2014屆新人教課標Ⅰ高三化學(xué)一輪總復(fù)習資料word版:第七章 第2講

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1、 第2講 化學(xué)平衡狀態(tài) [考綱要求] 1.了解可逆反應(yīng)的定義。2.理解化學(xué)平衡的定義。3.理解影響化學(xué)平衡的因素。 考點一 可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 1.可逆反應(yīng) (1)定義 在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進行,同時又可以向逆反應(yīng)方向進行的化學(xué)反應(yīng)。 (2)特點 ①二同:a.相同條件下;b.正逆反應(yīng)同時進行。 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(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

2、持不變的狀態(tài)。 (2)化學(xué)平衡的建立 (3)平衡特點 1 / 36 深度思考 1.反應(yīng)2H2O2H2↑+O2↑是否為可逆反應(yīng)? 答案 不是可逆反應(yīng),因為兩個方向的反應(yīng)條件不同。 2.向含有2 mol的SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2+O22SO3,充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量______2 mol(填“<”、“>”或“=”,下同),SO2的物質(zhì)的量______0 mol,轉(zhuǎn)化率________100%。 答案 < > < 題組一 極端假設(shè)法解化學(xué)平衡狀態(tài)題的應(yīng)用 1.一定條件下,對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分

3、別為c1、c2、c3(均不為零),達到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,則下列判斷正確的是 (  ) A.c1∶c2=3∶1 B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為2∶3 C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等 D.c1的取值范圍為0 molL-1

4、在密閉容器中進行反應(yīng):X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.2 molL-1,在一定條件下,當反應(yīng)達到平衡時,各物質(zhì)的濃度有可能是 (  ) A.Z為0.3 molL-1 B.Y2為0.4 molL-1 C.X2為0.2 molL-1 D.Z為0.4 molL-1 答案 A  極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍 上述題目2可根據(jù)極端假設(shè)法判斷,假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進行到底,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)正向進行

5、到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g) 起始濃度(molL-1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(molL-1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(molL-1) 0 0.2 0.4 假設(shè)反應(yīng)逆向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g) 起始濃度(molL-1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(molL-1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(molL-1) 0.2 0.4 0 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)。

6、 題組二 化學(xué)平衡狀態(tài)標志的判斷 3.可逆反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在體積固定的密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志的是 (  ) ①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2 ②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài) ④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)?、莼旌蠚怏w的密度不再改變的狀態(tài) ⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài) ⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部 答案 A

7、 解析 ①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2,能說明達到平衡狀態(tài),②描述的都是正反應(yīng)方向的速率,無法判斷是否達到平衡狀態(tài);③無論達到平衡與否,同向的速率之比總是符合化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比;④混合氣體的顏色不變能夠說明達到了化學(xué)平衡狀態(tài);因容器體積固定,密度是一個常數(shù),所以⑤不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),容器的體積又固定,所以⑥⑦均能說明達到平衡。 4.下列說法可以證明H2(g)+I2(g)2HI(g)已達平衡狀態(tài)的是____________(填序號 )。 ①單位時間內(nèi)生成n mol H2的同時,生成n mol

8、HI?、谝粋€H—H 鍵斷裂的同時有 兩個H—I鍵斷裂?、郯俜趾縲(HI)=w(I2) ④反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)=v(HI)  ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1?、逌囟群腕w積一定時,某一生成物濃度不再變化  ⑦溫度和體積一定時,容器內(nèi)壓強不再變化 ⑧條件一定,混合氣體的平均相對分 子質(zhì)量不再變化?、釡囟群腕w積一定時,混合氣體顏色不再變化?、鉁囟群蛪簭娨? 定時,混合氣體的密度不再變化 答案?、冖蔻? 解析 (1)對于反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不等的可逆反應(yīng),可從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)鍵斷裂、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、轉(zhuǎn)化率、顏色、溫度、平均相對分子質(zhì)量、壓強、密度等來判斷

9、。 (2)對于反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)相等的可逆反應(yīng),可從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)鍵斷裂、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、轉(zhuǎn)化率、顏色、溫度等來判斷(此時平均相對分子質(zhì)量、壓強、密度不能作為判斷依據(jù))。 5.一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (  ) A.混合氣體的密度不再變化 B.反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分數(shù)不變 C.X的分解速率與Y的消耗速率相等 D.單位時間內(nèi)生成1 mol Y的同時生成2 mol X 答案 C 解析 X的分解速率與Y的消耗速率之比為2∶1時,才能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故C項說明

10、反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)。 6.在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當下列物理量不再變化時,能夠表明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是 (  ) A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 C.A的物質(zhì)的量濃度 D.氣體的總物質(zhì)的量 答案 B 解析 因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,故無論反應(yīng)是否平衡,混合氣體的壓強和氣體的總物質(zhì)的量都不改變;A為固態(tài),其物質(zhì)的量濃度為常數(shù);若反應(yīng)正向移動,混合氣體的質(zhì)量增加,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大,反之變小,故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。 7.在一定溫度下的某容積可

11、變的密閉容器中,建立下列化學(xué)平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)不能確定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (  ) A.體系的壓強不再發(fā)生變化 B.v正(CO)=v逆(H2O) C.生成n mol CO的同時生成n mol H2 D.1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵 答案 C 解析 不論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),生成n mol CO的同時都會生成n mol H2。 8.(2012山東理綜,29改編)已知N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

12、的是________。 答案 ad 解析 b項,對于一個特定反應(yīng),ΔH固定不變,不能作為判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù);c項,隨著反應(yīng)的進行,N2O4分解速率逐漸降低。 “兩審”“兩標志”突破化學(xué) 平衡狀態(tài)標志的判斷 1.“兩審” 一審題干條件,是恒溫恒容還是恒溫恒壓;二審反應(yīng)特點:①全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng);②有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。 2.“兩標志” (1)本質(zhì)標志 v正=v逆≠0。對于某一可逆反應(yīng)來說,正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。 (2)等價標志 ①全部是氣體參加的氣體體積可變的反應(yīng)

13、,體系的壓強、平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。 ②體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)保持不變。 ③對同一物質(zhì)而言,斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。 ④對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),體系的顏色不再隨時間而變化。例如,2NO2(g)N2O4(g)。 ⑤體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。 注意 以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標志: a.恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng),混合氣體的壓強或氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化。如2HI(g)I2(

14、g)+H2(g)。 b.全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng),體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化。如2HI(g)I2(g)+H2(g)。 c.全部是氣體參加的反應(yīng),恒容條件下體系的密度保持不變。 考點二 化學(xué)平衡的移動 1.概念 可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后,若反應(yīng)條件(如溫度、壓強、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,叫做化學(xué)平衡的移動。 2.過程 3.化學(xué)平衡移動與化學(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。 (2)v正=v逆:反應(yīng)達到平衡狀態(tài),

15、不發(fā)生平衡移動。 (3)v正

16、 催化劑 使用催化劑 平衡不移動 (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,以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。 5.幾種特殊情況 (1)當反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時,由于其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改變這些固體或液體的量,對化學(xué)平衡沒影響。 (2)對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相等的反應(yīng),壓強的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響程度是等同的,故平衡不移動。 (3)“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響 ①恒溫、恒容條件 原平衡體系體系總壓強增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動。

17、 ②恒溫、恒壓條件 (4)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強的影響。 深度思考 1.v正增大,平衡一定向正反應(yīng)方向移動嗎? 答案 不一定。只有v正>v逆時,才使平衡向正反應(yīng)方向移動。 2.某一可逆反應(yīng),一定條件下達到了平衡,①若化學(xué)反應(yīng)速率改變,平衡一定發(fā)生移動嗎?②若平衡發(fā)生移動,化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎? 答案?、俨灰欢?,如反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),增大壓強或使用催化劑,速率發(fā)生變化,但平衡不移動。 ②一定,化學(xué)平衡移動的根本原因就是外界條件改變,使v正≠v逆才發(fā)生移動的。 3.改變條件,平衡向正反應(yīng)方向移動,原料的轉(zhuǎn)化率一定提高嗎? 答案

18、 不一定,不能把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來,當反應(yīng)物總量不變時,平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高;當增大一種反應(yīng)物的濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動時,只會使其他的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。 4.升高溫度,化學(xué)平衡會向著吸熱反應(yīng)的方向移動,此時放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率會減小嗎? 答案 不會。因為升高溫度v吸和v放均增大,但二者增大的程度不同,v吸增大的程度大于v放增大的程度,故v吸和v放不再相等,v吸>v放,原平衡被破壞,平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動,直至建立新的平衡。降溫則相反。 題組一 選取措施使化學(xué)平衡定向移動 1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH

19、>0,當反應(yīng)達到平衡時,下列措施:①升溫?、诤闳萃ㄈ攵栊詺怏w ③增加CO濃度?、軠p壓?、菁哟呋瘎、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是 (  ) A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥ 答案 B 解析 該反應(yīng)為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。恒壓通入惰性氣體,相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度,將導(dǎo)致平衡逆向移動。 2.某溫度下,在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質(zhì)建立化學(xué)平衡后,改變條件對反應(yīng)[2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),ΔH<0]的正、

20、逆反應(yīng)速率的影響如圖所示: (1)加催化劑對反應(yīng)速率影響的圖像是________(填序號,下同),平衡________移動。 (2)升高溫度對反應(yīng)速率影響的圖像是________,平衡向________方向移動。 (3)增大反應(yīng)容器體積對反應(yīng)速率影響的圖像是________,平衡向________方向移動。 (4)增大O2的濃度對反應(yīng)速率影響的圖像是__________,平衡向________方向移動。 答案 (1)C 不 (2)A 逆反應(yīng) (3)D 逆反應(yīng) (4)B 正反應(yīng) 解析 (1)加入催化劑,正、逆反應(yīng)速率均增大,圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點”,且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上

21、;催化劑使正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同,則改變條件后的速率線應(yīng)該平行于橫坐標軸,圖像為C。 (2)升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點”且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上。因題給反應(yīng)的正反應(yīng)放熱,升溫平衡逆向移動,所以v正′

22、移動題目的一般思路 題組二 條件改變時化學(xué)平衡移動結(jié)果的判斷 3.對已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時,下列有關(guān)敘述正確的是 (  ) ①生成物的百分含量一定增加?、谏晌锏漠a(chǎn)量一定增加 ③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大?、芊磻?yīng)物的濃度一定降低 ⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率 ⑥使用了適宜的催化劑 A.②⑤ B.①② C.③⑤ D.④⑥ 答案 A 4.將NO2裝入帶活塞的密閉容器中,當反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后,改變下列一個條件,其中敘述正確的是 (  ) A.升高溫

23、度,氣體顏色加深,則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B.慢慢壓縮氣體體積,平衡向右移動,混合氣體顏色變淺 C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強增大,但小于原來的兩倍 D.恒溫恒容時,充入惰性氣體,壓強增大,平衡向右移動,混合氣體的顏色變淺 答案 C 解析 顏色加深平衡向左移動,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯誤;首先假設(shè)平衡不移動,加壓顏色加深,但平衡向右移動,使混合氣體顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺,但一定比原平衡的顏色深,B錯誤;同理C選項,首先假設(shè)平衡不移動,若體積減小一半,壓強為原來的兩倍,但平衡向右移動,使壓強在原平衡2倍的基礎(chǔ)上減小,正確;D選項體積不變,反應(yīng)物及生成物濃度不變,所以正逆反應(yīng)

24、速率均不變,平衡不移動,顏色無變化,錯誤。 5.(2009四川理綜,13)在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g) ΔH=Q kJmol-1。反應(yīng)達到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示: c(Y)/molL-1 溫度/℃ 氣體體積/L 1 2 4 100 1.00 0.75 0.53 200 1.20 0.90 0.63 300 1.30 1.00 0.70 下列說法正確的是 (  ) A.m>n B.Q<0 C.溫度不變,壓強增大,Y的質(zhì)量分數(shù)減少 D.

25、體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動 答案 C 解析 溫度不變時(假設(shè)100 ℃條件下),體積是1 L時,Y的物質(zhì)的量為1 mol,體積為2 L時,Y的物質(zhì)的量為0.75 molL-12 L=1.5 mol,體積為4 L時,Y的物質(zhì)的量為0.53 molL-14 L=2.12 mol,說明體積越小,壓強越大,Y的物質(zhì)的量越小,Y的質(zhì)量分數(shù)越小,平衡向生成X的方向進行,m0,B、D項錯誤。 6.某溫度下,反應(yīng)2A(g)B(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))在密閉容器中達到平衡,平

26、衡后c(A)/c(B)=a,若改變某一條件,足夠時間后反應(yīng)再次達到平衡狀態(tài),此時c(A)/c(B)=b,下列敘述正確的是 (  ) A.在該溫度下,保持容積固定不變,向容器內(nèi)補充了B氣體,則ab 答案 B 解析 A項中增加B氣體,相當于壓強增大,平衡正向移動,所以b

27、。 (1)壓強的影響實質(zhì)是濃度的影響,所以只有當這些“改變”造成濃度改變時,平衡才有可能移動。 (2)化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變,而不是“消滅”外界條件的改變,改變是不可逆轉(zhuǎn)的。新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。如①增大反應(yīng)物A的濃度,平衡右移,A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小,但達到新平衡時,A的濃度一定比原平衡大。②若將體系溫度從50 ℃升高到80 ℃,則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,達到新的平衡狀態(tài)時50 ℃

28、新的平衡時30 MPa

29、不同的狀態(tài)開始,只要達到平衡時條件(溫度、濃度、壓強等)完全相同,則可形成等效平衡。 深度思考 1.在等溫等容條件下,可逆反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g)+D(g) ΔH=-Q1 kJmol-1(Q1>0),起始物質(zhì)的量如下表所示: 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol (1)上述反應(yīng)達到平衡時,互為等效平衡的

30、是哪幾組?達到平衡后,哪些量相同? (2)達到平衡后,①放出的熱量為Q2 kJ,⑤吸收的熱量為Q3 kJ,則Q1、Q2、Q3的定量關(guān)系為________________。 答案 (1)①③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 (2)Q2+Q3=Q1 (教師用書)等溫、等容條件下,對于左右氣相物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)不等的可逆反應(yīng),改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒),其物質(zhì)的量對應(yīng)相同,則它們互為等效平衡。 2.在等溫等容條件下,可逆反應(yīng):2A(g)+

31、B(g)3C(g)+D(s)起始物質(zhì)的量如下表所示: 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol 上述反應(yīng)達到平衡時,互為等效平衡的是哪幾組?達到平衡后,哪些量相同? 答案 ①②③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在達到平衡后組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 (教師用書)等溫、等容條件下,對于左右氣相物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相

32、等的可逆反應(yīng),改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒),其物質(zhì)的量對應(yīng)成比例,則它們互為等效平衡。 3.在等溫等壓條件下,可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)起始物質(zhì)的量如下表所示: 序號 A B C D ① 2 mol 1 mol 0 0 ② 4 mol 2 mol 0 0 ③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol ④ 0 1 mol 3 mol 1 mol ⑤ 0 0 3 mol 1 mol 上述反應(yīng)達到平衡后,互為等效平衡的是哪幾組

33、?達到平衡后,哪些量相同? 答案?、佗冖邰莼榈刃胶?。表現(xiàn)在達到平衡后物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù))相同。 題組一 等溫、等容條件下等效平衡的應(yīng)用 1.在恒溫恒容的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)。Ⅰ.將3 mol A和2 mol B在一定條件下反應(yīng),達平衡時C的體積分數(shù)為a;Ⅱ.若起始時A、B、C投入的物質(zhì)的量分別為n(A)、n(B)、n(C),平衡時C的體積分數(shù)也為a。下列說法正確的是 (  ) A.若Ⅰ達平衡時,A、B、C各增加1 mol,則B的轉(zhuǎn)化率將一定增大 B.若向Ⅰ平衡體系中再加

34、入3 mol A和2 mol B,C的體積分數(shù)若大于a,可斷定x>4 C.若x=2,則Ⅱ體系起始物質(zhì)的量應(yīng)滿足3n(B)>n(A)+3 D.若Ⅱ體系起始物質(zhì)的量滿足3n(C)+8n(A)=12n(B),則可判斷x=4 答案 D 解析 這是恒溫恒容條件下的等效平衡,無論如何進行配比,只要把反應(yīng)一端按反應(yīng)計量數(shù)之比完全轉(zhuǎn)化為另一端的物質(zhì)后,相當于完全等同的起始量即可。A項,A、B、C各增加1 mol時,A與B不可能完全轉(zhuǎn)化為C,加入的B相對量大,A的轉(zhuǎn)化率增大,而B的轉(zhuǎn)化率將減小,錯誤;B項,在Ⅰ平衡體系中再加入3 mol A和2 mol B,相當于增大了體系的壓強,C的體積分數(shù)增大,說明

35、平衡向正反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)方向體積縮小,x<4,錯誤;C項,假設(shè)C完全轉(zhuǎn)化為A、B,則n(A)+3/2n(C)=3,n(B)+1/2n(C)=2,即3n(B)=n(A)+3,錯誤;D項,設(shè)C完全轉(zhuǎn)化為A、B,則xn(A)+3n(C)=3x,xn(B)+n(C)=2x,即2xn(A)+3n(C)=3xn(B),正確。 題組二 等溫、等壓條件下等效平衡的應(yīng)用 2.已知:t ℃時,2H(g)+Y(g)2I(g) ΔH=-196.6 kJmol-1,t ℃時,在一壓強恒定的密閉容器中,加入4 mol H和2 mol Y反應(yīng),達到平衡后,Y剩余0.2 mol。若在上面的平衡體系中,再加入1 m

36、ol氣態(tài)的I物質(zhì),t ℃時達到新的平衡, 此時H物質(zhì)的物質(zhì)的量n(H)為 (  ) A.0.8 mol B.0.6 mol C.0.5 mol D.0.2 mol 答案 C 解析 本題考查恒溫恒壓條件下等效平衡原理。根據(jù)反應(yīng)式知,“4 mol H和2 mol Y反應(yīng)達到平衡后,Y剩余0.2 mol”,即Y轉(zhuǎn)化了1.8 mol,根據(jù)化學(xué)計量數(shù)之比,H必轉(zhuǎn)化了3.6 mol,即H的轉(zhuǎn)化率等于Y的轉(zhuǎn)化率=100%=90%。       2H(g)+Y(g)2I(g) 起始(Ⅰ) 4 mol 2 mol 0 起始(Ⅱ)

37、 4 mol 2 mol 1 mol 起始(Ⅲ) 5 mol 2.5 mol 0 該可逆反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下反應(yīng),按起始(Ⅱ)與起始(Ⅲ)投料能達到同一平衡狀態(tài),而起始(Ⅰ)與起始(Ⅲ)達到的平衡狀態(tài)為等效平衡,即平衡時H的轉(zhuǎn)化率相等,故達到新平衡時剩余H的物質(zhì)的量為n(H)=5 mol(1-90%)=0.5 mol。 題組三 等溫、等容,等溫、等壓條件下等效平衡的比較應(yīng)用 3.有甲、乙兩容器,甲容器容積固定,乙容器容積可變。一定溫度下,在甲中加入2 mol N2、3 mol H2,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達到平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為m mo

38、l。 (1)相同溫度下,在乙中加入4 mol N2、6 mol H2,若乙的壓強始終與甲的壓強相等,乙中反應(yīng)達到平衡時,生成NH3的物質(zhì)的量為________mol(從下列各項中選擇,只填序號,下同);若乙的容積與甲的容積始終相等,乙中反應(yīng)達到平衡時,生成NH3的物質(zhì)的量為________mol。 A.小于m B.等于m C.在m~2m之間 D.等于2m E.大于2m (2)相同溫度下,保持乙的容積為甲的一半,并加入1 mol NH3,要使乙中反應(yīng)達到平衡時,各物質(zhì)的體積分數(shù)與上述甲容器中達到平衡時相同,則起始時應(yīng)加入______mol N2和________mol H2。 答

39、案 (1)D E (2)0.5 0 解析 (1)由于甲容器定容,而乙容器定壓,它們的壓強相等,達到平衡時,乙的容積應(yīng)該為甲的兩倍,生成的NH3的物質(zhì)的量應(yīng)該等于2m mol。當甲、乙兩容器的體積相等時,相當于將建立等效平衡后的乙容器壓縮,故乙中NH3的物質(zhì)的量大于 2m mol。 (2)乙的容積為甲的一半時,要建立與甲一樣的平衡,只有乙中的投入量是甲的一半才行,故乙中應(yīng)該投入N2為(1-0.5) mol=0.5 mol,H2為(1.5-1.5) mol=0 mol。  等效平衡判斷“四步曲” 第一步,看,觀察可逆反應(yīng)特點(物質(zhì)狀態(tài)、氣體分子數(shù)),判斷反應(yīng)是前后

40、等氣體分子數(shù)的可逆反應(yīng)還是反應(yīng)前后不等氣體分子數(shù)的可逆反應(yīng);第二步,挖,挖掘題目條件,區(qū)分恒溫恒容和恒溫恒壓,注意密閉容器不等于恒容容器;第三步,倒,采用一邊倒法,將起始物質(zhì)轉(zhuǎn)化成一邊的物質(zhì);第四步,聯(lián),聯(lián)系等效平衡判斷依據(jù),結(jié)合題目條件判斷是否達到等效平衡。 1.[2012海南,15(3)]可逆反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)。判斷該反應(yīng)是否達到平衡的依據(jù)為__________(填正確選項前的字母): a.壓強不隨時間改變 b.氣體的密度不隨時間改變 c.c(A)不隨時間改變 d.單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等 答案 c 2.(2010安徽理綜,10)低

41、溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為 2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH<0 在恒容的密閉容器中,下列有關(guān)說法正確的是 (  ) A.平衡時,其他條件不變,升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 B.平衡時,其他條件不變,增加NH3的濃度,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小 C.單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1∶2時,反應(yīng)達到平衡 D.其他條件不變,使用高效催化劑,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大 答案 C 解析 由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度時,平衡左移,該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,A錯;增大一種反應(yīng)物的濃度,自身的轉(zhuǎn)化率降

42、低,而另外反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,故B不正確;單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量之比為1∶2時,說明v正=v逆,反應(yīng)達到平衡,C正確;催化劑只能改變反應(yīng)速率,不能使平衡發(fā)生移動,即不能改變轉(zhuǎn)化率,D錯。 3.(2012大綱全國卷,8)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得,其中的 一步反應(yīng)為 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0 反應(yīng)達到平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是 (  ) A.增加壓強 B.降低溫度 C.增大CO 的濃度 D.更換催化劑 答案 B 解析 特別注意:一般來說,有兩種及兩種以上反應(yīng)物的可

43、逆反應(yīng)中,在其他條件不變時,增大其中一種反應(yīng)物的濃度,能使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率升高,但其本身的轉(zhuǎn)化率反而降低,故C項錯誤;A.因該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等的反應(yīng),故增加壓強只能縮短反應(yīng)達到平衡的時間,并不能使該平衡發(fā)生移動,因而無法提高CO的轉(zhuǎn)化率;B.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度能使平衡向右移動,從而提高CO的轉(zhuǎn)化率;D.催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)的速率,改變可逆反應(yīng)達到平衡的時間,不能提高CO的轉(zhuǎn)化率。 4.(2012四川理綜,12)在體積恒定的密閉容器中,一定量的SO2與1.100 mol O2在催化劑作用下加熱到600 ℃發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3 ΔH<0。當氣體的物質(zhì)的量減

44、少0.315 mol時反應(yīng)達到平衡,在相同溫度下測得氣體壓強為反應(yīng)前的82.5%。下列有關(guān)敘述正確的是 (  ) A.當SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時反應(yīng)達到平衡 B.降低溫度,正反應(yīng)速率減小程度比逆反應(yīng)速率減小程度大 C.將平衡混合氣體通入過量BaCl2溶液中,得到沉淀的質(zhì)量為161.980 g D.達到平衡時,SO2的轉(zhuǎn)化率為90% 答案 D 解析 本題的解題關(guān)鍵有:(1)明確化學(xué)平衡移動的方向與反應(yīng)速率的關(guān)系;(2)會利用差量法確定參加反應(yīng)的物質(zhì)的量;(3)要知道SO2與BaCl2不反應(yīng),原因是弱酸不能制強酸。SO3的生成速率和SO2的消耗速率

45、都是正反應(yīng)速率,故A錯;因正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度時平衡正向移動,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,是正反應(yīng)速率減小的程度小的原因,故B錯;氣體的物質(zhì)的量減少了0.315 mol,據(jù)差量法可知,反應(yīng)的SO2為0.63 mol,反應(yīng)的O2為0.315 mol,生成的SO3為0.63 mol,設(shè)SO2開始時的物質(zhì)的量為a mol,列出量的關(guān)系為          2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 起始的物質(zhì)的量/mol a 1.100 0 轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/mol 0.63 0.315 0.63 平衡的物質(zhì)的量/mol a-0.63 0.

46、785 0.63 據(jù)平衡時的壓強為反應(yīng)前的82.5%,列出:=0.825,解得a=0.7,故SO2的轉(zhuǎn)化率為100%=90%,故D正確。 平衡時,將混合氣體通入BaCl2溶液中,只有SO3生成沉淀,沉淀的物質(zhì)的量與SO3的相等,為0.63 mol,沉淀的質(zhì)量為0.63 mol233 gmol-1=146.79 g,故C錯。 5.[2011山東理綜,28(3)]CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)ΔH________0(填“>”或“<”)。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3104

47、kPa左右,選擇此壓強的理由是_______________________________________________。 答案 < 在1.3104 kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大,同時生產(chǎn)成本增加,得不償失 解析 從圖像來看,隨著溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率變小,故ΔH<0,綜合溫度、壓強對CO轉(zhuǎn)化率的影響來看,在題給壓強下,CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大,不必再增大壓強。 6.[2010江蘇,17(1)]用氨水可使燃煤煙氣脫硫,其原理為用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4,化學(xué)反應(yīng)為2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3 (

48、NH4)2SO3+SO2+H2O===2NH4HSO3 能提高燃煤煙氣中SO2去除率的措施有________(填字母)。 A.增大氨水濃度 B.升高反應(yīng)溫度 C.使燃煤煙氣與氨水充分接觸 D.通入空氣使HSO轉(zhuǎn)化為SO 采用上述方法脫硫,并不需要預(yù)先除去燃煤煙氣中大量的CO2,原因是________(用離子方程式表示)。 答案 AC HCO+SO2===CO2+HSO 解析 增大氨水濃度,使燃煤煙氣與氨水充分接觸,都能有效提高SO2的去除率;升高溫度,不利于SO2的溶解,生成物在高溫下也易分解;D項,通入空氣,空氣中的CO2會消耗氨水,不利于SO2的吸收,故選A、C。

49、 H2SO3的酸性強于H2CO3,抑制CO2的溶解,原理為 HCO+SO2===CO2+HSO。 7.[2011新課標全國卷,27(3)(4)](3)在容積為2 L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的情況下,考察溫度對反應(yīng)的影響 ,實驗結(jié)果如下圖所示(注:T1、T2均大于300 ℃): 下列說法正確的是____(填序號) ①溫度為T1時,從反應(yīng)開始到平衡,生成甲醇的平均速率為 v(CH3OH)=molL-1min-1 ②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小 ③該反應(yīng)為放熱反應(yīng) ④處于A點的反應(yīng)體系從T1變到T2,達到平衡時增大 (4)在T1溫度時,將1

50、mol CO2和3 mol H2充入一密閉恒容容器中,充分反應(yīng)達到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為α,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為____。 答案 (3)③④ (4)(2-α)/2 解析 (3)v(CH3OH)==molL-1min-1,①錯誤。溫度越高反應(yīng)速率越快,先達到平衡,則T2>T1。該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,增大,②錯誤,③、④正確。 (4)T1>300 ℃,此時甲醇和水都為氣態(tài),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式:      CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始物質(zhì)的量(mol) 1 3 0 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的

51、量(mol) α 3α α α 平衡物質(zhì)的量(mol) 1-α 3-3α α α 壓強之比等于物質(zhì)的量之比,則p平/p始=(4-2α)/4=(2-α)/2。 1.用于凈化汽車尾氣的反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知該反應(yīng)在570 K時的平衡常數(shù)為11059,但反應(yīng)速率極慢。下列說法正確的是 (  ) A.裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO B.提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度 C.增大壓強,上述平衡右移,故可通過增壓的方法提高尾氣凈化效率 D.提高尾氣凈化效率

52、的最佳途徑是使用高效催化劑 答案 D 解析 因為該反應(yīng)是可逆反應(yīng),不可能進行到底,A錯誤;由題干知570 K時反應(yīng)速率較慢,B錯誤;因平衡常數(shù)已經(jīng)較大,增大壓強雖然平衡正向移動,但對設(shè)備要求更高,故應(yīng)通過提高反應(yīng)速率而提高凈化效率,故C錯誤,D正確。 2.一定條件下的密閉容器中有如下反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9 kJmol-1,下列敘述正確的是 (  ) A.4 mol NH3和5 mol O2反應(yīng),達到平衡時放出熱量為905.9 kJ B.平衡時v正(O2)=v逆(NO) C.平衡后減小壓強,混合氣體平均摩爾

53、質(zhì)量增大 D.平衡后升高溫度,混合氣體中NO含量降低 答案 D 解析 A項,由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),故達到平衡時反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物,放出熱量小于905.9 kJ,不正確;B項,反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式前的計量數(shù)之比,所以平衡時的正逆反應(yīng)速率關(guān)系應(yīng)為v正(O2)=v逆(NO),故不正確;C項,減小壓強,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,氣體總質(zhì)量不變,而氣體總的物質(zhì)的量增大,則平均摩爾質(zhì)量減小,不正確;D項,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫,化學(xué)平衡逆向移動,NO含量降低,正確。 3.反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJmol-1,在溫度為T1、 T2時,平衡體系中NO2的體

54、積分數(shù)隨壓強的變化曲線如圖所 示。下列說法正確的是 (  ) A.a(chǎn)、c兩點的反應(yīng)速率:a>c B.a(chǎn)、c兩點氣體的顏色:a深,c淺 C.由狀態(tài)b到狀態(tài)a,可以用加熱的方法 D.a(chǎn)、c兩點氣體的平均相對分子質(zhì)量:a>c 答案 C 解析 c點壓強大于a點壓強,故反應(yīng)速率a

55、2 min后達到平衡,測得生成1.6 mol C,下列說法正確的是 (  ) A.前2 min D的平均反應(yīng)速率為0.2 molL-1min-1 B.此時,B的平衡轉(zhuǎn)化率是40% C.增大該體系的壓強,平衡不移動,化學(xué)平衡常數(shù)不變 D.增加B,平衡向右移動,B的平衡轉(zhuǎn)化率增大 答案 B 解析 生成1.6 mol C的同時消耗0.8 mol B、生成0.4 mol D,則前2 min,v(D)==0.1 molL-1min-1,B的平衡轉(zhuǎn)化率為100%=40%,A錯、B對;增大該體系的壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,但平衡常數(shù)不變,C錯;增加B,平衡向右移動,

56、A的平衡轉(zhuǎn)化率增大但B的平衡轉(zhuǎn)化率減小,D錯。 5.在相同溫度下,將H2和N2兩種氣體按不同比例通入相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3H2+N22NH3。表示起始時H2和N2的物質(zhì)的量之比,且起始時H2和N2的物質(zhì)的量之和相等。下列圖像正確的是 (  ) 答案 D 解析 A中,隨著的增大,氫氣含量增多,氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低,A錯誤;隨著的增大,氫氣含量增多,混合氣體的質(zhì)量減小,B錯誤;隨著的增大,氫氣含量增多,氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率增大,C錯誤;隨著的增大,氫氣含量增多,混合氣體的質(zhì)量減小,則混合氣體的密度減小,D正確。 6.在體積、溫度都相同的條件下,反應(yīng)2

57、A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)分別從下列兩條途徑建立平衡: Ⅰ.A、B的起始物質(zhì)的量均為2 mol; Ⅱ.C、D的起始物質(zhì)的量分別為2 mol和6 mol。 以下敘述中不正確的是 (  ) A.Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時,體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同 B.Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到平衡時,體系內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量相同 C.達平衡時,Ⅰ途徑的反應(yīng)速率vA等于Ⅱ途徑的反應(yīng)速率vA D.達平衡時,Ⅰ途徑所得混合氣體的密度為Ⅱ途徑所得混合氣體密度的 答案 C 解析 途徑Ⅱ中2 mol C和6 mol D按方程式轉(zhuǎn)化為A、B,相當于4 mol A和

58、4 mol B,該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),故在恒溫、恒容條件下,途徑Ⅰ和途徑Ⅱ?qū)⒔⒌刃胶?,A、B均正確;因為途徑Ⅱ達平衡時各組分的濃度為途徑Ⅰ的兩倍,達平衡時途徑Ⅰ的反應(yīng)速率vA小于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率vA,C錯誤。 7.將一定量的氨基甲酸銨固體置于某容積恒定的真空容器中,發(fā)生反應(yīng):H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),在不同溫度下,該反應(yīng)達平衡狀態(tài)時的部分數(shù)據(jù)如表所示。下列說法正確的是 (  ) 溫度 平衡濃度(molL-1) c(NH3) c(CO2) T1 0.1 T2 0.1 A.若T2>T1,則該反應(yīng)的ΔH

59、<0 B.向容器中充入N2,H2NCOONH4質(zhì)量增加 C.NH3體積分數(shù)不變時,說明該反應(yīng)達到平衡 D.T1、T2時,轉(zhuǎn)化的H2NCOONH4的物質(zhì)的量Δn(T2)=2Δn(T1) 答案 D 解析 無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),NH3的體積分數(shù)都是,故C錯誤;T2時c(NH3)、c(CO2)都是T1時的2倍,容器的容積又恒定不變,所以T2時轉(zhuǎn)化的H2NCOONH4是T1時的2倍,D正確。 8.相同溫度下,容積相同的甲、乙、丙3個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJmol-1。實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

60、 容器 起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol SO2 O2 SO3 Ar 達到平衡時體系能量的變化 甲 2 1 0 0 放出熱量:Q1 乙 1.8 0.9 0.2 0 放出熱量:Q2 丙 1.8 0.9 0.2 0.1 放出熱量:Q3 下列敘述正確的是 (  ) A.Q1=Q2=Q3=197 kJ B.達到平衡時,丙容器中SO2的體積分數(shù)最大 C.甲、乙、丙3個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等 D.若在上述條件下反應(yīng)生成2 mol SO3(s)的反應(yīng)熱為ΔH1,則ΔH1>-197 kJmol-1 答案 C 解析 A項,

61、Q1>Q2=Q3,錯誤;B項,甲、乙、丙等效平衡,SO2的體積分數(shù)相等,錯誤;C項,由于溫度一樣,甲、乙、丙3個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等,正確;D項,SO3(g)―→SO3(s)放出熱量,所以ΔH1<-197 kJmol-1,錯誤。 9.在相同溫度下,體積均為1 L的四個密閉容器中,保持溫度和容積不變,以四種不同的投料方式進行反應(yīng)。平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJmol-1)。 容器 甲 乙 丙 丁 起始投料量 2 mol SO2+1 mol O2 1 mol SO2+0.5 mol O2 2 mol SO3

62、 2 mol SO2+2 mol O2 反應(yīng)放出或吸收的熱量(kJ) a b c d 平衡時c(SO3) (molL-1) e f g h 下列關(guān)系正確的是 (  ) A.a(chǎn)=c;e=g B.a(chǎn)>2b;e>2f C.a(chǎn)>d;e>h D.c+98.3e>196.6 答案 B 解析 A項,甲容器起始時反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,而丙容器起始時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,雖然最后是等效平衡,但a+c=196.6,故不正確;B項,若將甲容器擴大為原來的2倍,則達平衡時甲與乙容器的濃度相等,但放出的熱量是乙的2倍,現(xiàn)將甲容器再恢復(fù)為原來的

63、體積,即加壓,平衡向正反應(yīng)方向移動,則放熱又增多,故有a>2b,同理有e>2f,正確;C項,丁中的O2可看作是在甲平衡后再充入1 mol O2,則平衡正向移動,放熱增多,即有a

64、Jmol-1。 (1)下列各項中能說明該反應(yīng)已達化學(xué)平衡狀態(tài)的是__________(填字母序號)。 a.v消耗(SiF4)=4v生成(HF) b.容器內(nèi)氣體壓強不再變化 c.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化 d.HF的體積分數(shù)不再變化 (2)反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)如下表(表中t2>t1)所示。 反應(yīng)時間/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 2.40 t1 0.80 a t2 b 1.60 通過a或b的值及化學(xué)平衡原理說明t1時反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài):__________。 (3)若只改變一個條件使上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變大

65、,該反應(yīng)________(填序號)。 a.一定向正反應(yīng)方向移動 b.一定向逆反應(yīng)方向移動 c.一定是減小壓強造成的 d.一定是升高溫度造成的 e.SiF4的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大 答案 (1)bcd (2)a=1.60(或b=0.80),說明在一定條件下,t1~t2時各組分的濃度(或物質(zhì)的量)均已不再發(fā)生改變,則t1時反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài) (3)ade 解析 (2)0~t1 min,反應(yīng)消耗的SiF4為0.40 mol,根據(jù)已知反應(yīng)可確定消耗的H2O為0.80 mol,故a=1.60 mol,t2 min時,H2O仍為1.60 mol,故b=0.80 mol。由此可判

66、斷t1時該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)。 11.在一個體積為2 L的密閉容器中,高溫下發(fā)生反應(yīng):Fe(s) +CO2(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物質(zhì)的量 (mol)隨時間(min)的變化關(guān)系如圖所示。 (1)反應(yīng)在1 min時第一次達到平衡狀態(tài),固體的質(zhì)量增 加了3.2 g。用CO2的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(CO2) =__________。 (2)反應(yīng)進行至2 min時,若只改變溫度,曲線發(fā)生的變 化如圖所示,3 min時再次達到平衡,則ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)5 min時再充入一定量的CO(g),平衡發(fā)生移動。下列說法正確的是________(填寫編號)。 a.v正先增大后減小 b.v正先減小后增大 c.v逆先增大后減小 d.v逆先減小后增大 表示n(CO2)變化的曲線是__________(填寫圖中曲線的字母編號)。 (4)請用固態(tài)物質(zhì)的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已經(jīng)

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