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    6． 外界条件对化学平衡的影响的基本图像 对于反应 N2(g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ΔH<0.一定条件下达到平衡.逐一改变各项条件.正逆反应速率随时间的变化情况与平衡移动方向的关系见下表: 条件的改变 c(N2)增大 c (H2)减小 c (NH3)增大 c (NH3)减小 (1)v-t 图象 (2)平衡 移动方向 向右 向左 向左 向右 增大压强 减小压强 升高温度 降低温度 使用催化剂 向右 向左 向左 向右 不移动 [思想方法] [例1]已知反应①NH3+HClNH4Cl和反应②CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O均为放热反应.下列说法错误的是 A．①的正反应低温下能自发进行 B．①的正反应高温下能自发进行 C．②的正反应不能自发进行 D．②的正反应在任何条件下都能自发进行 [分析]由于题中已知两反应均为放热反应.即焓变△H＜0.因此在用△G判断时.关键是确定反应①和②中熵值的变化.由于熵是衡量体系混乱度的标志.因此可用反应前后气体的物质的量的多少衡量熵值的大小.反应①中气体的物质的量减小.因此反应①是熵减的反应.即△S＜0.反应②中气体的物质的量增加.因此反应②是熵增的反应.即△S＞0.由此可知反应①的正反应在低温下能自发进行.反应②的正反应在任何条件下都能自发进行. ［答案］BC [例2]⑴在一定条件下.可逆反应达到平衡状态的本质特征是 .下列关系中能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是 . 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) ⑵在一定温度下的恒容密闭容器中.可逆反应达到平衡状态时.一些宏观物理量恒定不变:a各物质的浓度不变.b平衡混合物中各组份的物质的量分数或质量分数不变.c容器内气体压强不变.d容器内气体密度不变.e容器内气体颜色不变. ①能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的有 , ②能说明反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡状态的有 , ③能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的有 , ④能说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达到平衡状态的有 . [分析]⑴中选项中给出的是用绝对标志判定化学平衡状态.选项C正确.⑵中判断时首先要注意到本题中反应的条件是恒温恒容.其次要注意化学反应方程式中是否有固体物质存在.反应①在反应过程中气体的质量不变.因此在恒容状态下不能用密度判断反应是否达到平衡状态.由于反应物和生成物均为无色气体.因此也不能用颜色来判定.反应②是一个气体体积不变的反应.反应过程中气体的质量不变.物质的量也不变.所以不能用压强和密度判定反应是否达平衡状态.反应③在反应过程中气体的质量保持不变.因此同样不能用密度来判定.反应④中反应过程中气体的质量和气体的物质的量均发生改变.因此a.b.c.d均可用来判定反应是否达平衡状态.由于反应物和生成物均为无色气体.因此不能用颜色来判定. ［答案］⑴正反应速率与逆反应速率相等 C ⑵ ① a b c ② a b e ③ a b c e ④ a b c d [例3]在体积恒定的密闭容器中.充入3 molA和1 molB发生反应3AxC(g).达到平衡后.C在平衡混合气中的体积分数为φ.若维持温度不变.按1.2 molA.0.4 molB.0.6 molC为起始物质. ⑴若达到平衡后C的体积分数仍为φ.则x值是 , ⑵若达到平衡后压强不变.C的体积分数仍为φ.则x值是 . A．1 B．2 C．3 D．4 [分析]第⑴问只要满足φ相等.属于等效平衡.满足题中条件应用回归定比法.x可等于1也可等于4.第⑵不仅要满足达到平衡时φ相等且压强不变.压强不变即物质的量不变.因此属于“等同平衡 .必须用回归定值法.即1.2 mol+3mol.0.4 mol+1mol.解得x1. ［答案］AD A [例4]已知图一表示的是可逆反应CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH＞0化学反应速率(v)与时间(t)的关系.图二表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0的浓度(c)随时间(t)的变化情况.下列说法中正确的是 A．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 B．图一t2时改变的条件是增大了反应物的浓度 C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D．若图二t1时改变的条件增大压强.则混合气体的平均相对分子质量将减小 [分析]由图一可知.t2瞬间.曲线是断开的.因此条件的改变不可能是由某一物质的浓度引起的.t2瞬间.正.逆反应速率均加快.且v (正′)＞v (逆′).可知化学平衡正向移动.因此外界条件的改变可能是升高了温度也可能是增大了压强.所以选项A正确B错误.由图二可知.t1瞬间.曲线是断开的.因此外界条件的改变不可能是温度的变化.由于此刻NO2和N2O4的浓度均增大.显然改变的条件是给体系增压.同时压强增大.平衡向正反应方向移动.N2O4的体积分数增加.因此混合气体的平均相对分子质量应增大.选项C和D均错. ［答案］A [例5]下列说法中正确的是 A．已知t1 ℃时反应N2+3H22NH3 ΔH＜0的速率为v.若降低温度.正反应速率 加快 B．合成氨中及时分离出氨气可减慢反应速率 C．在合成氨反应中.相同条件下在有催化剂时速率时间图像可用下图一表示 D．在合成氨反应中.不同温度下(T2＞T1)的NH3的体积分数与时间的关系图像可用图二表示 [分析]对于选项A.有同学误认为降低温度平衡正向移动.因此正反应速率加快.很显然这是错误的.事实上不论反应是放热反应还是吸热反应.温度降低.正逆反应速率均减慢.对于放热反应.由于正反应速率减小的程度小于逆反应速率减小的程度.因此平衡正向移动.A错.对于选项B.有同学误认为分离出氨气导致平衡正向移动.因此反应速率加快.显然这也是错误的.合成氨中及时分离出氨气会导致浓度减小.因此反应速率会减慢.平衡移动的原因同样是由于正反应速率减小的程度小于逆反应速率减小的程度.因此平衡正向移动.B正确.对于选项C.有同学只考虑加入催化剂缩短了达到平衡的时间.所以误认为图像正确.那么我们想一想为什么加入催化剂后能缩短达到平衡的时间呢?很显然是由于化学反应速率加快的结果.而图一中纵坐标即表示化学反应速率.从图中看出两种条件下达到化学平衡状态时速率是相等的.因此也不符合实际情况.C错.对于选项D.由于合成氨反应是放热反应.因此温度越高.NH3的产率越低.这一点图二是符合的.但考虑到温度高.化学反应速率越快.体现在图像上即在T2时达到平衡前曲线的斜率大.因此D也不符合.正确的图像如右图所示.即符合“先平先拐 的原理. ［答案］B [例5]联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料.N2H4与N2O4反应能放出大量的热. ⑴已知:2NO2(g)N2O4(g) DH =-57.20 kJ·mol-1.一定温度下.在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡.其它条件不变时.下列措施能提高NO2转化率的是 . A．减小NO2的浓度 B．降低温度 C．增加NO2的浓度 D．升高温度 ⑵25 ℃时.1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l).放出19.14 kJ的热量.则反应2N2H4(l)+N2O4(l) = 3N2(g)+4H2O(l)的DH = kJ·mol-1. ⑶17 ℃.1.01×105 Pa.密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时.c(NO2) = 0.0300 mol·L-1.c(N2O4) = 0.0120 mol·L-1.计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K. ⑷现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应.制得1.00 L已达到平衡的N2O4和NO2为混合气体(17 ℃.1.01×105 Pa).理论上至少需消耗Cu多少克? [分析]⑴由于正反应是放热反应.降低温度.平衡向正反应方向移动.提高NO2的转化率.若增加NO2的浓度.可以利用“虚拟容器法 判断:将加入的NO2先建立一下与原平衡等效的平衡.再合并.相当于体积减小.压强增大.平衡向正反应移动.NO2转化率提高. ⑵1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l).放出19.14 kJ的热量.则2 mol即64 g N2H4(l)反应放出热量1224.96 kJ. ⑶根据题意知平衡时:c(N2O4) = 0.0120 mol·L-1,c(NO2) = 0.0300 mol·L-1 K === 13.3 . ⑷由⑶可知.在17 ℃.1.01×105 Pa达到平衡时.1.00 L混合气体中: n(N2O4) = c(N2O4)×V = 0.0120 mol·L-1×1.00 L = 0.0120 mol. n(NO2) = c(NO2)×V = 0.0300 mol·L-1×1.00 L = 0.0300 mol. 则n(NO2)总 = n(NO2)+2×n(N2O4) = 0.0540 mol 由Cu+4HNO3 = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可得m(Cu) = ×64 g·mol-1 = 1.73 g. ［答案］⑴BC ⑵-1224.96 ⑶13.3 ⑷1.73 g [专题演练] 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    请根据以下实验内容填写实验报告(实验现象、实验解释或实验结论)

    (1)

    以下实验均在室温下进行

    (2)

    研究外界条件对化学平衡FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的影响，特进行以下实验，请填写实验报告．先将FeCl3溶液与KSCN溶液各2滴加入10mL水中，充分混合均匀，会看到的现象为________．再将上述溶液分装在3支试管中，其中一支留作对比，向另外2支试管中分别进行如下操作，试填写下表的实验报告．

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    下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律图象，其图象和实验结论表达正确的是 （　　） 

    注：①中的反应式为：A（g）+3B（g）2C（g）；②中的反应式为：A（g）+B（g）2C（g）；
    ③中的反应式为：A（g）+3B（g）2C（g）；④中的反应式为：A（g）+B（g）2C（g）

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    某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA（g）+nB（g）?pC（g）的速率和平衡的影响图象如下，下列判断正确的是（　　）
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    A、由图1可知，T1＜T2，该反应正反应为吸热反应B、由图2可知，该反应m+n＜pC、图3中，表示反应速率v正＞v逆的是点3D、图4中，若m+n=p，则a曲线一定使用了催化剂

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    将化学知识的系统化，有助于对化学问题的进一步认识。请你参与下列关于化学反应的讨论。
    问题1：化学变化过程中的平衡状态可以通过改变反应条件而发生变化。对电离平衡、水解平衡、化学平衡等各种平衡移动的方向与外界条件变化的关系请你运用一句话进行总结：______________。
    问题2：不同化学反应进行的快慢和程度千差万别。在复杂的反应中，要考虑反应的先后顺序。已知NH4＋＋AlO2－＋H2O＝Al（OH）3↓＋NH3·H2O，向含有等物质的量的NH4＋、Al3＋、H＋、混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液，直至过量，并不断搅拌，依次发生了数个离子反应；其中
    （1）第二个离子反应的离子方程式是                       
    （2）最后一个离子反应的离子方程式是                              
    问题3：化学反应的复杂性决定了反应方程式计量数的复杂性。对下列化学反应：
    8KMnO4＋15Kl＋17H2SO4→8MnSO4＋5I2＋5KIO3＋9 K2SO4＋17H2O
    如果该反应方程式中I2和KIO3的系数不是5，可能的配平系数还有许多组。请你再写出一个配平的该反应的化学方程式：                                     。
    问题4：1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律：“若是一个反应可以分步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这是在各反应于相同条件下完成时的有关反应热的重要规律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：C（金刚石、s）＋O2（g）＝CO2（g）：△H＝－395．41kJ／mol，C（石墨、s）＋O2（g）＝CO2（g）：△H＝－393．51kJ／mol，则金刚石转化石墨时的热化学方程式为：                                 。

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    对化学平衡移动的分析，下列说法不正确的是

    ①已达平衡的反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，当增加反应物的物质的量时，平衡一定向正反应方向移动

    ②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高

    ③改变外界条件使正反应速率大于逆反应速率时，化学平衡向正反应方向移动

    ④有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡不一定移动

    A．①④             B．①③             C．②③             D．①②

     

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