資源簡介

2.2 第2課時　反應條件對化學平衡的影響
【學習目標】
1.通過化學平衡的建立過程,知道化學平衡是一種動態平衡,理解并會判斷化學平衡狀態。
2.通過實驗探究,了解濃度、壓強、溫度對化學平衡狀態的影響。
3.能運用濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響規律,推測平衡移動方向及濃度、轉化率等相關物理量的變化。
【自主預習】
一、化學平衡狀態
1.化學平衡狀態的概念
在一定條件下,　　　　反應進行到一定程度時,正、逆反應的速率相等,反應物和反應產物的濃度　　　　　　　　,即體系的組成不隨時間而改變,物質的轉化達到了“　　　　”,這時的狀態我們稱之為化學平衡狀態,簡稱化學平衡。
2.化學平衡的建立
反應開始(t=0)時,c反應物最大,c反應產物=0,即v正最大,v逆=0。
隨著反應的進行,即t>0時,v正減小,v逆增大,在坐標圖上表示為當可逆反應進行到一定程度時,c反應物、c反應產物不再發生改變,即v正=v逆,反應達到化學平衡狀態。
3.化學平衡的建立方向
(1)正反應方向建立平衡,v正減小,v逆增大,v正=v逆時達到平衡。
(2)逆反應方向建立平衡,v正增大,v逆減小,v正=v逆時達到平衡。
例如,一定條件下,把一定量的H2和N2充入恒容密閉容器中,在催化劑作用下發生反應N2+3H22NH3,從反應開始到平衡過程中,各物質的濃度變化如圖(a)所示;同理,一定條件下,充入一定量的NH3發生分解反應,隨著反應的進行,各物質的濃度變化如圖(b)所示。
(3)化學平衡的基本特征
4.化學平衡狀態的判斷方法
(1)用本質特征判斷
判斷依據:正反應速率與逆反應速率相等,即v正=v逆。
①同一種物質:該物質的生成速率　　　　它的消耗速率。
②不同的物質:速率之比等于化學方程式中各物質的化學計量數之比,但必須是　　　　的速率。
(2)用宏觀特征判斷
判斷依據:反應混合物中各組成成分的濃度、含量保持不變。
①各組成成分的質量、物質的量、分子數、體積(氣體)、物質的量濃度均保持　　　　。
②各組成成分的質量分數、物質的量分數、氣體的體積分數均保持　　　　。
③反應物的轉化率、產物的產率保持　　　　。
二、化學平衡的移動
1.化學平衡的移動
(1)概念:由于溫度、壓強、濃度的變化而使可逆反應由一個　　　　　變為另一個　　　　　的過程。
(2)圖示表示
2.平衡移動方向的判斷
(1)根據正逆反應速率判斷
①v正>v逆:平衡向　　　　方向移動。
②v正=v逆:反應達到平衡狀態,不發生平衡移動。
③v正(2)根據結果判斷
對于一個已達到化學平衡狀態的反應,如平衡移動的結果使反應產物濃度更大,則稱平衡　　　　　　　　　　;反之,稱平衡　　　　　　　　　　　。
3.外界條件對化學平衡的影響
若其他條件不變,改變下列條件對化學平衡的影響如表:
改變的條件(其他條件不變) 化學平衡移動的方向
濃度 增大反應物濃度或減小反應產物濃度 向　　　　反應方向移動
減小反應物濃度或增大反應產物濃度 向　　　　反應方向移動
壓強(對有氣體參加的反應) 反應前后氣體體積改變 增大壓強 向氣體體積　　　　的方向移動
減小壓強 向氣體體積　　　　的方向移動
反應前后氣體體積不變 改變壓強 平衡　　　　移動
溫度 升高溫度 向　　　　反應方向移動
降低溫度 向　　　　反應方向移動
催化劑 同等程度改變v正、v逆,平衡　　　　移動
4.勒·夏特列原理
在密閉體系中,如果改變影響化學平衡的一個條件(如溫度、壓強或濃度等),平衡就向能夠　　　　　這種改變的方向移動。
【參考答案】一、1.可逆　保持不變　限度　3.(3)可逆反應
相等　v正=v逆　v正=v逆≠0　一定
4.(1)等于　不同方向　(2)不變　不變　不變
二、1.(1)平衡狀態　平衡狀態　2.(1)正反應　逆反應
(2)正向移動或向右移動　逆向移動或向左移動　3.正　逆　減小　增大　不　吸熱　放熱　不
4.減弱
【效果檢測】
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)溫度改變,平衡一定發生移動。 (　　)
(2)平衡正向移動,反應物的轉化率一定增大。 (　　)
(3)改變壓強時,平衡一定發生移動。 (　　)
(4)改變外界條件使平衡正向移動的原因是v(正)增大,v(逆)減小。 (　　)
(5)對于2NO2(g)N2O4(g)達到平衡時,若縮小反應容器的體積,則c(NO2)減小。 (　　)
【答案】(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
【解析】(2)若增大某反應物濃度使平衡正向移動,則該反應物轉化率減小。(3)對于反應前后氣體化學計量數相等的或反應體系中無氣體參加的反應,改變壓強平衡不移動。(4)平衡正向移動時,v(正)>v(逆),但v(正)不一定增大,v(逆)不一定減小。(5)增大壓強,c(NO2)和c(N2O4)均增大。
2.如果改變影響平衡的一個條件(濃度、溫度、壓強),平衡一定會發生移動的是哪個條件
【答案】改變溫度,平衡一定會發生移動,因為一個可逆反應不是放熱就一定是吸熱的。而改變濃度或壓強,平衡不一定發生移動,例如,反應前后氣體體積不變的反應,壓縮體積,壓強增大,反應物、反應產物的濃度都增大,平衡不移動。
3.某一可逆反應,在一定條件下達到了化學平衡,若化學反應速率改變,化學平衡是否一定會移動 若平衡發生移動,化學反應速率是否一定會發生改變
【答案】對于一個可逆反應,達到化學平衡后,如果正、逆反應速率變化的倍數相等,化學平衡就不會移動,如果正、逆反應速率變化的倍數不相等,化學平衡一定會發生移動。但是一旦平衡發生移動,則一定會伴隨著反應速率的變化,所以當平衡發生移動時,化學反應速率一定會發生變化。
4.反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在恒溫恒容密閉容器中進行,下列可作為其達到平衡狀態的標志有哪些
①SO2和SO3的濃度相等;
②SO2的質量分數保持不變;
③容器中氣體的壓強保持不變;
④SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等;
⑤容器中混合氣體的密度保持不變;
⑥容器中氣體的平均摩爾質量保持不變;
⑦2v正(SO2)=v逆(O2)。
【答案】②③⑥
【解析】①反應物和反應產物的濃度不變時達到平衡狀態,而不是濃度相等,錯誤;②SO2的質量分數是變量,保持不變時達到平衡狀態,正確;③反應在恒容密閉容器中進行,且該反應是氣體體積減小的反應,故容器中氣體的壓強是變量,當壓強不變時達到平衡狀態,正確;④SO3的生成速率與SO2的消耗速率都是正反應速率,錯誤;⑤容器的容積固定,氣體的質量固定,混合氣體的密度是定量,錯誤;⑥反應前后氣體的物質的量發生變化,而氣體的總質量不變,因此當容器內氣體的平均摩爾質量保持不變時,一定達到平衡狀態,正確;⑦正確的關系式為v正(SO2)=2v逆(O2),錯誤。
【合作探究】
任務1：化學平衡狀態的判斷
【核心歸納】
化學平衡狀態的標志
1.直接標志
(1)反應速率關系:v正=v逆(指瞬時速率)。對于同一物質而言,該物質的生成速率等于它的消耗速率;對于不同物質而言,反應速率之比等于化學方程式中的化學計量數之比,但必須是不同方向的反應速率。
(2)含量關系:反應體系中各組分的濃度、質量分數、物質的量、物質的量分數等保持不變。
2.間接標志
(1)反應物的轉化率保持不變。
(2)各物質的物質的量不隨時間的改變而改變。
(3)各氣體的體積不隨時間的改變而改變。
以反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例來說明:
①混合物體系中各成分的含量
a.各物質的物質的量、質量或物質的量分數、質量分數一定——平衡
b.各氣體的體積或體積分數一定——平衡
c.總體積、總壓強、總物質的量一定——不一定平衡
②正、逆反應速率的關系
a.在單位時間內消耗了m mol A,同時也生成了m mol A,即v正=v逆——平衡
b.在單位時間內消耗了n mol B的同時消耗了p mol C,即v正=v逆——平衡
c.v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆(平衡與否該式都成立)——不一定平衡
d.在單位時間內生成了n mol B的同時消耗了q mol D,v正不一定等于v逆——不一定平衡
③壓強
a.m+n≠p+q時,總壓強一定(恒溫恒容)——平衡
b.m+n=p+q時,總壓強一定(恒溫恒容)——不一定平衡
④混合氣體的平均相對分子質量()
a.當m+n≠p+q時,一定——平衡
b.當m+n=p+q時,一定——不一定平衡
⑤溫度:任何化學反應都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時(絕熱裝置,其他條件不變)——平衡
⑥氣體的密度(ρ),密度(ρ=)一定——不一定平衡
⑦顏色:反應體系內有色物質的顏色穩定不變——平衡
【典型例題】
【例1】在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中發生可逆反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(m、n、p、q為任意整數)。下列不能作為達到平衡狀態的標志的是(　　)。
A.單位時間內有m mol A消耗,同時有p mol C生成
B.體系的溫度不再改變
C.各組分的濃度不再改變
D.各組分的質量分數不再改變
【答案】A
【解析】A項均指正反應速率,不能作為達到平衡狀態的標志,平衡狀態的直接標志是各組分的濃度不再改變,則各組分的質量分數不再改變,C、D兩項能作為達到平衡狀態的標志;間接標志是體系的溫度不再改變,故B項能作為達到平衡狀態的標志。
【例2】在一定條件下,可逆反應X(g)+2Y(g)2Z(g)　ΔH=-a kJ·mol-1,達到化學平衡時,下列說法正確的是(　　)。
A.反應放出a kJ熱量
B.X和Y的物質的量之比為1∶2
C.反應物和反應產物的濃度都不再發生變化
D.X的正反應速率等于Z的逆反應速率
【答案】C
【解析】A項,由于該反應為可逆反應,反應不能完全進行,且沒給出反應物的物質的量,所以反應放出的熱量不確定;B項,達到平衡時,X、Y的物質的量之比不一定為1∶2,它與X、Y的起始量、轉化率均有關系;D項,達到平衡時,X的正反應速率與Z的逆反應速率之比應等于其化學計量數之比。
靈犀一點：“兩步法”突破化學平衡狀態標志的判斷
第一步:審題干條件,是恒溫恒容還是恒溫恒壓。審反應特點:①全部是氣體參與的等體積反應還是非等體積反
應;②有固體參與的等體積反應還是非等體積反應。
第二步:看“變量”,所用標志必須隨著反應的進行在改變,當“變量”不變了,也就是變量一定了,說明達到了平衡。
任務2：反應條件對化學平衡的影響
情境導入　德國化學家哈伯進行實驗,用N2和H2直接合成氨氣:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4kJ·mol-1。這是一個放熱反應,但當產生少量氨氣后,反應就達到了平衡狀態。哈伯和他的合作者希望通過影響化學平衡移動的方法來增加平衡時氨的產量。他們研制出一套切實可行的系統合成氨氣,人們稱該過程為合成氨工藝或哈伯工藝。如今,合成氨工藝成為人工固氮最重要的途徑,用該工藝制造的氮肥使全球數以億計的人免于饑餓。改變哪些條件可以使該平衡向著生成氨的方向移動呢
【實驗探究】
1.實驗探究溫度對化學平衡的影響
按表中實驗步驟要求完成實驗,觀察實驗現象,填寫下表:
實驗原理 　ΔH=-56.9kJ·mol-1
實驗步驟
實驗現象 熱水中混合氣體顏色　　　　;冰水中混合氣體顏色　　　　
實驗結論 混合氣體受熱時顏色　　　　,說明NO2濃度　　　　,即平衡向　　　　方向移動;混合氣體被冷卻時顏色　　　　,說明NO2濃度　　　　,即平衡向　　　　方向移動
　　【答案】變深　變淺　變深　變大　逆反應　變淺　變小　正反應
2.實驗探究濃度對化學平衡的影響
(1)按表中實驗操作步驟完成實驗,觀察實驗現象,將有關實驗現象及結論填入表中:
實驗原理 Fe3+(淺黃色)+3SCN-Fe(SCN)3(紅色)
實驗操作
現象與結論 b中溶液顏色　 　　,平衡向　 　　　方向移動 c中溶液顏色　　　,平衡向　 　　　方向移動
(2)用平衡常數分析濃度對化學平衡的影響
①Q　　　　,則Q　　　　K,平衡向　　　　方向移動
②Q　　　　,則Q　　　　K,平衡向　　　　方向移動
　　【答案】(1)變淺　逆反應　變深　正反應　(2)①減小　<　正反應　②增大　>　逆反應
3.實驗探究壓強對化學平衡的影響
按表中實驗操作步驟完成實驗,觀察實驗現象,將有關實驗現象及結論填入表中:
實驗原理
實驗步驟
活塞Ⅱ處→Ⅰ處,壓強增大 活塞Ⅰ處→Ⅱ處,壓強減小
實驗現象 混合氣體的顏色先　　　又逐漸　　　　 混合氣體的顏色先　　　　　　　又逐漸　　　　
實驗結論 活塞往里推,體積減小,壓強　　　　,c(NO2)增大,顏色變深,但顏色又變淺,說明c(NO2)減小,平衡向　　　　方向移動。 活塞往外拉,體積增大,壓強　　　　,c(NO2)減小,顏色變淺,但氣體顏色又變深,說明c(NO2)增大,平衡向　　　　方向移動
　　【答案】變深　變淺　變淺　變深　增大　正反應　減小　逆反應
【核心歸納】
1.濃度變化對化學平衡的影響
濃度變化 Q值變化 Q與K關系 平衡移動方向
反應物濃度增大 減小 Q反應產物濃度減小
反應物濃度減小 增大 Q>K 逆向移動
反應產物濃度增大
2.壓強對化學平衡的影響
方程式中氣態物質化學計量數變化 壓強變化 Q值變化 Q與K關系 平衡移 動方向
增大 增大 增大 Q>K 逆向移動
減小 減小 Q減小 增大 減小 Q減小 增大 Q>K 逆向移動
不變 增大或減小 不變 Q=K 不移動
3.溫度對化學平衡的影響
反應類型 溫度變化 K值變化 Q與K關系 平衡移動方向
放熱反應 升溫 減小 Q>K 逆向移動
降溫 增大 Q吸熱反應 升溫 增大 Q降溫 減小 Q>K 逆向移動
4.加入催化劑對化學平衡無影響
5.“惰性”氣體對化學平衡的影響
(1)對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0
①若體系內的壓強保持恒定(容器體積是可變的),充入“惰性”氣體,由于體系內壓強恒定,體積增大,使c(N2)、c(H2)、c(NH3)減小,平衡向左移動(相當于減壓)。
②在恒溫、恒容下,充入“惰性”氣體時,平衡不發生移動。這種條件下充入“惰性”氣體,雖然平衡體系內的總壓強增大,但因容器的體積不變,c(N2)、c(H2)、c(NH3)不變,所以平衡不發生移動。
(2)對于反應H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0
充入“惰性”氣體,雖然壓強或濃度發生變化,但平衡不移動。
【典型例題】
【例3】當反應COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)　 ΔH>0達到平衡時,采取下列措施:①升溫;②恒容時通入惰性氣體;③增大CO的濃度;④減壓;⑤加催化劑;⑥恒壓時通入惰性氣體。其中能提高COCl2轉化率的是(　　)。
A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥
【答案】B
【解析】該反應為氣體體積增大的吸熱反應,所以升溫和減壓均可以促使平衡正向移動。恒壓時通入惰性氣體,相當于減壓。恒容時通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增大CO的濃度,平衡逆向移動,COCl2轉化率降低。
【例4】汽車尾氣中的CO、NO2在一定條件下可以發生反應:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)　 ΔH=-1200 kJ·mol-1。在一定溫度下,向容積固定為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和NO2,NO2的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示:
(1)從11 min起,其他條件不變,壓縮容器的容積變為1 L,則n(NO2)的變化曲線可能為圖中的　　　　(填字母)。
(2)恒溫恒容條件下,不能說明該反應已達到平衡狀態的是　　　　(填字母)。
A.容器內混合氣體顏色不再變化
B.容器內的壓強保持不變
C.2v逆(NO2)=v正(N2)
D.容器內混合氣體密度保持不變
(3)對于該反應,溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時,下列圖像表示正確的是　　　　(填序號)。
　　【答案】(1)d
(2)CD
(3)乙
【解析】(1)從11 min起壓縮容器容積,壓強增大,平衡正向移動,n(NO2)應逐漸減小直至達到新的平衡。
(2)混合氣體顏色不再變化,說明各物質的濃度不變,可以說明反應達到平衡,A項正確;反應前后氣體分子總數不相等,因此壓強保持不變,可以說明反應達到平衡,B項正確;v逆(NO2)=2v正(N2)才能說明反應達到平衡,C項錯誤;反應體系中物質全部為氣體,密度始終保持不變,不能說明反應達到平衡,D項錯誤。
(3)溫度升高時,v正、v逆應該均出現突增,甲圖錯誤;溫度升高時,反應速率增大,平衡逆向移動,NO2的轉化率降低,乙圖正確;溫度不變時,增大壓強,平衡正向移動,平衡時CO的體積分數應該減小,丙圖錯誤。
方法技巧：化學平衡圖像題的解題方法
(1)解題步驟
①看圖像:一看面(即縱坐標與橫坐標的意義),二看線(即線的走向和變化趨勢),三看點(即起點、折點、交點、終點),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如濃度的變化、溫度的變化等)。
②想規律:聯想外界條件的改變對化學平衡的影響規律。
③做判斷:根據圖像中所表現的關系與所學規律相對比,做出符合題目要求的判斷。
(2)解題原則
①“定一議二”原則
在化學平衡圖像中,了解縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個量的意義。在確定橫坐標所表示的量后,討論縱坐標與曲線的關系,
或在確定縱坐標所表示的量后,討論橫坐標與曲線的關系。
例如,反應2A(g)+B(g)2C(g)達到平衡,A的平衡轉化率與壓強和溫度的關系如圖:
定壓看溫度變化,升溫曲線走勢下滑,說明A的平衡轉化率降低,平衡向左移動,正反應是放熱反應;
定溫看壓強變化,因為此反應是反應后氣體體積減小的反應,增大壓強,平衡向右移動,A的平衡轉化率增大,故p2>p1。
②“先拐先平,數值大”原則
對于同一化學反應在化學平衡圖像中,先出現拐點的反應先達到平衡,先出現拐點的曲線表示的溫度較高(如圖甲)或表示的壓強較大(如圖乙)。
例如,反應2A(g)+B(g)2C(g),物質C、物質A的百分含量與溫度(或壓強)、時間的關系如下:
圖甲表示T2>T1,且正反應放熱。圖乙表示p1(3)催化劑不改變濃度商和化學平衡常數。
任務3：勒·夏特列原理及應用
【核心歸納】
1.正確理解勒·夏特列原理
研究對象為處于平衡狀態的可逆反應且只適用于改變影響平衡體系的一個條件,只可以判斷平衡移動的方向,平衡移動的結果只能夠“減弱”,而不能徹底抵消。
(1)平衡移動的結果只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化,如升高溫度時,平衡向吸熱反應的方向移動;增大反應物濃度,平衡向反應物濃度減小的方向移動;增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動等。
(2)這種“減弱”并不能抵消外界條件的變化,更不會“超越”這種變化。如原平衡體系的壓強為p,若其他條件不變,將體系壓強增大到2p,平衡將向氣體體積減小的方向移動,達到新平衡時體系的壓強將在p~2p之間。
2.勒·夏特列原理的應用
勒·夏特列原理只能解決與平衡移動有關的問題。不涉及平衡移動的問題都不能用勒·夏特列原理解釋,常見的有:
(1)使用催化劑不能使化學平衡發生移動。
(2)反應前后氣體體積不變的可逆反應,改變壓強可以改變化學反應速率,但不能使化學平衡發生移動。
(3)發生的化學反應本身不是可逆反應。
(4)外界條件的改變對平衡移動的影響與生產要求不完全一致的反應。
【典型例題】
【例5】下列顏色的變化不能用勒·夏特列原理解釋的是(　　)。
A.紅棕色NO2加壓后顏色先變深,后逐漸變淺
B.在H2、I2和HI組成的平衡體系加壓后,混合氣體顏色變深
C.FeCl3溶液[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+為吸熱反應]加熱后顏色變深
D.FeCl3和KSCN的混合溶液中加入無色KSCN溶液,顏色變深
【答案】B
【解析】,加壓后c(NO2)變大,顏色加深,但加壓使平衡向右移動,顏色又變淺,A項不符合題意;H2(g)+I2(g)2HI(g)是反應前后氣體體積不變的反應,加壓后,平衡不移動,但體積變小,c(I2)增大,顏色變深,B項符合題意;Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+是吸熱反應,加熱平衡正向移動,C項不符合題意;Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入SCN-,增大反應物濃度,平衡正向移動,D項不符合題意。
【例6】在某一密閉容器中,反應mA(g)+nB(g)3C(g)達到平衡時,測得c(A)為0.5 mol·L-1,在溫度不變的情況下,將容器容積增大一倍,當達到新的平衡時,測得c(A)為0.3 mol·L-1,則下列判斷不正確的是(　　)。
A.混合氣體密度一定減小
B.平衡一定向逆反應方向移動
C.氣體物質化學計量數:m+n>3
D.物質C的體積分數增大
【答案】D
【解析】容器容積增大一倍,若平衡不移動,c(A)減小為原來的一半,但c(A)由0.5 mol·L-1變為0.3 mol·L-1,說明平衡逆向移動,故m+n>3,并且混合氣體密度一定減小,C的體積分數減小,D項不正確。
【隨堂檢測】
課堂基礎
1.在已經處于化學平衡的體系中,如果下列物理量發生變化,其中一定能表明平衡發生了移動的是(　　)。
A.反應混合物的濃度
B.反應物的轉化率
C.正、逆反應速率
D.反應混合物的壓強
【答案】B
【解析】反應物的轉化率發生改變是化學平衡發生移動的標志,而濃度、反應速率、壓強的改變不一定能引起平衡移動,如在一個Δn=0的氣相反應中增大壓強,雖然其濃度、壓強和反應速率都隨之增大,但平衡不會發生移動。
2.已建立化學平衡的某可逆反應,當改變條件使化學平衡向正反應方向移動時,下列有關敘述正確的是(　　)。
①反應產物的百分含量一定增加　②反應產物的產量一定增加　③反應物的轉化率一定增大　④反應物濃度一定降低　⑤正反應速率一定大于逆反應速率　⑥使用了合適的催化劑
A.①② B.②⑤ C.③⑤ D.④⑥
【答案】B
【解析】平衡正向移動時,反應產物的量一定增加,正反應速率一定大于逆反應速率;增大某種反應物的濃度,平衡正向移動,反應物的轉化率、濃度可能增大也可能減小,如合成氨反應中增大氮氣的濃度再次達到平衡時,氮氣的轉化率減小,氫氣的轉化率增大,氮氣的濃度增大,氫氣的濃度減小;若改變溫度、壓強而使平衡正向移動,反應產物的百分含量增大;若增大反應物的濃度而使平衡正向移動,反應產物的百分含量可能增大也可能減小;催化劑對化學平衡移動無影響。
3.如圖,曲線a表示放熱反應2X(g)Z(g)+M(g)+N(s)進行過程中X的轉化率隨時間變化的關系。若要改變起始條件,使反應過程按曲線b進行,不可能采取的措施是(　　)。
A.升高溫度
B.X的投入量增加
C.加催化劑
D.減小容器體積
【答案】A
【解析】因為N為固體,所以該反應為反應前后氣體體積不變的反應,所以加催化劑或減小容器體積均能使曲線a變為曲線b;B項,X的投入量增加,相當于縮小體積,所以能使曲線a變為曲線b;升溫,平衡左移,X的轉化率降低。
對接高考
4.(2018·4月浙江選考,14)反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH<0,若在恒壓容器中發生,下列選項表明反應一定已達平衡狀態的是(　　)。
A.容器內氣體的密度不再變化
B.容器內壓強保持不變
C.相同時間內,生成N—H鍵的數目與斷開H—H鍵的數目相等
D.容器內氣體的濃度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
【答案】A
【解析】A項,反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0是氣體體積減小的反應,反應在恒壓容器中發生,體積可變但氣體總質量不變,密度不變說明氣體的體積不變,表明反應已達平衡狀態;B項,因反應在恒壓條件下進行,反應中壓強始終不變,故壓強不再變化不能表明反應一定已達平衡狀態;C項,斷開H—H鍵和生成N—H鍵均表示正反應,則相同時間內,斷開H—H鍵的數目和生成N—H鍵的數目相等不能表明反應一定已達平衡狀態;D項,容器內氣體的濃度與反應的起始狀態有關,c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2不能表明反應一定已達平衡狀態。
5.(2021·遼寧卷,11)某溫度下,在恒容密閉容器中加入一定量X,發生反應2X(s)Y(s)+Z(g),一段時間后達到平衡。下列說法錯誤的是(　　)。
A.升高溫度,若c(Z)增大,則ΔH>0
B.加入一定量Z,達新平衡后m(Y)減小
C.加入等物質的量的Y和Z,達新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氬氣,平衡不移動
【答案】C
【解析】根據勒·夏特列原理可知,升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動,而c(Z)增大,說明平衡正向移動,故ΔH>0,A項正確;加入一定量Z,Z的濃度增大,平衡逆向移動,故達新平衡后m(Y)減小,B項正確;加入等物質的量的Y和Z,Z的濃度增大,平衡逆向移動,由于X、Y均為固體,故K=c(Z),而K只與溫度有關,溫度不變K不變,故達新平衡后c(Z)不變,C項錯誤;恒容密閉容器中加入一定量氬氣,平衡不移動,D項正確。
2

展開更多......

收起↑