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第2章 第3節 第4課時 化學反應速率與化學平衡移動重點題型突破(課件 學案 練習,共3份)魯科版(2019)選擇性必修1

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第2章 第3節 第4課時 化學反應速率與化學平衡移動重點題型突破(課件 學案 練習,共3份)魯科版(2019)選擇性必修1

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第4課時 化學反應速率與化學平衡移動重點題型突破
[核心素養發展目標] 1.能運用平衡移動原理,正確分析平衡移動時,指定成分轉化率的變化情況。2.了解常考化學平衡圖像,掌握分析此類圖像的一般思路。
一、平衡轉化率的判斷
1.當可逆反應達到平衡后,反應物的初始濃度不變,只改變體系的溫度、壓強或減小反應產物的量使平衡正向移動,這時反應物的轉化率一定 。
2.反應物用量的改變對轉化率的影響
(1)若反應物是一種且為氣體,如aA(g) bB(g)+cC(g),在恒溫恒容條件時,增大A的濃度,平衡 移動,但A的轉化率變化等效為壓強對平衡的影響。
氣體計量數關系 A的轉化率
a=b+c
a>b+c
a(2)若反應物不止一種氣體,如aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)。
①在其他條件不變時,增加A的量,平衡 移動,A的轉化率 ,B的轉化率 。
②若起始按化學計量數之比投入A、B,則A、B的轉化率一定 。
③在恒溫恒容條件下,若按原比例(投料比)同倍數增加A和B,平衡正向移動,但反應物(A或B)的轉化率等效為壓強對平衡的影響。
1.可逆反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),在一定條件下達到平衡后,只增大O2的濃度,平衡________移動,則SO2的轉化率________,O2的轉化率________。
2.已知NO2和N2O4可以相互轉化,反應:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1。在容積為1 L的恒容密閉容器中進行,保持溫度不變,達到平衡后,向反應容器中再充入少量NO2,平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移動,重新達到平衡后,和原平衡相比,NO2的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”),混合氣體顏色________(填“變深”“變淺”或“不變”)。
3.甲胺(CH3NH2)是合成太陽能敏化劑的原料。工業合成甲胺原理:CH3OH(g)+NH3(g) CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH=-12 kJ·mol-1。一定條件下,在體積相同的甲、乙、丙、丁四個容器中,起始投入物質如下:
容器 n[NH3(g)]/mol n[CH3OH(g)]/mol 反應條件
甲 1 1 498 K,恒容
乙 1 1 598 K,恒容
丙 1 1 598 K,恒壓
丁 2 3 598 K,恒容
達到平衡時,甲、乙、丙、丁容器中的CH3OH轉化率由大到小的順序為____________。
二、常見平衡移動圖像分類突破
類型一 條件改變時速率—時間圖像
圖像示例 方法指導
對于反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,填寫改變的條件及平衡移動的方向 看坐標,定意義; 零起點,定投料; 線變化,定條件; v高低,定移動。 注:改變濃度條件,圖像一點保持連續;改變溫度或壓強,兩點突變
(1)t1時, ,平衡 移動; (2)t2時, ,平衡 移動; (3)t3時, ,平衡 移動; (4)t4時, ,平衡 移動
1.如圖是關于反應A2(g)+3B2(g) 2C(g) ΔH<0的平衡移動圖像,影響平衡移動的原因可能是(  )
A.增大反應物濃度,同時減小反應產物濃度
B.增大反應物濃度,同時使用催化劑
C.升高溫度,同時加壓
D.降低溫度,同時減壓
2.某溫度下,將2 mol H2和2 mol I2充入密閉的剛性容器中發生反應:H2(g)+I2(g) 2HI(g),該反應的v-t圖像如圖所示,t1時刻測定容器內HI的物質的量為1 mol,t2時刻保持等溫等容,抽走0.5 mol HI。下列有關敘述正確的是(  )
A.該溫度下H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數K=2.25
B.反應過程中,可以利用氣體的總壓強保持不變來判斷是否達到平衡
C.t2時刻,抽取HI的瞬間,v′(逆)在圖像上的變化應該是c點
D.t2時刻,抽取HI后達到平衡后H2的百分含量減少
類型二 含量(或轉化率)—時間—溫度(或壓強)圖像
圖像示例 方法指導
看拐點: 先拐→先平衡、速率快、條件高,即“先拐先平數值大”。 想原理: 溫度高低→ΔH; 壓強大小→氣體化學計量數
根據圖像回答下列問題: (1)圖Ⅰ表示T2 T1,正反應是 反應,溫度升高,平衡 移動; (2)圖Ⅱ表示p2 p1,壓強 ,A的轉化率減小,平衡逆向移動,說明正反應是氣體總體積 的反應; (3)圖Ⅲ中反應產物C的百分含量不變,說明平衡不發生移動,但反應速率a b,故a可能使用了 ;也可能該反應是反應前后氣體總體積不變的可逆反應,a 了壓強(壓縮體積)
3.工業上以CH4為原料制備H2的原理為CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。在一定條件下a、b兩個恒溫恒容的密閉容器中均通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g),測得兩容器中CO的物質的量隨時間的變化曲線分別為a和b。已知容器a的體積為10 L,溫度為Ta,下列說法不正確的是(  )
A.容器a中CH4從反應開始到恰好平衡時的平均反應速率為0.025 mol·L-1·min-1
B.a、b兩容器的溫度可能相同
C.在達到平衡前,容器a的壓強逐漸增大
D.該反應在Ta溫度下的平衡常數為27
類型三 轉化率(或質量分數)與壓強—溫度圖像
此類問題一般為表示兩個外界條件同時變化時,某物質的平衡轉化率、質量分數或物質的量分數等的變化情況。
在恒溫(恒壓)圖像中,包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個量。確定橫坐標所表示的量,討論縱坐標與曲線的關系,或者確定縱坐標所表示的量,討論橫坐標與曲線的關系,即“定一議二”。
(1)等溫曲線
反應aA(g)+bB(g) cC(g)在不同溫度下(T1①選一等溫線(如T1),隨著壓強的增大,C% ,化學平衡 移動,a+b c;
②作一等壓線(如p3),溫度升高,C% ,化學平衡 移動,正反應是 反應。
(2)等壓曲線
反應aA(g)+bB(g) cC(g)在不同壓強下,混合氣體中C的含量(C%)與溫度(T)的關系圖像如圖所示:
①選一等壓線,隨著溫度的升高,C% ,化學平衡 移動,ΔH 0;
②作一等溫線(如T1),隨著壓強的增大,C% ,化學平衡 移動,a+b c。
4.反應mX(g) nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同溫度下的平衡體系中,物質Y的體積分數隨壓強變化的曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(  )
A.該反應的ΔH>0
B.m<n+p
C.B、C兩點化學平衡常數:KB>KC
D.A、C兩點的反應速率:v(A)<v(C)
5.在剛性容器中發生反應:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·mol-1,當投料比=1.0時,CO2的平衡轉化率(α)與溫度(T)、初始壓強(p)的關系如圖所示。
(1)壓強p1________(填“>”“<”或“=”)2 MPa,理由是______________________。
(2)當溫度為T3 K、壓強為p1時,a點的v正________(填“>”“<”或“=”)v逆。
第4課時 化學反應速率與化學平衡移動重點題型突破
一、
1.增大 
2.(1)正向 不變 增大 減小 (2)①正向 降低 升高 ②相同 ③不變 增大 減小
思考交流
1.正向 增大 減小 
2.向右 增大 變深
3.甲>乙=丙>丁
二、
類型一
(1)增大反應物的濃度 正向 (2)降低溫度 正向
(3)增大壓強 正向 (4)使用催化劑 不
應用體驗
1.A 2.C
類型二
(1)> 放熱 逆向 (2)> 增大 增大 (3)> 催化劑 增大
應用體驗
3.B
類型三
(1)①減小 逆向 < ②增大 正向 吸熱 (2)①減小 逆向 < ②增大 正向 >
應用體驗
4.C
5.(1)< 該反應的正反應為氣體分子數增大的反應,其他條件相同時,減小壓強,平衡正向移動,CO2的平衡轉化率增大
(2)>(共86張PPT)
第4課時
化學反應速率與化學平衡移動重點題型突破
第2章 第3節
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核心素養
發展目標
1.能運用平衡移動原理,正確分析平衡移動時,指定成分轉化率的變化情況。
2.了解常考化學平衡圖像,掌握分析此類圖像的一般思路。
內容索引
一、平衡轉化率的判斷
二、常見平衡移動圖像分類突破
課時對點練
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平衡轉化率的判斷
1.當可逆反應達到平衡后,反應物的初始濃度不變,只改變體系的溫度、壓強或減小反應產物的量使平衡正向移動,這時反應物的轉化率一定


平衡轉化率的判斷
增大
2.反應物用量的改變對轉化率的影響
(1)若反應物是一種且為氣體,如aA(g) bB(g)+cC(g),在恒溫恒容條件時,增大A的濃度,平衡 移動,但A的轉化率變化等效為壓強對平衡的影響。
正向
氣體計量數關系 A的轉化率
a=b+c _____
a>b+c _____
a不變
增大
減小
(2)若反應物不止一種氣體,如aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)。
①在其他條件不變時,增加A的量,平衡 移動,A的轉化率 ,B的轉化率 。
②若起始按化學計量數之比投入A、B,則A、B的轉化率一定 。
正向
降低
升高
相同
③在恒溫恒容條件下,若按原比例(投料比)同倍數增加A和B,平衡正向移動,但反應物(A或B)的轉化率等效為壓強對平衡的影響。
不變
增大
減小
1.可逆反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),在一定條件下達到平衡后,只增大O2的濃度,平衡_______移動,則SO2的轉化率_______,O2的轉化率_______。
正向
增大
減小
2.已知NO2和N2O4可以相互轉化,反應:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1。在容積為1 L的恒容密閉容器中進行,保持溫度不變,達到平衡后,向反應容器中再充入少量NO2,平衡______(填“向左”
“向右”或“不”)移動,重新達到平衡后,和原平衡相比,NO2的轉化率______(填“增大”“減小”或“不變”),混合氣體顏色_______
(填“變深”“變淺”或“不變”)。
向右
增大
變深
3.甲胺(CH3NH2)是合成太陽能敏化劑的原料。工業合成甲胺原理:CH3OH(g)
+NH3(g) CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH=-12 kJ·mol-1。一定條件下,在體積相同的甲、乙、丙、丁四個容器中,起始投入物質如下:
容器 n[NH3(g)]/mol n[CH3OH(g)]/mol 反應條件
甲 1 1 498 K,恒容
乙 1 1 598 K,恒容
丙 1 1 598 K,恒壓
丁 2 3 598 K,恒容
容器 n[NH3(g)]/mol n[CH3OH(g)]/mol 反應條件
甲 1 1 498 K,恒容
乙 1 1 598 K,恒容
丙 1 1 598 K,恒壓
丁 2 3 598 K,恒容
達到平衡時,甲、乙、丙、丁容器中的CH3OH轉化率由大到小的順序為_____________。
甲>乙=丙>丁
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常見平衡移動圖像分類突破
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常見平衡移動圖像分類突破
類型一 條件改變時速率—時間圖像
圖像示例 方法指導
對于反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,填寫改變的條件及平衡移動的方向 看坐標,定意義;
零起點,定投料;
線變化,定條件;
v高低,定移動。
注:改變濃度條件,圖像一點保持連續;改變
溫度或壓強,兩點突變
(1)t1時, ,平衡 移動;
(2)t2時, ,平衡 移動;
(3)t3時, ,平衡 移動;
(4)t4時, ,平衡 移動
增大反應物的濃度
正向
降低溫度
正向
增大壓強
正向
使用催化劑

1.如圖是關于反應A2(g)+3B2(g) 2C(g) ΔH<0的平衡移動圖像,影響平衡移動的原因可能是
A.增大反應物濃度,同時減小反應產物濃度
B.增大反應物濃度,同時使用催化劑
C.升高溫度,同時加壓
D.降低溫度,同時減壓

增大反應物濃度,v正比原平衡時大,減小反應產物濃度,v逆比原平衡時小,達平衡前,可能有v正>v逆,A符合題意;
增大反應物濃度,同時使用催化劑,v正、v逆一定大于原平衡時的v正、v逆,B不合題意;
由于正反應為放熱反應,所以升高溫度,平衡逆向移動,由于反應物氣體分子數大于反應產物氣體分子數,所以加壓時,平衡正向移動,盡管不能確定平衡如何移動,但條件改變的瞬間,v正、v逆一定大于原平衡時的v正、v逆,C不合題意;
降低溫度,同時減壓,v正、v逆一定小于原平衡時的v正、v逆,D不合題意。
2.某溫度下,將2 mol H2和2 mol I2充入密閉的剛性容器中發生反應:H2(g)+I2(g) 2HI(g),該反應的v-t圖像如圖所示,t1時刻測定容器內HI的物質的量為1 mol,t2時刻保持等溫等容,抽走0.5 mol HI。下列有關敘述正確的是
A.該溫度下H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數
K=2.25
B.反應過程中,可以利用氣體的總壓強保持
不變來判斷是否達到平衡
C.t2時刻,抽取HI的瞬間,v′(逆)在圖像上
的變化應該是c點
D.t2時刻,抽取HI后達到平衡后H2的百分含量減少

t1時刻測定容器內HI的物質的量為1 mol,根據反應方程式的化學計量數可知,H2和I2各剩下1.5 mol,該反應反應前后氣體物質的系數之和不變,可以用物質的量代替濃度計算平衡常數,故該溫度下H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數K
該反應反應前后氣體總物質的量不變,恒溫恒容下,氣體的總壓強始終不變,故反應過程中,不能利用氣體的總壓強保持不變來判斷是否達到平衡,故B錯誤;
t2時刻,抽取HI的瞬間,反應產物的濃度瞬間減小,則v′(逆)瞬間減小,則在圖像上的變化應該是c點,故C正確;
t2時刻,抽取HI后H2的百分含量增大,平衡正向移動,根據勒夏特列原理可知,達到平衡后H2的百分含量還是增大,故D錯誤。
類型二 含量(或轉化率)—時間—溫度(或壓強)圖像
圖像示例 方法指導
看拐點:
先拐→先平衡、速率快、條件高,即“先拐先平數值大”。
想原理:
溫度高低→ΔH;
壓強大小→氣體化學計量數
根據圖像回答下列問題:
(1)圖Ⅰ表示T2 T1,正反應是 反應,溫度升高,平衡 移動;
(2)圖Ⅱ表示p2 p1,壓強 ,A的轉化率減小,平衡逆向移動,說明正反應是氣體總體積 的反應;
(3)圖Ⅲ中反應產物C的百分含量不變,說明平衡不發生移動,但反應速率a
b,故a可能使用了 ;也可能該反應是反應前后氣體總體積不變的可逆反應,a 了壓強(壓縮體積)
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放熱
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增大
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催化劑
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3.工業上以CH4為原料制備H2的原理為CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。在一定條件下a、b兩個恒溫恒容的密閉容器中均通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g),測得兩容器中CO的物質的量隨時間的變化曲線分別為a和b。已知
容器a的體積為10 L,溫度為Ta,下列說法不正確的是
A.容器a中CH4從反應開始到恰好平衡時的
平均反應速率為0.025 mol·L-1·min-1
B.a、b兩容器的溫度可能相同
C.在達到平衡前,容器a的壓強逐漸增大
D.該反應在Ta溫度下的平衡常數為27

觀察兩容器中CO的物質的量隨時間的變化曲線a和b可知,當CO的物質的量保持不變時反應便達到平衡狀態,a容器用了4 min,b容器用了約6.5 min,兩個容器中反應快慢不同,因此溫度肯定不同。
用三段式分析a容器中各物質的相關量:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
起始量/mol  1.1   1.1    0   0
轉化量/mol  1    1     1   3
平衡量/mol  0.1   0.1    1   3
A項,容器a中CH4從反應開始到恰好平衡時的平均反應速率為
=0.025 mol·L-1·min-1,正確;
C項,因為該反應條件為恒溫恒容,反應后氣體的物質的量增大,所以在達到平衡前,容器a的壓強逐漸增大,正確;
類型三 轉化率(或質量分數)與壓強—溫度圖像
此類問題一般為表示兩個外界條件同時變化時,某物質的平衡轉化率、質量分數或物質的量分數等的變化情況。
在恒溫(恒壓)圖像中,包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個量。確定橫坐標所表示的量,討論縱坐標與曲線的關系,或者確定縱坐標所表示的量,討論橫坐標與曲線的關系,即“定一議二”。
(1)等溫曲線
反應aA(g)+bB(g) cC(g)在不同溫度下(T1①選一等溫線(如T1),隨著壓強的增大,C% ,化學平衡 移動,a+b c;
②作一等壓線(如p3),溫度升高,C% ,化學平衡 移動,正反應是 反應。
減小
逆向
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增大
正向
吸熱
(2)等壓曲線
反應aA(g)+bB(g) cC(g)在不同壓強下,混合氣體中C的含量(C%)與溫度(T)的關系圖像如圖所示:
①選一等壓線,隨著溫度的升高,C% ,化學平衡
移動,ΔH 0;
②作一等溫線(如T1),隨著壓強的增大,C% ,化學平衡 移動,a+b c。
減小
逆向
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增大
正向
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4.反應mX(g) nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同溫度下的平衡體系中,物質Y的體積分數隨壓強變化的曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A.該反應的ΔH>0
B.m<n+p
C.B、C兩點化學平衡常數:KB>KC
D.A、C兩點的反應速率:v(A)<v(C)

由圖可知其他條件不變時溫度升高,Y的體積分數增大,說明平衡正向移動,則正反應為吸熱反應;增大壓強,Y的體積分數減小,說明平衡逆向移動,則m<n+p;
對吸熱反應來說,溫度升高,K增大,KB<KC;A、C兩點溫度相同,C點壓強大,則C點的反應速率大于A點的反應速率。
5.在剛性容器中發生反應:CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·mol-1,當投
料比 =1.0時,CO2的平衡轉化率(α)與溫
度(T)、初始壓強(p)的關系如圖所示。
(1)壓強p1___(填“>”“<”或“=”)2 MPa,理由是_______________
_______________________________________________________________________________________。
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為氣體分子數增大的反應,其他條件相同時,減小壓強,平衡正向移動,CO2的平衡轉化率增大
該反應的正反應
已知CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)的正反應
為氣體體積增大的反應,在恒溫條件下,減小壓強,平衡正向移動,CO2的平衡轉化率增大,即壓強p1<2 MPa。
(2)當溫度為T3 K、壓強為p1時,a點的v正____
(填“>”“<”或“=”)v逆。
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當溫度為T3 K、壓強為p1時,a點對應的CO2的轉化率較相同條件下CO2的平衡轉化率小,說明此時反應正向進行,即v正>v逆。
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課時對點練
對點訓練
題組一 化學平衡移動與平衡轉化率判斷
1.反應X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0,在密閉容器中充入0.1 mol X和
0.1 mol Y,達到平衡時,下列說法不正確的是
A.減小容器體積,平衡不移動,X的轉化率不變
B.增大c(X),X的轉化率減小
C.保持容器體積不變,同時充入0.1 mol X和0.2 mol Y,X的轉化率增大
D.加入催化劑,正反應速率增大,Z的產率增大

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A項,該反應為反應前后氣體物質的量不變的反應,平衡不受壓強影響,正確;
B項,增大c(X),平衡正向移動,Y的轉化率增大,X的轉化率減小,正確;
C項,相當于只增加Y的濃度,X的轉化率增大,正確;
D項,催化劑不能使平衡移動,不改變反應產物的產率,錯誤。
對點訓練
2.α1和α2,c1和c2分別為兩個恒容容器中平衡體系N2O4(g) 2NO2(g)和3O2(g) 2O3(g)的反應物轉化率及反應物的平衡濃度,在溫度不變的情況下,均增加反應物的物質的量,下列判斷正確的是
A.α1減小、α2增大,c1、c2均增大
B.α1、α2均增大,c1、c2均增大
C.α1增大、α2減小,c1、c2均增大
D.α1減小、α2增大,c1增大、c2減小

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在溫度、體積不變的情況下,均增加反應物的物質的量,相當于達到平衡后增大壓強,對于N2O4(g) 2NO2(g)而言,增大壓強平衡逆向移動,所以α1減小;而對于3O2(g) 2O3(g)而言,增大壓強,平衡正向移動,所以α2增大,但平衡時反應物和反應產物的濃度都比原平衡時的大,則c1、c2均增大。
對點訓練
3.一定溫度下,在體積可變的反應器中充入足量的黃鈉鐵礬[NaFe3(SO4)2(OH)6],
發生反應:NaFe3(SO4)2(OH)6(s) NaFe3(SO4)2O3(s)+3H2O(g),達到平衡時壓強為p0,保持溫度不變,將體積變為原來的一半,平衡時測得壓強為p。下列推斷正確的是
A.p0≤p<2p0 B.p0≤p≤2p0
C.p=p0 D.p0
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該反應的特點是只有一種氣體,Kp=p3(H2O),溫度不變,平衡常數不變,即水蒸氣壓強不變,C項符合題意。
4.將1 mol NH3放入體積可變的恒壓容器中,發生反應:2NH3(g) 3H2(g)+N2(g),一段時間后達到化學平衡狀態,NH3的轉化率為a%;保持恒溫恒壓的條件不變,再向平衡體系中投入2 mol NH3,達到新的化學平衡時NH3的轉化率為
A.大于a% B.小于a%
C.等于a% D.無法計算
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將1 mol NH3放入體積可變的恒壓容器中,一段時間后達到化學平衡狀態,NH3的轉化率為a%,可以用下圖表示。
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達到化學平衡后再充入2 mol NH3,相當于有一個體積為原來2倍的容器,可以用下圖表示。
因為起始量為原來的2倍,轉化量也為原來的2倍,所以轉化率相同,故選C。
對點訓練
題組二 平衡的建立與平衡移動曲線
5.某密閉容器中發生如下反應:X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH<0。如圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法正確的是
A.t2時加入了催化劑
B.t3時降低了溫度
C.t5時增大了壓強
D.t3~t4時間內轉化率最低

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該反應正反應是氣體體積減小的反應,增大壓強平衡正向移動,t2時正、逆反應速率同等程度增大,只能是使用了催化劑,A正確;
該反應正反應是放熱反應,溫度降低,平衡正向移動,t3時不可能為降低溫度,B錯誤;
對點訓練
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t5時刻,改變條件,正、逆反應速率都增大,平衡向逆反應方向移動,只能是升高溫度,C錯誤;
t3~t4、t5~t6都是平衡向逆反應方向移動,t6之后平衡轉化率最低,D錯誤。
對點訓練
6.在某一體積可變的恒溫密閉容器中發生反應:2XY3(g) X2(g)+3Y2(g) ΔH>0。改變其中一個反應條件,得到逆反應速率(v逆)與時間的關系如圖所示。下列說法正確的是
A.平衡常數:K(t0)B.起始時,在容器中只充入了XY3(g)
C.t1時改變的反應條件可能是升高溫度
D.圖中,XY3(g)的平衡轉化率最大的時間段是t0~t1

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對點訓練
由于ΔH>0,溫度升高,平衡正向移動,圖中不涉及改變溫度,平衡常數不變,A、C錯誤;
起始時,v逆>0,因此容器中還加入了X2、Y2,B錯誤;
t1時平衡逆向移動,XY3(g)的平衡轉化率減小,t3時平衡正向移動且v正、v逆均增大,改變的條件為加入了反應物,XY3(g)的平衡轉化率減小,因此t0~t1時,XY3(g)的平衡轉化率最大,D正確。
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7.已知反應:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,如圖曲線a、b分別表示在不同條件下,A與B反應生成D的體積分數隨時間t的變化情況。若想使曲線b(實線)變為曲線a(虛線),可采取的措施是
①增大A的濃度 ②升高溫度 ③增大D的濃度
④加入催化劑 ⑤恒溫下,縮小反應容器體積
⑥加入稀有氣體,保持容器內壓強不變
A.①②③ B.④⑤
C.③④⑤ D.④⑤⑥

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根據題圖可知曲線b(實線)變為曲線a(虛線)時,平衡未發生移動且反應速率加快了。①增大A的濃度、②升高溫度、③增大D的濃度,平衡均發生了移動,D的體積分數會發生改變;
⑥加入稀有氣體,保持容器內壓強不變,因為壓強不變,體積變大,所以濃度、反應速率變小,與圖像不一致;
④加入催化劑,反應速率加快了,同時平衡不移動,與圖像一致;
對點訓練
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⑤恒溫下,縮小反應容器體積,壓強增大,速率加快,又因為方程式左右兩邊氣體的化學計量數之和相等,所以平衡不移動,與圖像一致。
對點訓練
題組三 等溫(壓)曲線
8.對于可逆反應mA(s)+nB(g) eC(g)+fD(g),當其他條件不變時,C的體積分數[φ(C)]在不同溫度(T)和不同壓強(p)下隨時間(t)的變化關系如圖
所示。下列敘述正確的是
A.達到平衡后,若使用催化劑,C的
體積分數將增大
B.該反應的ΔH<0
C.化學方程式中n>e+f
D.達到平衡后,增加A的質量有利于化學平衡向正反應方向移動

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催化劑不能使平衡發生移動,所以不能使C的體積分數增大,A項錯誤;
達到平衡所用時間越短,反應速率越快,由圖可知T2>T1,p2>p1,則溫度由T1升高到T2,平衡時C的體積分數減小,說明升高溫度平衡逆向移動,所以該反應為放熱反應,B項正確;
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壓強由p1增大到p2,平衡時C的體積分數減小,說明增大壓強平衡逆向移動,所以該反應的正反應為氣體分子數目增多的反應,即n<e+f,C項錯誤;
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A為固體,增大A的質量不能改變A的濃度,不能使平衡發生移動,D項錯誤。
9.(2023·深圳高二期末)為實現碳達峰、碳中和,CO2綜合利用的技術不斷創新。某實驗小組研究CO2和CH4反應得到合成氣的原理為CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g);向2 L的恒容密閉容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2,反應過程中CO2的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。下列有關說法正確的是
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A.該反應的ΔH<0
B.壓強:p2>p1
C.1 100 ℃時,該反應的平衡常數為12.96 mol2·L-2
D.維持X點溫度不變,向容器內再充入0.1 mol CH4、
0.1 mol CO2、0.2 mol CO和0.2 mol H2,此時,
v正1
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根據圖像,其他條件不變時,升高溫度,CO2的平衡轉化率增大,平衡正向移動,正反應為吸熱反應,A錯誤;
根據反應前后氣體分子數增大,其他條件不變時,增大壓強,平衡逆向移動,CO2的平衡轉化率減小,p2對點訓練
根據三段式:
CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)
c0/(mol·L-1)   0.5   0.5    0    0
Δc/(mol·L-1)  0.3   0.3    0.6   0.6
c平/(mol·L-1)  0.2   0.2    0.6   0.6
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10.已知反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2的平衡轉化率α(N2)與體系總壓強(p)的關系如圖所示。下列說法正確的是
A.將1 mol N2與3 mol H2置于1 L密閉容器中充分
反應,放出的熱量為92.4 kJ
B.T1C.平衡狀態由A變到B時,平衡常數:K(A)D.升高溫度,平衡向逆反應方向移動,逆反應速率增大,正反應速率減小

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可逆反應的反應物不能完全轉化為反應產物,所以1 mol N2與3 mol H2充分反應放出的熱量小于92.4 kJ,A項錯誤;
題述反應的正反應為放熱反應,升高溫度,化學
平衡向逆反應方向移動,N2的平衡轉化率降低,則T1對點訓練
平衡常數只受溫度影響,平衡狀態由A變到B時,溫度不變,化學平衡常數不變,K(A)=K(B),C項錯誤;
升高溫度,正、逆反應速率都增大,但逆反應
速率比正反應速率增大更多,所以化學平衡向逆反應方向移動,D項錯誤。
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11.為探究外界條件對反應aA(g)+bB(g)
cC(g) ΔH的影響,以A和B的物質的量之比為a∶b反應,通過實驗得到不同條件下反應達到平衡時A的物質的量分數隨溫度、壓強的變化如圖所示。下列判斷正確的是
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A.a+b>c
B.平衡后增大容器體積,反應放出熱量
C.升高溫度,正、逆反應速率都增大,平衡
常數也增大
D.平衡后再充入a mol A,平衡正向移動,
再次達到平衡后,A的物質的量分數減小
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由圖可知,同一溫度下,增大壓強,A的物質的量分數增大,平衡逆向移動,說明a+b<c,A項錯誤;
由圖可知,同一壓強下,升高溫度,A的物質的量分數減小,平衡正向移動,即正反應
為吸熱反應,平衡后增大容器體積,相當于減小壓強,平衡正向移動,需要吸收熱量,B項錯誤;
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平衡后再充入a mol A,平衡正向移動,再次達到平衡后,A的物質的量分數增大,D項錯誤。
綜合強化
12.(2023·寧波高二調研)已知可逆反應2A(g)+B(g) 2C(g),根據表中的數據判斷下列圖像錯誤的是
壓強/MPa p1 p2
A的轉化率/% 400℃ 95.6 99.7
500℃ 92.9 97.8

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根據題表數據可知,在相同的壓強下,升高溫度,A的轉化率降低,說明升高溫度,平衡逆向移動,所以該反應的正反應為放熱反應。該反應為氣體體積減小的反應,在相同的溫度下,增大壓強,A的轉化率增大,則p2>p1。升高溫度,A的轉化率降低,化學反應速率增大,所以500 ℃時先達到平衡,A正確;
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壓強一定時,升高溫度,平衡逆向移動,C的百分含量減小,溫度一定時,增大壓強,平衡正向移動,C的百分含量增大,B正確;
升高溫度,v正、v逆均增大,但v逆增大的程度大,即v逆>v正,所以平衡逆向移動,經過一段時間后反應達到平衡,C正確;
增大壓強,v正、v逆均增大,但v正>v逆,平衡正向移動,最終達到新的平衡狀態,D錯誤。
綜合強化
13.甲、乙、丙三個容器中最初存在的物質及其物質的量如圖所示,三個容器最初的容積相等、溫度相同,反應中甲、丙的容積不變,乙中的壓強不變,在一定溫度下反應達到平衡。下列說法正確的是
A.平衡時各容器內c(NO2)的大小順序為
乙>甲>丙
B.平衡時N2O4的百分含量:乙>甲=丙
C.平衡時甲中NO2與丙中N2O4的轉化率不可能相同
D.平衡時混合物的平均相對分子質量:甲>乙>丙

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甲、乙中存在平衡:2NO2(g) N2O4(g),該反應正向為氣體物質的量減小的反應,甲中壓強減小,乙中壓強不變,乙中達到的平衡相當于在
甲平衡的基礎上增大壓強,增大壓強平衡向正反應方向移動;丙中存在平衡:N2O4(g) 2NO2(g),相當于開始加入0.2 mol NO2,與甲中平衡完全等效,平衡時NO2的濃度相等,乙中平衡正向移動,但平衡移動的結果是降低NO2濃度的增大程度,不會消除由于體積減小導致的濃度增大,故平衡時容器內c(NO2)的大小順序為乙>甲=丙,A錯誤;
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甲與丙平衡完全等效,平衡時N2O4的百分含量相等,乙中平衡向正反應方向移動,平衡時N2O4的百分含量增大,故平衡時N2O4的百分含量:乙>甲=丙,B正確;
甲與丙平衡完全等效,平衡時甲、丙中N2O4的物質的量相等,平衡時甲中NO2與丙中N2O4的轉化率之和等于1,故平衡時甲中NO2與丙中N2O4的轉化率可能相同,都為0.5,C錯誤;
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甲與丙平衡完全等效,平衡時混合氣體的平均摩爾質量相等,乙中平衡向正反應方向移動,混合氣體的總質量不變,總物質
的量減小,混合氣體平均摩爾質量增大,故平衡時混合物的平均相對分子質量:乙>甲=丙,故D錯誤。
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14.硫酸是重要的化工原料,二氧化硫生成三氧化硫是工業制硫酸的重要反應之一。
(1)將0.05 mol SO2(g)和0.03 mol O2(g)通入容積為1 L的密閉容器中發生反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.04 mol·L-1。
①從平衡角度分析,采用過量O2的目的是_____________________。
提高二氧化硫的轉化率
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②對于氣相反應,用某組分(B)平衡分壓(pB)代替其物質的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(記作Kp),已知:B的平衡分壓=總壓×平衡時B的物質
的量分數,則該溫度下Kp=____(平衡時總壓為p0)。
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在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.04 mol·L-1,列出三段式,容器的容積為1 L,
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
起始/(mol·L-1)   0.05   0.03   0
轉化/(mol·L-1)   0.04   0.02   0.04
平衡/(mol·L-1)   0.01   0.01   0.04
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③已知:K(300 ℃)>K(350 ℃),該反應是______反應。若升高溫度,則SO2的轉化率______(填“增大”“減小”或“不變”)。
放熱
減小
K(300 ℃)>K(350 ℃),說明溫度越高,平衡常數越小,則正反應為放熱反應;升溫,平衡向吸熱反應方向移動,平衡向逆反應方向移動,SO2的轉化率減小。
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(2)某溫度下,SO2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖1。平衡狀態由A變到B時,平衡常數K(A)_____(填“>”“<”或“=”)K(B)。

平衡常數只受溫度影響,與壓強無關,平衡狀態由A變到B時,二者溫度相同,故平衡常數K(A)=K(B)。
綜合強化
(3)如圖2所示,保持溫度不變,將2 mol SO2和1 mol O2加入甲容器中,將4 mol SO3加入乙容器中,隔板K不能移動。此時控制活塞P,使乙的容積為甲的2倍。
①若移動活塞P,使乙的容積和甲相等,達到平衡時,SO3的體積分數甲____(填“<”“>”或“=”,下同)乙。
<
若移動活塞P,使乙的容積和甲相等,增大壓強,平衡向正反應方向移動,SO3的體積分數增大,SO3的體積分數:甲<乙。
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②若保持乙中壓強不變,向甲、乙容器中通入等質量的氦氣,達到新平衡時,SO3的體積分數甲____乙。
>
甲為恒溫恒容容器,加入氦氣總壓增大,分壓不變,平衡不移動;
乙中加入氦氣,為保持恒壓,體積增大,分壓減小,平衡逆向移動,達到新平衡時,SO3的體積分數減小,所以SO3的體積分數:甲>乙。
返回作業22 化學反應速率與化學平衡移動重點題型突破
(分值:100分)
(選擇題1~13題,每小題6分,共78分)
題組一 化學平衡移動與平衡轉化率判斷
1.反應X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0,在密閉容器中充入0.1 mol X和0.1 mol Y,達到平衡時,下列說法不正確的是(  )
A.減小容器體積,平衡不移動,X的轉化率不變
B.增大c(X),X的轉化率減小
C.保持容器體積不變,同時充入0.1 mol X和0.2 mol Y,X的轉化率增大
D.加入催化劑,正反應速率增大,Z的產率增大
2.α1和α2,c1和c2分別為兩個恒容容器中平衡體系N2O4(g) 2NO2(g)和3O2(g) 2O3(g)的反應物轉化率及反應物的平衡濃度,在溫度不變的情況下,均增加反應物的物質的量,下列判斷正確的是(  )
A.α1減小、α2增大,c1、c2均增大
B.α1、α2均增大,c1、c2均增大
C.α1增大、α2減小,c1、c2均增大
D.α1減小、α2增大,c1增大、c2減小
3.一定溫度下,在體積可變的反應器中充入足量的黃鈉鐵礬[NaFe3(SO4)2(OH)6],發生反應:NaFe3(SO4)2(OH)6(s) NaFe3(SO4)2O3(s)+3H2O(g),達到平衡時壓強為p0,保持溫度不變,將體積變為原來的一半,平衡時測得壓強為p。下列推斷正確的是(  )
A.p0≤p<2p0 B.p0≤p≤2p0
C.p=p0 D.p04.將1 mol NH3放入體積可變的恒壓容器中,發生反應:2NH3(g) 3H2(g)+N2(g),一段時間后達到化學平衡狀態,NH3的轉化率為a%;保持恒溫恒壓的條件不變,再向平衡體系中投入2 mol NH3,達到新的化學平衡時NH3的轉化率為(  )
A.大于a% B.小于a%
C.等于a% D.無法計算
題組二 平衡的建立與平衡移動曲線
5.某密閉容器中發生如下反應:X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH<0。如圖表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法正確的是(  )
A.t2時加入了催化劑
B.t3時降低了溫度
C.t5時增大了壓強
D.t3~t4時間內轉化率最低
6.在某一體積可變的恒溫密閉容器中發生反應:2XY3(g) X2(g)+3Y2(g) ΔH>0。改變其中一個反應條件,得到逆反應速率(v逆)與時間的關系如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.平衡常數:K(t0)B.起始時,在容器中只充入了XY3(g)
C.t1時改變的反應條件可能是升高溫度
D.圖中,XY3(g)的平衡轉化率最大的時間段是t0~t1
7.已知反應:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,如圖曲線a、b分別表示在不同條件下,A與B反應生成D的體積分數隨時間t的變化情況。若想使曲線b(實線)變為曲線a(虛線),可采取的措施是(  )
①增大A的濃度 ②升高溫度 ③增大D的濃度 ④加入催化劑 ⑤恒溫下,縮小反應容器體積 ⑥加入稀有氣體,保持容器內壓強不變
A.①②③ B.④⑤ C.③④⑤ D.④⑤⑥
題組三 等溫(壓)曲線
8.對于可逆反應mA(s)+nB(g) eC(g)+fD(g),當其他條件不變時,C的體積分數[φ(C)]在不同溫度(T)和不同壓強(p)下隨時間(t)的變化關系如圖所示。下列敘述正確的是(  )
A.達到平衡后,若使用催化劑,C的體積分數將增大
B.該反應的ΔH<0
C.化學方程式中n>e+f
D.達到平衡后,增加A的質量有利于化學平衡向正反應方向移動
9.(2023·深圳高二期末)為實現碳達峰、碳中和,CO2綜合利用的技術不斷創新。某實驗小組研究CO2和CH4反應得到合成氣的原理為CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g);向2 L的恒容密閉容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2,反應過程中CO2的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。下列有關說法正確的是(  )
A.該反應的ΔH<0
B.壓強:p2>p1
C.1 100 ℃時,該反應的平衡常數為12.96 mol2·L-2
D.維持X點溫度不變,向容器內再充入0.1 mol CH4、0.1 mol CO2、0.2 mol CO和0.2 mol H2,此時,v正10.已知反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2的平衡轉化率α(N2)與體系總壓強(p)的關系如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.將1 mol N2與3 mol H2置于1 L密閉容器中充分反應,放出的熱量為92.4 kJ
B.T1C.平衡狀態由A變到B時,平衡常數:K(A)D.升高溫度,平衡向逆反應方向移動,逆反應速率增大,正反應速率減小
11.為探究外界條件對反應aA(g)+bB(g) cC(g) ΔH的影響,以A和B的物質的量之比為a∶b反應,通過實驗得到不同條件下反應達到平衡時A的物質的量分數隨溫度、壓強的變化如圖所示。下列判斷正確的是(  )
A.a+b>c
B.平衡后增大容器體積,反應放出熱量
C.升高溫度,正、逆反應速率都增大,平衡常數也增大
D.平衡后再充入a mol A,平衡正向移動,再次達到平衡后,A的物質的量分數減小
12.(2023·寧波高二調研)已知可逆反應2A(g)+B(g) 2C(g),根據表中的數據判斷下列圖像錯誤的是(  )
壓強/MPa p1 p2
A的轉化率/% 400℃ 95.6 99.7
500℃ 92.9 97.8
13.甲、乙、丙三個容器中最初存在的物質及其物質的量如圖所示,三個容器最初的容積相等、溫度相同,反應中甲、丙的容積不變,乙中的壓強不變,在一定溫度下反應達到平衡。下列說法正確的是(  )
A.平衡時各容器內c(NO2)的大小順序為乙>甲>丙
B.平衡時N2O4的百分含量:乙>甲=丙
C.平衡時甲中NO2與丙中N2O4的轉化率不可能相同
D.平衡時混合物的平均相對分子質量:甲>乙>丙
14.(22分)硫酸是重要的化工原料,二氧化硫生成三氧化硫是工業制硫酸的重要反應之一。
(1)(12分)將0.05 mol SO2(g)和0.03 mol O2(g)通入容積為1 L的密閉容器中發生反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.04 mol·L-1。
①從平衡角度分析,采用過量O2的目的是___________________________________
________________________________________________________________________。
②對于氣相反應,用某組分(B)平衡分壓(pB)代替其物質的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(記作Kp),已知:B的平衡分壓=總壓×平衡時B的物質的量分數,則該溫度下Kp=__________________(平衡時總壓為p0)。
③已知:K(300 ℃)>K(350 ℃),該反應是_____________________________________
反應。若升高溫度,則SO2的轉化率____________________________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)某溫度下,SO2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖1。平衡狀態由A變到B時,平衡常數K(A)____________(填“>”“<”或“=”)K(B)。
(3)(8分)如圖2所示,保持溫度不變,將2 mol SO2和1 mol O2加入甲容器中,將4 mol SO3加入乙容器中,隔板K不能移動。此時控制活塞P,使乙的容積為甲的2倍。
①若移動活塞P,使乙的容積和甲相等,達到平衡時,SO3的體積分數甲________(填“<”“>”或“=”,下同)乙。
②若保持乙中壓強不變,向甲、乙容器中通入等質量的氦氣,達到新平衡時,SO3的體積分數甲____乙。
作業22 化學反應速率與化學平衡移動重點題型突破
1.D 2.A 3.C 4.C 5.A 6.D 7.B 8.B 9.D 10.B
11.C [由圖可知,同一溫度下,增大壓強,A的物質的量分數增大,平衡逆向移動,說明a+b<c,A項錯誤;由圖可知,同一壓強下,升高溫度,A的物質的量分數減小,平衡正向移動,即正反應為吸熱反應,平衡后增大容器體積,相當于減小壓強,平衡正向移動,需要吸收熱量,B項錯誤;平衡后再充入a mol A,平衡正向移動,再次達到平衡后,A的物質的量分數增大,D項錯誤。]
12.D [根據題表數據可知,在相同的壓強下,升高溫度,A的轉化率降低,說明升高溫度,平衡逆向移動,所以該反應的正反應為放熱反應。該反應為氣體體積減小的反應,在相同的溫度下,增大壓強,A的轉化率增大,則p2>p1。升高溫度,A的轉化率降低,化學反應速率增大,所以500 ℃時先達到平衡,A正確;壓強一定時,升高溫度,平衡逆向移動,C的百分含量減小,溫度一定時,增大壓強,平衡正向移動,C的百分含量增大,B正確;升高溫度,v正、v逆均增大,但v逆增大的程度大,即v逆>v正,所以平衡逆向移動,經過一段時間后反應達到平衡,C正確;增大壓強,v正、v逆均增大,但v正>v逆,平衡正向移動,最終達到新的平衡狀態,D錯誤。]
13.B [甲、乙中存在平衡:2NO2(g) N2O4(g),該反應正向為氣體物質的量減小的反應,甲中壓強減小,乙中壓強不變,乙中達到的平衡相當于在甲平衡的基礎上增大壓強,增大壓強平衡向正反應方向移動;丙中存在平衡:N2O4(g)??2NO2(g),相當于開始加入0.2 mol NO2,與甲中平衡完全等效,平衡時NO2的濃度相等,乙中平衡正向移動,但平衡移動的結果是降低NO2濃度的增大程度,不會消除由于體積減小導致的濃度增大,故平衡時容器內c(NO2)的大小順序為乙>甲=丙,A錯誤;甲與丙平衡完全等效,平衡時N2O4的百分含量相等,乙中平衡向正反應方向移動,平衡時N2O4的百分含量增大,故平衡時N2O4的百分含量:乙>甲=丙,B正確;甲與丙平衡完全等效,平衡時甲、丙中N2O4的物質的量相等,平衡時甲中NO2與丙中N2O4的轉化率之和等于1,故平衡時甲中NO2與丙中N2O4的轉化率可能相同,都為0.5,C錯誤;甲與丙平衡完全等效,平衡時混合氣體的平均摩爾質量相等,乙中平衡向正反應方向移動,混合氣體的總質量不變,總物質的量減小,混合氣體平均摩爾質量增大,故平衡時混合物的平均相對分子質量:乙>甲=丙,故D錯誤。]
14.(1)①提高二氧化硫的轉化率 ② ③放熱 減小
(2)= (3)①< ②>
解析 (1)②在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.04 mol·L-1,列出三段式,容器的容積為1 L,
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
起始/(mol·L-1)   0.05   0.03  0
轉化/(mol·L-1)   0.04   0.02  0.04
平衡/(mol·L-1)   0.01   0.01  0.04
則Kp===。③K(300 ℃)>K(350 ℃),說明溫度越高,平衡常數越小,則正反應為放熱反應;升溫,平衡向吸熱反應方向移動,平衡向逆反應方向移動,SO2的轉化率減小。(2)平衡常數只受溫度影響,與壓強無關,平衡狀態由A變到B時,二者溫度相同,故平衡常數K(A)=K(B)。(3)①若移動活塞P,使乙的容積和甲相等,增大壓強,平衡向正反應方向移動,SO3的體積分數增大,SO3的體積分數:甲<乙。②甲為恒溫恒容容器,加入氦氣總壓增大,分壓不變,平衡不移動;乙中加入氦氣,為保持恒壓,體積增大,分壓減小,平衡逆向移動,達到新平衡時,SO3的體積分數減小,所以SO3的體積分數:甲>乙。

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