C.平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)大
D.使用合适的催化剂能提高CO的转化率
由化学平衡常数判断化学平衡移
动的方向
1.借助平衡常数可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态
对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:
=Qc
Qc
2.利用K可判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为________反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为________反应。
【例7】 已知可逆反应:
M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0,请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________;
(2)若反应温度升高,M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=________;
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=bmol·L-1,达到平衡后,M的转化率为________。
【例8】 [2010·天津理综-10(4)]已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。
此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻时测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol·L-1)
0.44
0.6
0.6
(1)比较此时正、逆反应速率的大小:
v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=________________;该时间内反应速率v(CH3OH)=________________。
高考题组一 化学平衡移动及转化率求算
1.(2011·四川理综,13)可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。
反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:
下列判断正确的是( )
A.反应①的正反应是吸热反应
B.达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14∶15
C.达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为
D.在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M的体积分数相等
2.(2011·大纲全国卷,8)在容积可变的密闭容器中,2molN2和8molH2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于( )
A.5%B.10%C.15%D.20%
3.(2011·安徽理综,9)电镀废液中Cr2O
可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):
Cr2O
(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq) ΔH<0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是( )
4.(2010·上海,17)据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
下列叙述错误的是( )
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
5.判断下列说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率( )
(2010·江苏,8C)
(2)“NO2球”浸泡在冷水中,颜色变浅,(原因是)
2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0
(红棕色) (无色)( )
(2010·北京理综,10B)
(3)右图中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0正、
逆反应的平衡常数K随温度的变化( )
(2010·天津理综,6B)
6.[2010·福建理综-23(4)②]一定条件下,甲(NH3)在固定体积的密闭
容器中发生分解反应(ΔH>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是________(选填序号)。
选项
a
b
c
d
x
温度
温度
加入H2的
物质的量
加入甲的
物质的量
y
甲的物
质的量
平衡常
数K
甲的转
化率
生成物
物质的
量总和
高考题组二 化学平衡图像
7.(2010·四川理综,13)反应aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)达到平衡时,M的体积分数y(M)与反应条件的关系如下图所示。
其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。
下列说法正确的是( )
A.同温同压同z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加
B.同压同z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加
C.同温同z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加
D.同温同压时,增加z,平衡时Q的体积分数增加
8.(2009·重庆理综,13)各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正确的是( )
CH3COOHH++CH3COO- FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
N2(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
2NH3(g) 6H2(g)+2CO2(g) ΔH>0
9.(2008·四川理综,8)在密闭的容器中进行如下反应:
H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量和反应时间的关系
如图所示,符合图像的正确的判断是( )
A.T1>T2,ΔH>0
B.T1>T2,ΔH<0
C.T1<T2,ΔH>0
D.T1<T2,ΔH<0
化学反应速率与化学平衡中常见错误例析
考生答卷案例——找错纠错
规范答案
1.
(1)2Z+Y3X
(2)0.067mol·L-1·min-1或mol/(L·min)或mol·(L·min)-1
(3)正、逆反应同时
2.
(1)B2H6+6H2O===2H3BO3+6H2
(2)①升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动
②>
(3)K=
=
≈5.7×10-10mol·L-1
课时规范训练
教材习题回扣
1.(选修4P32-6改编)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:
xA(g)+yB(g)zC(g)
平衡时测得A的浓度为0.50mol·L-1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol·L-1。
下列有关判断正确的是( )
A.x+yB.平衡向正反应方向移动
C.B的转化率增大
D.C的体积分数下降
2.(选修4P32-7)对已经达到化学平衡的下列反应
2X(g)+Y(g)2Z(g)
减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
3.(必修2P53-2)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化:
2SO2+O22SO3,这是一个正反应放热的可逆反应。
如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的是( )
A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3
C.为了提高SO2的转化率,应适当提高O2的浓度
D.达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等
4.(选修4P32-8)2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:
PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)。
达平衡时,PCl5为0.40mol,如果此时移走1.0molPCl3和0.50molCl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是( )
A.0.40mol
B.0.20mol
C.小于0.20mol
D.大于0.20mol,小于0.40mol
能力提升训练
1.向一体积不变的密闭容器中充入H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,当达到平衡后,t1时刻改变反应的某一条件(混合气体总物质的量不变),造成容器内压强增大,则下列说法中正确的是( )
A.容器内气体的颜色变深,混合气体的密度增大
B.平衡不发生移动
C.I2(g)转化率增大,HI平衡浓度较小
D.改变条件前后,速率图像如图所示
2.一定温度下,1molX和nmolY在体积为2L的密闭容器中发生如下反应:
X(g)+
Y(g)2Z(g)+M(s),5min后达到平衡,此时生成2amolZ。
下列说法正确的是( )
A.用X表示此反应的反应速率是(0.1-2a)mol·L-1·min-1
B.当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
C.向平衡后的体系中加入1molM,平衡向逆反应方向移动
D.向上述平衡体系中再充入1molX,v正增大,v逆减小,平衡正向移动
3.将1molSO2和1molO2通入容积固定的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡,平衡时SO3的物质的量为0.3mol。
此时若移走0.5molSO2和0.5molO2,则反应达到新平衡时SO3的物质的量( )
A.为0.3mol
B.为0.15mol
C.小于0.15mol
D.大于0.15mol且小于0.3mol
4.在一定条件下,向两个容积固定且相同的密闭容器中分别充入一定量的PCl5(g)和NO2(g),分别达到平衡(PCl5PCl3+Cl2,2NO2N2O4,均为气态)后,PCl5和NO2的转化率均为a%。
保持温度、容积不变,向两个容器中分别再充入1molPCl5和1molNO2,又达到平衡时PCl5和NO2的转化率分别为b%和c%,则下列关系中正确的是( )
A.b>a>cB.c>a>b
C.a>b>cD.a=b=c
5.对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是( )
①生成物的百分含量一定增加 ②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了适宜的催化剂
A.②⑤B.①②C.③⑤D.④⑥
6.已知4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1025kJ·mol-1是一个可逆反应。
若反应物起始物质的量相同,则下图中关于该反应不正确的是( )
7.下图是温度(或压强)对反应2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g) ΔH>0的正、逆反应速率影响的曲线图,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是( )
8.已知可逆反应aA+bBcC中,物质的含量R%(A%
和C%)随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
( )
A.该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡
B.该反应在T2温度时达到过化学平衡
C.该反应的逆反应是放热反应
D.升高温度,平衡会向正反应方向移动
9.反应mA(s)+nB(g)pC(g) ΔH<0在一定温度下B的体积分数(B%)与压强变化(p)的0关系如图所示,下列叙述中正确的是( )
①m+n>p;②x点表示该反应的正反应速率大于逆反应速率;③n>p;④x点比y点时的反应速率慢。
A.只有①
B.只有②④
C.只有①②④
D.只有①③
10.反应A(s)+2B(g)2C(g)在密闭容器中达到平衡。
(1)若升高温度能使C的物质的量减小,则正反应