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专题7化学反应速率与化学平衡第三单元化学平衡的移动专题7化学反应速率与化学平衡[考点分布]知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(1)化学平衡移动的概念a(2)影响化学平衡移动的因素及平衡移动方向的判断bT30(1)T30(一)(1)T30(二)T30(一)(3)专题7化学反应速率与化学平衡知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(3)用化学平衡移动原理选择和确定合适的生产条件cT21T22v正≠v逆正反应逆反应化学平衡的移动1．化学平衡移动的原因与方向(1)原因反应条件改变，引起___________。(2)方向①v正v逆时，平衡向___________方向移动；②v正＜v逆时，平衡向___________方向移动。2．化学平衡移动的过程减弱这种改变3．影响化学平衡移动的因素(1)勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(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___________________的方向移动。正反应逆反应(2)影响化学平衡移动的因素若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向___________方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向___________方向移动气体体积减小气体体积增大平衡不移动条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向_________________的方向移动减小压强向_________________的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强___________吸热放热平衡不移动条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动温度升高温度向_______反应方向移动降低温度向_______反应方向移动催化剂使用催化剂___________题组一化学平衡移动方向的判断1．(2019·嘉兴高三选考科目教学测试)反应X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH＜0，达到平衡时，下列说法正确的是()A．减小容器体积，平衡向右移动B．加入催化剂，Z的产率增大C．增大c(X)，X的转化率增大D．降低温度，Y的转化率增大解析：选D。A.该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，平衡不受压强影响，减小容器体积，平衡不移动。B.催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率。C.增大c(X)，平衡正向移动，Y的转化率增大，X本身的转化率反而减小。D.该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大。2．对可逆反应：2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g)ΔH0，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是()①增加A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度，v(正)v(逆)⑤加入催化剂，B的转化率提高A．①②B．④C．③D．④⑤解析：选B。A是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)v(逆)；升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。3．(2018·浙江11月选考，T22)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197.8kJ·mol－1。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表：温度/K压强/(105Pa)1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0下列说法不正确的是()A．一定压强下降低温度，SO2平衡转化率增大B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2转化率已相当高解析：选B。A项，由于该反应是放热反应，所以一定压强下降低温度，平衡向放热反应方向移动，SO2的转化率增大，故A正确；B项，在不同温度、压强下，由于化学反应速率不一定相同，所以转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，故B不正确；C项，使用催化剂的目的是加快化学反应速率，缩短反应达到平衡所需的时间，故C正确；D项，分析2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)可知，加压可以提高SO2的转化率，但因为常压下SO2的转化率已相当高，所以工业生产中通常不采取加压措施，故D正确。化学平衡移动问题的分析步骤题组二勒夏特列原理及其应用4．(2019·衢州高二期末)下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是()A．使用铁作催化剂，可提高合成氨反应的速率B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应C．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率解析：选B。催化剂只能改变反应途径，不能影响平衡的移动，A不符合题意；高压有利于合成氨反应的平衡右移，B符合题意；采用高温会使合成氨反应的平衡左移，但500℃下催化剂的活性较高，C不符合题意；循环操作与平衡移动没有直接关系，D不符合题意。5．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()A．t/℃2550100Kw/10－141.015.4755.0B．C．c(氨水)/(mol·L－1)0.10.01pH11.110.6D．解析：选C。A.二氧化氮气体中存在平衡：2NO2N2O4，体系的温度变化会使平衡发生移动。B.不同温度下水的电离平衡常数不同，温度升高促进水的电离，电离平衡常数增大。C.向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加速了过氧化氢的分解，这是二氧化锰的催化作用，不能用平衡移动原理解释。D.氨水的浓度减小为原来的十分之一，但其pH的变化小于1，说明氨水在稀释的过程中平衡：NH3·H2ONH＋4＋OH－发生了移动。(1)判断转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。(2)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当压强的改变造成浓度改变时，平衡才有可能移动。(3)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不可逆转的。达到新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。例如：①对于反应A(g)＋B(g)C(g)，增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大；②若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50℃T80℃；③若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，如从30MPa加压到60MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30MPap60MPa。(4)在分析化学平衡移动后颜色、压强、浓度等的变化时，有时可以先建立一个平台，“假设平衡不移动”，然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。化学平衡的图像一、速率—压强(或温度)图像特点：曲线的意义是外界条件(温度、压强)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，压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快，平衡正向移动。二、转化率—时间—温度(或压强)图像已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)中反应物的转化率αA为例说明]解答这类图像题时应注意以下两点：a1．“先拐先平，数值大”原则分析反应由开始(起始物质的量相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。(1)若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短，如甲中T2___________T1。(2)若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短，如乙中p1___________p2。(3)若为是否使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短，如丙中___________使用催化剂。放减小吸增大2．正确掌握图像中反应规律的判断方法(1)图甲中，T2T1，升高温度，αA降低，平衡逆移，则正反应为___________热反应。(2)图乙中，p1p2，增大压强，αA升高，平衡正移，则正反应为气体体积___________的反应。(3)若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为___________热反应，乙中正反应为气体体积___________的反应。三、恒温线(或恒压线)图像已知不同温度下的转化率—压强图像或不同压强下的转化率—温度图像，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。[以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)中反应物的转化率αA为例说明]减小解答这类图像题时遵循的原则——“定一议二”原则：1．可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率变化来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，αA增大，平衡正移，正反应为气体体积___________的反应；乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。放2．可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率变化来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为___________热反应。四、特殊图像1．如图，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___________0。2．如图，对于化学反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，曲线L上所有的点都是平衡点。曲线左上方(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___________v逆；则曲线右下方(F点)v正___________v逆。题组一物质的量(浓度)、速率—时间图像1．(2019·绍兴高三选考适应性考试)在某密闭恒容容器中发生反应：X(g)Y(g)＋nZ(g)ΔH＝＋QkJ·mol－1(Q0)。反应体系在2min达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化如图所示(第12min到第16min的X浓度变化曲线未标出)，下列说法不正确的是()A．化学方程式中n＝1B．12～14min内，用Y表示的平均反应速率为0.005mol·L－1·min－1C．在6～10min内，反应吸收的热量为0.015QkJD．第12min时，Z曲线发生变化的原因是移走一部分Z解析：选C。根据题图中6～12minX、Y、Z浓度的变化量可以求得n＝1，A项正确；12～14min内，v(Y)＝(0.12－0.11)mol·L－1÷2min＝0.005mol·L－1·min－1，B项正确；在6～10min内，Y的物质的量浓度变化为0.015mol·L－1，但由于容器体积未知，Y的物质的量无法计算，故反应吸收的热量也无法计算，C项错误；第12min时，Z的浓度瞬时减少，Y的浓度不变，随后平衡正向移动，故Z曲线变化的原因是移走一部分Z，D项正确。2．25℃时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率增大。(1)根据上图中数据，写出该反应的化学方程式：_______________。此反应的平衡常数表达式K＝________，从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为____________。(2)在5～7min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是___________。(3)下图表示此反应的反应