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文档简介

第二单元化学平衡状态化学平衡的移动

考点1可逆反应与化学平衡状态

[教材基础一自热身]

1.可逆反应

2.化学平衡状态

⑴概念

一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或

浓度保持不变的状态。

(2)化学平衡的建立

从正反点开总・支从篁反应开始・立

(3)化学平衡状态的特点

化学平♦是一,■多平街.”当达・平•时,正、爱反

盒仍在it行,afW±

正、境反亶・叫曲・1”"・8。

反直,”也成■的含量(*—*鱼山”1・・的

量•就Jt,H量令M.*但介*♦)偃*不交

4r#a«.平♦状本网・改变,新条件下・立■的平

♦伏本

[知能深化一扫盲点]

1.化学平衡状态的判定

如对密闭容器中的可逆反应:加(g)+〃B(g)3(g)+如(g)是否达到平衡可以归纳如下表(用“平

衡”或“不一定”填表)

化学反应勿A(g)+〃B(g)区(g)+0D(g)是否平衡

①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡

混合物体系中各②各物质的质量或质量分数一定平衡

成分的含量③各气体的体积或体积分数一定平衡

④总体积、总压强、总物质的量一定不一定

①在单位时间内消耗了mmolA,同时也生成了mmolA平衡

正、逆反应速率②在单位时间内消耗了nmolB,同时也消耗了pmolC平衡

之间的关系③r(A):r(B):0(C):r(D)=m\n\p\q不一定

④在单位时间内生成了nmolB,同时也消耗了qmolD不一定

①其他条件一定、总压强一定,且"夕平衡

压强

②其他条件一定、总压强一定,且加+刀=A+q不一定

混合气体的平均①平均相对分子质量一定,且/4+q平衡

相对分子质量②平均相对分子质量一定,且加+刀=夕+。不一定

温度任何化学反应都随着能量变化,当体系温度一定时平衡

气体的密度密度一定不一定

对于有色物质参加或生成的可逆反应,反应体系内有色物质

颜色平衡

的颜色稳定不变

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。如反应Nz(g)+3H2(g)2NH3(g),若有

下列各项成立

化学键平衡

a.断裂1molN三N键的同时生成1molN三N键;

b.断裂1molN三N键的同时生成3molH-H键;

c.生成1molN三N键的同时生成6molN-H键

2.以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志

(1)某一时刻,各物质的浓度(或物质的量或分子数)之比等于化学计量数之比的状态。

(2)恒温、恒容条件下气体体积不变的反应,混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间变化,如

2HI(g)I2(g)+H2(g)o

(3)全部是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不随时间变化而变化,如

2HI(g)L(g)+H2(g)o

(4)全部是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。

[对点练]

(2018•岳阳模拟)在恒温、容积为2L的密闭容器中加入1molCO?和3molH2,发生如下反应:

C02(g)+3H2(g)CHsOH(g)+H2O(g)△厅<0。可认定该可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是

()

A.容器中C02>不、CH3OH,H20的物质的量之比为1:3:1:1

B.丫正(C0z)=3/逆(的

C.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变

D.容器中CO?、不、OWH、H2的物质的量浓度都相等

解析:选C因为反应前后气体的物质的量不等,所以相对分子质量随着反应进行而改变,当平均相

02/38

对分子质量不变时,反应达到平衡。

[题点全练一过高考]

题点一可逆反应的特点

1.反应2so2+O22s达到平衡后,再向反应容器中充入含氧的同位素霓。的氧气,经过一段时间

后,用0原子存在于()

A.02B.S02

C.O2和SO2D.。2、SO?和S03

答案:D

2.将0.2mol•I7】的KI溶液和0.1mol•Fe2(S0)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列

实验,能说明溶液中存在化学平衡“2FI++2厂2FI++I2”的是()

实验编号实验操作实验现象

©滴入KSCN溶液溶液变红色

②滴入AgNOs溶液有黄色沉淀生成

③滴入K』Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀生成

④滴入淀粉溶液溶液变蓝色

A.①和②B.②和④

C.③和④D.①和③

解析:选A①现象说明存在Fe3+,②现象说明有「,③现象说明有Fe"生成,④现象说明有L生

成。但是③④不能说明反应为可逆反应。

[规律方法]

⑴可逆反应的概念强调“相同条件”,如2H2髓2压t+02f不是可逆反应。

(2)二次电池的充、放电不是可逆反应。

(3)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化。

⑷一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。

⑸化学反应的限度可以通过改变条件而改变。

题点二化学平衡状态的判断

3.下列说法正确的是()

A.对反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态

B.对于N02(g)+S()2(g)S03(g)+N0(g)反应,当每消耗1molSO3的同时生成1molNO?时,说明

反应达到平衡状态

C.对于A(g)+B(g)2c(g)+D(g)反应,当密度保持不变,在恒温恒容或恒温恒压条件下,均不

能作为达到化学平衡状态的标志

D.在2L密闭容器内,800°C时反应2N0(g)+0z(g)2N0z(g)体系中,当该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:D

4.一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行如下可逆反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列叙

述能表明该反应已达到平衡状态的是()

①混合气体的密度不再变化时

②容器内气体的压强不再变化时

③混合气体的总物质的量不再变化时

@B的物质的量浓度不再变化时

⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

⑥当Kj£(B)=2口逆(C)

A.①④⑤⑥B.②③⑥

C.②④⑤⑥D.只有④

解析:选AA为固态,反应正向进行时气体质量增大,逆向进行时气体质量减小,所以密度不变时

平衡,①正确;该反应前后气体体积不变,所以压强不变时不一定平衡,②错误;该反应前后气体物质的

量相等,所以混合气体的总物质的量不变不一定平衡,③错误;B的浓度不变,说明反应平衡了,④正确;

混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态,说明气体的质量不变,正、逆反应速率相等,反应达到平

衡,⑤正确;"(B)=2v逆(C)时,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,⑥正确。

5.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:

(甲)2N0?(g)2N0(g)+02(g),(乙)Hz(g)+L(g)2Hl(g)。现有下列状态,将能证明上述反应达

到化学平衡状态的填入相应表格:

表明(甲)达到平衡表明(乙)达到平衡

①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比的状态

②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比的状态

③速率之比等于系数之比的状态

④浓度之比等于系数之比的状态

⑤百分含量之比等于系数之比的状态

⑥混合气体的颜色不再改变的状态

⑦混合气体的密度不再改变的状态

⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

⑨体系温度不再改变的状态

⑩压强不再改变的状态

?反应物的浓度不再改变的状态

?反应物或生成物的百分含量不再改变的状态

答案:②⑥⑧⑨⑩??②⑥⑨??

题点三极值思想在化学平衡中的应用

6.可逆反应冲+3压2NH3,在容积为10L的密闭容器中进行,开始时加入2molN2和3mol压,

04/38

达平衡时,NL的浓度不可能达到()

A.0.1mol,L-1B.0.2mol,L-1

C.0.05mol,L-1D.0.15mol,L-1

解析:选B2molN2和3mol乂反应,假设反应能够进行到底,则3mol比完全反应,生成2mol

NH3,此时NL的浓度为0.2mol•「,但由于是可逆反应,不能完全反应,所以NL的浓度达不到0.2mol-L

7.在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、丫2、Z的起始浓度分别为0.1mol•「

\0.3mol-0.2mol-L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()

A.Z为0.3mol•L_1B.Yz为0.4mol•L-1

C.Xz为0.2mol•L-1D.Z为0.4mol•L-1

解析:选A此题可用极端假设法确定各物质的浓度范围。假设反应正向进行到底:

X2(g)+Y2(g)2Z(g)

起始浓度(mol•L-1)0.10.30.2

改变浓度(mol•0.10.10.2

终态浓度(mol•00.20.4

假设反应逆向进行到底:

X2(g)+Y2(g)2Z(g)

起始浓度(mol•L-)0.10.30.2

改变浓度(mol•广10.10.10.2

终态浓度(mol•L-1)0.20.40

1-1-1

平衡体系中各物质的浓度范围为0<c(X2)<0.2mol•L-,0.2mol-L<c(Y2)<0.4mol-L'0<

c(Z)<0.4mol•L\

考点2化学平衡的移动

[教材基础一自热身]

1.化学平衡的移动

可逆反应达到平衡状态后,若外界条件(温度、压强、浓度等)发生改变,正、逆反应速率发生改变而

不再相等,化学平衡被破坏,混合物中各组分的浓度也会随之改变,在一段时间后会达到新的平衡状态,

这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程,叫作化学平衡的移动,可用下图表示过程:

2.化学平衡移动的方向与反应速率的关系

改变条件,若:

⑴平衡向正反应方向移动(向右移动)。

(2)丫正=/逆,平衡不移动。

⑶丫正逆,平衡向逆反应方向移动(向左移动)。

3.影响化学平衡的外界因素

若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:

条件的改变(其他条件不变)平衡移动的方向

增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动

浓度

减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动

反应前后气体的分子增大压强向气体分子数减少的方向移动

压强(对于

数改变的可逆反应减小压强向气体分子数增多的方向移动

有气体存

反应前后气体的分子

在的反应)改变压强平衡丕移动

数不变的可逆反应

升高温度向吸热反应方向移动

温度

降低温度向放热反应方向移动

催化剂加入催化剂平衡丕移动

4.勒夏特列原理Gz衡移动原理)

如果改变影响化学平衡的一个外界条件(温度、浓度、压强等),平衡将向减弱这种改变的方向移动。

[注意](1)增大或减小固体或纯液体的量,平衡不移动,因为固体或纯液体的浓度为常数。

(2)化学平衡正向移动时,反应物的转化率不一定增大。例如有两种反应物A和B时,若增大A的浓

度,平衡右移,B的转化率增大,但A的转化率减小。

(3)升高温度时,正、逆反应速率都增大,但吸热方向反应增大的幅度大于放热反应方向的幅度,因

此平衡向吸热反应方向移动。

[知能深化一扫盲点]

对于一定条件下的可逆反应

甲:A(g)+B(g)C(g)A於0

乙:A(s)+B(g)C(g)△水0

丙:A(g)+B(g)2C(g)X由。

达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题:

(1)升温,平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)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。

(2)加压,使体系体积缩小为原来的;

①平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”)

甲;乙________;丙=

②设压缩之前压强分别为甲、。乙、p丙,压缩后压强分别为",甲、p'乙、0,丙,则0甲与0,甲,。乙

与加乙;0丙与/丙的关系分别为甲;乙____________;丙O

③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

06/38

;丙O

答案:(1)向左向左向右减小减小不变

⑵①向右不移动不移动②。甲3甲<2p甲p'z,=2pz,p'丽=2p两③增大不变不变

[题后归纳]

分析化学平衡移动方向问题的基本思路

一定条件下,向一容积固定的密闭容器中通入2molSOz和1mol02,发生2soz+0?2SO3A水0,

一段时间后达到平衡,SOz、。2、SO3的物质的量分别为amol、bmol>cmol,按要求回答下列问题。

(1)平衡后,通入2moiSO?,则SO?的转化率,Oz的转化率=(填“增大”“减小”

或“不变”,下同)

(2)平衡后,通入2moiS02,lmol0=,则SO^的转化率,的转化率,SO2的百分含

量________,的百分含量________,S03的百分含量________o

(3)平衡后,通入amolSth,bmol02,cmolS03,则SO2的转化率,。2的转化率,

SO?的百分含量________,02的百分含量_______,S03的百分含量_______o

(4)平衡后,通入2molSO3,则平衡向(填“正反应”或“逆反应”)移动,SO?的百分含量

,的百分含量________,S03的百分含量________。

(5)平衡后,升温,贝ISO?转化率,02的转化率,SO?的百分含量________,0?的百

分含量_______,S03的百分含量________。

答案:⑴减小增大(2)增大增大减小减小增大(3)增大增大减小减小增大

⑷逆反应减小减小增大(5)减小减小增大增大减小

[题后归纳]

化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转

的。

(1)若增大反应物A的浓度,平衡右移,A的浓度在增大的基础上减小,但达到新平衡时,A的浓度一

定比原平衡大;

(2)若将体系温度从50℃升高到80℃,则化学平衡向吸热反应方向移动,达到新的平衡状态时

50℃<7<80℃;

⑶若对体系N2(g)+3H?(g)2NH3(g)力口压,例如从30MPa加压到60MPa,化学平衡向气体分子数

减小的方向移动,达到新的平衡时30MPa</K60MPa„

1.对于反应N?(g)+3H?(g)2NH3(g),达到平衡时,恒容恒温条件下,充入He,平衡丕移动;恒

温恒压下,充入He,平衡向左移动。

2.对于C(s)+&0(g)C0(g)+H2(g),达到平衡后,又加入一定量的C(s),平衡丕移动。

3.对于aA(g)6B(g)类反应,达到平衡后,保持温度、容积不变,又加入一定量的A,平衡移动

的方向和A的转化率的变化如表所示:

移动

类型示例改变分析

结果

PCl5(g)C(PC]_5)增大,口正〉■逆,但

又充入a(PCI5)减小,

a<bPC13(g)+压强增大不利于PC15的分

PC15小(PCL)增大

ci2(g)解,平衡正移

c(HI)增大,逆,压强a(HI)、

2HI(g)又充入

a=b增大,对『正、丫逆的影响相@(HI)

H2(g)+L(g)HI

同,平衡正移不变

c(NC)2)增大,■正>■逆,同时

2N02(g)又充入a(NO2)增大,

a>b压强的增大更有利于N0?

N2O4(g)N02<i>(NO2)减小

的转化,平衡正移

[题后归纳]

1.改变固体或纯液体的量,对化学平衡没影响。

2.“惰性气体”对化学平衡的影响

(1)恒温、恒容条件:

原平衡体系先入直隹气整体系总压强增大一体系中各组分的浓度不变一平衡不移动。

⑵恒温、恒压条件:

克人埒核飞体,容器容树增大,各反

原平液体系[或气体的分压减小

反应於后体瓢不变反应

体系中各组分的・平勘不移动

玳度同倍数减小

平衡向气体

(等效于蠹压)反应行后体飘可更反应

♦体积增大的

方向移动

[题点全练一过高考]

题点一化学平衡的定向移动

1.随着汽车数量的逐年增多,汽车尾气污染己成为突出的环境问题之一。反应:2NO(g)+

2CO(g)2c0z(g)+N2(g)可用于净化汽车尾气,已知该反应速率极慢,570K时平衡常数为lXlO一%下

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列说法正确的是()

A.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂

B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度

C.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO

D.570K时及时抽走CO?、N”平衡常数将会增大,尾气净化效率更佳

解析:选A提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂,加快反应速率,A正确,B错误;该

反应为可逆反应,排出的气体中仍然含有N0或CO,C错误;570K时及时抽走CO?、N2,尾气净化效率更

佳,但平衡常数不变,D错误。

2.C0Cl2(g)C0(g)+Cl2(g)XH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温②恒容通入惰性气

体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体,能提高COCL转化率的是()

A.①②④B.①④⑥

C.②③⑤D.③⑤⑥

解析:选B由反应方程式判断,该反应正反应是气体分子数增多的吸热反应。故升温、减压及恒压

通入惰性气体可提高COCL的转化率。

题点二化学平衡移动的结果判断

3.一定温度下,某恒温密闭容器中存在如下平衡:2sOz(g)+()2(g)2S03(g)A正0减小压强后,

下列说法错误的是()

A.平衡常数不变B.〃(。2)增大

C.SOz的体积分数增大D.c(SOz)增大

解析:选D温度不变,平衡常数不变,A正确;该反应是气体体积减小的反应,减小压强,该平衡

向逆反应方向移动,和〃(S0?)增大,SO?的体积分数增大,B、C正确;由-一2晨了匚;可知,减

小压强该平衡逆向移动,c(S0j减小,但4不变,故c(S0l也减小,D错误。

4.在一体积可变的密闭容器中,加入;定量的X、Y,发生反应血㈤〃Y(g)A〃=0kJ・moL。

反应达到平衡时,丫的物质的量浓度与温度、飞体体积的关系如下表所示:

飞了积4

"j(mol,L-1)124

温度/℃

1001.000.750.53

2001.200.900.63

3001.301.000.70

下列说法正确的是()

A.ni>n

B.q0

C.温度不变,压强增大,丫的质量分数减少

D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动

解析:选C温度不变时(假设100°C条件下),体积是1L时,Y的物质的量为1mol,体积为2L

时,Y的物质的量为0.75mol-r'X2L=l.5mol,体积为4L时,丫的物质的量为0.53mol-L^*X4L

=2.12mol,说明体积越小,压强越大,丫的物质的量越小,丫的质量分数越小,平衡向生成X的方向进

行,成A,A项错误,C项正确;体积不变时,温度越高,丫的物质的量浓度越大,说明升高温度,平衡向

生成丫的方向移动,则Q>0,B、D项错误。

5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()

A.新制的氯水放置一段时间,溶液的pH减小

B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉

C.反应CO(g)+NOz(g)C02(g)+N0(g)A小0达平衡后,升高温度,气体颜色变深

D.增大压强,有利于SO?与反应生成SOs

解析:选BA项,CL溶于水发生反应:CI2+H2OH++Cr+HC10,HC10不稳定,见光容易分解,

HC10浓度减小,平衡正向移动,可以用勒夏特列原理解释;B项,加入铁粉的目的是防止Fe"被氧化,不

能用勒夏特列原理解释;C项,根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,NO?浓度增大,

气体颜色加深;D项,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即向生成S03

的方向移动。

[规律方法]

在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时,可以给自己建立一个平台,“假设平衡不移动”,

然后在此平台的基础上进行分析、比较,就容易得到正确答案。

考点3化学平衡图像

[知能深化一扫盲点]

速率一压强(或温度)图像

曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及

变化幅度。图中交点〃是平衡状态,压强继续增大,正反应速率增大得快,平衡正向移

动。

[对点练]

1.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法不正确的是()

A.依据图a可判断该反应的正反应为放热反应

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B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂

C.若正反应的A水0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动

D.由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△〃()

解析:选DA项,由图a可以看出,升高温度时逆反应速率比正反应速率增大的快,平衡逆向移动,

所以正反应为放热反应,正确;B项,催化剂可缩短达到平衡的时间,而不能改变反应物的平衡转化率,

正确;C项,由图c可以看出,改变条件后,正、逆反应速率均增大且逆反应速率增大的幅度大,平衡逆

向移动,若正反应的A水0,则升高温度平衡逆向移动,正确;D项,由图d可以看出,升高温度时气体

的平均相对分子质量减小,则说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,即△水0,错误。

转化率(或百分含量)一时间一温度(或压强)图像

已知不同温度或压强下,反应物的转化率。(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反

应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以A(g)+B(g)C(g)中反应物的转化率

%为例说明]

J—1

)]

解答这类图像题时应注意以下两点:

(1)“先拐先平,数值大”原则

分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。

①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如图甲中石>方。

②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如图乙中R>R。

③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。

(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法

①图甲中,出方,升高温度,降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应。

②图乙中,Pi>P2,增大压强,升高,平衡正向移动,则正反应为气体体积缩小的反应。

③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。

[对点练]

2.(2018•南通模拟)在相同温度下,将H?和N。两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中,发

MHz?

生反应:3压+N?2NH3。:忘表示起始时H2和冲的物质的量之比,且起始时上和冲的物质的量之和相

等。下列图像正确的是()

解析:选D随着彳言的增大,压含量增多,尺的平衡转化率降低,N?的平衡转化率增大,混合气体

的质量减小,混合气体的密度减小。

・一一一~n恒温线(或恒压线)图像

已知不同温度下的转化率一压强图像或不同压强下的转化率一温度图像,推断反应的热效应或反应前

后气体物质间化学计量数的关系。[以反应A(g)+B(g)C(g)中反应物的转化率-为例说明]

解答这类图像题时应注意以下两点:

(1)“定一议二”原则:可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的

方向,从而确定反应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。如甲中任取一条温度曲

线研究,压强增大,4增大,平衡正向移动,正反应为气体体积减小的反应,乙中任取横坐标一点作横坐

标的垂直线,也能得出相同结论。

(2)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,在甲中作横坐标的垂直线,乙中任取一曲线,即能分析出正反应为放热

反应。

[对点练]

3.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。表示压强,7表示温度,〃表示物质的量)。

12/38

根据以上规律判断,下列结论正确的是()

A.反应I:RH>0,

B.反应II:RHVO,T\(Q

C.反应III:XH>0,%>7;或XH<0,Tz〈T\

D.反应IV:RHVO,TA1\

解析:选C反应I中温度升高,A的平衡转化率降低,说明平衡向逆反应方向移动,故正反应是放

热反应,△火0,压强增大平衡向正反应方向移动,A的转化率升高,故R>R,A错误;反应H中7;温

度下反应先达到平衡,说明TX>T2,温度降低,A(C)增大,说明平衡向正反应方向移动,故正反应是放热

反应,A际0,B错误;反应W中,若石>方,则温度高,A的平衡转化率增大,说明平衡向正反应方向移

动,正反应是吸热反应,NH>0,D错误。

几种特殊的图像

⑴对于化学反应就(g)+〃B(g)区(g)+如(g),〃点前,表示化学反应从反应物开始,则/正〉/

逆;〃点为刚达到的平衡点。〃点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A%增大(C%减小),平衡逆向移动,

A水0。

(2)对于化学反应zaA(g)+〃B(g)M(g)+gD(g),L线上所有的点都是平衡点。

左上方(£点),A%大于此压强时平衡体系中的A%,E点必须向正反应

能达到平衡状态,所以,£点/正>〃逆;则右下方(尸点)“</逆。

[对点练]

4.将L溶于KI溶液中,能配制成浓度较大的碘水,主要是发生了反应:

(aq)L(aq)o该平衡体系中,I「的物质的量浓度与温度(7)的关系如图所示

任何一点都代表平衡状态)。下列说法正确的是()

A.反应速率:ni>vp

B.平衡常数:质〈友

C.M、"两点相比,〃点的c(「)大

D.0点时,KiE>r»

解析:选DA中,温度越高,反应速率越大,水巾B中,由题图可知,升温,c(I「)减小,所以平

衡常数:小〉用;C中,欣”两点相比,〃点温度低于"点温度,升温,平衡左移,所以〃点的c(1)小。

[题后归纳]

1.解化学图像题的“三步骤”

2.解化学平衡图像题的“五项注意”

(1)注意曲线上的特殊点,如与坐标轴的交点、多条曲线的交点、拐点、极值点等。

(2)注意曲线坡度的“平”与“陡”,并弄清其意义。

(3)注意弄清高温、高压时反应速率快,有利于先达到平衡,即“先拐先平”。也就是说其他条件不

变时,较高温度或较大压强时达到平衡所用的时间短。

(4)注意运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系,即化学计量数之比等

于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)变化量之比。

(5)对时间一速率图像,注意分清曲线的连续性、跳跃性,是“渐变”还是“突变”,是“大变”还

是“小变”,是“变大”还是“变小”,变化后是否仍然相等等情况,才可确定对应改变的条件是什么及

如何改变。

[题点全练一过高考]

1.可逆反应就(g)+〃B(g)K(g)在不同温度及压强⑦和.)条件下反应物A的转化率的变化情

况如图所示。下列判断正确的是()

A.正反应吸热,m+n<x

B.正反应吸热,m-\-ri>x

C.正反应放热,Kx

D.正反应放热,m+n>x

解析:选D根据图像,随着温度的升高,A的转化率减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热

反应;从第一个图像看出在R下先达到平衡,可知R>P,则增大压强时,A的转化率增大,说明加压平衡

正向移动,ni+n>xa

14/38

2.根据下列有关图像,说法正确的是()

A.由图甲知,反应在小久处达到平衡,且该反应的△〃<()

B.由图乙知,反应在花时,NHs体积分数最大

C.由图乙知,G时采取的措施是降低反应温度

D.图丙在10L容器、850℃反应到4min时,放出51.6kJ的热量

解析:选D由图甲可知,2时处于化学平衡状态,升高温度,Z%减U少,X%增多,所以八〃

<0,A错误;由图乙可知,反应自治开始一直在向逆反应方向移动,所以裔时NHs的体积

分数最小,B错误;由图乙可知,友时如果降低温度,平衡向正反应方向移动,则K

正〉■逆,C错误;由图丙可知,反应进行到4min时,消耗的反应物的物质的量为

O

0.12mol•L'^IOL=1.2mol,所以放出的热量为51.6kJ,D正确。

网。0?

3.一定条件下,CH,与压0(g)发生反应:CH4(g)+H20(g)C0(g)+3H2(g)o设起始f而1=Z,在恒

77/Ln4i

压下,平衡时CH”的体积分数0(CH。与Z和7(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()

A.该反应的焰变XH>Q

B.图中Z的大小为a>3>6

网。09

C.图中1点对应的平衡混合物中标?=3

D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后0(CHJ减小

解析:选AA.根据图示知温度越高,C%的体积分数越小,说明平衡向右移动,所以该反应的焰变

&H>0,正确;B.相同条件下Z越大,平衡时CH4的体积分数越小,所以图中Z的大小为6>3>a,错误;

C.起始时不石=3,反应过程中压0和CH<等量减小,所以平衡时不行>3,错误;D.温度不变时,加压

平衡逆向移动,甲烷的体积分数增大,错误。

4.(2016•全国卷H)丙烯月青(CHz=CHCN)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(CH2=CHCHO)和乙懵(OWN)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睛(C3H3N)和副产物丙烯醛&3乩0)的热化学方

程式如下:

-1

@C3H6(g)+NH3(g)+|o2(g)=C3H3N(g)+3H20(g)A〃=—515kJ-mol

-1

©CaHe(g)+02(g)=C3H40(g)+H2O(g)A〃=—353kJ,mol

两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是

有利于提高丙烯靖平衡产率的反应条件是

提高丙烯月青反应选择性的关键因素是

(2)图(a)为丙烯靖产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃o低于460℃时,丙

烯睛的产率(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是

高于460℃时,丙烯睛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)丙烯月青和丙烯醛的产率与〃(氨)/小丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳〃(氨)/〃(丙烯)约

为,理由是

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