1、一、影响化学平衡的外界条件在一定条件下,aA(g)bB(g) mC(g)H0,当反应达到平衡时,下列措施:升温恒容通入惰性气体增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是()ABC D,解析:本题考查外界因素对化学平衡移动的影响,从不同层面考查勒夏特列原理的应用。该反应为吸热反应,升温则平衡正向移动,反应物转化率提高,正确;恒容时,通入惰性气体,反应物与生成物浓度不变,平衡不移动,错;增加CO浓度,平衡逆向移动,反应物转化率降低,错;该反应正反应为气体分子数增大的反应,减压时平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高,正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,错;恒压
2、时,通入惰性气体,容器体积增大,反应物与生成物浓度降低,平衡向气体分子数增加的方向移动,即向正反应方向移动,反应物转化率提高,正确。答案:B,3反应2X(g)Y(g)2Z(g)HT2p1p2CT1T2p1p2 DT1T2p1p2答案:C,4(2010年上海高考)接触法制硫酸工艺中,其主反应在450 并有催化剂存在下进行:2SO2(g)O2(g)2SO3(g)190 kJ(1)该反应所用的催化剂是_(填写化合物名称),该反应450 时的平衡常数_500 时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)该热化学反应方程式的意义是_。,(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_av(O2)正
3、2v(SO3)逆b容器中气体的平均分子量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化d容器中气体的分子总数不随时间而变化,(4)在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3 0.18 mol,则v(O2)_molL1min1;若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,则平衡_移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,_moln(SO3)v(逆)时,才使平衡向正反应方向移动。(2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向
4、移动,反应物转化率提高;当增大一种反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动时,只会使其他的反应物的转化率提高。(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。,例1将等物质的量的F2和ClF混合,在密闭容器中发生反应:F2(g)ClF(g)ClF3(g);Hpq且H0(1)vt图象,(2)ct图象,(3)c或p(T)图象,例2(2010年四川理综)反应aM(g)bN(g)cP(g)dQ(g)达到平衡时,M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是(),A同温同压同z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加B同压同
5、z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加C同温同z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加D同温同压时,增加z,平衡时Q的体积分数增加,【解析】本题考查的知识点是化学平衡的移动,意在考查考生的分析判断能力。可逆反应中,催化剂只能改变化学反应速率,A错;由两个图象可知,M的体积分数随着温度升高而降低,即温度升高,平衡右移,故平衡时生成物Q的体积分数增加,B正确;同为650 、z2.0,压强为1.4 MPa时,y(M)30%,而压强为2.1 MPa时,y(M)35%,即增大压强,平衡左移,故平衡时Q的体积分数减小,C错;由图象可知,同温、同压时,若N的物质的量增加,而M的物质的量的不变,则尽管z越大,y
6、(M)减小,平衡右移,但Q增加的物质的量远小于加入的N的物质的量,此时Q的体积分数减小,D错。【答案】B,【方法总结】化学平衡图象题的解题思路:,【迁移应用】(即时迁移小试牛刀)2(2011年盐城模拟)已知反应:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)HT1,【解析】由图甲知,在A点SO2的转化率是0.80,则平衡时SO2的物质的量为2 mol0.802 mol0.4 mol,所以A点SO2的平衡浓度为0.04 molL1,同理可以计算出B点SO2、O2、SO3的平衡浓度分别是0.03 molL1、0.015 molL1、0.17 molL1,故A、B错;达平衡后,缩小容器容积,各成分的浓度增
7、大,正、逆反应速率都加快,平衡正向移动,故C正确;丙是一定压强、不同温度下的图象,当温度为T1时先达平衡,说明在条件T1下反应速率快,所以T1T2,D错。【答案】C,要点3等效平衡1含义在一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),对同一可逆反应,虽然起始时物质加入的量不同,但达到化学平衡时,同种物质的物质的量分数相同,这样的平衡称为等效平衡。,2分类(1)恒温、恒容,反应前后气体体积改变的反应(n0):只改变起始时物质的加入量,若通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。如:按下列三条途径,在恒温、恒容下建立的平衡等效。 3H2(g)N2(g)2NH3(g)
8、 3 mol 1 mol 0 0 0 2 mol a b c中应满足:b 1,a 3。,(2)恒温、恒容,反应前后气体体积不变的反应(n0):只要反应物(或生成物)的物质的量比例与原平衡的相同,两平衡就是等效平衡。(3)恒温恒压:改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效。,如:按下列三条途径建立的平衡为等效平衡3H2(g) N2(g)2NH3(g) 3 mol 1 mol 0 0 0 2 mol 3n n x(x0)中应满足:(3n )(n )31。,3判断方法使用极限转化的方法将各种情况下的起始物质换算成相同的反应物
9、或生成物,然后观察有关物质的数量是否相等或相当。,名师解惑:解答有关“等效平衡”的题目需要注意的问题:(1)分析建立平衡的条件,是等温、等压还是等温、等容。(2)分析反应的特点,反应前后气体的物质的量是不变、增大、还是减小。(3)分析平衡等效的要求,是平衡浓度相等还是平衡混合物中某物质的物质的量分数相等。,例3恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)B(g)C(g)(1)若开始时放入1 mol A1 mol B,到达平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为_mol。(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B,到达平衡后,生成C的物质的量为_mol。,(3)若开始时
10、放入x mol A,2 mol B和1 mol C,到达平衡后,A和C的物质的量分别为y mol和3a mol,则x_mol,y_mol。平衡时,B的物质的量_(选填一个编号)。(甲)大于2 mol(乙)等于2 mol(丙)小于2 mol(丁)可能大于、等于或小于2 mol,【解析】根据题意知这是恒温恒压下的等效平衡问题,又因反应前后气体的物质的量发生改变,故只要起始物质的物质的量之比相等即可。(1)由反应A(g)B(g) C(g)知,反应达平衡后,若有a mol C生成,则必有a mol A物质消耗,此时剩余A的物质的量为(1a)mol。(2)在恒温、恒压下,若投放3 mol A和3 mol
11、 B,则所占有的体积为(1)中的3倍。由于A、B的投放比例与(1)相同,故平衡时与(1)等效,而C的物质的量为3a mol。,(3)若3a1,B的物质的量小于2 mol;若3a1,B的物质的量等于2 mol;若3a1,B的物质的量大于2 mol。【答案】(1)1a(2)3a(3)233a丁,【迁移应用】(即时迁移小试牛刀)3(2009年北京理综)已知:H2(g)I2(g)2HI(g);H0【错因分析】注意图中三条线分别是指不同压强下的曲线,本图除了表示温度对平衡的影响外还表示压强对平衡的影响。,【正确解答】本题考查考生对曲线的分析能力。从图象可知,温度越高,Z的体积分数越大,说明升高温度,平衡
12、正向移动,正反应方向是吸热反应,A、D错;从图中所作的等温线可知,压强越大,Z的体积分数越小,即增大压强,平衡逆向移动,逆反应方向是气体体积缩小的方向,所以Z必为气体,又因Z的体积分数发生了变化,说明除Z为气体外,还有其他气体,故X、Y中必有气体,且只有一种,B错,C正确。答案:C,易错补练图是NO2(g)CO(g)CO2(g)NO(g)反应过程中能量变化示意图。一定条件下,在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件X,Y随X的变化关系曲线如图所示。,下列有关说法正确的是()A一定条件下,向密闭容器中加入1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)反应放出234 kJ热量
13、B若X表示CO的起始浓度,则Y表示的可能是NO2的转化率C若X表示温度,则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度D若X表示反应时间,则Y表示的可能是混合气体的密度,【解析】选项A,根据图,1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)完全反应时放出234 kJ热量,但该反应是可逆反应,所以放出的热量应该小于234 kJ。选项B,在其他条件不变的情况下,CO的起始浓度越大,NO2的转化率越高,图示不符合。选项C,该反应的正反应为放热反应,升温平衡向逆反应方向移动,CO2的浓度减小,正确。选项D,由于容器体积不变,气体的总质量不变,任何时间内混合气体的密度不变。【答案】C,1不能用勒夏特列原理解释的
14、是()A棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅B由氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C黄绿色的氯水光照后颜色变浅D增加O2的量,有利于SO2催化氧化生成SO3答案:B,2(2010年深圳调研)一定条件下的密闭容器中:4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g);H905.9 kJmol1下列叙述正确的是()A4 mol NH3和5 mol O2反应,达到平衡时放出热量为905.9 kJB平衡时v正(O2) v逆(NO)C平衡后降低压强,混合气体平均摩尔质量减小D平衡后升高温度,混合气体中NO含量降低,解析:该反应是可逆反应,不能完全转化,A错;平衡时不同物质表示的正、逆
15、反应速率符合方程式的系数比例,故4v正(O2)5v逆(NO),B错。答案:CD,3(莆田2011届高三质量检测)一定温度下,在三个容积相同的密闭容器中,对反应I2(g)H2(g) 2HI(g)进行甲、乙、丙三组实验,实验起始时容器内各组分的物质的量见下表,一段时间后,反应达到平衡。下列判断不正确的是()A反应速率:乙甲B反应速率:乙丙CI2的转化率:丙甲DHI的平衡浓度:乙甲,解析:甲和乙中H2的浓度相同,但乙中I2(g)的浓度大于甲中I2(g)的浓度,因此乙中反应速率大,且H2的转化率大,因此乙中HI的平衡浓度高,A对、D对;甲和丙中I2(g)的浓度相同,但丙中H2的浓度大于甲中H2的浓度,
16、因此丙中I2的转化率大,C对。答案:B,4(湖南重点中学2011届高三联考)在10 L密闭容器中,A、B、C三种气态物质构成了可逆反应体系;某温度时,A、B、C物质的量与时间的关系如图一,C的百分含量与温度的关系如图二。,下列分析不正确的是()A04 min时,A的平均反应速率为0.1 mol/(Lmin)B该反应的平衡常数表达式为:KC由T1向T2变化时,v正v逆D此反应的正反应为放热反应,解析:由图一知在4 min时A消耗0.4 mol,故04 min时,A的平均反应速率为:0.4 mol/(10 L4 min)0.01 mol/(Lmin);根据图一所示A、B、C物质的量的变化,可知该可
17、逆反应为:2A(g)B(g)C(g),由此可知B正确;由图二知在T3时反应达到平衡,故在T3前,反应一直正向进行,v正v逆;由T3升温到T4时,C%减小,说明平衡逆向进行,故可判知正反应为放热反应。答案:A,5(安徽江南十校2011届高三联考)在恒温条件下,有甲、乙两容器,甲容器为体积不变的密闭容器,乙容器为一个带有理想活塞(即无质量、无摩擦力的刚性活塞)的体积可变的密闭容器,两容器起始状态完全相同,都充有C气体,若发生可逆反应C(g)A(g)B(g),经一段时间后,甲、乙两容器反应都达到平衡。下列说法中正确的是()A平衡时C的转化率:乙甲B平衡时C的体积分数:乙甲C反应速率:乙甲D平衡时A的
18、物质的量:甲乙,解析:甲为恒容,乙为恒压,随着反应的进行,甲中压强大于乙中压强,乙容器中反应更容易向正反应方向进行,因此C的转化率乙甲,A对;平衡时C的体积分数:甲乙,B错;由于甲中压强大于乙中压强,因此反应速率:甲乙,C错;平衡时A的物质的量:乙甲,D错。答案:A,6(2010年苏州模拟)现有反应:mA(g)nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:(1)该反应的逆反应为_热反应,且mn_p(填“”、“”或“(2)增大(3)增大减小(4)减小(5)变深变浅,7(2010年石家庄质量检测)在一密闭容器中发生反应N23H22N
19、H3,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示:,回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是_(填选项)。At0t1Bt1t2Ct2t3Dt3t4Et4t5Ft5t6(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是(填选项)A增大压强B减小压强C升高温度D降低温度E加催化剂F充入氮气t1时刻_;t3时刻_;t4时刻_。,(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是_(填选项)。At0t1Bt2t3Ct3t4 Dt5t6(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。,(5)一定条件下,合成氨反应达到
20、平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20%,则反应后与反应前的混合气体体积之比为_。解析:(1)根据图示可知,t0t1、t2t3、t3t4、t5t6时间段内,v(正)、v(逆)相等,反应处于平衡状态。,(2)t1时,v(正)、v(逆)同时增大,且v(逆)增大得更快,平衡向逆反应方向移动,所以t1时改变的条件是升温。t3时,v(正)、v(逆)同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时,v(正)、v(逆)同时减小,但平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知,t1t2、t4t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3的含量均比t0t1时间段的低,所以t0t1时间段内NH3的百分含量最大。(4)t6时刻分离出NH3,v(逆)马上减小,而v(正)逐渐减小,在t7时刻二者相等,反应重新达平衡,据此可画出反应速率的变化曲线。,(5)设反应前加入a mol N2,b mol H2,达平衡时生成2x mol NH3,则反应后气体总的物质的量(ab2x)mol, 0.2,解得:ab12x,故反应后与反应前的混合气体体积之比答案:(1)ACDF(2)CEB(3)A,(4)(5)56,