高中化学选修4第2章 第3节 化学平衡

高中化学选修4第2章 第3节 化学平衡

‎2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第二章 ‎ 第三节 化学平衡 一. 教学内容：‎ 化学平衡 二. 重点、难点： ‎ ‎1. 建立化学平衡概念 ‎2. 影响化学平衡移动的条件 ‎3. 勒夏特列原理的归纳总结 三. 具体内容：‎ ‎（一）可逆反应 ‎1. 溶解平衡状态的建立 ‎2. 可逆反应 ‎（1）正、逆反应的判断 ‎（2）符号 ‎（3）前提 ‎（二）化学平衡状态 ‎1. 平衡状态 ‎（1）溶解平衡状态 ‎（2）化学平衡状态 ‎（3）构成化学平衡体系的基本要求 ‎（4）化学平衡状态的判断 ‎（5）图示表示方法 ‎（三）影响化学平衡状态的条件 ‎1. 浓度对化学平衡的影响 ‎（1）实验 ‎（2）结论 ‎（3）规律 ‎（4）图示 ‎（5）应用 ‎2. 温度对化学平衡的影响 ‎ ‎（1）实验 ‎（2）结论 ‎3. 压强对化学平衡的影响 ‎4. 催化剂对化学平衡的影响 ‎5. 勒夏特列原理 ‎6. 等效平衡 ‎（1）内容 ‎（2）规律 ‎（四）化学平衡常数 ‎1. 公式 ‎2. 应用 ‎【典型例题】‎ ‎[例1] 某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M（g）+N（g）≒ 2E（g），若开始时只充入2molE（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，达平衡时M的转化率为（ ）‎ A. 20% B. 40% C. 60% D. 80%‎ 答案：B ‎ 解析：考察等效平衡和转化率的计算。‎ ‎[例2] 能够说明N2 + 3H2≒2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是（ ） ‎ ‎① 容器内N2、H2、NH3三者共存 ‎ ‎② 容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 ‎③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2‎ ‎④ t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2‎ ‎⑤ t min内，生成1molN2同时消耗3mol H2‎ ‎⑥ 某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂6molN-H键 ‎⑦ 容器内质量不随时间的变化而变化 ‎⑧ 容器内压强不随时间的变化而变化 ‎⑨ 容器内密度不再发生变化 ‎⑩ 容器内的平均摩尔质量不再发生变化 答案：⑤⑥⑧⑩‎ 解析：考察如何判断化学反应已达平衡状态。‎ ‎[例3] 已知：CO（g） + NO2（g）≒CO2（g） + NO（g），在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅下列关于该反应的说法正确的是________‎ A. 该反应为放热反应 B. 降温后 CO 的浓度增大 C. 降温后 NO2的转化率增加 D. 降温后 NO 的体积分数增大 E. 增大压强混合气体的颜色不变 F. 恒容时，通入 He 气体，混合气体颜色不变 G. 恒压时，通入 He 气体，混合气体颜色不变 答案：ACDF ‎ 解析：考察化学平衡移动的影响因素。 ‎ ‎[例4] 如图所示，图中a曲线表示X（g） +Y（g）≒2Z（g）+ W（s）+ Q的反应过程，若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是（ ）‎ A. 加入催化剂 ‎ B. 增大Y的浓度 ‎ C. 降低温度 D. 增大体系压强 答案：AD 解析：考察外界条件对化学反应速率和平衡的影响。‎ ‎ ‎ ‎[例5] 下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2≒2NO2+ Q（Q>0）中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点，其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是 。‎ 答案：C ‎ 解析：掌握化学反应和温度关系的图示判断。 ‎ ‎[例6] 把Ca（OH）2固体放入一定量的蒸馏水中，一定温度下达到平衡：‎ Ca（OH）2（s）Ca2+（aq）+2OH－（aq ‎）。当向悬浊液中加少量生石灰后，若温度保持不变，下列判断正确的是（ ） ‎ A. 溶液中Ca2+数目减少 B. 溶液中c（Ca2+）增大 ‎ C. 溶液pH值不变 D. 溶液pH值增大 答案：AC 解析：考查溶解平衡的相关知识。 ‎ ‎[例7] 一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入1 mol N2和3mol H2 ，发生下列反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），反应达到平衡后，改变下述条件，NH3 气体平衡浓度不改变的是（ ） ‎ A. 保持温度和容器压强不变，充入1 mol NH3（g）‎ B. 保持温度和容器体积不变，充入1 mol NH3（g）‎ C. 保持温度和容器压强不变，充入1 mol N2（g）‎ D. 保持温度和容器体积不变，充入1 mol Ar（g）‎ E. 保持温度和容器体积不变，充入1 mol H2（g）‎ 答案：AD 解析：考察气体反应时的温度、压强、体积的相互影响关系。‎ ‎ [例8] 可逆反应：aA（g）+ bB（g）cC（g）+ dD（g）；根据图回答：‎ ‎（1）压强 P1比P2 （填大或小）； ‎ ‎（2）（a +b）比（c +d） （填大或小）；‎ ‎（3）温度t1℃比t2℃ （填高或低）；（4）正反应为 反应。‎ 答案：（1）小；（2）小；（3）高；（4）吸热。‎ 解析：从图示上判断化学反应速率和平衡的情况。‎ ‎【模拟试题】（答题时间：40分钟）‎ ‎1. 在一定温度下，可逆反应A（g）+3B（g）≒2C（g）达到平衡的标志是（ ）‎ A. C的生成速率与C的分解速率相等 B. 单位时间生成nmolA，同时生成3nmolB C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1：3：2‎ ‎2. 氢氧化镁在水中存在下列平衡：Mg（OH）2（固）≒ Mg2+ + 2OH- ，加入下列物质可使Mg（OH）2‎ 固体减少的是（ ）‎ A. 碳酸钠 B. 硫酸镁 C. 硝酸铵 D. 氢氧化钠 ‎3. 在一密闭容器中进行如下反应：2SO2（气）+O2（气）2SO3（气），已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是（ ）‎ A. SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L B. SO2为0.25mol/L C. SO2、SO3均为0.15mol/L D. SO3为0.4mol/L ‎4. 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，平衡一定向正反应方向移动 ‎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的转化率一定升高 ‎③ 有气体参加的反应平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动 ‎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. ①③④‎ ‎5. 可以充分说明反应P（g）+Q（g）R（g）+S（g）在恒温下已达到平衡的是（ ）‎ A. 反应容器内的压强不随时间改变 ‎ B. 反应容器内P、Q、R、S四者浓度之比为1:1:1:1‎ C. P的生成速率和S的生成速率相等 ‎ D. 反应容器内的气体总物质的量不随时间变化 ‎6. 设C＋CO22CO－Q1（吸热反应）反应速率为 u1，N2＋3H22NH3＋Q2（放热反应）反应速率为 u2，对于上述反应，当温度升高时，u1和u2的变化情况为（ ）‎ A. 同时增大 B. 同时减小 C. 增大，减小 D. 减小，增大 ‎7. 在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明化学平衡移动的是（ ）‎ A. 反应混合物的浓度　　　　　B. 反应体系的压强 C. 正、逆反应的速率　　　　　D. 反应物的转化率 ‎8. 在一定条件下，可逆反应：mA+nBpC达到平衡，若：‎ ‎（1）A、C是气体，增加B的量，平衡不移动，则B为 态。‎ ‎（2）A、C是气体，而且m+n=p，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向是 。‎ ‎（3）加热后，可使C的质量增加，则正反应是 反应（放热或吸热）。‎ ‎9. 在一定温度下的定容密闭容器中，当反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志（ ）‎ A. 单位时间内生成nmolA2的同时也生成nmolAB B. 容器内的压强不随时间变化而变化 C. 单位时间内生成nmolA2的同时也生成nmolB2‎ D. 单位时间内生成2nmolAB的同时也生成nmolB2‎ ‎10. 可逆反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的正逆反应速率可用反应物或生成物的浓度变化来表示，下列各关系中能说明反应已达平衡状态的是（ ）‎ A. 3V（N2）正=V（H2）正 B. V（N2）正=V（NH3）逆 ‎ C. 2V（H2）正=3V（NH3）逆 D. V（N2）正=3V（H2）逆 ‎11. 恒温恒压下，在容积可变的器皿中，反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡后，在向容器中通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数（ ） ‎ A. 增大 B. 减少 C. 无法判断 D. 不变 ‎12. 在一定容真空的密闭容器中，盛有1molPCl5，发生反应PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g），一定条件下平衡时PCl5所占的体积分数为M，若相同条件相同容器中，最初放入2molPCl5，则平衡时PCl5的体积百分数为N，下列结论正确的是（ ）‎ A. M＞N B. M=N C. 无法判断 D. M＜N ‎ 【试题答案】‎ ‎1. AC 2. C 3. B 4. D 5. C 6. A 7. D ‎8.（1）固或液 （2）逆反应方向 （3）吸热 ‎ ‎9. D 10. C 11. D 12. A ‎【试题解析】‎ ‎1. 化学反应达到平衡的标志为各物质的浓度不再变化或正逆反应速率相同。‎ ‎2. 从溶解平衡的角度考虑，增大镁离子和氢氧根离子的浓度，都会使平衡逆向移动，反之正向，只有C中铵根离子消耗氢氧根离子，使平衡正向移动。‎ ‎3. 根据等效平衡，把0.2mol/L的SO2、0.1mol/L的O2都转化成SO3，则SO3最多0.4mol/L，反向SO2最多0.4mol/L，O2最多0.2mol/L，所以排除AD，因为可逆反应不完全，而SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，那么SO2增多，SO3必然减少，所以排除C。‎ ‎4. ① 中若增加固体C的物质的量，平衡不移动；③ 中减小体积，相当于增大压强，向气体体积减少的方向移动；④ 中恒压情况下，加入稀有气体，相当于增大气体的体积，所以物质浓度变化，平衡可能移动。‎ ‎5. 判断平衡的依据：同种物质的正逆反应速率相同。‎ ‎6. 升高温度，反应速率都增加，但是因为吸热和放热反应的情况不同，所以平衡移动的方向不同。 ‎ ‎7. A例如气体体积减小，则反应物浓度增大，但是反应前后，气体的总体积相同，则平衡不移动；B中如果没有气态物质，压强无影响； C中加入催化剂，使正逆反应速率都加快，但平衡不移动。‎ ‎8. （1）固体和纯液体的浓度为常数，改变其物质的量，不影响平衡；（2）根据等式，说明气态物质的化学计量数的关系为m＜p，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，所以逆向；（3）升高温度，平衡向吸热方向移动。‎ ‎9. A中代表的是都为逆向；B中因为反应前后气体的化学计量数的总和不变，所以不影响平衡；C 中反应速率之比不符合化学计量数之比。‎ ‎10. 转化成比较同一种物质的正逆反应速率相等。 ‎ ‎11. 因为是恒温恒压条件下，加入NO2，则压强变大，因为恒压，所以体积变大，则NO2的浓度不变，所以对平衡没有影响，含量不变。‎ ‎12. 把2mol PCl5看成先加1mol，则所处平衡为M，而再加入1mol，使PCl5的浓度增大，平衡向右移动，PCl5的含量减少。‎