【推荐】专题2-3-2+影响化学平衡状态的因素-试题君之K三关2017-2018学年高二化学人教版 15页

一、化学平衡移动 ‎1．含义 ‎ 在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如 、 、 等)，化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再 )，直至正、逆反应速率再次 ，在新的条件下达到新的化学平衡状态，这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。‎ ‎2．图示 二、化学平衡状态的影响因素 ‎1．浓度 ‎ 规律: 反应物浓度或 生成物浓度，平衡向正反应方向移动； ‎ 反应物浓度或 生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。‎ ‎2．温度 ‎ 规律:其他条件不变时，升高温度，平衡向着 方向移动；降低温度，平衡向着 方向移动。‎ ‎3．压强(针对有气体参加的反应)‎ ‎ 规律:增大压强，平衡向气体总体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体总体积增大的方向移动。‎ ‎4．催化剂 ‎ 规律:由于催化剂能够 程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡的移动 影响，但是使用催化剂，能改变反应达到平衡所需的 。‎ 三、勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一(如 、 以及参加反应的化学物质的 )，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。‎ ‎【答案】一、1.浓度 压强 温度 相等 相等 二、1．增大 减小 减小 增大 2．吸热反应 放热反应 4．同等 没有 时间 三、温度 压强 浓度 减弱 ‎1．外界条件的变化对速率的影响和平衡移动的方向的判断 在一定条件下，浓度、压强、温度、催化剂等外界因素会影响可逆反应的速率，但平衡不一定发生移动，只有当v正≠v逆时，平衡才会发生移动。‎ 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)。‎ 条件改变的时刻 v正的变化 v逆的变化 v正与v逆的比较 平衡移动方向 浓度 增大反应物的浓度 增大 不变 v正>v逆 向正反应方向移动 减小反应物的浓度 减小 不变 v正＜v逆 向逆反应方向移动 增大生成物的浓度 不变 增大 v正＜v逆 向逆反应方向移动 减小生成物的浓度 不变 减小 v正>v逆 向正反应方向移动 压强（通过改变体积使压强变化）‎ m+n>p+q 增大压强 增大 增大 v正>v逆 向正反应方向移动 减小压强 减小 减小 v正＜v逆 向逆反应方向移动 m+nv逆 向正反应方向移动 m+n=p+q 增大压强 增大 增大 v正=v逆 平衡不移动 减小压强 减小 减小 v正=v逆 平衡不移动 容积不变充入He 不变 不变 v正=v逆 平衡不移动 压强不变充入He m+n＞p+q 减小 减小 v正＜v逆 向逆反应方向移动 m+n=p+q 减小 减小 v正=v逆 平衡不移动 m+n＜p+q 减小 减小 v正＞v逆 向正反应方向移动 温度 ΔH＜0‎ 升高温度 增大 增大 v正＜v逆 向逆反应方向移动 降低温度 减小 减小 v正>v逆 向正反应方向移动 ΔH>0‎ 升高温度 增大 增大 v正>v逆 向正反应方向移动 降低温度 减小 减小 v正＜v逆 向逆反应方向移动 催化剂 使用正催化剂 增大 增大 v正=v逆 平衡不移动 使用负催化剂 减小 减小 v正=v逆 平衡不移动 浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况 ‎(1)改变固体或纯液体的量，对平衡无影响。 ‎(2)当反应混合物中不存在气态物质时，压强的改变对平衡无影响。 ‎(3)对于反应前后气体体积无变化的反应，如H2（g）+I2（g）2HI（g），压强的改变对平衡无影响。但增大（或减小）压强会使各物质的浓度增大（或减小），混合气体的颜色变深 ‎（或浅）。 ‎(4)恒容时，同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响，增大（减小）浓度相当于增大（减小）压强。 ‎(5)在恒容容器中，当改变其中一种气态物质的浓度时，必然会引起压强的改变，在判断平衡移动的方向和物质的转化率、体积分数变化时，应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。‎ 反应aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)达到化学平衡时，M的体积分数φ(M)与反应条件的关系如图所示。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，达到化学平衡时Q的体积分数增加 B．同压同z时，升高温度，达到化学平衡时Q的体积分数增加 C．同温同z时，增加压强，达到化学平衡时Q的体积分数增加 D．同温同压时，增加z，达到化学平衡时Q的体积分数增加 ‎【答案】B ‎2．化学平衡图像的理解 ‎（1）速率−时间图像 根据v−t图像，可以很快地判断出反应进行的方向，根据v正、v逆的变化情况，可以推断出外界条件的改变情况。‎ 以合成氨反应为例：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。 条件 c(N2)增大 c(H2)减小 c(NH3)增大 v－t图像 平衡移动方向 正反应方向移动 逆反应方向移动 逆反应方向移动 条件 C(NH3)减小 增大压强 减小压强 v－t图像 平衡移动方向 正反应方向移动 正反应方向移动 逆反应方向移动 条件 升高温度 降低温度 使用催化剂 v－t图像 平衡移动方向 逆反应方向移动 正反应方向移动 不移动 ‎（2）其他常见的化学平衡图像 ‎①浓度−时间图 此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。如A+BAB的反应情况如图。‎ ‎②总反应速率−时间图像 Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间变化的曲线如图所示。ab段(v渐增)，因该反应为放热反应，随反应的进行，温度增高，导致反应速率增大；bc段(v渐小)，主要原因是随反应的进行，溶液中c(H+)渐小，导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的反应特点，认真分析。‎ ‎③含量−时间−温度图像 ‎④含量−时间−压强图像 ‎⑤含量−时间−有无催化剂 某密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH < 0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是 A．t2时加入了催化剂 B．t3时降低了温度 C．t5时增大了压强 D．该反应最初是从逆反应开始的 ‎【答案】A ‎1．下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．新制氯水在光照下颜色变浅 B．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 C．在合成氨反应中，降温或加压有利于氨的合成 D．向Fe(SCN)3溶液中加入6 mol/L NaOH溶液后颜色变浅 ‎2．下列说法正确的是 A．其他条件不变，增大某一反应物的浓度，反应物的转化率一定都增大 B．对于有气体参加的反应，其他条件不变，增大压强，体积缩小，体系中各气体的浓度一定增大 C．对于有气体参加的反应，改变压强使平衡向右移动，生成的气体的浓度一定增大 D．增大反应物的浓度，平衡向右移动，生成物的体积分数一定增大 ‎3．已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH<0，下列说法正确的是 A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B．升高温度，反应速率增大，达到平衡所需的时间缩短 C．升高温度或增大压强，平衡向正反应方向移动 D．降低温度或减小压强，平衡向正反应方向移动 ‎4．合成氨反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=−92.4 kJ•mol−1，在反应过程中，正反应速率的变化如图。下列说法正确的是 A．t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂 C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度 ‎5．在密闭容器里，通入x mol H2(g)和y mol I2(g)，发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH＜0。达到平衡后，改变下列条件，反应速率将如何改变 (填“增大”、“减小”或“不变”)？平衡将如何移动(填“向左”、“向右”或“不变”)？‎ ‎（1）升高温度，反应速率将_________，平衡将如何移动       ；‎ ‎（2）加入正催化剂，反应速率将_________，平衡将如何移动       ；‎ ‎（3）充入更多的H2，反应速率将_________，平衡将如何移动       ；‎ ‎（4）扩大容器的体积，反应速率将_________，平衡将如何移动       ；‎ ‎（5）容器体积不变，通入氖气，反应速率将___________，平衡将如何移动       。‎ ‎6．下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是 A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH＜0‎ B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的 图像 C．③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像，a是使用催化剂时的平衡 曲线 D．④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强 p1＞p2‎ ‎7．下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是 ‎①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，当增加反应物物质的量时，则平衡向正反应方向移动；‎ ‎②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率升高；‎ ‎③有气体参加的反应平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体总物质的量增大的方向移动；‎ ‎④有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动 A．①④ B．①②③ C．②③④ D．①②③④‎ ‎8．[2016江苏]一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 达到平衡。下列说法正确的是 A．该反应的正反应放热 B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 ‎9．[2016四川] 一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始=Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数(CH4)与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的焓变ΔH>0‎ B．图中Z的大小为a>3>b C．图中X点对应的平衡混合物中=3‎ D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后 (CH4)减小 ‎10．[2017新课标Ⅱ节选]丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：‎ ‎（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 已知：②C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=−119 kJ·mol−1‎ ‎③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=−242 kJ·mol−1‎ 反应①的ΔH1为________kJ·mol−1。图（a）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__________（填标号）。‎ 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（b）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（c）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_____________。‎ ‎1．【答案】B ‎【解析】反应H2(g)+I2(g)2HI(g)是气态物质系数不变的反应，增大压强，平衡不移动，故不能用勒夏特列原理来解释加压后颜色变深，B项错误。‎ ‎2．【答案】B ‎3．【答案】B ‎【解析】A项，升高温度，正、逆反应速率均增大；B项，升高温度，反应速率增大，达到平衡的时间缩短；C项，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动；D项，降低温度或增大压强，平衡向正反应方向移动。‎ ‎4．【答案】B ‎【解析】A．t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，则应为增大压强，故A错误；B．t2时正逆反应速率同等程度增大，则为使用了催化剂，故B正确；C．t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，则为减小压强，故C错误；D．t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小生成物浓度，故D错误；故选B。‎ ‎5．【答案】（1）增大 向左 （2）增大 不移动 （3）增大 向右 ‎（4）减小 不移动 （5）不变 不移动 ‎【解析】根据外界因素对化学反应速率影响因素着手，即可解答。‎ ‎（1）升高温度，正逆反应速率增大，且平衡向左移动；（2）加入催化剂，正逆反应速率增大，平衡不移动；（3）充入更多的H2，反应物浓度增大，反应速率增大，平衡向右移动；（4）扩大容器的体积，反应速率减小，平衡不移动；（5）容器容积不变，通入氖气，由于反应物的浓度不变，则反应速率不变，平衡不移动。‎ ‎6．【答案】C ‎7．【答案】D ‎【解析】①、已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，C为固体，增大C的物质的量，不影响平衡移动，水为气态，增大水的物质的量，水的浓度增大，平衡向降低水浓度的正反应移动，故增加反应物物质的量时，则平衡不一定移动，故①错误；②、已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，H2转化率增大，N2的转化率降低，故②错误；③、有气体参加的反应平衡时，减小反应器容积时，压强增大，平衡一定向气体总物质的量减小的方向移动，故③错误；④、有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，容器的体积增大，反应混合物的浓度减小，反应混合物体系的压强降低，若反应前后气体的物质的量不发生变化，平衡一定不移动，若反应前后气体的物质的量发生变化，平衡向气体物质的量增大的方向移动，故④错误；故选D。‎ ‎8．【答案】AD ‎【解析】A、分析Ⅰ、Ⅲ中数据知反应开始时Ⅰ中加入的H2、CO与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当，平衡时甲醇的浓度：Ⅰ＞Ⅲ，温度：Ⅰ＜Ⅲ，即升高温度平衡逆向移动，该反应正向为放热反应，A正确；B、Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一，该反应正向为气体物质的量减小的反应，增大压强平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小，B错误；C、Ⅰ和Ⅱ对比，Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一，该反应正向为气体物质的量减小的反应，增大压强平衡正向移动，则Ⅱ中氢气的浓度小于Ⅰ中氢气浓度的两倍，Ⅲ和Ⅰ对比，平衡逆向移动，氢气浓度增大，故达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；D、温度：Ⅲ＞Ⅰ，当其他条件不变时，升高温度反应速率加快，故达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大，D正确。答案选AD。‎ ‎9．【答案】A ‎【解析】A、从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故正确；B、的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a<3