1.反应: A(气)+3B(气)2C(气)+Q达平衡后,将气体混和物的温度降低,下列叙述中正确的是( )
(A)正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
(B)正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
(C)正反应速率和逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
(D)正反应速率和逆反应速率变小,平衡向逆反应方向移动
4.化学平衡的移动
(1)勒沙持列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含:①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。
(2)平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。可总结如下:
(3)平衡移动与转化率的变化:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表:
反应实例 |
条件变化与平衡移动方向 |
达新平衡后转化率变化 |
2SO2
+O2 2SO3(气)+热 |
增大O2浓度,平衡正移 |
SO2 的转化率增大,O2的转化率减小 |
增大SO3浓度,平衡逆移 |
从逆反应角度看,SO3的转化率减小 |
|
升高温度,平衡逆移 |
SO2 、O2的转化率都减小 |
|
增大压强,平衡正移 |
SO2 、O2的转化率都增大 |
|
2NO2(气) N2O4 |
体积不变时,无论是加入NO2或者加入 N2O4 |
NO2的转化率都增大(即新平衡中N2O4的含量都会增大) |
2HI H2+I2(气) |
增大H2的浓度,平衡逆移 |
H2的转化率减小,I2的转化率增大 |
增大HI的浓度,平衡正移 |
HI的转化率不变 |
|
增大压强,平衡不移动 |
转化率不变 |
[典型题析]
[例1]某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )
(A)均减半 (B)均加倍 (C)均增加1mol (D)均减小1mol
[解析]由于是在容积可变的容器中,所以在“均减半”或“均加培”时,相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变,平衡不会移动。同样由于容积可变,“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小,B物质的浓度增大,平衡向右移动;“均减小1mol”时相当于A、C物质的浓度增大,B物质的浓度减小,平衡向左移动。答案选C。
要注意的是,基本概念、基础理论是高考中不变的一个重点。这道题的设问别具一格,解答时既要定性判断、又要定量分析,多次灵活转换,都值得大家研究。
[例2] 可逆反应N2+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)
[解析]答案选B。
考查判断化学平衡状态的能力。化学反应速率的表示方法、化学平衡状态、影响化学反应速率的因素和影响化学平衡的因素等都是这块知识中的基础内容,属于高考的必考内容。将化学反应速率、化学平衡联系起来,让考生判断可逆反应是否处于化学平衡状态,可以较好地测试解题者对有关内容的理解水平。
对于可逆反应“N2+3H22NH3”,正反应速率可以用H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示,逆反应速率也可用H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示。对于同一反应、同一时刻的正反应速率(或逆反应速率),用不同物质的浓度变化来表示时,其大小关系跟化学计量数有关,即有:v正(N2):v正(H2):v正(NH3)=1:3:2或v逆(N2):v逆(H2):v逆(NH3)=1:3:2。所以,当2v正(H2)=3v逆(NH3)时,处于化学平衡状态。
解答这道题时,有的考生由于对正反应速率和逆反应速率、不同物质表示的反应速率等概念理解不深,造成判断失误。
[例3]在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g) 2C(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
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
[解析]答案选AB。
考查观察图像、图像信息的挖掘和转化能力。分析图表、研究实验数据是一种基本能力,化学反应速率、化学平衡等内容是化学学科中培养学生观察图像和处理图像信息能力的较好载体,所以化学平衡内容常跟图、表等综合起来命题。
催化剂不能使化学平衡发生移动,所以平衡时浓度、转化率等都不会因加入催化剂而改变。图I中甲、乙两条件下达到平衡时C的浓度不同,说明不是同一平衡状态,所以这种情况肯定不是催化剂造成的。
催化剂可以改变反应速率,能改变达到化学平衡的时间,所以图Ⅲ所表示的可能是不同催化剂造成的,而且甲情况下达到平衡的时间短,催化效率高。
对于题给反应,增大压强或降低温度平衡都要向正反应方向移动,所以图Ⅱ中两条曲线若表示不同压强条件下所发生的反应,甲条件下压强较低。图Ⅱ中两条曲线若表示不同温度下所发生的反应,甲条件下温度较高。
[例4]在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:
2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) ;△H<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=
(2)降低温度,该反应K值 ,二氧化硫转化率 ,化学反应速度 (以上均填增大、减小或不变)
(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是 。
(4)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是 (用文字表达);10min到15min的曲线变化的原因可能是 (填写编号)。
A.加了催化剂 B.缩小容器体积
C.降低温度 D.增加SO3的物质的量
[解析] 答案为:
(1);(2)增大;增大;减小。(3)15~20min和25~30min。(4)增加了O2的量。A;B。
主要综合考查化学平衡理论,测试观察能力、分析和综合能力等。
题给图像中曲线看起来比较杂乱,不要被表面现象所迷惑,只要仔细分析可发现图中所包含的化学含义。15min-20min、25min-30min两个时间段时三条曲线都跟横坐标平行,即三种物质的物质的量不发生变化,处于平衡状态。在20min这一瞬间,O2的物质的量突然增大,说明此时向反应容器中加入了O2。
10min前后反应都处于不平衡状态,而且O2、SO2的物质的量都是逐渐减小,SO3的物质的量都是逐渐增大;只是10min前变化较缓,10min后变化较快。这是改变了某条件使反应速率加快所造成的。所以,可能是加了催化剂或缩小容器体积。
[考题预测与专题训练]
3.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的建立
(2)化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等,这是判断化学平衡状态的根本标志。由于υ正=υ逆 ,可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变,所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变,这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。
化学平衡状态的特征
五大特点 |
化学平衡 |
逆 |
可逆反应 |
等 |
υ(正)=υ(逆)≠0 |
动 |
动态平衡 |
定 |
各组分含量一定,体积一定时,浓度就一定;有平衡转化率 |
变 |
浓度、温度、压强改变化学平衡即发生移动 |
定量特征 |
一定温度下,化学平衡常数保持不变 |
(3)化学平衡状态的判断
举例反应 |
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) |
|
混合物体系中各成分的含量 |
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 |
平衡 |
②各物质的质量或各物质的质量分数一定 |
平衡 |
|
③各气体的体积或体积分数一定 |
平衡 |
|
④总压强、总体积、总物质的量一定 |
不一定平衡 |
|
正、逆反应速率的关系 |
①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆 |
平衡 |
②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正 |
不一定平衡 |
|
③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆 |
不一定平衡 |
|
④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆 |
不一定平衡 |
|
压强 |
①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定) |
平衡 |
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定) |
不一定平衡 |
|
混合气体的平均分子量() |
①一定时,只有当m+n≠p+q时, |
平衡 |
②一定,但m+n=p+q时 |
不一定平衡 |
|
温度 |
任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时 |
平衡 |
体系的密度 |
密度一定 |
不一定平衡 |
2.影响化学反应速率的条件
(1)不同的化学反应具有不同的反应速率,影响反应速率的主要因素是内因,即参加反应物质的性质。
(2)在同一反应中,影响反应速率的因素是外因,即外界条件,主要有温度、浓度、压强、催化剂等。(还有像反应颗粒(固体)的大小、光、波等对化学反应速率也有影响)
1.化学反应速率的分类
分类角度 |
从测定时间分 |
从反应方向分 |
|
类型 |
瞬时速率:某一时刻的反应速率 平均速率:某段时间内的反应速率的平均值 |
正反应速率:可逆反应中正反应方向的反应速率 逆反应速率:可逆反应中逆反应方向的反应速率 |
|
注意点 |
通常所计算的是平均速率 |
通常所计算的是正逆反应抵消后的总反应速率 |
7.下图中A~L分别表示反应中的一种常见物质,E、F、I在通常状况下是气体单质,其中E为有剌激性气味的气体,X、Y是常见的金属单质,参加反应的水以及生成的水在图中已略去。
填写下列空白:
(1)E是_______________;J是__________________。(写化学式)
(2)写出D+X→F+G的离子方程式:________________________________________。
(3)写出A+B→C+E的化学方程式:_________________________________________ 。
6.从某物质A的水溶液出发,有下图所示的一系列变化(参与反应或生成的水均没有标出)。
(1)写出下列物质的化学式:E____________、H____________、G____________、W____________。
(2)写出A+X®B+C+D的化学方程式________________________________。
(3)写出G+W®B+X+H的离子方程式______________________________。
5.下图为固体物质A及其产物发生的一系列反应的框图,每一个方框内表示有一种反应物或生成物(反应条件及反应所需和生成的水均已略去),其中A、G为反应物,C、F在常温下均为气体:
(1)试写出B和C的分子式________________。
(2)写出把F通入到E物质的水溶液中所发生的反应④的离子方程式____________。
4.某白色固体可能由①氯化铵,②氯化铝,③氯化钠,④硝酸银,⑤氢氧化钾中的一种或几种组成,此固体投入水中得到澄清溶液,该溶液可使酚酞呈红色,若向溶液中加稀硝酸到过量,有白色沉淀生成。对原固体的判断不正确的是( )
(A)肯定不存在② (B)至少存在②和⑤
(C)无法确定是否存在③ (D)至少存在①、④、⑤
3.类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论。因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。以下几种类推结论中,不正确的是( )
(A)金属镁失火不能用二氧化碳灭火器扑灭;金属钠失火也不能用二氧化碳灭火
(B)Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3;Pb3O4也可以写成PbO·Pb2O3
(C)不能用电解AlCl3溶液来制取金属铝;也不能用电解MgCl2溶液来制取金属镁
(D)Fe与S直接化合可得到FeS;Al和S直接化合也可以得到Al2S3
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com