(4)平衡移动的标志:
各物质浓度与原平衡比较发生改变。
(5)影响化学平衡的条件
①浓度
a.增大反应物或生成物的浓度化学平衡向反应方向移动;
b.减小反应物或生成物的浓度化学平衡向反应方向移动。
画出v-t图像,例:
②温度
a.温度升高,会使化学平衡向着反应的方向移动;
b.温度降低,会使化学平衡向着反应的方向移动。
画出v-t图像,如正反应是放热反应(画右边)
③压强:
(对于反应前后气体体积改变的反应)
a.增大压强,会使化学平衡向着气体体积的方向移动;
b.减小压强,会使化学平衡向着气体体积的方向移动。
画出v-t图像,如反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
【注意】a.对于反应前后气体总体积相等的反应,改变压强使化学平衡移动;
画出v-t图像,如反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)
V逆
b.对于只有固体或液体参加的反应,改变压强使化学平衡移动;
0
t1
t2
t3
0
t1
t2
④催化剂只能使正逆反应速率等倍增大,化学平衡移动。
画出v-t图像,如反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
(6)勒夏特列原理
如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够这种改变的方向移动。
外界条件改变时,正、逆反应速率如何改变?
平衡向哪个方向移动?
反应物转化率如何改变呢?
方程式
MA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
反应特征
改变条件
改变条件瞬间
达到新平衡前
平衡移动方向
反应物
转化率
v正
v逆
v正与v逆关系
气体反应
或溶液中的反应适用
改变浓度
增大c(A)
减小c(C)
增大c(C)
减小c(A)
增c(A)减c(C)
正向放热
改变温度
升高温度
降低温度
正向吸热
升高温度
降低温度
m+n>p+q
改变压强
增大压强
减小压强
m+n
增大压强
减小压强
m+n=p+q
增大压强
减小压强
任一反应
催化剂
加催化剂
【例题8】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()
A.由H2、碘蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
C.加压可加快SO2转化为SO3的速率
D.在含有Fe(SCN)2+的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去。
【例题9】完全相同的两个容器A、B,已知A装有SO2和O2各1g,B中装有SO2和O2各2g,在相同温度下,反应达到平衡,设A中SO2转化率为a%,B中SO2转化率为b%,则A、B两个容器中SO2的转化率关系是()
A.a%>b%B.a%=b%C.a%<b%D.无法判断
【例题10】在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,达新平衡时,B的浓度是原来的60%,则()
A.平衡向逆反应方向移动了
B.物质A的转化率减小了
C.B的质量分数增加了
D.a>b
知识点四、化学反应的方向
1.自发反应:
在一定条件下,无需外界帮助就能自动进行的反应。
2.能量判据:
体系趋向于从高能状态转变为低能状态(△H<0)。
对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发进行,焓变(△H)是决定反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。
3.熵判据:
体系趋向于由 状态转变为状态,即混乱度增加(△S>0)。
且△S越大,越有利于反应自发进行。
对于同一物质:
S(g)__ S(l) S(s)
反应的熵变(△S)越大,越有利于反应自发进行正确判断一个化学反应是否能够自发进行:
必须综合考虑反应的 和 。
判断依据:
△G=△H-T△S 0 ,反应能自发进行。
第二章《化学反应速率和化学平衡》章末综合复习题
一、选择题
1.在某温度下,反应ClF(g)+F2(g)
ClF3(g)(正反应为放热反应)在密闭容器中达到平衡。
下列说法正确的是()
A.温度不变,缩小体积,ClF的转化率增大
B.温度不变,增大体积,ClF3的产率提高
C.升高温度,增大体积,有利于平衡向正反应方向移动
D.降低温度,体积不变,F2的转化率降低
2.在一固定容积的密闭容器中充入气体A和B,发生如下可逆反应:
A(g)+B(g)
xC(g);△H=Q。
在不同的温度和压强下,C在反应混合物中的含量随反应时间的变化如图所示。
下列判断正确的是()
A.P1>P2,x=1 B.P1<P2,x≠1
C.T1<T2,Q>0 D.T1>T2,Q<0
3.在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:
2NO2(g)
N2O4(g),达平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡相比,NO2的体积分数()
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
4.在甲乙两密闭容器中,分别充入HI、NO2,发生反应:
(甲)2HI(g)
H2(g)+I2(g);△H>0,(乙)2NO2(g)
N2O4(g);△H<0,采用下列措施能使两个容器中混合气体颜色加深,且平衡发生移动的是()
A.增加反应物浓度 B.增大压强(缩小体积)C.降温 D.加催化剂
5.反应2A(g)
2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是()
A.加压B.减压C.减少E的浓度D.降温
6.某化工厂生产Z的反应为X(g)+2Y(g)
2Z(g);△H<0,温度、压强对Y的转化率的影响如下表所示:
压强/MPa
温度/℃
0.1
0.5
1
10
400
99.2
99.6
99.7
99.9
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
工业合成Z的适宜条件是()
A.高温、高压 B.低温、高压 C.常温、常压 D.常压较高温度
7.已知反应
,A的转化率RA与p、T的关系如图,根据图示可以得出的正确结论是()
A.正反应吸热,
B.正反应吸热,
C.正反应放热,
D.正反应放热,
8.某温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡时,各物质的物质的量之比是n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶l。
保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A,B,C,则()
A.平衡向正方向移动B.平衡不发生移动
C.C的体积分数减小D.C的体积分数不变
9.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:
2X(g)
Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=(a-b)/t1mol·L-1·min-1
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
10.在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是( )
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2mol·(L·min)-1
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
11.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g)
2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是(B)
12.反应:
L(s)+aG(g)
bR(g)达到平衡,温度和压强对该反应的影响如右图所示,图中:
压强p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。
据此可判断()
A.上述反应是放热反应B.上述反应是吸热反应
C.a>bD.无法确定a、b的大小
13.下图为可逆反应A(g)+2B(g)
nC(g)(正反应放热)生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图,则n值与压强p1、p2的关系正确的是()
A.p2>p1,n<3
B.p2>p1,n>3
C.p1>p2,n<3
D.p1>p2,n>3
14.在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体,一定条件下发生可逆反应3X(g)+Y(g)
2Z(g),并达到平衡。
已知正反应是放热反应,测得X的转化率为37.5%,Y的转化率为25%,下列有关叙述正确的是()
A.若X的反应速率为0.2mol·L-1·s-1,则Z的反应速率为0.3mol·L-1·s-1
B.若向容器中充入氦气,压强增大,Y的转化率提高
C.升高温度,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
D.开始充入容器中的X、Y物质的量之比为2∶1
15.在373K时,把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现棕色。
反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1。
在60s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始的1.6倍。
下列说法正确的是()
A.前2s,以N2O4的浓度表示的平衡反应速率为0.01mol·L-1·s-1
B.在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍
C.在平衡时体系内含N2O40.25mol
D.平衡时,如果压缩容器体积,则可提高N2O4的转化率
16.某温度下,C和H2O(g)在密闭容器里发生下列反应:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g);当反应达到平衡时,c(H2)=1.9mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1。
则下列叙述正确的有()
A.CO在平衡时转化率为10%
B.平衡浓度c(CO2)=c(H2)
C.平衡时气体平均相对分子质量约为23.3
D.其他条件不变时,缩小体积,H2O(g)的转化率随之降低
二、非选择题
17.在密闭容器中发生下列反应:
I2(g)+H2(g)
2HI(g)(正反应吸热),起始时,n(H2)=amol,n(I2)=bmol。
只改变表中列出的条件,其他条件不变,试将化学反应速率的改变(“增大”“减小”或“不变”)填入相应的表格。
编号
反应条件
反应速率
(1)
升高温度
(2)
加入催化剂
(3)
再充入amolH2
(4)
将容器容积扩大为原来2倍
(5)
通入bmolNe(g)
18.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应:
2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为Wmol·L-1。
若维持容器体积和温度不变,用下列物质作为起始反应物时,经反应达到平衡后C的浓度(用“大于”“小于”或“等于”表示)。
(1)加入1molA和1molB时,C的平衡浓度_________Wmol·L-1。
(2)加入2molA、1molB、3molC、1molD时,C的平衡浓度_________Wmol·L-1。
(3)加入3molC和1molD时,C的平衡浓度_________Wmol·L-1。
(4)加入2molB、3molC、1molD时,C的平衡浓度_________Wmol·L-1。
19.现有反应:
mA(g)+nB(g)
pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为_________热反应,且m+n_________p(填“>”“<”或“=”)。
(2)减压时,A的质量分数_________。
(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率_________,B的转化率_________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比c(B)/c(C)将_________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量_________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色_______,而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色_______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
20.将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合,发生如下反应:
aA+bB
cC(s)+dD,当反应进行一定时间后,测得A减少了nmol,B减少了n/2mol,C增加了3n/2mol,D增加了nmol,此时达到化学平衡。
(1)该化学方程式中各物质的化学计量数为:
a=_____________,b=_____________,c=_____________,d=____________。
(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不移动,该反应中各物质的聚集状态:
A_____________,B_____________,C_____________,D_____________。
(3)若只升高温度,反应一段时间后,测得四种物质的物质的量又达到相等,则该反应为_____________反应(填“放热”或“吸热”)。
21.一定条件下,将SO2和O2充入一密闭容器中,发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)(正反应放热),反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示:
回答下列问题:
(1)降低温度,SO2的转化率_________,化学反应速度_________。