。增大

B.向一容積不變的容器中充入一定量的CO(g)和NC)2(g),一定溫度下發(fā)生反應(yīng),壓強(qiáng)不再變化時,該

反應(yīng)達(dá)到平衡

C.恒溫恒壓條件下充入He,有利于提高NO?的平衡轉(zhuǎn)化率

D.降低溫度,有利于提高NO?平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】D

【詳解】A.恒溫恒容條件下再充入CO,c(CO)增大,但由于NO?的濃度不變,且片k-c(NOj,故。不變,

A錯誤;

B.向一容積不變的容器中充入一定量的CO(g)和NC)2(g),一定溫度下發(fā)生反應(yīng),由于反應(yīng)前后體積的物質(zhì)

的量保持不變,即容器的壓強(qiáng)始終保持不變,故壓強(qiáng)不再變化時,不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡,B錯誤;

C.恒溫恒壓條件下充入He,相當(dāng)于反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小,減小壓強(qiáng)對于上述平衡不移動,NO2的平衡轉(zhuǎn)

化率不變,C錯誤;

R

D.由該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為lgK=7+C(式中R、C為常數(shù),且R>0。T為溫度,單位為K)可知,

溫度越低,平衡常數(shù)K越大,故降低溫度,平衡正向移動,有利于提高NO?平衡轉(zhuǎn)化率,D正確;

故答案為:D。

6.根據(jù)下列裝置和表內(nèi)的物質(zhì),不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

A.圖A是實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化亞鐵

B.圖B是實(shí)驗(yàn)室制備并收集NO2

C.圖C是證明溫度對化學(xué)平衡的影響

D.圖D是實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯

【答案】B

【詳解】A.NaOH溶液與FeSCU溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe(0H)2沉淀和Na2s。4,用苯隔絕空氣、將吸有

NaOH溶液的膠頭滴管伸入FeSO4溶液中,都能防止Fe(OH)2被氧化,A項能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

B.Cu與濃硝酸反應(yīng)可制備NO?,但NO?能與H2O反應(yīng)生成HNC)3和NO,NO2不能用排水法收集,B項

不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

C.在圓底燒瓶中存在化學(xué)平衡:2NC>2(g)UN2O4(g)AH<0,其中NO2是紅棕色、底。4是無色,通過觀察在

熱水浴、冰水浴中圓底燒瓶內(nèi)氣體顏色的變化,證明溫度對化學(xué)平衡的影響,C項能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

D.乙醇與乙酸在濃硫酸存在、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和H2O,飽和Na2c。3溶液可降低乙

酸乙酯的溶解度,吸收乙酸乙酯中混有的乙醇和除去乙酸的作用,D項能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

答案選B。

7.某MOFs多孔材料剛好可將N2OJ,固定”,實(shí)現(xiàn)了NO?與Nz。4分離并制備HNO3,如圖所示。

MOFsN2O4

已知:2NO2(g)F^N2O4(g)AH<0o

下列說法錯誤的是

A.氣體溫度升高后,反應(yīng)2NO2(g)UN2O/g)的平衡常數(shù)減小

B.增大壓強(qiáng),"(NO?,正)增大程度大于V(NC)2,逆)增大程度

C.生成HNC>3的反應(yīng)為2N2O4+。2+2HQ=4HNC>3

D.分別用NO?和N2O4制備等量的硝酸,轉(zhuǎn)移電子數(shù)后者是前者的2倍

【答案】D

【詳解】A.2NC)2(g)UN2O4(g)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)減小,A正

確;

B.增大壓強(qiáng),"(NO?,正)、v(N。2,逆)均增大,平衡正向移動,v正增大程度大于v逆增大程度,B正確;

C.$。4與。2和H2。反應(yīng)生成HNC>3,化學(xué)方程式為2、04+。2+2比0=4八03,C正確;

D.NO2和N2O4中N的化合價均為+4價。生成HNO3中N的化合價為+5價故制備等量的硝酸。兩者轉(zhuǎn)移

電子數(shù)相等,D錯誤;

故選D。

8.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述正確的是

A.2.8g乙烯中含有極性鍵的數(shù)目為0.6NA

B.常溫下,含有ImolCl-的NH4cl溶液中的NH;數(shù)目小于NA

C.hnol乙酸與足量的乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),生成乙酸乙酯分子數(shù)為NA

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L由N?和02組成的混合氣體中分子數(shù)為0.2NA

【答案】B

【詳解】A.乙烯分子中含有4個碳?xì)錁O性鍵,則2.8g乙烯中含有極性鍵的數(shù)目為誠嘉

x4xjV^mol-1=4NA,故A錯誤;

B.氯化鏤是強(qiáng)酸弱堿鹽,鏤根離子在溶液中水解生成一水合氨和氫離子,所以常溫下,含有Imol氯離子

的氯化鏤溶液中的鏤根離子數(shù)目小于lmol><MmoLi=M,故B正確;

C.濃硫酸作用下乙酸與足量的乙醇共熱發(fā)生的酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng),貝UImol

乙酸與足量的乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),生成乙酸乙酯分子數(shù)小于故C錯誤;

794T

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L氮?dú)夂脱鯕饣旌蠚怏w中分子數(shù)為,x—moll=N,故D錯誤;

22.4L/molA

故選B。

9.臭氧分解2。3彳1。2的反應(yīng)歷程包括以下反應(yīng):

反應(yīng)①:。3-。2+。,(快)

反應(yīng)②:03+0-^202(?)

大氣中的氯氟燒光解產(chǎn)生的氯自由基(CL)能夠催化3分解,加速臭氧層的破壞。下列說法正確的是

A.活化能:反應(yīng)①〈反應(yīng)②

B.C1?只參與反應(yīng)①,改變。3分解的反應(yīng)歷程

C.分解為的速率主要由反應(yīng)①決定

D.C1?參與反應(yīng)提高了。3分解為。2的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】A

【詳解】A.活化能越大,反應(yīng)速率越慢,由反應(yīng)②速率慢,則②活化能大,活化能:反應(yīng)②>反應(yīng)①,

故A正確;

B.氯自由基(。?)能夠催化。3分解,加速臭氧層的破壞,催化劑可降低最大的活化能來增大速率,則C1?主

要參與反應(yīng)②,故B錯誤;

C.化學(xué)反應(yīng)由反應(yīng)速率慢的一步反應(yīng)決定,則。3分解為。2的速率主要由反應(yīng)②決定,故c錯誤;

D.C1?是催化劑,只改變反應(yīng)歷程,不影響平衡,則。3分解為。2的平衡轉(zhuǎn)化率不變,故D錯誤;

故選:A?

10.Deacon曾提出在催化劑作用下,通過氧氣直接氧化氯化氫成功制備氯氣。該反應(yīng)具有一定的可逆性,

熱化學(xué)方程式可表示為4HCl(g)+O2(g)=2C"(g)+2H2O(g)AH=-116kJ-mo『。關(guān)于Deacon提出的制C12

的反應(yīng),下列有關(guān)說法正確的是

A.該反應(yīng)的△$>()

B.每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LCl2,放出58kJ的熱量

C.升高溫度,該反應(yīng)v(逆)增大,v(正)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動

D.斷裂4moiH-C1鍵的同時,有4moiH-0鍵生成,說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

【答案】B

【詳解】A.燧表示混亂度,氣體物質(zhì)的量越大,燧越大。該反應(yīng)是氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng),所以該反應(yīng)

的燧減小,即△$<(),A項錯誤;

B.根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,每生成2moic卜,放出116kJ的熱量,所以每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L(即

lmol)Cl2,放出58kJ的熱量,B項正確;

C.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,升高溫度,正逆反應(yīng)速率都增大,C項錯誤;

D.HC1是反應(yīng)物,用0是生成物,斷裂4moiH-C1鍵的同時,一定同時有4moiH-0鍵生成,所以該說法

不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項錯誤;

答案選B。

11.下列說法正確的是

A.化學(xué)平衡發(fā)生移動,化學(xué)平衡常數(shù)不一定改變

B.從綜合經(jīng)濟(jì)效益看,工業(yè)合成氨時,壓強(qiáng)越高越好,因?yàn)楦邏河欣诎睔獾纳?/p>

C.工業(yè)制取金屬鉀:Na⑴+KCl(l)UNaCl(l)+K(g),為了使K變成蒸氣從反應(yīng)混合物中分離出來,反

應(yīng)溫度越高越好

D.對于反應(yīng):H2NCOONH4(S)^CO2(g)+2NH3(g),在反應(yīng)容器中投入一定量的HzNCOONHKs)固體,

反應(yīng)一段時間后,當(dāng)C02的體積分?jǐn)?shù)不再改變時,則該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)

【答案】A

【詳解】A.如果溫度不變,化學(xué)平衡移動,平衡常數(shù)不會改變,如果溫度改變,化學(xué)平衡移動,平衡常數(shù)

必然改變,選項A正確;

B.工業(yè)合成氨時,要綜合各項條件(如材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求、需要消耗的動力、生產(chǎn)成本等)選取

合適的壓強(qiáng),并不一定壓強(qiáng)越高越好,選項B錯誤;

C.溫度過高,Na等物質(zhì)也可能氣化,另外還要考慮生產(chǎn)成本、裝置的耐熱性等問題,選項C錯誤;

D.反應(yīng)過程中,n(CO2):n(NH3)=1:2,始終保持不變,故CO?的體積分?jǐn)?shù)為定值,無法用于判斷該反應(yīng)

是否達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),選項D錯誤;

答案選A。

12.在甲、乙均為1L的恒容密閉容器中均充入2moiNO和2moicO,在恒溫和絕熱兩種條件下僅發(fā)生反應(yīng)

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)AH=-747kJ/mol,測得壓強(qiáng)變化如圖所示。下列說法錯誤的是

時間/min

A.甲容器中的反應(yīng)條件為絕熱

B.乙容器中0~4min內(nèi)v(NO)=0.4mol,L1,min1

C.a點(diǎn)放出的熱量為597.6kJ

D.Kb>Ka

【答案】D

【詳解】A.反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)UN2(g)+2CO2(g)為體積縮小的可逆反應(yīng),對于恒溫容器,隨著反應(yīng)的進(jìn)

行,氣體的分子數(shù)不斷減小,壓強(qiáng)不斷減小,對于絕熱容器,一方面平衡移動導(dǎo)致氣體分子數(shù)減小、壓強(qiáng)

減小,另一方面隨著反應(yīng)的進(jìn)行,不斷釋放熱量,溫度不斷升高,壓強(qiáng)不斷增大,在反應(yīng)初始階段,可能

會出現(xiàn)壓強(qiáng)增大的情況,所以甲曲線的反應(yīng)條件為絕熱,A正確;

1.6mol

B.乙容器中0?4min內(nèi),參加反應(yīng)NO的物質(zhì)的量為1.6moLu(NO尸IL=0.4mol?L-i?miiri,B正確;

4min

C.a點(diǎn)時,參加反應(yīng)NO的物質(zhì)的量為1.6moL放出的熱量為工絲生x747kJ/mol=597.6kJ,C正確;

D.曲線甲為絕熱條件下的壓強(qiáng)-時間關(guān)系曲線,曲線b為恒溫條件下的壓強(qiáng).時間關(guān)系曲線,隨著反應(yīng)的進(jìn)

行,絕熱容器內(nèi)混合氣的溫度不斷升高,則平衡常數(shù)不斷減小,所以KbVKa,D錯誤;

故選D。

13.在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)+yB(g)=zC(g),圖I表示200。(2時容器中A、B、C物

質(zhì)的量隨時間的變化,圖n表示200。(2和10(TC下平衡時C的體積分?jǐn)?shù)隨起始n(A):n(B)的變化關(guān)系。則下

列結(jié)論正確的是

yoo℃

X

100°c\

’起始時〃(Q):〃(B)

A.2001℃時,反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v(A)=0.02mol-LT仙吊-

B.圖n可知反應(yīng)xA(g)+yB(g)=zC(g)的AH>0,且a=0.5

C.若在圖I所示的平衡狀態(tài)下,再向體系中充入He,重新達(dá)到平衡前七>丫逆

D.20(TC時,向容器中充入31noiC,達(dá)到平衡時,C的體積分?jǐn)?shù)大于0.25

【答案】D

【詳解】A.200。(2時,反應(yīng)從開始到平衡的平均速率"評)=警詈=°-04moi1-良皿\故A錯誤;

B.由圖II可知,n(A):n(B)一定時,升高溫度,平衡時C的體積分?jǐn)?shù)增大,則平衡正向移動,故該反應(yīng)

為吸熱反應(yīng);由圖I可知,200。(3時平衡,A物質(zhì)的變化量為0.8moL0.4mol=0.4mol,B物質(zhì)的變化量

0.2mol,C物質(zhì)的變化量0.2mol,則表明該反應(yīng)為2A(g)+B(g)=C(g),由此可見,A、B起始物質(zhì)的量之

比剛好等于化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)之比,平衡時生成物C的體積分?jǐn)?shù)最大,A、B的起始物質(zhì)的量之比

=0.8mol:0.4mol=2,則a=2,故B錯誤;

C.恒容容器,向體系中充入He,平衡不移動,正逆速度仍然相等,C錯誤;

D.依據(jù)圖I,列出平衡三段式,計算得到200。(3時,C的體積分?jǐn)?shù),

2A(g)+B(g)=C(g)

起始(mol)0.80.40

轉(zhuǎn)化(mol)0.40.20.2

平衡(mol)0.40.20.2

nV

結(jié)合阿伏加德羅定律,同溫同壓時,所以C的體積分?jǐn)?shù)與C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等,均為

n

2V2

0.2mol

xlOO%=25%;

0.4mol+0.2mol+0.2mol

相同溫度下,若向該容器中單獨(dú)充入3moiC,該平衡與圖I所示平衡等效,C的體積分?jǐn)?shù)也為25%;但是,

當(dāng)向圖I所示平衡中再充入3moiC,相當(dāng)于對兩個等效的平衡加壓,使其存在于一個容器中,平衡向正反

應(yīng)方向移動,C的體積分?jǐn)?shù)增加,大于25%,一般以框圖的形式理解為

故合理選項為D。

14.我國科學(xué)家成功利用CO還原N0,從源頭上減少煤粉燃燒產(chǎn)生的大氣污染。一定溫度下,在1L的恒

容密閉容器中,充入ImolCO和ImolNO,反應(yīng)2C0(g)+2N0(g)UM(g)+2C0?(g)平衡時,測得

c(N2)=0.2mol/L,下列說法正確的是

A.升高溫度,正、逆反應(yīng)速率以相同倍數(shù)增大

B.加入催化劑使正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)活化能增大

C.若往容器中再通入ImolNO和ImolCO2,則此時v正〉v逆

D.若往容器中再通入2moic0和ImolNz,則此時v正>v逆

【答案】D

【分析】

一定溫度下,在1L的恒容密閉容器中,充入ImolCO和ImolNO,反應(yīng)2co(g)+2NO(g)UN2(g)+2CC)2(g)

平衡時,測得。的尸0.2mol/L,則可建立如下三段式:

2NO(g)+2C0(g)UN2(g)+2CO2(g)

起始量(mol/L)1.01.000

變化量(mol/L)0.40.40.20.4

平衡量(mol/L)0.60.60.20.4

【詳解】A.升高溫度,平衡一定發(fā)生移動,則正、逆反應(yīng)速率不同,增大的倍數(shù)不同,A不正確;

B.加入催化劑使正反應(yīng)速率加快,則該催化劑降低正反應(yīng)的活化能,則逆反應(yīng)活化能減小,B不正確;

07x142

C.若往容器中再通入ImolNO和ImolCCh,濃度商Qc=4—^=0.43>0.25,則此時平衡逆向移動,

1.62X0.62

VJE<VM,C不正確;

17x042

D.若往容器中再通入2moicO和ImolNz,則此時Qc=「~—=0.079<0.25,平衡正向移動,丫正>丫逆,

2.6x06

D正確;

故選D。

15.下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計或操作能達(dá)到有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

選項實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)設(shè)計或操作

A驗(yàn)證SO2的漂白性SO2通入酸性KMnCU溶液,觀察紫色是否褪去

向FeCb溶液和KSCN溶液反應(yīng)后的平衡體系中加入少量KC1固

B探究濃度對化學(xué)平衡的影響

體,觀察溶液顏色變化

比較濃硝酸和稀硝酸的氧化常溫下,向等體積的濃、稀硝酸中加入形狀、大小相同的鐵片,

C

性強(qiáng)弱觀察反應(yīng)的劇烈程度

驗(yàn)證乙烯與Br2是發(fā)生加成反向澳水中通入足量乙烯,并測定褪色前后水溶液的pH,比較其

D

應(yīng)還是取代反應(yīng)pH的變化

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【詳解】A.驗(yàn)證SO2的漂白性應(yīng)該是將其通入品紅溶液中,SO2使酸性高錦酸鉀溶液褪色,是因?yàn)镾O2具

有還原性,A錯誤;

B.氯化鐵和硫氧化鉀溶液反應(yīng)與氯離子無關(guān),故不能通過增加氯離子的濃度,來探究濃度對化學(xué)平衡的影

響,B錯誤;

C.常溫下,濃硝酸會使鐵鈍化,使反應(yīng)停止,故無法,C錯誤;

D.若澳與乙烯發(fā)生的是取代反應(yīng),產(chǎn)物中會有澳化氫生成,溶液的pH會下降,D正確;

故選D。

16.向一恒容密閉容器中加入ImolCH’和一定量的H?0,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)o

n(C%)、

CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比xx=溫度的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是

n(H2O)?

%

、

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