化学平衡及化学反应进行的方向.
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化学平衡及化学反应进行的方向
2、化学平衡的特征以及判断依据
(1)化学平衡状态具有“等”、“定”、“动”、“变”四个基本特征。
(2)判断可逆反应达到平衡状态的根本依据是:
①正反应速率等于逆反应速率。
②各组分的的浓度保持不变。
(3)化学平衡的移动
①概念:可逆反应中,旧化学平衡被破坏,新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动。
化学平衡移动的实质是外界因素改变了反应速率,使正、逆反应速率不再相等,通过反应,在新的条件下达到正、逆反应速率相等。
可用下图表示:
平衡移动的方向与v(正)、v(逆)的相对大小有关,化学平衡向着反应速率大的方向移动。
②外界条件与化学平衡移动的关系
● 浓度:在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
● 压强:在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
● 温度:在其它条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡向着吸热反应方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应方向移动。
注意:
A、固体及纯液体物质的浓度是一定值,反应速率不因其量的改变而改变,所以增加或减少固体及纯液体物质的量,不影响化学平衡。
B、改变压强是通过改变容器体积,进而改变气态物质浓度,进而改变反应速率影响化学平衡的。
所以,压强对化学平衡的影响实质是浓度对化学平衡的影响。
下列情况改变压强平衡不移动:
(a).平衡体系中没有气体物质,改变压强不会改变浓度,平衡不移动。
(b).反应前后气体体积不变(即气态反应物和生成物的化学计量数之和相等)的可逆反应。
如:
H2(g)+I2(g)2HI(g)
改变压强同等程度改变反应速率,平衡不移动。
(c).向固定容积的容器中充入不参加反应的气体(如惰性气体He、Ar),压强虽然增大了,但气态物质的浓度不变,平衡不移动。
C、只要是升高温度,平衡一定移动,且新平衡状态的速率一定大于原平衡状态的速率。
D、催化剂能同等程度地改变正反应和逆反应的速率,改变后正、逆反应速率仍相等,所以它对化学平衡的移动
没有影响。
但它能改变达到平衡所需的时间。
③勒夏特列原理
浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理,又称勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
知识点三:化学平衡常数与转化率
1、化学平衡常数:
(1)化学平衡常数的表示方法
对于一般的可逆反应:mA+ n B p C + q D。
其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数可以表示为:
K=
在一定温度下,可逆反应达到化学平衡时,生成物的浓度,反应物的浓度的关系依上述规律,其常数(用K表示)叫该反应的化学平衡常数
(2)化学平衡常数的意义
①平衡常数的大小不随反应物或生成物的改变而改变,只随温度的改变而改变。
②可以推断反应进行的程度。
K很大,反应进行的程度很大,转化率大
K的意义 K居中,典型的可逆反应,改变条件反应的方向变化。
K 很小,反应进行的程度小,转化率小
2、转化率:
可逆反应到达平衡时,某反应物的转化浓度(等于某反应物的起始浓度和平衡浓度的差)与该反应物的起始浓度比值的百分比。
可用以表示可逆反应进行的程度。
知识点四:化学反应进行的方向
1、焓变和熵变的不同:
焓变(△H)指的是内能的变化值,常以热的形式表现出来。
熵变(△S)指的是体系的混乱程度。
S(g)>S(l)>S(s)
2、自发反应与否的判断依据
△H-T△S<0正反应自发反应
△H-T△S>0逆反应自发反应
【规律方法指导】
1、判断反应达到平衡状态的方法
可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)
是否平衡状态
混合物体系中各成分的量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定是
②各物质的质量或各物质质量分数一定是
③各气体的体积或体积分数一定是
④总体积、总压力、总物质的量一定不一定
正反应速率与逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m mol A同时生成m molA,即V正=V
逆
是②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p mol C。
则V正
=V逆
是
③V A:V B:V C:V D=m:n:p:q,V正不一定等于V逆不一定
④在单位时间内生成n mol B,同时消耗q mol D 不一定
压强①m+ n≠p + q 时,总压力一定(其他条件不变) 是
②若m+n=p+q,总压力一定(其他条件不变) 不一定
混合气体相对平均分子质量(M) ①一定,m+ n≠p + q是
②一定,m+n=p+q 不一定
温度任何化学反应都伴随着能量变化.当体系温度一定时(其他
条件不变)
是
体系的密度(p) 密度一定
不一定
2、外因对反应速率和化学平衡的影响的比较:
外因的变化备注对反应速率的影响对化学平衡的影响
浓度增大反应物的浓
度
固体物质除
外
v正、v逆均增大,且v正>v
逆
向正反应方向移动减小生成物的浓
度
v正、v逆均减小,且v正>v
逆
减小反应物的浓
度
v正、v逆均减小,且v正<v
逆
向逆反应方向移动增大生成物的浓
度
v正、v逆均增大,且v正<v
逆
向逆反应方向移动
压强增压引起浓度改
变
固体和液
体、恒容时
充入不反应
气体情况除
外
v正、v逆均增大,只是增
大的倍数不同
向气体体积减小的方
向移动
减压引起浓度改
变
v正、v逆均减小,只是减
小的倍数不同
向气体体积增大的方
向移动
温度升温
注意催化剂
的活性温度
v正、v逆均增大,只是增
大的倍数不同
向吸热反应方向移动降温
v正、v逆均减小,只是减
小的倍数不同
向放热反应方向移动
催化剂使用
未指明一般
为正催化剂
同等程度地改变反应速率平衡不移动
说明:上表对相关知识进行了对比分析,但在解题时还须灵活应用。
如观察上表,还可以得出以下规律:
①改变一个影响因素,v正、v逆的变化不可能是一个增大,另一个减小的,二者的变化趋势是相同的,只是变化大小不一样(催化剂情况除外);
②平衡向正反应方向移动并非v正增大,v逆减小,等等。
【经典例题透析】
类型一:化学平衡状态的判断
1对于可逆反应
2HI(g) I2(g)+H2(g)。
下列叙述能够说明已达平衡状态的是()A.各物质的物质的量浓度比为2∶1∶1
B.压强保持不变的状态
C.断裂2mol H-I键的同时生成1mol I-I键
D.混合气体的颜色不再变化时
解析:可逆反应在一定条件下达到平衡状态的标志是v正=v逆。
从速度的角度看,可逆反应是否已达平衡状态,则必须给出正、逆两个速度或与其相关的条件。
A.项是错的,平衡状态各物质的百分含量保持不变,是v正=v逆的结果,并非含量相等,更不是浓度比与系数比相等的状态。
同理可知D.项是正确的。
对选项C.描述的均为正反应,非平衡状态
C.也不正确,而将C.项改为断裂2molH-I键的同时断裂1mol I-I键才是平衡状态的标志。
选项B.对该反应讲,不管是否达平衡状态,只要温度和体积不变,压强均不变,这是由于该反应属气体体积不变的反应。
对于合成氨反应N2+3H2
2NH3,选项D.才是平衡状态的标志。
答案:D
变式练习1:在一定温度下的定容密闭容器中,发生反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)
当下列物理量不再变化时,表明反应已达平衡的是()
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.混合气体的平均相对分子质量
D.气体总物质的量
解析:该可逆反应的反应物和生成物的气体分子数相等。
也就是说,无论反应是否达到平衡,气体的总物质的量始终不变。
在温度和体积一定时,混合气体的压强与气体总物质的量成正比,所以混合气体的压强也始终不变。
反应物A是固体,其它物质都是气体。
根据质量守恒定律,反应体系中固体和气体的总质量是不变的。
若混合
气体的质量不变,则固体A的质量也不变,可说明反应已达平衡。
根据混合气体的密度公式:,混合气体的
平均相对分子质量的公式:,因为v、n都是定值,所以它们不变就是混合气体的质量不变。
答案:BC
强调:分析反应的特点,熟悉各种物理量的计算关系是解题的关键。
类型二:化学平衡的有关计算
2在500℃ 1.01×105Pa条件下,将SO2与O2按2∶1体积比充入一密闭容器中,达平衡时SO3的体积百分含量为91%。
求:
(1)平衡时SO2和O2的体积百分含量;
(2)若温度和容器的体积不变,求平衡时压强;
(3)平衡时SO2的转化率。
解析:设开始时有2mol SO2、1mol O2,平衡时有SO3 2x
(2)在容积、温度不变时
(3)SO2%(转化率)=(2x/2)×100%=93.8%
答案:6% ;7×104Pa;93.8%
变式练习2:(广东高考题)在5L的密闭容器中充入2molA气体和1molB气体,在一定条件下发生反应:
2A(g) + B(g) 2C(g)达平衡时,在相同条件下测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6,则A 的转化率为()
A.67%
B. 50%
C. 25%
D. 5%
解析:根据阿伏加德罗定律的推论,同温同体积时,气体压强之比等于物质的量之比,平衡时气体的物质的量
为×(2+1) mol=2.5mol。
设达平衡时,B反应了x mol,根据
则(2-2x)+(1- x)+ 2x=2.5,x=0.5
α(A)=×100%=50%
答案:B
强调:将题给条件中的压强关系转化成气体物质的量关系是解题的基础;本题利用了“三段式”(起始量、变化量、平衡量)的化学平衡计算的基本模式。
3(2007山东高考)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。
综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
某温度下,SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如右图所示。
根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,
体系总压强为0.10MPa。
该反应的平衡常数等于_____。
②平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
解析:化学平衡常数是重要考点。
用来表示化学平衡时,生成物的浓度,反应物的浓度的关系。
注意化学平衡常数的大小只与温度有关。
答案:①800L·mol-1②=
类型三:外界条件变化与平衡移动的关系
4 (上海高考题)可逆反应:3A(气)3B(?)+C(?)(正反应吸热),随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是()
A.B和C可能都是固体
B.B和C一定都是气体
C.若C为固体,则B一定是气体
D.B和C可能都是气体
解析:由于正反应吸热,升高温度平衡向正反应方向移动。
若B和C都不是气体,则反应体系中只有气体A,
相对分子质量不变。
根据分别讨论:
若B、C都气体,根据质量守恒定律,气体总质量m(g)不变,而正反应使气体体积增大,即气体总物质的量n(g)增大,所以气体平均相对分子质量将减小。
若C为固体,B为气体,则反应前后气体物质的量n(g)不变,气体总质量m(g)因为生成固体C而减少,也将减小。
所以C、D选项正确。
答案:CD
5:(全国高考题)在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b
解析:平衡后将容器体积增加一倍,即压强减小到原来的一半,A、B的浓度都变为原来的50%,达到新平衡后,B的浓度是原来的60%,说明减压使平衡向正反应方向移动,B的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数都增大了。
正反应是气体体积增加的反应,所以b > a,应选A、C。
答案:AC
强调:将压强对B的浓度的影响理解为两部分:①减压的一瞬间,体积变为原来的一倍,浓度变为原来的50%,这时不考虑平衡移动。
②平衡移动使B的浓度从原来的50%增加到原来的60%,并据此分析压强对平衡的影响。
变式练习3:(08广东卷)将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应
H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)△H<0。
平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。
a与b的关系是()
A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定
解析:正反应为放热反应,前者恒温,后者相对前者,温度升高。
使平衡向左移动,从而使Br2的转化率降低。
所以b<a.
答案:A
类型四:平衡移动中图像的应用
6:已知某可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)在密闭容器中进行,下图表示在不同反应时间t 时,温度T和压强P与生成物C在混合物中的体积百分含量的关系曲线。
由曲线分析,下列判断正确的是()
A.T1<T2,P1>P2,m+n>p,正反应放热
B. T1>T2,P1<P2,m+n>p,正反应放热
C.T1<T2,P1>P2,m+n<p,正反应放热
D. T1>T2,P1<P2,m+n<p,正反应吸热
解析:分析图像可知,每条曲线的起点到拐点表示C随时间不断增加,是建立平衡的过程;拐点后的水平线表示C的体积分数不随时间变化而变化,说明从拐点处巳达到平衡。
用建立平衡所需时间长短判断T1、T2和P1、P2的大小,再根据T1、T2和P1、P2的大小及不同条件下平衡时C的体积分数,用勒夏特列原理判断反应前后化学计量数的关系及反应的热效应。
分析T1、P2和T2、P2两条曲线,在压强相同时,T1温度下反应速率快,先达到平衡,所以T1>T2。
根据平衡后T2温度下生成物C的体积分数比T1温度下大,判断升温平衡正向移动,说明正反应放热。
同理,由T1、P1和T1、P2两条曲线可得P1<P2,m+n>p。
答案:B
强调:本题是不同温度、压强下,生成物的体积分数随时间变化的图像问题,这种图像能反映反应速率、化学平衡与温度、压强的关系。
在分析时,既要独立分析温度、压强对反应速率和化学平衡的影响,又要注意两者的内在联系。
变式练习4:(08全国Ⅰ卷)已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g). △H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。
若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()
解析:此题结合化学平衡图像考查外界条件对化学平衡的影响。
根据“先拐先平数值大”的原则,选项A、B正确;根据升高温度,平衡向吸热反应方向移动(即逆反应方向移动),可确定A、B正确;根据使用催化剂只能改变化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但对化学平衡的移动无影响,所以选项D正确。
答案:C。
【学习成果测评】
【基础达标】
1、可逆反应N 2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是:()
A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)
2、(2000全国13)在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b
3.(2000试测题7)某容积可变的密闭容器中放入一定量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:
A(g)+2B(g)2C(g)。
若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V,此时C气体的体积占40%,则下列推断正确的是()
A.原混合气体的体积为1.1V
B.原混合气体体积为1.2V
C.反应达到平衡时,气体A消耗了0.2V
D.反应达到平衡时,气体B消耗了0.2V
4(2000广东20)同温同压下,当反应物分解了8%时,总体积也增加8%的是()
A.2NH 3(g)N2(g)+3H2(g)
B.2NO(g) N
2(g)+O2(g)
C.2NO 3(g)4NO2(g)+O2(g)
D.2NO 2(g)2NO(g)+O2(g)
5. 下列事实中,不能用勒夏特列原理来解释的是()
A. 加入催化剂有利于氨的氧化反应
B. 氢硫酸中加碱有利于S2-离子的增多
C. 在100℃左右比在室温更有利于FeCl3的水解
D. 高压条件更有利于合成氨反应
6. 在一密闭容器中进行下列反应:2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L,0.1mol/L,0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L
B. SO2为0.25mol/L
C. SO2,SO3均为0.15mol/L
D. SO3为0.4mol/L
7.(08宁夏卷)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)。
达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为()
A.9B.16C.20D.25
8. 在密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g)R(g)+2L此反应符合右面图像,下列叙述是正确的是
A. 正反应吸热,L是气体
B. 正反应吸热,L是固体
C. 正反应放热,L是气体
D. 正反应放热,L是固体或液体
8题9题
9.mA(s)+nB(g)qC(g)(正反应为吸热反应)的可逆反应中,在恒温条件下,B的体积分数(B%)与压强(p)的关系如图6所示,有关叙述正确的是()
A.n<q
B.n>q
C.X点,v正>v逆;Y点,v正<v逆
D.X点比Y点反应速率快
10.(08江苏卷)将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催
化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热)。
反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L
(以上气体体积均为标准状况下的体积)。
(计算结果保留一位小数) 请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是 _____________。
(填字母) a .SO 2和SO 3浓度相等 b .SO 2百分含量保持不变
c .容器中气体的压强不变
d .SO 3的生成速率与SO 2的消耗速率相等
e .容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO 2的转化率,下列措施可行的是 _____________ 。
(填字母) a .向装置中再充入N 2 b .向装置中再充入O 2 c .改变反应的催化剂 d .升高温度
(3)求该反应达到平衡时SO 2的转化率(用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl 2溶液,生成沉淀多少克?
11.一定条件下,在体积为3 L 的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu 2O/ZnO ): CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)根据题意完成下列各题:
【能力提升】
1.在一定温度下,向a L 密闭容器中加入1mol X 气体和2 mol Y 气体,发生如下反应:X (g )+2Y (g )2Z (g )此反应达到平衡的标志是: ( ) A .容器内压强不随时间变化
B .容器内各物质的浓度不随时间变化
C .容器内X 、Y 、Z 的浓度之比为1︰2︰2
D .单位时间消耗0.1mol X 同时生成0.2mol Z
2.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应
2A(g)+B(g)=2C(g )若经 2 s (秒)后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L -1
,现有下列几种说法:
① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L -1·s -1
② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L -1·s -1
③ 2 s 时物质 A 的转化率为70%
④ 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L -1
其中正确的是 ( )
A .①③
B .①④ C. ②③ D. ③④
3.当2SO 2+O 2
2SO 3达到平衡后,通入18O 2一定时间后,18
O 存在于( ) A .SO 3 、O 2 B. SO 2 、SO 3 C. SO 2 、SO 3 、O 2 D. SO 2 、O 2
4.在一定条件下,在容积为2L 的密闭容器中,将2 mol 气体M 和3 mol N 气体混合,发生如下反应: 2M(g) + 3N(g) x Q(g) +3R(g),该反应达平衡时,生成2.4mol R ,并测得Q 的浓度为0.4 mol/L ,下列有关
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K =__________,升高温度,
K 值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率 v(H 2)=_____________
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E 点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是
a .氢气的浓度减少
b .正反应速率加快,逆反应速率也加快
c .甲醇的物质的量增加
d .重新平衡时n(H 2)/n(CH 3OH)增大
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu 2O ,反应体系中含少量CO 2有利于维持催化剂Cu 2O 的量不变,原因是:_________(用化学方程式表示)。
叙述正确的是()
A.x值为2 B. 混合气体的密度增大
C.平衡时N的浓度为0.3 mol/L D. N的转化率为80%
5. 在容积固定的密闭容器中存在如下反应:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:下列判断一定错误的是()
A.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较低
B.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
C.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
D.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
6.对于有气体参加的反应,在右图坐标中纵坐标表示的是()
A.温度
B.反应时间
C.反应物浓度
D.压强
7.一定温度下,某密闭容器里发生如下可逆反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)(正反应吸热),当反应达到平衡时,测得容器中各物质均为n mol.欲使H2的平衡浓度增大一倍,在其他条件不变时,下列措施中可采用的是() A.升高温度
B.增大压强
C.再通入n mol CO和n mol H2O(g)
D.再通入n mol CO和2n mol H2O(g)
8.在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g) 2C(g),达平
衡时,在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的,则A的转化率为()
A.67%B.50%C.25%D.5%
9.在一定条件下,将1 mol的CO和水蒸气放入密闭容器中发生反应:CO+H2O CO2+H2,达平衡时测得CO2为0.6 mol,再通入4 mol水蒸气,达到新平衡后,CO2的物质的量为()
A.等于0.6 mol B.等于1 mol
C.大于0.6 mol,小于1 mol D.大于1 mol
10.(08海南卷)反应A(g)+B(g)C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)该反应是_________________反应(填“吸热”“放热”);
(2)当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率______(填“增大”“减小”“不变”),原因是________________________________;
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?____________,
原因是_____________________。
(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:
E1_________,E2________(填“增大”“减小、”“不变”)。
11.(08上海卷)在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=___________________。
已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________热反应。
(2)右图中表示NO2的变化的曲线是____________。
用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。
a、v(NO2)=2v(O2)
b、容器内压强保持不变
c、v逆(NO)=2v正(O2)
d、容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。
a、及时分离出NO2气体
b、适当升高温度
c、增大O2的浓度
d、选择高效的催化剂
12. 将物质的量均为2.00mol的物质X、Y混合,发生如下反应:2X+Y2W。
在反应过程中W的物质的量分数随温度变化如图所示:
⑴T0对应的V正和V逆的关系是V正______V逆(填“>”、“<”或“=”);
⑵此反应的正反应为____________热反应;
⑶A、B两点正反应速率的大小关系是A _____B(填“>”、“<”或“=”);
⑷温度T<T0时,W%逐渐增大的原因是:_____________;
⑸若B点的W的物质的量分数为40.0%,则参加反应的X的物质的量为________。
【答案与解析】
【基础达标】
1.
思路分析:考查化学平衡状态的判断
提示:A均为反应物,而速率均为消耗速率,故错误;B为反应物和生成物,虽然均为消耗速率,但速率值之比不等于化学方程式中相应的化学计量数之比,故B也错;C与B相似,且速率值等于化学方程式中相应的化学计量数之比,故C对。
而D与A相似,但速率值之比不等于化学方程式中相应的化学计量数之比,故D错答案:C
2.
思路分析:考查化学平衡的移动
提示:物理量的变化与化学平衡移动关系的分析一定要从物理量的定义式中判断。
答案:AC
3.
思路分析:考查化学平衡的计算
提示:利用三段式解题模式。
答案:BC
4.
思路分析:考查利用方程式的计算
提示:合成氨反应很有特点,注意其中量的变化。
答案:A
5.
思路分析:考查了勒沙特列原理的理解和应用
答案:B
6.
思路分析:考查关于可逆反应的计算
提示:可逆反应的最大特点就是不能进行到底,物质是共存的。
答案:B
7.
思路分析:考查化学平衡的计算、平衡常数的计算
提示:理解平衡常数的意义和计算依据。
答案:C
8.
思路分析:考查化学平衡的移动、平衡图像的应用
提示:图像中有两个变量,温度、压强;分析平衡移动时需要固定一个变量。
答案:C
9.
思路分析:考查化学平衡的移动、平衡图像的应用
提示:这类题目中曲线是表示“平衡”时,质量分数与压强(或温度)变化关系曲线。
X、Y点则未达平衡状态,反应要向“趋向于平衡状态方向”进行,以此判断某点v正、v逆的大小关系。
比较X、Y两点的速率快慢则依据压强
的高低(或温度的高低)。
答案:AC
10.
思路分析:考查化学平衡的判断、平衡计算、平衡移动等综合应用
答案:(1)bc(2)b
(3)消耗的O2物质的量:
生成的SO3物质的量:0.45mol×2=0.9mol
SO2和SO3的物质的量和:
反应前的SO2物质的量:0.95mol
SO2的转化率:
(4)在给定的条件下,溶液呈强酸性,BaSO3不会沉淀。
因此BaSO4的质量:0.9×0.05×233g/mol≈10.5g
11.
思路分析:考查平衡常数的有关计算理解和应用
答案:(1)K=c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2)减小
(2)2n B/3t B mol·(L·min)-1(3)b c(4)Cu2O+CO2Cu+CO2
【能力提升】
1.
思路分析:考查化学平衡的判断
提示:由于该反应为体积减小的气态反应,故A对,B选项只要达平衡任何情况下均成立,C选项错,因为各成分的浓度只是不变,而不是平衡时与计量数之比相等,D是用反应物和产物的变化量来表示由于不满足均为生成或均为消耗,故D不对。
答案:AB
2.
思路分析:考查化学平衡的计算
答案:B
3.
思路分析:考查可逆反应的特点
提示:物质共存,任一种物质不可能为零。
答案:C
4.
思路分析:考查化学平衡的计算
提示:三段式计算模式。
答案:CD。