高考化学总复习第七单元第2讲化学平衡状态化学平衡的移动教案新人教版.docx

第2讲化学平衡状态化学平衡的移动一、化学平衡1.可逆反应(1)定义:条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。(2)特点a.反应物和生成物同时存在。b.任一反应物的转化率100%。c.在一定条件下可达平衡状态。2.化学平衡(1)建立过程a.反应刚开始时,反应物浓度最大,反应速率最大;生成物浓度为0,反应速率为0。b.随着反应的进行,反应物浓度逐渐,正反应速率逐渐;生成物浓度逐渐,逆反应速率逐渐。最终正、逆反应速率,达到平衡状态,此时反应体系中各物质的浓度均保持不变。(2)特点二、外界因素对化学平衡的影响1.化学平衡移动的过程2.平衡移动方向与反应速率的关系(1)v(正)v(逆),平衡正向移动。(2)v(正)v(逆),平衡不移动。(3)v(正)v(逆),平衡逆向移动。3.外界因素对化学平衡的影响如一定温度下,密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=正向逆向减小增大不吸热反应放热反应不能向右向左不向左1.化学平衡状态判断的2个根本依据(1)v(正)=v(逆)。(2)各组分浓度或质量保持不变。2.化学平衡的5个特征逆、等、动、定、变。3.影响化学平衡移动的3个外界因素(1)浓度;(2)压强;(3)温度。4.正确理解2个定义式(1)气体的密度=m(总)V(容器体积)。(2)气体的平均相对分子质量M=m(总)n(总)。见自学听讲P131可逆反应与化学平衡状态1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)2H2O2H2+O2为可逆反应。()(2)化学反应达到平衡状态时,各组分的浓度、百分含量保持不变,但不一定相等。()(3)反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),当压强不随时间而变时,说明反应已达平衡状态。()(4)在已达到平衡的可逆反应2SO2+O22SO3中,充入一段时间18O2后,18O存在于二氧化硫、氧气和三氧化硫中。()(5)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变。()(6)对于反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g),在恒温、恒容或恒温、恒压条件下,密度不变均不能作为达到化学平衡状态的标志。()(7)在2 L密闭容器内,800 时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,当容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2.已知可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),回答下列问题。(1)现向恒容密闭容器中充入含18O的氧气,达到平衡后,18O存在于中;达到平衡的过程中,正反应速率逐渐(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)下列能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)。a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内气体总物质的量保持不变c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器内气体的密度保持不变答案(1)NO、O2、NO2;减小(2)bc一、极端假设法确定可逆反应中各物质的浓度范围采用极端假设法确定可逆反应中各物质的浓度范围,即假设反应正向或者逆向能够进行到底,从而求出各种物质浓度的最大值和最小值,从而确定各物质的范围。二、判断化学平衡的方法1.逆向相等、变量不变(1)“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。(2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。2.两标志本质标志、等价标志(1)本质标志:v(正)=v(逆)0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。(2)等价标志全部是气体参加的非等体积反应,体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。对同一物质而言,断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。对于有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化。例如,2NO2(g)N2O4(g)。体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。绝热体系的温度不变,说明反应处于平衡状态。1.在一个密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL-1、0.2 molL-1、0.2 molL-1,当反应达到平衡时,可能出现的数据是()。A.c(SO3)=0.4 molL-1B.c(SO2)=c(SO3)=0.15 molL-1C.c(SO2)=0.25 molL-1D.c(SO2)+c(SO3)=0.5 molL-1解析2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)c(某时刻)0.2 molL-10.2 molL-10.2 molL-1c(向右进行完全)00.1 molL-10.4 molL-1c(向左进行完全)0.4 molL-10.3 molL-10由于反应为可逆反应,SO3的浓度一定小于0.4 molL-1,故A项错误;SO2与SO3浓度不会均为0.15 molL-1,故B项错误;由于反应为可逆反应,0c(SO2)0.4 molL-1,则可能为0.25 molL-1,故C项正确;根据硫元素守恒可知,c(SO2)+c(SO3)=0.4 molL-1,故D项错误。答案C2.一定条件下,对于可逆反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,则下列判断正确的是()。A.c1c2=31B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为23C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0c10.14 molL-1解析平衡浓度之比为13,转化浓度之比也为13,故c1c2=13,X、Y的平衡转化率相等,A、C两项不正确;平衡时Y、Z的生成速率之比应为32,B项不正确;由可逆反应的特点可知0c10,其他条件不变时,升高温度,v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大。()(6)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。()(7)往平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅。()(8)对于反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系,增大加强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2.(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0,不改变其他条件的情况下,下列说法合理的是()。A.加入催化剂,反应途径将发生改变,H也将随之改变B.升高温度,正、逆反应速率都增大,H2S的分解率也增大C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低D.若体系恒容,注入一些H2后达新平衡,与原平衡相比H2浓度将减小解析焓变是一个状态函数,与反应发生的途径无关,A项错误;温度升高,正、逆反应速率均增大,因该反应的正反应是吸热反应,故平衡正向移动,H2S的分解率增大,B项正确;该反应的正反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,逆反应是放热反应,会使体系温度升高,C项错误;向恒容体系中注入H2,反应将向H2浓度降低的方向移动,但不能消除这种改变,最终H2的浓度会增大,D项错误。答案B3.对于一定条件下的可逆反应甲:A(g)+B(g)C(g)H0乙:A(s)+B(g)C(g)H0达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题:(1)升高温度,平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”):甲;乙;丙。此时反应体系的温度均比原来(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”):甲;乙;丙。(2)增大压强,使体系体积缩小为原来的12。平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”):甲;乙;丙。设三者压缩之前的压强分别为p甲、p乙、p丙,压缩之后的平衡压强分别为p甲、p乙、p丙,则p甲与p甲,p乙与p乙,p丙与p丙的关系分别为:甲;乙;丙。混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”):甲;乙;丙。解析(1)反应甲是放热反应,反应乙是放热反应,反应丙是吸热反应。升高温度平衡将向吸热方向移动,故反应甲、乙向逆反应方向移动,反应丙向正反应方向移动。可逆反应只能减弱“升温”的变化,故三个反应体系的温度最终都升高了。反应甲中混合气体的总质量不变,物质的量增大,故混合气体的平均相对分子质量减小;反应乙中气体的总物质的量不变,但是“气体C”会转化为固体A,故平均相对分子质量减小;反应丙中气体的质量和气体的物质的量均不变,平均相对分子质量不变。(2)加压使体系体积缩小为原来的12,反应甲是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动;反应乙、反应丙是气体体积不变的反应,增大压强两个反应均不移动。根据平衡移动原理,反应甲达到平衡时:p甲p甲2p甲。反应乙、丙的压强均增大一倍。反应甲的正反应方向是气体物质的量减小的方向,故气体的平均相对分子质量增大。反应乙、丙不发生变化,平均相对分子质量不变。答案(1)向左;向左;向右;高;减小;减小;不变(2)向右;不移动;不移动p甲p甲2p甲;p乙=2p乙;p丙=2p丙增大;不变;不变4.在0.1 MPa、300 条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H0。(1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是(填字母)。A.c(H2)减小B.正反应速率加快,逆反应速率减慢C.反应物转化率增大D.重新达到平衡时,c(H2)c(CH3OH)减小(2)若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是(填字母)。A.升高温度B.将CH3OH从体系中分离C.充入He,使体系总压强增大解析(1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应,缩小体积,平衡正向移动,c(H2)增大,正、逆反应速率均增大,因此A、B两项均不正确。(2)由于正反应是放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,CH3OH的产率降低;体积不变,充入He,平衡不移动。答案(1)CD(2)B化学平衡图像1.某温度下,在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件对反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0的正、逆反应速率的影响如图所示:(1)加催化剂对反应速率影响的图像是,平衡移动。(2)升高温度对反应速率影响的图像是,平衡移动。(3)增大反应容器的体积对反应速率影响的图像是,平衡移动。(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是,平衡移动。解析(1)加入催化剂,正、逆反应速率均增大,图像上应该出现“断点”,且应在原平衡的反应速率之上。催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同,则改变条件后的速率线应该平行于横坐标轴,图像为C。(2)升高温度,正、逆反应速率均增大,图像上应该出现“断点”,且应在原平衡的反应速率之上。因题给反应的正反应放热,升温平衡逆向移动,所以v正v逆,图像为A。(3)增大反应容器体积即减小压强,正、逆反应速率均减小,图像上应该出现“断点”,且应在原平衡的反应速率之下。因减小压强平衡逆向移动,所以v正”“”“”“”“”“T1。若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短,图B中p1p2。若为使用催化剂引起,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短,图C中a使用催化剂。图A中,T2T1,升高温度,A降低,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应。图B中,p1p2,增大压强,A升高,平衡向正反应方向移动,则正反应为气体体积缩小的反应。(2)可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法,在图D中作垂直线,即能分析出正反应为放热反应。也可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率变化来判断平衡移动的方向,从而确定反应的化学方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图D中任取一条温度曲线研究,压强增大,A增大,平衡向正反应方向移动,正反应为气体体积减小的反应。(3)图A的纵坐标为物质A的百分含量,可知温度升高物质A的含量降低,说明该平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应。图B中压强增大,平衡后物质A的百分含量增大,说明平衡逆向移动,故正反应为气体体积增大的反应。根据等压线,温度升高物质A的百分含量降低,则平衡正向移动,则该反应为吸热反应。压强增大,物质A的百分含量增大,说明平衡向逆反应方向移动(气体体积减小方向),则正反应为气体体积增大的反应。答案(1);a放;(2)放;(3)吸;吸;化学平衡图像的分析1.先拐先平。例如,在转化率时间图像上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化是由温度高还是压强大引起的。2.定一议二。当图像中有三个量时,先固定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。3.化学平衡图像题一般解题思路这类题目是讨论自变量x(如时间、温度、压强等)与函数值y(如物质的量、浓度、质量分数、转化率等)之间的定量或定性关系。因此,要运用数学方法解决此类题目。1.密闭容器中进行的可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是()。A.T1T2,p1c,正反应为吸热反应B.T1T2,p1p2,a+bc,正反应为吸热反应C.T1p2,a+bT2,p1p2,a+bc,正反应为放热反应解析由(T1,p1)和(T1,p2)两条曲线可以看出:温度(T1)相同,但压强为p2时先出现“拐点”,达到平衡所需的时间短,即反应速率大,所以p2p1;压强较大(压强为p2)时对应的w(B)较大,说明增大压强平衡逆向移动,则a+bT2;温度较高(温度为T1)时对应的w(B)较小,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应。答案B2.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量):根据以上规律,判断下列结论正确的是()。A.反应:H0,p2p1B.反应:H0,T1T2C.反应:H0,T2T1或H0,T2T1D.反应:HT1解析由反应的图像可知,温度越高,反应物A的转化率越小,故Hp1,A项错误。由反应的图像中反应达到平衡的时间可知T1T2,由图像信息可知,T2时生成物C的浓度高,即降低温度有利于平衡正向移动,故H0,B项错误。反应,若H0,温度降低,转化率增大,由图像信息可知,T2时生成物C的平衡体积分数大,故T20,温度升高,转化率增大,由图像信息可知,T2时生成物C的平衡体积分数大,故T2T1,C项正确。反应,H0,反应放热,升高温度时,A的平衡转化率降低,故T2T1,D项错误。答案C3.在某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示。下列说法中正确的是()。A.2030 min内温度、压强不变,40 min时温度不变,增大压强B.前8 min A的平均反应速率为0.08 molL-1s-1C.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应D.2040 min内该反应的温度不变解析第30 min时,A、B、C的浓度均突然减小,说明此时应为增大容器体积,减小压强;第40 min时正、逆反应速率同时增大且平衡逆向移动,说明此时反应温度升高,A项错误。前8 min A的平均反应速率为(2.00-1.36)molL-1480 s0.00133 molL-1s-1,B项错误;由A、B、C三种物质单位时间内物质的量浓度变化可知,化学方程式中的x=1,而第40 min时平衡逆向移动,说明正反应放热,C项错误;2040 min内该平衡没有发生移动,故反应温度没有改变,D项正确。答案D1.(2018年天津理综,5)室温下,向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是()。A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60 ,可缩短反应达到平衡的时间解析加入NaOH,会中和HBr,平衡逆向移动,可增大乙醇的物质的量,A项正确;增大HBr浓度,平衡正向移动,有利于生成C2H5Br,B项正确;若反应物增大至2 mol,实际上就是将反应物的浓度都增大至原来的2倍,比例不变(两次实验反应物的比例都是11,等于方程式中的化学计量数之比),只要反应物的投料比等于化学计量数之比,达平衡时反应物的转化率一定是相等的,所以两种反应物的转化率一定是11,C项正确;若起始温度提高至60 ,C2H5Br会挥发,平衡不断正向移动,一直无法达到新的平衡,则反应达到平衡的时间延长,D项错误。答案D2.(2017年海南,11,)(双选)已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0。在一定温度和压强下于密闭容器中,反应达到平衡。下列叙述正确的是()。A.升高温度,K减小B.减小压强,n(CO2)增加C.更换高效催化剂,(CO)增大D.充入一定量的氮气,n(H2)不变解析Hv(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高解析(1)氯气与硝酸银发生氧化还原反应,其中化合价能升高的只有氯元素和氧元素,由于得到了N2O5,氮元素化合价没有变化,因此在该反应中氯气作氧化剂,被氧化的是氧元素,则生成O2。(2)运用盖斯定律,H=12H1-H2=+53.1 kJmol-1。pO2=2.9 kPa,根据反应2N2O54NO2+O2,则N2O5减少的压强为2pO2=22.9 kPa=5.8 kPa,所以t=62 min时,pN2O5=35.8 kPa-5.8 kPa=30.0 kPa,v=210-3pN2O5(kPamin-1)=6.010-2 kPamin-1。N2O5完全分解发生的反应: 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)N2O5完全分解时压强的变化35.871.617.9生成的NO2建立平衡2NO2(g)N2O4(g)此平衡压强的变化为2yy平衡时总压强是63.1 kPa,即63.1=71.6-2y+y+17.9。求得y=26.4,所以NO2产生的压强为(71.6-226.4) kPa=18.8 kPa。反应N2O4(g)2NO2(g)的Kp=(pNO2)2pN2O4=18.8 kPa18.8 kPa26.4 kPa13.4 kPa。(3)第一步反应比第二步反应快,因此A项符合题意;中间产物有NO、NO2,B项不符合题意;第二步反应慢,说明反应难进行,则有效碰撞少,C项符合题意;第三步反应很快,说明活化能较低,D项不符合题意。答案(1)O2(2)+53.130.0;6.010-2大于;温度升高,体积不变,总压强升高;NO2二聚是放热反应,温度升高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强升高13.4(3)AC4.(2017年全国卷,28节选)298 K时,将20 mL 3x molL-1Na3AsO3、20 mL 3x molL-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是(填标号)。a.溶液的pH不再变化b.v(I-)=2v(AsO33-)c.c(AsO43-)c(AsO33-)不再变化d.c(I-)=y molL-1tm时,v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。tm时v逆tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是。若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为。解析溶液pH不变时,则c(OH-)也保持不变,反应处于平衡状态,a项正确;根据离子方程式可知,始终存在速率关系v(I-)=2v(AsO33-),反应不一定处于平衡状态,b项错误;由于Na3AsO3总量一定,当c(AsO43-)c(AsO33-)不再变化时,c(AsO33-)、c(AsO43-)均保持不变,反应建立平衡,c项正确;由图像可知,建立平衡时c(I-)=2c(AsO43-)=2y molL-1,因此当c(I-)=y molL-1时,反应没有建立平衡,d项错误。tm时,反应正向进行,故v正大于v逆。由于生成物AsO43-tm时的浓度小于tn时的浓度,因v逆的大小取决于生成物浓度的大小,故tm时的v逆小于tn时的v逆。反应前,三种溶液混合后,c(Na3AsO3)=3x molL-120 mL20 mL+20 mL+20 mL=x molL-1,同理,c(I2)=x molL-1,平衡时溶液的pH=14,则c(OH-)=1 molL-1,反应情况如下: AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)起始浓度/molL-1xx00平衡浓度/molL-1x-yx-y1y2yK=y(2y)2(x-y)(x-y)12=4y3(x-y)2。答案ac大于小于;tm时生成物浓度较低4y3(x-y)25.(2017年全国卷,27)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)H1已知:C4H10(g)+12O2(g)C4H8(g)+H2O(g)H2=-119 kJmol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)H3=-242 kJmol-1图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x(填“大于”或“小于”)0.1;欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是(填标号)。A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是、;590 之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是。解析(1)反应的正反应是气体体积增大的反应,减小压强平衡正向移动,由图(a)可知,温度相同时,由0.1 MPa变化到x MPa时丁烷的转化率增大,化学平衡正向移动,故x0B.图中Z的大小为a3bC.图中X点对应的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小解析从图中分析,随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,A项正确;n(H2O)n(CH4)的比值越大,则甲烷的体积分数越小,因此a3b,B项错误;甲烷和水起始加入量的比值为3,但随着反应的进行,甲烷和水是按等物质的量反应,故平衡时其比值不是3,C项错误;温度不变时,加压平衡逆向移动,甲烷的体积分数增大,D项错误。答案A8.(2016年天津理综,10节选)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)Hv(吸氢)解析该反应达到平衡状态时气体的量不变(只有氢气为气体),故压强不变,a项正确;由于该反应为可逆反应,反应物不能完全转化,要吸收y mol氢气,需要的MHx的物质的量要大于1 mol,故b项错误;平衡常数只与温度有关,该反应为放热反应,降温,平衡右移,平衡常数增大,故c项正确;向平衡体系中通入氢气,平衡右移,则v(吸氢)v(放氢),故d项错误。答案ac9.(2016年全国卷,27)丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。主要副产物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)H=-515 kJmol-1C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)H=-353 kJmol-1两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460 。低于460 时,丙烯腈的产率(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是;高于460 时,丙烯腈产率降低的可能原因是(双选,填标号)。A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.副反应增多D.反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)n(丙烯)约为,理由是。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为。解析(2)反应的正反应是放热反应,如果已经达到化学平衡状态,当投料、压强、浓度等变量不变时,升温能使平衡左移,丙烯腈的产率逐渐减小,由图可知,低于460 时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率。温度高于460 时,催化剂活性可能降低,导致丙烯腈产率降低,A项正确;反应的正反应是放热反应,升温使平衡逆向移动,平衡常数逐渐变小,B项错误;温度高于460 时,副反应进行程度可能增多,反应进行程度减少,导致丙烯腈产率降低,C项正确;反应活化能与催化剂有关,与温度、压强、浓度等无关,升高温度,不能使反应活化能改变,D项错误。(3)由图可知,最佳n(氨)n(丙烯)约为1,因为该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低。由反应的热化学方程式可知,进料气中氨、氧气、丙烯气体的理论体积之比为11.51,空气中氧气的体积分数约为15(氮气约占45),则进料气中氨、空气、丙烯的理论体积比约为11.5151=17.51。答案(1)两个反应均为放热量大的反应;降低温度、降低压强;催化剂(2)不是;该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低;AC(3)1;该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低;17.51见高效训练P651.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是(