2022届高考化学二轮教学案-命题区间九角度二　化学平衡影响因素及计算

角度二化学平衡影响因素及计算1．判断化学平衡移动方向的方法(1)依据浓度商(Q)规则判断①若Q＞K，平衡逆向移动；②若Q＝K，平衡不移动；③若Q＜K，平衡正向移动。(2)依据勒夏特列原理判断密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0。根据速率—时间图像，回答下列问题。①下列时刻所改变的外界条件：t1____________；t3____________；t4____________。②反应速率最快的时间段是____________。答案①升高温度加入催化剂减小压强②t3～t4段解析①t1时，v逆增大程度比v正增大程度大，说明改变的条件是升高温度；t2时，v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂；t4时，v正、v逆都减小且v正减小的程度大，平衡向逆反应方向移动，说明改变的条件是减小压强。②由于在t3时刻加入的是催化剂，所以t3～t4段反应速率最快。注意“惰性气体(与反应无关的气体)”对化学平衡的影响(1)恒温恒容时：充入惰性气体，体系的总压强增大，但各反应成分的浓度不变，即各反应气体的分压不变，平衡不移动。(2)恒温恒压时：充入惰性气体，容器容积增大，各反应气体的浓度降低，相当于减压，化学平衡向着气体体积增大的方向移动。2．化学平衡常数和平衡转化率的计算模式——“三段式”对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，起始A、B的物质的量浓度分别为amol·L－1、bmol·L－1，达到平衡时A的转化浓度为mxmol·L－1，则有mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/(mol·L－1)ab00变化/(mol·L－1)mxnxpxqx平衡/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx(1)化学平衡常数为K＝eq\f(pxp·qxq,a－mxm·b－nxn)，若用平衡分压代替各气体的平衡浓度可得平衡常数Kp(平衡分压＝气体总压强×气体的物质的量分数)。(2)A的平衡转化率为α(A)＝eq\f(mxmol·L－1,amol·L－1)×100%。1．将FeCl3溶液和KI溶液混合，发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)。下列各项能判断上述可逆反应达到平衡状态的是()A．溶液颜色不再变化B．c(K＋)不再变化C．c(Fe3＋)与c(Fe2＋)之和不再变化D．v正(I－)＝2v正(I2)答案A解析A项，溶液颜色不再变化，说明Fe3＋、Fe2＋及I2的浓度不再变化，反应达到平衡状态；B项，钾离子浓度始终不变，因此c(K＋)不变不能用于判断反应是否达到平衡状态；C项，由铁元素守恒知，铁离子和亚铁离子的浓度之和始终不变，因此c(Fe3＋)与c(Fe2＋)之和不变不能用于判断反应是否达到平衡状态；D项，v正(I－)和v正(I2)同为正反应速率，v正(I－)＝2v正(I2)不能用于判断反应是否达到平衡状态。2．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)ΔH＝akJ·mol－1(a＞0)。然后在恒定温度下缩小容器体积，重新达到平衡。下列分析正确的是()A．若2v(NH3)＝v(CO2)，则该反应达到平衡状态B．两次平衡时，后一次平衡时CO2的浓度大C．重新达到平衡，密闭容器中氨气的体积分数不变D．若开始时向容器中加入2molNH3和1molCO2，则达到平衡时放出akJ热量答案C解析温度不变，K＝c2(NH3)·c(CO2)的值不变，前后两次为等效平衡，两次平衡时c(CO2)相等，B项错误、C项正确；因反应为可逆反应，不能反应彻底，若开始时向容器中加入2molNH3和1molCO2，则达到平衡时放出的热量小于akJ，D项错误。3．(2020·江西名师联盟一模)关于一定条件下达到化学平衡的反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＜0，下列说法正确的是()A．恒温恒容时充入H2，v正增大，平衡右移B．恒温恒容时充入He，v正增大，平衡右移C．缩小容器体积使压强增大，v正、v逆不变，平衡不移动D．升高温度，v正减小、v逆增大，平衡左移答案A解析恒温恒容时充入H2，氢气浓度增大，v正增大，平衡右移，故A正确；恒温恒容时充入He，反应物、生成物浓度都不变，v正、v逆都不变，平衡不移动，故B错误；缩小容器体积使压强增大，各物质浓度均增大，v正、v逆都增大，且增大程度相同，平衡不移动，故C错误；升高温度，v正、v逆均增大，由于正反应放热，所以平衡左移，故D错误。4．在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是()A．反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＞0B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K<2000答案B解析A项，实线表示不同温度下相同时间内NO的转化率，虚线表示相同条件下NO的平衡转化率，由题图知，随着温度升高，NO的平衡转化率减小，即温度升高，反应2NO＋O22NO2的平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，错误；B项，X点对应NO的转化率低于该温度下NO的平衡转化率，所以反应没有达到平衡状态，延长反应时间，可以提高NO的转化率，正确；C项，Y点时反应已达平衡状态，增加O2的浓度，平衡正向移动，NO的转化率会提高，错误；D项，设起始时c(NO)＝amol·L－1，则：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)起始/(mol·L－1)a5.0×10－40转化/(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)，当0.25a＝0时，K＝2000，但0.25a＞0，所以K＞2000，错误。5.已知：2CH3COCH3(l)eq\o(,\s\up7(催化剂))CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分别在0℃和20℃下反应，测得其转化率(α)随时间(t)变化的关系曲线如图所示。下列说法正确的是()A．曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应B．升高温度能提高反应物的平衡转化率C．在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等D．化学反应速率的大小顺序为d＞b＞c答案D解析曲线Ⅰ斜率大，反应速率大，是温度较高的情况，A错误；由图像可知曲线Ⅰ对应的平衡转化率明显比曲线Ⅱ小，因而B、C均错；d点对应的温度和反应物的浓度最大，b点与d点的温度相同，但b点反应物的浓度小，b点与c点反应物的浓度相同，但温度b点高于c点，故D项正确。6．(2020·宁波适应性测试)一定压强下，向10L密闭容器中充入1molS2Cl2和1molCl2，发生反应S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，以下说法不正确的是()A．正反应的活化能大于逆反应的活化能B．达到平衡后再加热，平衡向逆反应方向移动C．A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的为B、DD．一定温度下，在恒容密闭容器中，达到平衡后缩小容器体积，重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率不变答案A解析根据反应的化学方程式：S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)可知，用Cl2的消耗速率表示正反应速率，SCl2的消耗速率表示逆反应速率，二者之比为1∶2时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，则B、