2017-2018學年高中化學 專題2 化學反應速率與化學平衡 第三單元 第一課時 化學平衡的移動學案 蘇教版選修4.doc
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第一課時 化學平衡的移動 ————————————————————————————————————— [課標要求] 1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響。 2.了解化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。 1.增大反應物的濃度或減小生成物的濃度,平衡向正反應方向移動;減小反應物的濃度或增大生成物的濃度,平衡向逆反應方向移動。 2.對于有氣體參與或生成的反應,增大壓強,平衡向氣體分子數減小的方向移動;減小壓強,平衡向氣體分子數增大的方向移動。對反應前后氣體分子數不變的反應,改變體系的壓強,平衡不發(fā)生移動。 3.升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動;降低溫度,化學平衡向放熱反應方向移動。 4.催化劑能夠同等程度地增大正、逆反應速率,對化學平衡移動沒有影響。 5.化學平衡移動原理(勒夏特列原理):改變影響化學平衡的一個因素,平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。 化學平衡的移動 1.化學平衡的移動 就是改變外界條件,破壞原有的平衡狀態(tài),建立起新的平衡狀態(tài)的過程。 2.圖示 3.平衡移動的方向 (1)若v(正)>v(逆),則平衡向正反應方向移動。 (2)若v(正)=v(逆),則平衡不移動。 (3)若v(正)<v(逆),則平衡向逆反應方向移動。 [特別提醒] (1)外界條件改變,平衡不一定發(fā)生移動。 ①若條件改變,未引起化學反應速率的變化,則平衡一定不移動,如增加固體的用量。 ②若條件改變,引起了化學反應速率的變化,但v(正)、v(逆)同等程度的改變,則平衡不發(fā)生移動。 ③若條件改變,引起v(正)≠v(逆),則平衡一定發(fā)生移動。 (2)平衡發(fā)生移動,說明外界條件一定發(fā)生改變。 1.下列說法正確的是( ) ①外界條件改變,化學平衡一定移動 ②化學平衡發(fā)生移動,外界條件一定改變 ③反應速率改變,平衡一定發(fā)生移動 ④平衡發(fā)生移動,反應速率一定改變 ⑤條件的改變使v(正)≠v(逆),平衡發(fā)生移動 A.①②③ B.①④⑤ C.②④⑤ D.③④ 解析:選C 外界條件改變平衡不一定發(fā)生移動,但平衡發(fā)生移動,條件一定改變,①錯誤,②正確;正、逆反應速率若在改變條件后仍相等,平衡不發(fā)生移動,若條件改變使v(正)≠v(逆),平衡一定發(fā)生移動,③錯誤,⑤正確;平衡發(fā)生移動,反應速率一定改變,④正確。 2.在密閉容器中進行如下反應:CO2(g)+C(s)2CO(g)。 (1)在單位時間內消耗了1 mol CO2(g),同時又消耗了2 mol CO(g),則v(正)__________v(逆),反應處于__________狀態(tài)。 (2)若向該容器中再充入1 mol CO2(g),則v′(正)______v′(逆),化學平衡向____________移動。 (3)若向該容器中增加C(s),則v′(正)________v′(逆),化學平衡________移動。 解析:單位時間內消耗1 mol CO2(g),則生成2 mol CO(g),而今又同時消耗了2 mol CO(g),說明v(正)=v(逆),反應達到平衡狀態(tài)。增大反應物濃度,則v′(正)>v′(逆),平衡向正反應方向移動。若向該容器中增加C(s),因為固體的濃度為常數,故改變其用量時,濃度不發(fā)生改變,v′(正)=v′(逆),化學平衡不發(fā)生移動。 答案:(1)= 化學平衡 (2)> 正反應方向 (3)= 不 濃度變化對化學平衡的影響 實驗探究 實驗原理 實驗操作 實驗現象 橙黃色變?yōu)辄S色 橙黃色變?yōu)槌壬? 結論 NaOH溶液使c(H+)變小,平衡向正反應方向移動 硝酸溶液使c(H+)增大,平衡向逆反應方向移動 [特別提醒] 工業(yè)生產上常采用增大廉價反應物的濃度,來提高貴重物質轉化率的措施,從而降低生產成本。 1.密閉容器中進行合成氨的反應,當一定溫度下,反應達平衡后,增大N2的濃度,平衡怎樣移動?N2、H2的轉化率如何變化? 提示:平衡向正反應方向移動;H2的轉化率增大,N2的轉化率降低。 2.對于可逆反應:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),增加固體C的用量,化學平衡是否發(fā)生移動? 提示:增加固體或純液體的量,由于其濃度不變,所以化學平衡不發(fā)生移動。 1.濃度對化學平衡的影響 在其他條件不變的情況下,改變參與反應物質的濃度對化學平衡的影響: (1)增大反應物的濃度或減小生成物的濃度,使得v(正)大于v(逆),平衡向正反應方向移動。 (2)減小反應物的濃度或增大生成物的濃度,使得v(正)小于v(逆),平衡向逆反應方向移動。 2.平衡移動圖像(vt圖) (1)平衡正向移動 (2)平衡逆向移動 1.對于可逆反應:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl的理解不正確的是( ) A.增大FeCl3的濃度,平衡向正反應方向移動 B.增大KSCN的濃度,平衡向正反應方向移動 C.增大Fe(SCN)3的濃度,平衡向逆反應方向移動 D.增大KCl的濃度,平衡向逆反應方向移動 解析:選D 該可逆反應的本質為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,K+、Cl-既不是反應物,也不是生成物,增大KCl的濃度,對該離子反應無影響,故平衡不移動。 2.下圖所示是恒溫下某化學反應的反應速率隨反應時間變化的示意圖,下列敘述與示意圖不相符合的是( ) A.反應達平衡時,正反應速率和逆反應速率相等 B.該反應達到平衡態(tài)Ⅰ后,增大反應物濃度,平衡發(fā)生移動,達到平衡態(tài)Ⅱ C.該反應達到平衡態(tài)Ⅰ后,減小反應物濃度,平衡發(fā)生移動,達到平衡態(tài)Ⅱ D.同一種反應物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡態(tài)Ⅱ時濃度不相等 解析:選C 由題給圖像可以看出,平衡態(tài)Ⅰ改變的瞬間,逆反應速率未改變,正反應速率突然增大,可知為增大反應物的濃度,B項正確,C項不正確;由于平衡向正反應方向移動,可知兩平衡態(tài)時同一種反應物的濃度不相等,D項正確;反應達到平衡時,正反應速率和逆反應速率一定相等,A項正確。 壓強變化對化學平衡的影響 根據教材P54表211數據,分析壓強對合成氨平衡的影響,并完成下表。 可逆反應 平衡常數表達式 改變壓強對平衡的影響 增大壓強 減小壓強 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K= 正向移動 逆向移動 N2O4(g)2NO2(g) K= 逆向移動 正向移動 FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) K= 不移動 不移動 [特別提醒] 無氣態(tài)物質存在的化學平衡,由于改變壓強不能改變化學反應速率,所以改變壓強不能使無氣態(tài)物質存在的化學平衡發(fā)生移動。 450 ℃時,在一密閉容器中,可逆反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在不同壓強條件下,測得平衡時混合氣體中NH3的體積分數如表所示: 壓強/MPa 1 5 10 30 60 100 NH3% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4 [問題思考] 1.從表格中的數據判斷減小壓強,氨氣的體積分數如何變化?從而說明平衡怎樣移動? 提示:減小壓強,氨的體積分數減??;說明平衡向逆反應方向移動。 2.對于反應H2(g)+I2(g)2HI(g),增大壓強,平衡是否發(fā)生變化?為什么? 提示:平衡不發(fā)生移動;原因是該反應前后氣體物質的量不變,增大壓強,正、逆反應速率改變的程度相同。 1.壓強改變與化學反應速率、化學平衡移動間的關系 2.在其他條件不變的情況下壓強對化學平衡的影響 (1)增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的方向移動。 (2)減小壓強,化學平衡向氣體體積增大的方向移動。 3.平衡移動圖像(vt圖) 以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例 (1)若m+n>p+q (2)若m+n<p+q (3)若m+n=p+q 1.在常溫下,下列可逆反應體系的氣體顏色變化不受壓強變化影響的是( ) A.2NO2N2O4 B.2NO22NO+O2 C.2HIH2+I2 D.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl 解析:選CD A和B,壓強改變化學平衡移動,氣體顏色變化;C常溫下,I2為固體,壓強的變化雖能使平衡移動,但氣體無顏色變化;D是在溶液中進行的反應,壓強對平衡無影響。 2.已知化學反應2A(?)+B(g)2C(?)達到平衡,當增大壓強時,平衡向逆反應方向移動,則下列情況可能的是( ) A.A是氣體,C是固體 B.A、C均為氣體 C.A、C均為固體 D.A是固體,C是氣體 解析:選D 增大壓強,平衡向逆反應方向移動,說明逆反應是氣體體積減小的反應,故C為氣體,A不是氣體(如固體)。 溫度變化對化學平衡的影響 實驗探究 實驗原理 實驗操作 實驗現象 溶液變?yōu)樗{色 溶液不變色 溶液變?yōu)榉奂t色 結論 升高溫度,平衡向正反應方向移動;降低溫度,平衡向逆反應方向移動 [特別提醒] 任何化學反應都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱),因此,改變溫度,化學平衡一定發(fā)生移動。 已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJmol-1,探究改變反應溫度對化學平衡的影響。 [問題思考] 1.圓底燒瓶A中氣體的顏色如何變化?其原因是什么? 提示:顏色變深,原因是A中溫度高,平衡逆向移動,c(NO2)增大,顏色加深。 2.圓底燒瓶B中氣體的顏色如何變化?其原因是什么? 提示:顏色變淺,原因是B中溫度低,平衡正向移動,c(NO2)減小,顏色變淺。 1.溫度對化學平衡的影響 (1)在其他條件不變的情況下,升高溫度,平衡向吸熱的方向移動。 (2)在其他條件不變的情況下,降低溫度,平衡向放熱的方向移動。 2.平衡移動圖像(vt圖) (1)若aA+bBcC+dD ΔH<0 (2)若aA+bBcC+dD ΔH>0 1.反應A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0達平衡后,將反應體系的溫度降低,下列敘述中正確的是( ) A.正反應速率增大,逆反應速率減小,平衡向正反應方向移動 B.正反應速率減小,逆反應速率增大,平衡向逆反應方向移動 C.正反應速率和逆反應速率都減小,平衡向正反應方向移動 D.正反應速率和逆反應速率都減小,平衡向逆反應方向移動 解析:選C 降低溫度,v(正)、v(逆)均減小,平衡向放熱方向移動,即平衡正向移動。 2.在一密閉燒瓶中,在25 ℃時存在著平衡:2NO2N2O4(正反應放熱)。把燒瓶置于100 ℃的水中,則下列幾項性質中不會改變的是( ) ①顏色?、谄骄鄬Ψ肿淤|量?、圪|量 ④壓強 ⑤密度 A.①和③ B.②和④ C.④和⑤ D.③和⑤ 解析:選D 升高溫度,化學平衡向著吸熱方向移動,對于化學平衡2NO2N2O4,平衡向逆反應方向移動;①二氧化氮的濃度增大,顏色加深;②混合氣體總的物質的量增大,其質量不變,根據M=m/n可知,混合氣體的平均相對分子質量減?。虎鄯磻旌衔锒际菤怏w,根據質量守恒定律,混合氣體總的質量不變;④升高溫度,化學平衡向左移動,混合氣體總的物質的量增大,容器內壓強增大;⑤反應混合物都是氣體,混合氣體總的質量不變,容器的容積不變,混合氣體的密度不變。 催化劑與化學平衡 平衡移動原理 1.催化劑與化學平衡 (1)催化劑對化學平衡的影響 催化劑能同等程度的增大正、逆反應的速率,對化學平衡移動無影響,但能縮短達到平衡所需要的時間。 ①vt圖: ②wt圖: 2.平衡移動原理及應用 (1)平衡移動原理(又稱為勒夏特列原理) 改變影響化學平衡的一個因素,平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。 (2)平衡移動原理的應用 工業(yè)合成氨反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 措施 原因 加入過量的N2 促進平衡正向移動,提高H2的轉化率 采用適當的催化劑 加快反應速率 采用高壓 有利于平衡向正反應方向移動 采用較高溫度 加快反應速率同時提高催化劑的活性 將氨液化并及時分離 有利于平衡向正反應方向移動 1.下列因素不可能影響化學平衡移動的是( ) A.溫度 B.催化劑 C.反應物的濃度 D.壓強 解析:選B 催化劑只能改變化學反應速率,不會使化學平衡發(fā)生移動。 2.下列不能用勒夏特列原理解釋的事實是( ) A.棕紅色的NO2加壓后顏色先變深后變淺 B.氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深 C.黃綠色的氯水光照后顏色變淺 D.合成氨工業(yè)使用高壓以提高氨的產量 解析:選B A項,涉及NO2與N2O4的平衡轉化,不符合題意;B項,加壓后平衡不移動,但體積縮小,濃度增大使顏色變深,符合題意;C項,光照后,次氯酸見光分解,使氯氣與水反應的平衡向右移動,不符合題意;D項,合成氨工業(yè)加壓使化學平衡向右移動,不符合題意。 [三級訓練節(jié)節(jié)過關] 1.對于任何一個平衡體系,采用以下措施一定會使平衡移動的是( ) A.加入一種反應物 B.升高溫度 C.對平衡體系增加壓強 D.使用催化劑 解析:選B 對于任何一個平衡體系,反應都有能量變化,因而改變溫度,平衡一定會發(fā)生移動。若加入反應物是固體或不參加反應的離子,或對反應前后氣體分子數不變的反應,增大或減小壓強,或使用催化劑等化學平衡均不發(fā)生移動。 2.工業(yè)生成SO3的反應為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,下列能使平衡向正反應方向移動的是( ) A.加入催化劑 B.升溫 C.減小壓強 D.通入一定量的O2 解析:選D 催化劑僅能改變反應速率,不能引起平衡移動;升溫或減小壓強平衡向逆反應方向移動;增大O2的濃度,平衡向正反應方向移動。 3.據報道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現實。 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列敘述錯誤的是( ) A.使用CuZnFe催化劑可大大提高生產效率 B.反應需在300 ℃進行可推測該反應是吸熱反應 C.充入大量H2可提高H2的轉化率 D.從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 解析:選BC 催化劑能提高化學反應速率,加快反應進行,也就提高了生產效率,A正確;反應需在300 ℃進行是為了獲得較快的反應速率,不能說明反應是吸熱還是放熱,B錯誤;充入大量H2,雖能使平衡正向移動,但H2的轉化率降低,C錯誤;從平衡混合物中及時分離出產物,使平衡正向移動,可提高CO2和H2的轉化率,D正確。 4.現有反應:mA(g)+nB(g)pC(g),達到平衡后,當升高溫度時,B的轉化率變大;當減小壓強時,混合體系中C的質量分數減小,則: (1)該反應的逆反應為______熱反應,且m+n______p(填“>”“=”或“<”)。 (2)減壓時,A的質量分數______(填“增大”“減小”或“不變”,下同)。 (3)若加入B(體積不變),則A的轉化率________。 (4)若升高溫度,則平衡時B、C的濃度之比將________。 (5)若加入催化劑,平衡時氣體混合物的總物質的量________。 (6)若B是有色物質,A、C均無色,則加入C(體積不變)時混合物顏色________;而維持容器內壓強不變,充入氖氣時,混合物顏色______(填“變深”“變淺”或“不變”)。 解析:(1)升高溫度時,B的轉化率變大,說明正反應為吸熱反應,則逆反應為放熱反應;減小壓強時,平衡向氣體分子數增大的方向移動,由C的質量分數減小,說明平衡逆向移動,即m+n>p。 (2)減壓時,平衡逆向移動,m(A)增大,m(總)不變,故A的質量分數增大。 (3)加入B時,平衡正向移動,A的轉化率增大。 (4)升高溫度,平衡正向移動,c(B)減小,c(C)增大,減小。 (5)加入催化劑,平衡不移動。 (6)加入C時,平衡逆向移動,c(B)增大,氣體顏色加深;保持恒壓充入氖氣,容器體積增大,c(B)減小,氣體顏色變淺。 答案:(1)放 > (2)增大 (3)增大 (4)減小 (5)不變 (6)變深 變淺 一、單項選擇題 1.下列敘述中說明某化學平衡一定發(fā)生移動的是( ) A.混合物中各組分的濃度改變 B.混合體系中氣體密度發(fā)生變化 C.正、逆反應速率改變 D.反應物的轉化率改變 解析:選D 濃度的改變,必須要引起正、逆反應速率的改變程度不同,平衡才會發(fā)生移動,如H2(g)+I2(g)2HI(g),縮小其體系體積,各物質的濃度都增大,但其正、逆反應速率是同等程度增大,平衡不移動,A項不正確;同理,增大體積,因其氣體的質量不變,體積增大,其密度減小,正、逆反應速率同等程度減小,平衡不移動,B項不正確;由A、B兩項說明,速率改變,平衡不一定移動,C項不正確;轉化率改變,說明平衡一定發(fā)生移動,D項正確。 2.已達化學平衡的下列反應2X(g)+Y(g)2Z(g),減小壓強時,對反應產生的影響是( ) A.逆反應速率增大,正反應速率減小,平衡向逆反應方向移動 B.逆反應速率減小,正反應速率增大,平衡向正反應方向移動 C.正、逆反應速率都減小,平衡向逆反應方向移動 D.正、逆反應速率都增大,平衡向正反應方向移動 解析:選C 有氣體參加的反應,減壓后,化學反應速率減小,而且v正和v逆同時減小,平衡向氣體分子數增大的方向移動。 3.對于反應2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后,在溫度不變時欲使c(NO2)/c(N2O4)比值增大,可以采取( ) A.體積不變,增加NO2的量 B.體積不變,增加N2O4的量 C.使體積擴大到原來的2倍 D.使體積不變充入N2 解析:選C 體積不變,增加NO2、N2O4的量相當于加壓,NO2的轉化率增大,c(NO2)/c(N2O4)減小,A、B項錯誤;使體積擴大到原來的2倍,壓強減小,平衡左移,NO2的轉化率減小,c(NO2)/c(N2O4)增大,C項正確;使體積不變充入N2,平衡不移動,c(NO2)/c(N2O4)不變,D項錯誤。 4.如圖是關于反應:A2(g)+3B2(g)2C(g)(正反應為放熱反應)的平衡 移動圖像,影響平衡移動的原因可能是( ) A.升高溫度,同時加壓 B.降低溫度,同時減壓 C.增大反應物濃度,同時減小生成物濃度 D.增大反應物濃度,同時使用催化劑 解析:選C 由圖可知正反應速率增大,逆反應速率減小。若升高溫度,同時加壓,正、逆反應速率都增大,A錯誤;若降低溫度,同時減壓,正、逆反應速率都減小,B錯誤;若增大反應物濃度,正反應速率增大,同時減小生成物濃度,逆反應速率減小,符合題意,C正確;若增大反應物濃度,正反應速率增大,同時使用催化劑,正、逆反應速率都增大,D錯誤。 5.若反應aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在密閉容器內達到化學平衡以后,升高溫度或增大壓強都會使平衡混合物中C的質量分數降低,那么( ) A.正反應是吸熱反應,(a+b)>(c+d) B.正反應是吸熱反應,(a+b)<(c+d) C.正反應是放熱反應,(a+b)>(c+d) D.正反應是放熱反應,(a+b)<(c+d) 解析:選D 升高溫度或增大壓強都會使平衡混合物中C的質量分數降低,說明平衡逆向移動,即逆反應為吸熱反應和氣體分子數減小的反應,則正反應為放熱反應和氣體分子數增大的反應。 二、不定項選擇題 6.某溫度下,某容積恒定的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應: CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH>0,當反應達平衡時,測得容器中各物質均為n mol,欲使H2的平衡濃度增大一倍,在其他條件不變時,下列措施可以采用的是( ) A.升高溫度 B.加入催化劑 C.再加入n mol CO和n mol H2O D.再加入2n mol CO2和2n mol H2 解析:選D 正反應是吸熱反應,升高溫度平衡向正反應方向移動,但可逆反應中反應物不能完全轉化為生成物,A不正確;催化劑不能改變平衡狀態(tài),氫氣濃度不變,B不正確;反應是可逆反應,轉化率不可能是100%,C不正確;D中氫氣的濃度是原來的2倍,正確。 7.對于合成氨的反應來說,使用催化劑和施以高壓,下列敘述中正確的是( ) A.都能提高反應速率,都對化學平衡狀態(tài)無影響 B.都對化學平衡狀態(tài)有影響,都不影響達到平衡狀態(tài)所用的時間 C.都能縮短達到平衡狀態(tài)所用的時間,只有壓強對化學平衡狀態(tài)有影響 D.催化劑能縮短反應達到平衡狀態(tài)所用的時間,而壓強無此作用 解析:選C 對化學反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),催化劑只能提高反應速率,使反應達到平衡狀態(tài)所用的時間縮短,不能使化學平衡發(fā)生移動,高壓能提高反應速率,使反應達到平衡狀態(tài)所用的時間縮短,也能使化學平衡向生成NH3的反應方向移動。 8.在下列可逆反應中,增大壓強或降低溫度,均可使平衡正向移動的是( ) A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應為放熱反應) B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)(正反應為放熱反應) C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反應為放熱反應) D.SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)(正反應為放熱反應) 解析:選AC A項,增大壓強,平衡向正反應方向移動;降低溫度,平衡也向正反應方向移動;B項,增大壓強,平衡向逆反應方向移動;降低溫度,平衡向正反應方向移動;C項,增大壓強,平衡向正反應方向移動;降低溫度,平衡向正反應方向移動;D項,增大壓強,平衡不移動;降低溫度,平衡向正反應方向移動。 三、非選擇題 9.在密閉容器中進行如下反應:CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0,達到平衡后,若改變下列條件,則指定物質的濃度及平衡如何變化。 (1)增加C,平衡________,c(CO2)________。 (2)縮小反應容器的容積,保持溫度不變,則平衡_______,c(CO2)________。 (3)保持反應容器的容積和溫度不變,通入N2,則平衡________,c(CO2)________。 (4)保持反應容器的容積不變,升高溫度,則平衡_______,c(CO)________。 解析:(1)C為固體,增加C,其濃度不變,平衡不移動,c(CO2)不變。 (2)縮小反應容器的容積,即增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動,c(CO2)增大。 (3)通入N2,容積和溫度不變,平衡不會發(fā)生移動,c(CO2)不變。 (4)容積不變,溫度升高,平衡向吸熱方向移動,c(CO)增大。 答案:(1)不移動 不變 (2)向左移動 增大 (3)不移動 不變 (4)向右移動 增大 10.在水溶液中橙紅色的Cr2O與黃色的CrO有下列平衡關系:Cr2O+H2O2CrO+2H+,把重鉻酸鉀(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,因為________________________________________________________________________。 (2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入過量稀H2SO4,則溶液呈________色,因為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀),則平衡________(填“向左移動”或“向右移動”),溶液顏色將______________________________。 解析:加堿中和溶液中的H+,平衡右移,溶液中的c(CrO)增大;加酸使平衡左移,溶液中的c(Cr2O)增大;加Ba(NO3)2溶液發(fā)生的反應為Ba2++CrO===BaCrO4(黃色)↓,平衡向右移動,溶液顏色將由橙色逐漸變淺,直至無色。 答案:(1)黃 OH-與H+結合生成水,使平衡向右移動,CrO濃度增大,溶液由橙色變?yōu)辄S色 (2)橙 c(H+)增大,平衡向左移動,Cr2O濃度增大,溶液又由黃色變?yōu)槌壬?3)向右移動 逐漸變淺,直至無色 一、單項選擇題 1.對可逆反應2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定條件下達到平衡,下列有關敘述正確的是( ) ①增加A的量,平衡向正反應方向移動?、谏邷囟?,平衡向逆反應方向移動,v(正)減小?、蹓簭娫龃笠槐?,平衡不移動,v(正)、v(逆)不變?、茉龃驜的濃度,v(正)>v(逆)?、菁尤氪呋瘎?,B的轉化率提高 A.①② B.④ C.③ D.④⑤ 解析:選B A是固體,其量的變化對平衡無影響;而增大B的濃度,正反應速率增大,平衡向正反應方向移動,v(正)>v(逆);升溫v(正)、v(逆)均應增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反應方向移動;壓強增大平衡不移動,但v(正)、v(逆)都增大;催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動,B的轉化率不變。 2.已知反應:2NO2(g)N2O4(g),把NO2、N2O4的混合氣體盛裝在兩個連通的燒瓶里,然后用止水夾夾住橡膠管,把燒瓶A放入熱水里,把燒瓶B放入冰水里,如圖所示。與常溫時燒瓶內氣體的顏色進行對比發(fā)現,A燒瓶內氣體顏色變深,B燒瓶內氣體顏色變淺。下列說法錯誤的是( ) A.上述過程中,A燒瓶內正、逆反應速率均加快 B.上述過程中,B燒瓶內c(NO2)減小,c(N2O4)增大 C.上述過程中,A、B燒瓶內氣體密度均保持不變 D.反應2NO2(g)N2O4(g)的逆反應為放熱反應 解析:選D A項,升高溫度,正、逆反應速率都增大,正確;B項,B燒瓶內氣體顏色變淺,說明平衡向生成N2O4的方向移動,B燒瓶內c(NO2)減小,c(N2O4)增大,正確;C項,容器的容積不變,混合氣體的質量不變,A燒瓶、B燒瓶內氣體密度都不變,正確;D項,放在熱水中的A燒瓶內氣體顏色變深,放在冰水中的B燒瓶內氣體顏色變淺,說明升高溫度平衡向生成NO2的方向移動,降低溫度平衡向生成N2O4的方向移動,故反應2NO2(g)N2O4(g)的正反應為放熱反應,錯誤,D項符合題意。 3.對可逆反應:A(g)+B(g)C(s)+2D(g) ΔH>0,如圖所示為正逆反應速率(v)與時間(t)的關系,如果在t1時刻改變以下條件:①加入A?、诩尤氪呋瘎、奂訅骸、苌郎亍、菀谱逤。符合圖示條件的是( ) A.②③ B.①② C.③④ D.④⑤ 解析:選A 使用催化劑能同倍增加正、逆反應速率,對化學平衡無影響;對于有氣體參加且氣體體積不發(fā)生變化的反應,改變壓強平衡不移動。 4.在密閉容器中通入A、B兩種氣體,在一定條件下反應:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0。達到平衡后,改變一個條件(X),下列量(Y)的變化一定符合圖中曲線的是( ) 選項 X Y A 再加入B B的轉化率 B 再加入C A的體積分數 C 增大壓強 A的轉化率 D 升高溫度 混合氣體平均摩爾質量 解析:選C A項,增加一種反應物的濃度,該反應物的轉化率降低,另一種反應物的轉化率提高,錯誤;B項,加入C,因為只有一種生成物,相當于對反應加壓,平衡正向移動,A的體積分數減小,錯誤;C項,加壓,平衡正向移動,A的轉化率增大,正確;D項,該反應ΔH<0,升高溫度,平衡逆向移動,混合氣體平均摩爾質量減小,錯誤。 5.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,當反應達到平衡時,下列措施:①升溫?、诤闳萃ㄈ胂∮袣怏w?、墼黾覥O濃度?、軠p壓 ⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ胂∮袣怏w,能提高COCl2轉化率的是( ) A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥ 解析:選B 該反應為吸熱反應,升溫平衡正向移動,反應物轉化率提高,①正確;恒容時,通入稀有氣體,反應物與生成物濃度不變,平衡不移動,②錯誤;增加CO濃度,平衡逆向移動,反應物轉化率降低,③錯誤;該反應正反應為氣體分子數增大的反應,減壓時平衡向正反應方向移動,反應物轉化率提高,④正確;催化劑只能改變反應速率,不能改變平衡狀態(tài),⑤錯誤;恒壓時,通入稀有氣體,容器體積增大,反應物與生成物濃度降低,平衡向氣體增加的方向移動,即向正反應方向移動,反應物轉化率提高,⑥正確。 二、不定項選擇題 6.在密閉容器中發(fā)生反應:aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g) 反應達到平衡后,將氣體體積壓縮到原來的一半,當再次達到平衡時,W的濃度為原平衡狀態(tài)的1.8倍。下列敘述正確的是( ) A.平衡向逆反應方向移動 B.(a+b)>(c+d) C.Z的體積分數變大 D.X的轉化率變小 解析:選AD 將氣體體積壓縮到原來的一半,若平衡不發(fā)生移動,W的濃度為原平衡的2倍;由W的濃度變?yōu)樵胶鉅顟B(tài)的1.8倍,可知化學平衡向逆反應方向移動。所以(a+b)<(c+d),Z的體積分數減小,X的轉化率變小。 7.高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應為Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH<0,欲提高CO的轉化率,可采取的措施是( ) A.增加Fe2O3的量 B.移出部分CO2 C.提高反應溫度 D.降低反應溫度 解析:選BD A氧化鐵是固體,增加Fe2O3的量,平衡不移動,CO的轉化率不變,錯誤;B移出部分CO2,平衡向正反應方向移動,CO的轉化率增大,正確;C該反應的正反應是放熱反應,提高反應溫度,平衡向逆反應方向移動,CO的轉化率降低,錯誤;D該反應正反應是放熱反應,降低反應溫度,平衡向正反應方向移動,CO的轉化率增大,正確。 8.在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應:A(g)+2B(g)2C(g) ΔH>0;平衡移動關系如圖所示。下列說法正確的是( ) A.p1<p2,縱坐標指A的質量分數 B.p1>p2,縱坐標指C的質量分數 C.p1<p2,縱坐標指A的轉化率 D.p1<p2,縱坐標指混合氣體的平均摩爾質量 解析:選B A項,升高溫度,平衡正向移動,A的質量分數減小,錯誤;B項,升高溫度,平衡正向移動,C的質量分數增大,壓強減小,平衡逆向移動,C的質量分數減小,正確;C項,升高溫度,A的轉化率增大,壓強增大,A的轉化率也增大,錯誤;D項,升高溫度,平均摩爾質量增大,加壓,平衡正向移動,平均摩爾質量應增大,錯誤。 三、非選擇題 9.在固定容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深?;卮鹣铝袉栴}: (1)反應的ΔH________(填“大于”或“小于”)0;100 ℃時,體系中各物質濃度隨時間變化如上圖所示。在0~60 s時段,反應速率v(N2O4)為________________________________________________________________________。 (2)100 ℃時達到平衡后,改變反應溫度為T,c(N2O4)降低,經10 s又達到平衡。 ①T________(填“大于”或“小于”)100 ℃,判斷理由是 ________________________________________________________________________; ②100 ℃時達到平衡后,向容器中再充入0.20 mol NO2氣體,新平衡建立后,NO2的體積分數________(填“增大”“不變”或“減小”)。 (3)溫度T時反應達平衡后,將反應容器的容積減小一半,平衡向________(填“正反應”或“逆反應”)方向移動,判斷理由是_________________________________________。 解析:(1)升高溫度,混合氣體的顏色變深,說明平衡向正反應方向移動,正反應為吸熱反應,即ΔH>0,反應速率等于變化濃度和時間的比值,v(N2O4)=(0.1-0.04)/60 molL-1s-1=0.001 0 molL-1s-1。 (2)①改變溫度,c(N2O4)降低,說明平衡向正反應方向移動,根據勒夏特列原理,應是升高溫度,即T>100 ℃;②恒容狀態(tài)下,再充入NO2,相當于在原來的基礎上加壓,平衡應向體積減小的方向移動,即NO2的體積分數減??;(3)容積減小一半,壓強增大,根據勒夏特列原理,增大壓強,平衡向體積減小方向進行,平衡向逆反應方向移動。 答案:(1)大于 0.001 0 molL-1s-1 (2)①大于 正反應方向吸熱,平衡向吸熱方向移動,故溫度升高?、跍p小 (3)逆反應 對氣體分子數增大的反應,增大壓強平衡向逆反應方向移動- 配套講稿:
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