(4)改变温度 对于正反应放热的反应
升高温度 平衡向吸热方向移动 降低温度 平衡向放热方向移动 (5)加催化剂
V
V正=V逆 V逆 V正 0 TC t 0
平衡不移动
【提醒】
(1)只有压强的改变同等程度的引起反应物和生成物浓度的改变时,才是改变压强。
(2)只是改变一种物质的浓度而引起的压强改变,不应该从压强角度分析,应该从浓度角度分析。
【典例2】一定条件下进行反应 2X(g)+Y(g)件所得v﹣t图像如图,则改变的条件为( )
Z(s)+3W(g) ΔH<0。达到平衡后,t1时刻改变某一条
A.增大压强 B.升高温度 C.加催化剂 D.增加生成物浓度 【解析】选B。反应2X(g)+Y(g)
Z(s)+3W(g) ΔH<0达到平衡后,t1时刻改变条件,正、逆反
应速率都增大,且正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向移动,增大压强,正反应速率增大的程度等于逆反应速率增大的程度,A错;升高温度,正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,B对;加催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,C错;增加生成物浓度,逆反应速率
增大,正反应速率瞬时不变,D错。
【高考零距离】
【2012高考】
1、(2012·四川高考·12)12.在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.100mol O2在催化剂作用下加热到600℃发生反应:
当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡,在相同温度
下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是 A.当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡 B.降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
C.将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中,得到沉淀的质量为161.980g D.达到平衡时,SO2的转化率是90% 【解题指南】解答本题时应注意以下几点:
(1) 体积恒定的条件下,体系的压强之比等于物质的量之比;
(2) 氯化钡溶液只与三氧化硫反应生成硫酸钡沉淀,与二氧化硫不反应。
【解析】选D。三氧化硫的生成与二氧化硫的消耗均是正向反应,因此两者相等不能说明反应达到平衡状态;由于反应为放热反应,降低温度,正逆反应速率都降低,但是由于逆反应速率减小的程度比正反应速率大,因此平衡向正向移动;
由于反应过程中气体物质减小的物质的量等于生成的三氧化硫的一半,因此反应中生成的三氧化硫为0.63mol,反应体系中只有三氧化硫与氯化钡溶液反应,得到硫酸钡沉淀,其质量为:0.63mol×233g/ mol=146.97g;
此时二氧化硫的转化率为90%。
2、(2012·江苏高考·14)
14.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5,反应PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)经一段时
间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
50
150 0.19
250 0.20
350 0.20
n(PCl3)/ mol 0 0.1
6
下列说法正确的是
A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032 mol·L·s
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol·L,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆) D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80% 【参考答案】C
【分析】本题素材似乎来源于《选修四》课本第32页习题的第8题,属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念理解与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。
A.反应在前50 s内的平均速率应该是前50 s内PCl3浓度变化与时间的比值,而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值。
B.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2应先求平衡常数K为0.025,再求浓度商(Qc)为0.02,K>Qc,说明平衡向正反应方向移动。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。
D.从等效平衡的角度,先建立原容器两倍关系的模型,即与原平衡完全等效,再把容器两倍关系压缩成原容器,则平衡向逆反应方向移动,PCl3的转化率应大于80%
【解题指南】解答本题时应看清题目所给数据,运用等效的思想分析具体的平衡问题,结合外界条件的改变和有关数据分析平衡移动的方向。
【解析】选C。A项,前50秒,v(PCl3)=0.0016mol·L·S(注意体积), A项错误;
B项,250秒后,化学平衡时PCl3的物质的量浓度为0.1mol·L,升高温度,化学平衡时PCl3的物质的量浓度为0.11mol·L,说明温度升高,平衡正向移动,正反应吸热,△H>0,B项错误;C项相当于在题干的平衡状态上,再加入0.2 mol PCl5,平衡正向移动,所以正反应速率大,C项正确;D项相当于在题干所给条件下,用2 mol PCl5进行试验,相对于1mol PCl5平衡将向生成PCl5的方向移动,所以PCl3转化率将大于80%,D项错误。
3、(2012·福建高考·12)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如右图所示。下列判断判断正确的是
-1
-1
-1
-1
-1
-1-1
A.在0-50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等 B.溶液酸性越强,R的降解速率越小 C.R的起始浓度越小,降解速率越大
D.在20-25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol·L·min 【解题指南】解答本题时应明确如下几点: (1)浓度时间图像上斜率越大,反应速率越快。 (2)溶液酸性越强,pH越小。
【解析】选A。从图中可以看出,pH=2和pH=7在50min时,R的浓度都等于零,降解率为100%,A选项正确;溶液酸性越强,pH越小,单位时间内R的浓度变化越大,降解速率越快,B选项错误;反应物的浓度越大,反应速率越快,C选项错误;在20~25min,pH=10,在50min时,△c(R)=(0.6-0.2)×10
-1
—1
—1
=0.04mol·L,v(R)=
-1
0.04mol/L=0.008mol/(L·min),D选项错误。A项中R都是完全降解,
5min降解百分率都是100%。这题是选择题的创新点,题给信息量大,考查学生能力全面,尤其是读图能力要求较高。其中D项要注意横坐标的数量级,不太细心的同学要吃亏。
【2011高考】
1.(2011·江苏高考·15)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
反应时间/min 0 t1 t2 下列说法正确的是 A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)?n(CO)/mol 1.20 0.80 H2O/ mol 0.60 0.20 CO2+H2(g)
0.40mol?L?1?min?1 t1B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时n(CO2)=0.40mol C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应 【答案】选BC。
【解析】解答本题时应看清题目所给数据,运用等效的思想分析具体的平衡问题,结合外界条件的改变和平衡常数分析平衡移动的方向。
A项,表中所给数据的单位为mol,反应在t1min内的平均速率为v(H2)=(0.20/t1)mol·L·min, A项错误;B项,由方程式可知CO和H2O的量对该反应的影响相同,所以“起始时向容器中充入0.60molCO和1.20
-1
-1
molH2O(g)”与“起始时向容器中充入1.20molCO和0.60 molH2O(g)”将达到相同的平衡状态,对比表中反应时间为0、t1、t2三个时间的数据0→t1,CO减少0.40mol,根据方程式计算H2O(g)也应减少0.40mol,而到t2时H2O(g)的减少量仍然为0.40mol,说明t1时已经达平衡,根据t1时的数据可求得n(CO2)=0.40mol, B项正确;C项,增大反应物水蒸气的浓度,平衡正向移动,CO转化率增大,水蒸气的转化率降低,水蒸气的体积分数增大,C项正确;D项,t1时为平衡状态,根据表中数据可求得t1时的平衡常数为1,温度升高,平衡常数减小,说明温度升高平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,D项错误。 2.(2011·北京高考·12).已知反应:2CH3COCH3(l)
CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3,
分别在0 ℃和20 ℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)如图所示。下列说法正确的是
A.b代表0 ℃下CH3COCH3的Y-t曲线 B.反应进行到20min末,CH3COCH3的
v(0?C)?1
v(20?C)
?n(0?C)?1
?n(20?C)C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的【答案】选D。
【解析】(1)仔细观察图像,了解图像横纵坐标的含义及图像变化趋势不同的原因; (2)注意外界条件变化对速率和平衡的不同影响。 选项 具体分析 结论 A 由图像可知,a曲线达到平衡所用的时间比b曲线多,故b曲线所对应的反应速率快,温度高 错误 B 不论反应进行到什么程度,20℃对应的反应速率大于0℃,故v(0?C)?1<1 v(20?C)错误
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