人教版 (新课标)第三节 化学平衡第2课时教案
展开1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响。(重点)
2.学会用图示的方法表示在可逆反应中正逆反应速率随外界条件的变化,并分析平衡移动的方向。(难点)
[基础·初探]
教材整理1 化学平衡移动
1.含义:当一个可逆反应达到平衡后,如果改变浓度、温度、压强等反应条件,原来的平衡状态会被破坏,化学平衡会发生移动,在一段时间后达到新的平衡。
2.实质:改变条件后:
(1)v正≠v逆。
(2)各组分的百分含量发生改变。
3.图示
eq \x(\a\al(v正>,v逆)) eq \(――→,\s\up9(正向),\s\d7(反应)) eq \x(\a\al(v正=,v逆)) eq \(――→,\s\up9(改变),\s\d7(条件)) eq \x(\a\al(v正≠,v逆)) eq \(――→,\s\up9(一定),\s\d7(时间)) eq \x(\a\al(v′正=,v′逆))
教材整理2 浓度对化学平衡的影响
1.增大反应物浓度,正反应速率加快,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度,逆反应速率加快,平衡向逆反应方向移动。
2.减小反应物浓度,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动;减小生成物浓度,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动。
教材整理3 压强对化学平衡的影响
1.适用对象:有气体参加的可逆反应。
2.影响规律
当其他条件不变时:
(1)若为体积不等的反应
增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动;
减小压强,平衡向气体物质的量增大的方向移动。
(2)若为等体积反应
增大压强时,v正、v逆同等程度地增大;减小压强时,v正、v逆同等程度地减小,平衡均不发生移动。
[探究·升华]
[思考探究]
探究1 浓度对化学平衡影响
问题思考:
由探究1可知,浓度的改变对化学平衡的移动有何影响?
【提示】 增大反应物浓度或减小生成物浓度,v正>v逆,平衡正向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,v正
对于达到平衡状态的两个可逆反应:
反应①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
反应②I2(g)+H2(g)2HI(g)
缩小反应容器的体积,增大气体压强。
问题思考:
(1)反应①的v正、v逆如何变化?二者相对大小关系如何?
【提示】 v正、v逆增大,v正>v逆。
(2)反应②的v正、v逆如何变化?二者相对大小关系如何?
【提示】 v正、v逆均增大,v正=v逆。
(3)反应①②平衡移动的方向如何?
【提示】 反应①,平衡正向移动;反应②,平衡不移动。
[认知升华]
1.从vt图象认识浓度对平衡的影响
2.从vt图象认识压强对化学平衡的影响
[题组·冲关]
题组1 平衡移动的理解
1.下列叙述中说明某化学平衡一定发生移动的是( )
A.混合体系中气体密度发生变化
B.正、逆反应速率改变
C.混合物中各组分的浓度改变
D.反应物的转化率改变
【解析】 对于反应前后气体体积相等的反应来说,增大压强,气体的密度增大,平衡不移动,A错误;对于反应前后气体体积不变的反应,增大压强反应速率增大,但平衡不发生变化,B错误;对于反应前后气体体积相等的反应来说,增大体系的体积,体系各组分的物质的量浓度减小,平衡不移动,C错误;反应物的转化率发生变化,说明物质的量一定在变化,化学平衡一定发生移动,D正确。
【答案】 D
2.下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是( )
【导学号:29910024】
A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.平衡状态 Ⅰ 到平衡状态 Ⅱ 是平衡发生正向移动
C.平衡状态 Ⅰ 到平衡状态 Ⅱ 是平衡发生逆向移动
D.平衡状态 Ⅰ 和平衡状态 Ⅱ 的反应速率不相等
【解析】 由v′正>v′逆可知平衡正向移动,即平衡状态 Ⅰ 到平衡状态 Ⅱ 是平衡正向移动的结果。
【答案】 C
题组2 浓度对化学平衡的影响
3.Mg(OH)2在水中存在溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2进一步溶解,应向溶液中加少量的固体是( )
A.NH4Cl B.NaOH
C.MgCl2D.Fe
【解析】 加入少量NH4Cl,NHeq \\al(+,4)与OH-结合生成氨水,故氢氧根的浓度减小,平衡右移,A正确;加入NaOH,OH-的浓度增大,平衡向左移动,Mg (OH)2固体的量增大,B错误;加入少量MgCl2,镁离子的浓度增大,平衡向左移动,Mg(OH)2固体的量增大,C错误;加入少量Fe,Fe不溶于水,为金属固体,不改变各种物质的浓度,D错误。
【答案】 A
4.已知反应mA(g)+nB(g)pC(g) ΔH<0,m+n
回答下列问题: 图5 图6 A.①③B.②③ 【答案】 C
(1)表示反应物浓度增大的图像是________,表示反应物浓度减小的图像是________,表示生成物浓度增大的图像是________,表示生成物浓度减小的图像是________。
(2)表示平衡正向移动的图像是________,表示平衡逆向移动的图像是________。
【解析】 图像①v′正>v′逆,t1时v′正突增,故为增大反应物浓度,平衡正向移动;图像②v′正>v′逆,t1时v′逆突减,故为减小生成物浓度,平衡正向移动;图像③v′逆>v′正,t1时v′逆突增,故为增大生成物浓度,平衡逆向移动;图像④v′逆>v′正,t1时v′正突减,故为减小反应物浓度,平衡逆向移动。
【答案】 (1)① ④ ③ ②
(2)①② ③④
题组3 压强对化学平衡的影响
5.一定温度下,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是 ( )
①增加C的物质的量 ②保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ③将容器的体积缩小一半 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
【解析】 ①,C是固体,其浓度为常数,改变它的量平衡不移动;②,保持体积不变,充入N2,由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)的浓度都不变,所以平衡不移动;③,缩小体积,压强增大,平衡左移;④,保持压强不变,充入N2,体积扩大,平衡右移。
【答案】 A
6.密闭的真空容器中放入一定量CaO2固体,发生反应2CaO2(s)2CaO(s)+O2(g)并达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积为原来的一半,下列叙述正确的是( )
A.缩小容器的容积后,平衡正向移动
B.重新平衡后CaO的量减少
C.重新平衡后气体的质量不变
D.重新平衡后CaO2的量不变
【解析】 密闭的真空容器中放入一定量CaO2固体,发生反应2CaO2(s)2CaO(s)+O2(g)并达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积为原来的一半,即增大压强,根据平衡移动原理,重新平衡后,化学平衡会向气体体积减小的逆反应方向移动,CaO的量减少,气体的质量减小,所以A和C均错误,B正确;根据以上分析可知CaO2的量增大,D错误。
【答案】 B
7.mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当反应达到平衡后,若压强改变,其vt图像如下:
(1)图①表示的压强变化是________,平衡移动方向是向________方向。
(2)图②表示的压强变化是________,平衡移动方向是向________方向。
(3)m+n________p+q(填“>”、“=”或“<”)。
【解析】 图①中t1时刻v′正、v′逆均增大,故为增大压强;由v′正
>v′逆知平衡正向移动,则m+n>p+q;图②中t1时刻v′正、v′逆均减小,故为减小压强,由v′正
[基础·初探]
教材整理1 温度对化学平衡的影响
1.温度对v放、v吸的影响规律
升温,v放、v吸均增大,但v吸增大程度大;降温,v放、v吸均减小,但v吸减小程度大。
2.温度对化学平衡移动的影响规律
当其他条件不变时:
温度升高,平衡向吸热反应方向移动;
温度降低,平衡向放热反应方向移动。
教材整理2 催化剂对化学平衡的影响及勒夏特列原理
1.催化剂对化学平衡的影响
(1)规律:
当其他条件不变时,催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成,但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
(2)vt图象:
2.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),则平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
[探究·升华]
[思考探究]
盛有NO2气体的圆底烧瓶中存在下列平衡:
eq \(2NO2g,\s\d12(红棕色)) eq \(N2O4g,\s\d12(无色)) ΔH<0
将NO2球浸泡在热水、冰水中,装置如下图:
问题思考:
(1)该实验中用两个导管连通的烧瓶,其设计意图是什么?
【提示】 使两个烧瓶中可逆反应的起始平衡状态完全相同,便于对比。
(2)甲烧瓶内气体的颜色将如何变化?原因是什么?
【提示】 变深。因为A烧瓶内气体温度升高,平衡逆向移动,c(NO2)增大。
(3)乙烧瓶内气体的颜色将如何变化?原因是什么?
【提示】 变浅。B烧瓶气体的温度降低,平衡向正反应方向移动,使NO2的浓度减小。
(4)通过上述实验,你能得出温度对化学平衡有什么影响规律?
【提示】 升温平衡向吸热反应方向移动,降温平衡向放热反应方向移动。
(5)某同学用注射器收集一定量NO2气体,注入甲中的烧瓶中,发现颜色先变深,后又变浅,原因是什么?
【提示】 将一定量NO2气体注入甲中的烧瓶中,由于NO2的浓度增大,颜色变深,同时容器内的压强增大,平衡向生成N2O4的方向移动,使NO2的浓度减小,颜色又变浅。
[认知升华]
从vt图像认识温度对化学平衡的影响
[题组·冲关]
题组1 温度对化学平衡的影响
1.已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.升高温度,A2的转化率增大
B.升高温度有利于反应速率增大,从而缩短达到平衡的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
【解析】 A项,因正反应为放热反应(ΔH<0),故升高温度,平衡逆向移动,A2的转化率减小;降低温度或增大压强均有利于平衡正向移动;故C、D两项错误。
【答案】 B
2.在容积不变的密闭容器中,一定条件下发生反应:2AB(g)+2C(g),且达到平衡。当升高温度时气体的密度增大,则下列叙述中正确的是( )
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.若正反应是放热反应,则A为气态
C.物质A一定为非气态,且正反应是吸热反应
D.若向容器中充入惰性气体,则平衡向右移动
【解析】 升高温度,正、逆反应速率均增大,A错;升高温度,气体的密度增大,由于容器的容积不变,则容器内气体的质量一定增大,则平衡只能向正反应方向移动,且A一定为非气体,B错;由于升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,C对;若向容器中充入惰性气体,虽然容器的压强增大,但各物质的浓度不变,平衡不移动,D错。
【答案】 C
3.mA(g)+nB(g)pC(g),当反应达平衡后,若温度改变,其反应速率的变化曲线分别如下图所示:
(1)图①表示的温度变化是________,平衡移动方向是向________方向。
(2)图②表示的温度变化是________,平衡移动方向是向________方向。
(3)正反应是______热反应,逆反应是______热反应。
【解析】 图①t1时刻v′逆、v′正均突增,故为升高温度;由v′逆>v′正知平衡逆向移动;图②t1时刻v′逆、v′正均突减,故为降温;由v′正>v′逆知平衡正向移动。
【答案】 (1)升高温度 逆反应 (2)降低温度 正反应 (3)放 吸
题组2 勒夏特列原理的应用
4.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.用排饱和食盐水法收集Cl2
B.加压有利于合成氨反应
C.冰镇的啤酒打开后泛起泡沫
D.对2HIH2+I2(g)平衡体系增加压强使颜色变深
【解析】 勒夏特列原理适合解释平衡的移动,A项氯气与水反应生成盐酸和次氯酸是个可逆反应,在饱和食盐水中其平衡左移,减小了氯气的溶解;B项加压使得合成氨的反应右移;C项减小压强使CO2+H2OH2CO3向左移动,使CO2的溶解度减小,使得溶解的二氧化碳逸出;D项平衡没有发生移动,只是浓度大了颜色加深。
【答案】 D
5.已知:可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡后,改变下列条件一定能使该平衡向正反应方向移动的是 ( )
A.升温增压B.降温增压
C.升温减压D.降温减压
【解析】 正反应是气体体积减小的放热反应,故增压、降温能使平衡向正反应方向移动。
【答案】 B
6.下列措施有利于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·ml-1平衡向正反应方向移动的是( ) 【导学号:29910025】
①升高温度 ②降低温度 ③增大压强 ④减小压强
⑤增大NH3浓度 ⑥减小NH3浓度
A.②④⑥B.①③⑥
C.②③⑤D.②③⑥
【解析】 该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,降低温度平衡向正反应方向移动,①错误,②正确;该反应正反应方向气体的物质的量减小,增大压强平衡向正反应方向移动,减小压强平衡向逆反应方向移动,③正确,④错误;增大NH3浓度平衡向减小NH3浓度的方向(逆反应方向)移动,⑤错误;减小NH3浓度平衡向增大NH3浓度的方向(正反应方向)移动,⑥正确。
【答案】 D
[基础·初探]
教材整理
1.常用物理量的名称和符号:化学反应速率为v,时间为t。温度为T,压强为P,物质的量为n,物质的量浓度为ml·L-1,转化率为α。
2.在容积相同的密闭容器内,分别充入等量的N2和H2,在不同温度下,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数,绘图如下图:
(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到化学平衡状态的点是A、B。
(2)此可逆反应的正反应是放热反应。(填“放热”或“吸热”)。
[探究·升华]
[思考探究]
一定条件下,在密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g)pC(g) ΔH=Q kJ/ml。(Q的正负未知,m、n和p的大小未知)。描述该反应的图像有图1~图6共6个图像(6个图像间无必然联系,图6中的α表示反应物的转化率)。根据题意,完成相应填空。
图1 图2
m=1 n=1 p=1a与b相比较,a加入催化剂
图3 图4
T1
m+n>P若T1>T2,则Q>0
问题思考:
(1)图1中t1时即为可逆反应到达平衡状态,其理由是什么?
【提示】 A、B、C的浓度不再发生变化。
(2)图5中,如何判断该化学反应达到平衡状态?
【提示】 v正等于v逆即说明反应达到平衡状态。
(3)图6中,如何判断出m和n与p的大小关系的?
【提示】 增大压强,反应物的转化率增加。根据化学平衡移动原理,可知增大压强,平衡向着体积减小的方向移动,即m+n>p。
[认知升华]
常见的化学平衡图像分析
1.图像题的解题思路
(1)一看点:即看线段的起点是否通过原点,两条线的交点或者线段的拐点等。
(2)二看线:看线段的走向和变化趋势。
(3)三看面:看清楚横坐标和纵坐标表示的物理量。
(4)四看要不要作辅助线:看是否需要作等温线或等压线。
2.化学平衡图像的解题技巧
(1)“先拐先平,数值大”原则:
在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图3)或表示的压强较大(如图4)。
(2)“定一议二”原则:
在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量,确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系。
[题组·冲关]
题组1 vt图象题
1.对于①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
②2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH>0
其中vt图像为
(1)反应①
t1时刻改变的条件为_____________________________________________;
t2时刻改变的条件为_____________________________________________。
(2)反应②
t1时刻改变的条件为_____________________________________________;
t2时刻改变的条件为_____________________________________________。
【解析】 t1时刻反应速率增大,说明是升温或加压;而t2时刻反应速率减小,说明是降温或减压。
【答案】 (1)增大压强 降低温度
(2)升高温度 减小压强
2.一定条件下,A(g)+B(g)C(g) ΔH<0,达到平衡后根据下列图象判断:
(1)升高温度,达到新平衡的是________(填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”,下同),新平衡中C的体积分数______(填“增大”、“减小”、“不变”,下同)。
(2)减小压强,达到新平衡的是________,A的转化率________。
(3)减小C的量,达到新平衡的是________。
(4)增加A的量,达到新平衡的是________,此时B的转化率________,A的转化率________。
(5)使用催化剂,达到新平衡的是________,C的质量分数________。
【解析】 A图v′(正)突增,v(逆)从原平衡渐增,故为增大反应物浓度;B图v′(逆)、v′(正)均突增且v′(逆)>v′(正),故为升温[若加压v′(正)
>v′(逆)];C图v′(逆)、v′(正)均突减,故为改变温度或压强,由v′(逆)>v′(正)知为减压;D图v′(逆)=v′(正),故使用催化剂;E图v′(逆)突减,v′(正)从原平衡逐渐减小,故为减小生成物浓度。
【答案】 (1)B 减小 (2)C 减小 (3)E (4)A 增大 减小 (5)D 不变
题组2 综合图象题
3.现有下列两个图象:
下列反应中符合上述图象的是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH>0
【解析】 由题图 Ⅰ 知,升高温度,化学平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,可排除A、C两项;由题图 Ⅱ 知,增大压强后,逆反应速率增大倍数大于正反应速率增大倍数,即平衡逆向移动,故正反应为气体体积增大的反应,因此选B项。
【答案】 B
4.已知某可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g) ΔH,在密闭容器中进行,如图所示,反应在不同时间t、温度T和压强p与反应混合物在混合气体中的百分含量(B%)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,ΔH>0
B.T1>T2,p1
C.T1
【解析】 由“先拐先平数值大”可知T1>T2、p1>p2,温度越高B%越小,说明升温平衡正向(吸热方向)移动,ΔH>0,压强越大,B%越小,说明增大压强平衡正向移动,m+n>p。
【答案】 A
5.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,得到如图所示变化规律(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 Ⅰ:ΔH>0,p2>p1
B.反应 Ⅱ:ΔH<0,T1>T2
C.反应 Ⅲ:ΔH>0,T2
【解析】 由反应 Ⅰ 的图可知,温度升高,A的转化率减小,说明该反应的正反应是放热反应,ΔH<0,由反应式得:压强越大,A的转化率越大,故p2>p1,A不正确;由反应 Ⅱ 的图得:先达平衡对应的温度高,即T1>T2,温度越高时n(C)越小,说明该反应的正反应是放热反应,即ΔH<0,B选项正确;反应Ⅲ由于没有其他限制条件和提示,能从两方面进行讨论,一方面若该反应的正反应是吸热反应,ΔH>0,则有T2>T1的关系,若该反应的正反应是放热反应,ΔH<0,则可推出T2
【答案】 B
学业分层测评(八)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列因素不可能影响化学平衡移动的是( )
A.温度 B.催化剂
C.反应物的浓度D.压强
【解析】 催化剂同程度改变正、逆反应速率,对化学平衡无影响。
【答案】 B
2.下列反应达到化学平衡后,加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是 ( )
A.SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0
B.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH>0
【解析】 加压化学平衡向气体体积减小的方向移动,降温化学平衡向放热反应方向移动。A、D项,加压平衡不移动;C项加压平衡逆向移动,降温正向移动。
【答案】 B
3.对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是( )
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
【解析】 A.合成氨反应的正反应是放热反应,升高温度,正反应、逆反应的反应速率都增大,但是温度对吸热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆反应速率影响最大,错误。B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强,对正反应的反应速率影响更大,正反应速率大于逆反应速率,所以平衡正向移动,正确。C.减小反应物浓度,使正反应的速率减小,由于生成物的浓度没有变化,所以逆反应速率瞬间不变,逆反应速率大于正反应速率,所以化学平衡逆向移动,错误。D.加入催化剂,使正反应、逆反应速率改变的倍数相同,正反应、逆反应速率相同,化学平衡不发生移动,错误。
【答案】 B
4.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>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,其中能提高COCl2转化率的是( )
A.①②④B.①④⑥
C.②③⑤D.③⑤⑥
【解析】 ①该反应的正反应是吸热反应,升温平衡向正反应方向移动,故可提高COCl2的转化率。②恒容通入惰性气体,由于与反应有关的物质的浓度未改变,所以对反应无影响,平衡不移动,故COCl2的转化率不变。③增加CO浓度,平衡逆向移动,故COCl2的转化率变小。④减压平衡正向移动,所以COCl2的转化率变大。⑤使用催化剂只能影响化学反应速率,对化学平衡无影响。⑥相当于减压,同④。综上所述,能提高COCl2转化率的有①④⑥。故B正确。
【答案】 B
5.已建立化学平衡的某可逆反应,当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是( )
①生成物的质量分数一定增加 ②生成物的物质的量一定增加 ③反应物的转化率一定增大 ④平衡时反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥一定使用了催化剂
A.①②⑤B.④⑥
C.②⑤D.③④⑤
【解析】 ①减小c(生成物)时,平衡正向移动,但c(生成物)减小;③如合成氨反应中增大c(N2)时,N2转化率减小;④增大c(反应物)时,平衡正向移动,但平衡时c(反应物)比原平衡大;⑥使用催化剂对平衡无影响。
【答案】 C
6.如图所示是关于反应A2(g)+B2(g)2C(g)+D(g) ΔH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是( )
A.升高温度,同时加压
B.压强不变,降低温度
C.压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体
D.温度、压强不变,充入一些A2(g)
【解析】 A项,升高温度,加压时v正、v逆同时增大;B项,降温时v正、v逆均减小;C项,相当于扩大体积减小压强,v正、v逆均减小。
【答案】 D
7.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.在硫化氢水溶液中加入碱有利于S2-的生成
B.加入催化剂有利于提高氨的催化氧化反应(氨气与氧气反应)中氨气的转化率
C.高压有利于SO2和O2反应生成SO3
D.向新制氯水中加入碳酸钙有利于次氯酸浓度增大
【解析】 氢硫酸溶液中有下列平衡:H2SH++HS-,HS-H++S2-。加碱后OH-中和H+,上述平衡正向移动,S2-增多,可用勒夏特列原理解释,A不选;加入催化剂,改变反应速率但不改变平衡状态,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;反应为O2(g)+2SO2(g)2SO3正反应为气体体积减小的放热反应,增大压强平衡向体积减小的方向移动,所以可以用平衡移动原理解释,C不选;新制氯水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,加入碳酸钙,盐酸与碳酸钙反应,盐酸浓度降低,平衡正向移动,次氯酸浓度增大,可用勒夏特列原理解释,D不选。
【答案】 B
8.在密闭容器中,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,达到甲平衡。在仅改变某一条件后,达到乙平衡,改变的这一条件是( )
A.加入适当催化剂B.升高温度
C.增大反应物的浓度D.增大压强
【解析】 由图知t时刻v(正)、v(逆)均突增,故改变的条件是升温或加压;由v(正)>v(逆),平衡正向移动知该条件为增大压强,因升温平衡逆向移动。
【答案】 D
9.在一定温度下的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间t1和t2的关系如图所示,则下列关系正确的是( )
【导学号:29910026】
①p1>p2 ②p1
④m+n=p+q ⑤m+n
C.②⑤D.①④
【解析】 由“先拐先平数值大”原则知p2>p1,压强越大C%越小,说明增大压强平衡逆向移动,即m+n
10.在水溶液中橙色的Cr2Oeq \\al(2-,7)与黄色的CrOeq \\al(2-,4)有下列平衡关系:Cr2Oeq \\al(2-,7)+H2O2CrOeq \\al(2-,4)+2H+,把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈______色。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀H2SO4,则溶液呈________色。
(3)向原溶液中逐渐加入足量Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”),溶液颜色将 ________________
_______________________________________________________________。
【解析】 加碱中和溶液中的H+,平衡右移,溶液中的c(CrOeq \\al(2-,4))增大;加酸使平衡左移,溶液中的c(Cr2Oeq \\al(2-,7))增大;加Ba(NO3)2,发生的反应为Ba2++CrOeq \\al(2-,4)===BaCrO4↓(黄色),平衡向右移动,溶液颜色将由橙色逐渐变浅,直至无色。
【答案】 (1)黄 (2)橙 (3)向右移动 由橙色逐渐变浅,直至无色
11.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:
(1)增加Fe的量,其正反应速率________(填“增大”、“不变”或“减小”,下同),平衡________移动(填“不”、“向正反应方向”或“向逆反应方向”,下同)。
(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率________,平衡________移动。
(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率________,平衡________移动。
(4)保持体积不变,充入水蒸气,其正反应速率________,平衡________移动。
【解析】 增加Fe的量,其正反应速率不变,平衡不移动;将容器的体积缩小一半,压强增大,其正反应速率增大,但反应前后气体体积不变,平衡不移动;保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但容器中原气体的浓度不变,正反应速率不变,平衡不移动;保持体积不变,充入水蒸气,反应物的浓度增大,其正反应速率增大,平衡向正反应方向移动。
【答案】 (1)不变 不 (2)增大 不 (3)不变 不
(4)增大 向正反应方向
[能力提升]
12.在密闭容器中发生如下反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g),反应达到平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来的eq \f(1,2),当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是( ) 【导学号:51182009】
A.平衡向逆反应方向移动
B.a+b
D.X的转化率下降
【解析】 此反应达平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来的eq \f(1,2),假设平衡不发生移动,W的浓度应变为原平衡时的2倍,而实际为1.8倍,假设不成立,原平衡必发生移动,由W的浓度为原平衡时的1.8倍,小于2倍知,平衡一定向W减少的方向即逆反应方向移动,所以a+b
13.可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),根据下表中的数据判断下列图像错误的是( )
【解析】 从表中数据可知,升高温度,转化率降低,故正反应放热,ΔH<0;增大压强,平衡正向移动,转化率增大,故有p1
【答案】 C
14.对于反应A2(g)+2B2 (g)2AB2(g) ΔH<0 ,下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是( )
【解析】 升高温度平衡应逆向移动,逆反应速率应大于正反应速率,不符合勒夏特列原理,故A错误;升高温度平衡应逆向移动,温度越高AB2的含量越小,符合勒夏特列原理但不符合先拐温度越高原则,故B错误;增大压强平衡正向移动,所以压强越大AB2的含量越大,不符合勒夏特列原理,故C错误;增大压强平衡正向移动,所以压强越大AB2的含量越大,温度越高AB2的含量越小,符合勒夏特列原理,故D正确。
【答案】 D
15.Ⅰ.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0
温度升高,该化学平衡移动后到达新的平衡,CH3OCH3的产率将________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均相对分子质量将___________________________________________________________________。
Ⅱ.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下,改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g) ΔH<0的影响。
(1)图像中T1和T2的关系是T1________T2(填“>”、“<”或“=”)。
(2)比较a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物NO2的转化率最大的是________(填字母)。
【解析】 Ⅰ.正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向进行,二甲醚的产率变小。气体的质量不变,物质的量增大,因此混合气体的平均相对分子质量将变小。
Ⅱ.(1)正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,生成物含量降低,所以温度是T1>T2。
(2)增加氧气的浓度,能增大NO2的转化率,所以反应物NO2的转化率最大的是c点。
【答案】 Ⅰ.变小 变小 Ⅱ.(1)> (2)c
浓度、压强对化学平衡的影响
原理
Cr2Oeq \(2-7,\s\d4(橙色))+H2O2CrOeq \(2-4,\s\d4(黄色))+2H+
实验步骤
实验
现象
橙黄色变为橙色
橙黄色变为黄色
结论
c(H+)增大,平衡向逆反应方向移动
NaOH溶液使c(H+)变小,平衡向正反应方向移动
化学
平衡
aA+bBcC+dD
(A、B、C、D为非固体)
体系浓
度变化
增大反应
物浓度
增大生成
物浓度
减小生成
物浓度
减小反应
物浓度
速率
变化
v正瞬间增大,v逆瞬间不变,v′正>v′逆
v逆瞬间增大,v正瞬间不变,v′逆>v′正
v逆瞬间减小,v正瞬间不变,v′正>v′逆
v正瞬间减小,v逆瞬间不变,v′逆>v′正
平衡移
动方向
正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
vt
图象
规律
在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使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,都可以使平衡向逆反应方向移动。
化学
平衡
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
计量
关系
a+b>c+d
a+b
变化
增压
减压
增压
减压
速率
变化
v正、v逆同时增大,v′正>v′逆
v正、v逆同时减小,v′逆>v′正
v正、v逆同时增大,v′逆>v′正
v正、v逆同时减小,v′正>v′逆
平衡移
动方向
正向移动
逆向移动
逆向移动
正向移动
速率与
时间的
图象
规律
在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动;减小压强,平衡向气体物质的量增大的方向移动
温度、催化剂对化学平衡的影响
化学平衡
aA+bBcC+dDΔH>0
温度改变
升温
降温
速率变化
v正、v逆同时增大,且v′正>v′逆
v正、v逆同时减小,且v′逆>v′正
移动方向
正向移动
逆向移动
速率与时
间的图像
规律
在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,平衡向放热反应的方向移动
化 学 平 衡 图 象
压强eq \a\vs4\al(SO 2)
转化率%
的温度/℃
p1(MPa)
p2(MPa)
400 ℃
99.6
99.7
500 ℃
96.9
97.8
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高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 水的电离和溶液的酸碱性第2课时教案: 这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 水的电离和溶液的酸碱性第2课时教案,共17页。
高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 影响化学反应速率的因素教学设计: 这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 影响化学反应速率的因素教学设计,共22页。