第23讲化学平衡的移动和化学反应进行的方向考生版Word文件下载.docx
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0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是（ ）
A．升高温度B．加水稀释
C．增大Fe2＋的浓度D．常温下加压
微练二 条件改变时化学平衡移动结果的判断
3．将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：
X（g）＋3Y（g）2Z（g）
ΔH<
0。
当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是（ ）
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
升高温度
X的转化率变小
B
增大压强
X的浓度变小
C
充入一定量Y
Y的转化率增大
D
使用适当催化剂
X的体积分数变小
4．Ⅰ.如图所示，在容器A中装有20℃的水50mL，容器B中装有1mol·
L－1的盐酸50mL，试管C、D相连通，且其中装有红棕色NO2和无色N2O4的混合气体，并处于下列平衡：
2NO2N2O4 ΔH＝－57kJ·
mol－1，当向A中加入50gNH4NO3晶体使之溶解，向B中加入2g苛性钠时：
（1）C中的气体颜色________（填“变浅”或“变深”）。
（2）若25℃时，起始时仅有NO2气体，达到平衡时，c（NO2）＝0.0125mol·
L－1，c（N2O4）＝0.0321mol·
L－1，则NO2的起始浓度为______________，NO2的转化率为________。
Ⅱ.在三支容积均为30cm3针筒中分别抽入10cm3NO2气体，将针筒前端封闭。
将第二支针筒活塞迅速推至5cm3处，此时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深。
（3）推进针筒后颜色变深的原因是____________________________________。
（4）一段时间后气体颜色又变浅的原因是__________________________________。
（5）在此过程中，该反应的化学平衡常数将________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），NO2的转化率将________。
微练三 化学平衡移动原理在化工生产中的应用
5．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4kJ·
mol－1
一种工业合成氨的简易流程图如下：
（1）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。
一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：
_______________________________________。
（2）步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）
ΔH＝＋206.4kJ·
②CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
ΔH＝－41.2kJ·
对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________（填选项字母）。
a．升高温度b．增大水蒸气浓度
c．加入催化剂d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。
若1molCO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为____________。
（3）图甲表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。
根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数为__________。
（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图乙坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。
（5）上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是________（填序号）。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：
_______________________________________
微考点2 化学反应进行的方向
微练四 化学反应进行的方向
6．下列说法不正确的是（ ）
A．焓变是反应能否自发进行相关的因素之一，放热反应具有自发进行的倾向
B．在不同条件下同一物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大
C．自发反应是指不需要条件就能发生的反应
D．一个反应能否自发进行是焓变和熵变共同影响的结果
7．二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。
（1）用钇的配合物作催化剂，一定条件可直接光催化分解CO2，发生反应：
2CO2（g）===2CO（g）＋O2（g），该反应的ΔH________0，ΔS________0（填“>
”“<
”或“＝”），在低温下，该反应______（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其他化学品。
你认为该方法需要解决的技术问题有________（双选；
填选项字母）。
a．开发高效光催化剂
b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2发生催化转化
c．二氧化碳及水资源的供应
利用数形结合思想突破速率、平衡图象中平衡移动的判断问题
题型一 速率—温度（压强）图象
例如：
mol－1（如下图）
曲线的意义是外界条件（如温度、压强等）对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。
图中交点是平衡状态，温度升高后逆反应速率增大得快，平衡逆向移动；
压强增大后正反应速率增大得快，平衡正向移动。
母|题|导|航
新余质检）可逆反应mA（g）nB（g）＋pC（s）
ΔH＝Q，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图象，以下叙述正确的是（ ）
A．m>
n，Q>
0 B．m>
n＋p，Q>
C．m>
n，Q<
0D．m<
n＋p，Q<
子|题|导|练
1．下列各图是温度（或压强）对反应：
2A（s）＋2B（g）2C（g）＋D（g）（正反应为吸热反应）的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是（ ）
题型二 百分含量（或转化率）—温度（压强）—时间图象
2．已知可逆反应：
4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g） ΔH＝－1025kJ·
mol－1，若反应物的起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是（ ）
2．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合如图的是（ ）
A．CO2（g）＋2NH3（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（g） ΔH<
B．CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） ΔH>
C．CH3CH2OH（g）CH2===CH2（g）＋H2O（g） ΔH>
D．2C6H5CH2CH3（g）＋O2（g）2C6H5CH===CH2（g）＋2H2O（g） ΔH<
题型三 恒温线（恒压线）图象
3.（2019·
武汉模拟）有一化学平衡mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），如图所示的是A的转化率与压强、温度的关系。
下列叙述正确的是（ ）
A．正反应是放热反应；
m＋n>
p＋q
B．正反应是吸热反应；
m＋n<
C．正反应是放热反应；
D．正反应是吸热反应；
3．如图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。
图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。
A．X、Y、Z均为气态
B．恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据
C．升高温度时v正增大，v逆减小，平衡向右移动
D．使用催化剂Z的产率提高
题型四 几种特殊图象
（1）对于化学反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），M点前，表示化学反应从反应物开始，则v正>
v逆；
M点为刚达到的平衡点。
M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大（C%减小），平衡左移，ΔH<
（2）对于化学反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），L线上所有的点都是平衡点。
左上方（E点），A%大于此压强时平衡体系中的A%，E点必须朝正反应方向移动才能达到平衡状态，所以，E点v正>
则右下方（F点）v正<
v逆。
4．（2015·
江苏改编）在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下反应CO2（g）＋C（s）2CO（g）达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如下图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。
下列说法正确的是（ ）
A．反应CO2（g）＋C（s）===2CO（g）的ΔS>
0，ΔH<
B．体系的总压p总：
p总（状态Ⅱ）<
2p总（状态Ⅰ）
C．体系中c（CO）：
c（CO，状态Ⅱ）<
2c（CO，状态Ⅲ）
D．逆反应速率v逆：
v逆（状态Ⅰ）>
v逆（状态Ⅲ）
4.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：
C（s）＋CO2（g）2CO（g）。
平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。
气体分压（p分）＝气体总压（p总）×
体积分数。
A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后，CO2的转化率为25.0%
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总
1．（2018·
全国卷Ⅱ）CH4－CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。
回答下列问题：
（1）CH4－CO2催化重整反应为CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g） ΔH＝＋247kJ·
有利于提高CH4平衡转化率的条件是________（填选项字母）。
A．高温低压B．低温高压
C．高温高压D．低温低压
某温度下，在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为________mol2·
L－2。
（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表：
①由上表判断，催化剂X________Y（填“优于”或“劣于”），理由是_______________________________________。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图甲所示，升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________（双选；
A．K积、K消均增加
B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加
D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·
p（CH4）·
[p（CO2）]－0.5（k为速率常数）。
在p（CH4）一定时，不同p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如图乙所示，则pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）从大到小的顺序为________________。
2．（2018·
全国卷Ⅲ）三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。
对于反应2SiHCl3（g）===SiH2Cl2（g）＋SiCl4（g），采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
（1）343K时反应的平衡转化率α＝________%。
平衡常数K343K＝________（保留2位小数）。
（2）在343K下，要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是________________；
要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________________、________________。
（3）比较a、b处反应速率大小：
va________vb（填“大于”“小于”或“等于”）。
反应速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处
＝________（保留1位小数）。
3．（2017·
全国卷Ⅱ）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10（g）===C4H8（g）＋H2（g） ΔH1
②C4H10（g）＋
O2（g）===C4H8（g）＋H2O（g）
ΔH2＝－119kJ·
③H2（g）＋
O2（g）===H2O（g）
ΔH3＝－242kJ·
反应①的ΔH1为________kJ·
图甲是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1（填“大于”或“小于”）；
欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________（双选；
A．升高温度B．降低温度
C．增大压强D．降低压强
（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。
图乙为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。
图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是__________________________________。
（3）图丙为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。
丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是__________________、________________；
590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_______________________________________。
4．（2016·
全国卷Ⅲ）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
（1）NaClO2的化学名称为________。
（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323K，NaClO2溶液浓度为5×
10－3mol·
L－1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
SO
NO
Cl－
c/（mol·
L－1）
8.35×
10－4
6.87×
10－6
1.5×
1.2×
10－5
3.4×
10－3
①NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO＋3ClO
＋4OH－===4NO
＋2H2O＋3Cl－。
增加压强，NO的转化率__________（填“提高”“不变”或“降低”）。
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________（填“增大”“不变”或“减小”）。
③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。
原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_______________________________________
（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。
①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________（填“增大”“不变”或“减小”）。
②反应ClO
＋2SO
===2SO
＋Cl－的平衡常数K表达式为________________。
（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是______________________________________。
②已知下列反应：
SO2（g）＋2OH－（aq）===SO
（aq）＋H2O（l） ΔH1
ClO－（aq）＋SO
（aq）===SO
（aq）＋Cl－（aq） ΔH2
CaSO4（s）===Ca2＋（aq）＋SO
（aq） ΔH3
则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH＝________。
***************************************************
5．（2018·
浙江选考）乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成：
CH3COOH（l）＋C2H5OH（l）
CH3COOC2H5（l）＋H2O（l） ΔH＝－2.7kJ·
已知纯物质和相关恒沸混合物的常压沸点如下表：
请完成：
（1）关于该反应，下列说法不合理的是________（双选；
A．反应体系中硫酸有催化作用
B．因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的ΔS等于零
C．因为反应的ΔH接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响大
D．因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计
（2）一定温度下该反应的平衡常数K＝4.0。
若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比例投料，则乙酸乙酯的平衡产率y＝________；
若乙酸和乙醇的物质的量之比为n∶1，相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x，请在图甲中绘制x随n变化的示意图（计算时不计副反应）。
甲
（3）工业上多采用乙酸过量的方法，将合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加热至110℃左右发生酯化反应并回流，直到塔顶温度达到70～71℃，开始从塔顶出料。
控制乙酸过量的作用有______________________。
（4）近年，科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：
2C2H5OH（g）
CH3COOC2H5（g）＋2H2（g）
在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液态收集物中主要产物的质量分数如图乙所示。
关于该方法，下列推测合理的是________（多选；
乙
A．反应温度不宜超过300℃
B．增大体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率
C．在催化剂作用下，乙醛是反应历程中的中间产物
D．提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键
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