（江苏专用）2020版高考化学一轮复习 专题10 化学平衡的移动课件

专题10化学平衡的移动高考化学(江苏省专用)五年高考A组自主命题·江苏卷题组考点一影响化学平衡移动的因素1.(2019江苏单科,15,4分)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 ()A.反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的ΔH0B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率C图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K2000答案BD本题涉及的知识点有结合图像判断反应是吸热还是放热、平衡移动原理、化学平衡常数等;通过观察图像解决化学问题,考查了学生分析和解决化学问题的能力;基于化学图像,体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。从虚线可知,随温度升高NO平衡转化率逐渐降低,说明平衡逆向移动,则NO与O2生成NO2的反应为放热反应,ΔH0,A项错误;图像中实线的最高点为恰好平衡点,X点未达到平衡,延长时间反应继续向右进行,NO转化率增大,B项正确;Y点为平衡点,增大O2浓度,平衡正向移动,可以提高NO转化率,C项错误;该反应的平衡常数表达式为K= ,因该温度下NO转化率为50%,则K=  =2000,D项正确。2222(O)()(O)cNcNOc21(O)c平衡21(O)c起始2.(2018江苏单科,15,4分)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:下列说法正确的是 ()A.v1v2,c22c1B.K1K3,p22p3容器1容器2容器3反应温度T/K700700800反应物投入量2molSO2、1molO24molSO32molSO2、1molO2平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L-1c1c2c3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率αα1(SO2)α2(SO3)α3(SO2)平衡常数KK1K2K3C.v1v3,α1(SO2)α3(SO2)D.c22c3,α2(SO3)+α3(SO2)1答案CD本题考查影响化学平衡移动的因素。容器1和容器2反应温度相同,容器2达到的平衡相当于在容器1达到的平衡的基础上增大压强,平衡后,v1v2,c22c1。容器1和容器3起始量相同,容器3的反应温度高于容器1,v1v3;正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,K1K3,α1(SO2)α3(SO2)。容器2和容器3比较,加入4molSO3相当于加入4molSO2和2molO2,容器2的“起始量”为容器3的2倍,容器3的反应温度高于容器2,温度升高,平衡逆向移动,容器3内分子数增多,所以p22p3,c22c3。假设容器3的起始量为4molSO2、2molO2,极值转化后与容器2的起始量相同,且假设容器3中的反应温度也为700K,则有α2(SO3)+α3(SO2)=1,现将容器3假设的的物质的量减半,温度升高至800K,化学平衡逆向移动,α3(SO2)减小,所以α2(SO3)+α3(SO2)1。综上所述,A、B项错误,C、D项正确。方法归纳若同一可逆反应在不同的温度下进行,且投入的反应物起始量不同时,要学会利用等效平衡思想“建模”,找相同的平衡状态,在相同基础上,改变起始量,改变温度,得出相应的结论。3.(2016江苏单科,15,4分)一定温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是 ()A.该反应的正反应放热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大容器温度/K物质的起始浓度/mol·L-1物质的平衡浓度/mol·L-1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025答案AD将容器Ⅲ中c(CH3OH)=0.10mol·L-1等效转移至左边的反应物,相当于c(H2)=0.20mol·L-1,c(CO)=0.10mol·L-1。A项,容器Ⅲ相对于容器Ⅰ,温度升高,平衡左移,则逆反应为吸热反应,正反应放热,故正确;B项,容器Ⅱ相对于容器Ⅰ,压强增大,平衡右移,则容器Ⅱ反应物转化率大,故错误;C项,容器Ⅲ相对于容器Ⅱ,温度升高,压强减小,平衡左移,达平衡时,容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍,故错误;D项,容器Ⅲ比容器Ⅰ温度高,反应速率快,故正确。方法归纳判断反应的热效应,往往需要通过改变温度看平衡移动的方向来得出结论;判断化学方程式中反应物和生成物的化学计量数的大小,往往需要通过改变压强看平衡移动的方向来得出结论。易错警示化学反应速率的影响因素有浓度、压强、温度、催化剂等。对于可逆反应,升高温度,v正、v逆均增大,与平衡向哪个方向移动无关。4.(2015江苏单科,15,4分)在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量相同的碳粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均位于曲线上)。下列说法正确的是() A.反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)的ΔS0、ΔH0B.体系的总压强p总:p总(状态Ⅱ)2p总(状态Ⅰ)C.体积中c(CO):c(CO,状态Ⅱ)2c(CO,状态Ⅲ)D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)v逆(状态Ⅲ)答案BCA项,CO2(g)+C(s) 2CO(g)的反应是气体体积增大的反应,即ΔS0,由图可知,升高温度,c(CO2)减小,即平衡向正反应方向移动,故该反应为吸热反应,即ΔH0,故错误。B项,由图可知,状态Ⅰ和状态Ⅱ对应的c(CO2)约为0.07mol·L-1,用三段式计算:状态Ⅰ:CO2(g)+C(s) 2CO(g)c(起始)/(mol·L-1):0.10c(转化)/(mol·L-1):0.030.06c(平衡)/(mol·L-1):0.070.06c总(状态Ⅰ)=0.13mol·L-1;状态Ⅱ:CO2(g)+C(s) 2CO(g)c(起始)/(mol·L-1):0.20c(转化)/(mol·L-1):0.2-0.07=0.130.26c(平衡)/(mol·L-1):0.070.26c总(状态Ⅱ)=0.33mol·L-1。c总(状态Ⅱ)2c总(状态Ⅰ),又因两个容器的体积相等,则p总(状态Ⅱ)2p总(状态Ⅰ),故正确。C项,状态Ⅱ与状态Ⅲ的反应温度相同,若状态Ⅱ所对应容器的体积为2.0L,则状态Ⅱ与状态Ⅲ是等效平衡,将容器的体积压缩至1.0L的瞬间,c(CO,状态Ⅱ)=2c(CO,状态Ⅲ),该反应是气体体积增大的反应,压强增大后,反应逆向进行,故c(CO,状态Ⅱ)2c(CO,状态Ⅲ),故正确。D项,c(CO2,状态Ⅰ)c(CO2,状态Ⅲ),故c(CO,状态Ⅰ)c(CO,状态Ⅲ),且状态Ⅰ的温度小于状态Ⅲ的温度,故v逆(状态Ⅰ)v逆(状态Ⅲ),故错误。5.(2010江苏单科,14,4分)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1]:容器甲乙丙反应物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的浓度(mol·L-1)c1c2c3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是 ()A.2c1c3B.a+b=92.4C.2p2p3D.α1+α31答案BDA项,甲、乙互为等效平衡,c1=c2,运用叠加原理比较乙、丙可得c32c2,即c32c1;B项,甲中反应生成NH3的量加乙中反应消耗NH3的量恰好为2mol,则a+b=92.4;C项,先将4molNH3加入体积是乙容器体积两倍的容器中,达到与乙一样的平衡状态,此时该容器中气体的压强p'3等于p2,再将该容器的体积压缩至与乙容器相同,此时该容器与丙容器相同,在这一时刻,丙的压强p″3=2p2,增大压强,平衡向右移动,最终平衡时2p2p3;D项,甲、乙互为等效平衡,α1+α2=1,丙中反应物转化率小于α2,故α1+α31。6.[2019江苏单科,20(3),6分]CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ·mol-1反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-122.5kJ·mol-1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图3。其中:CH3OCH3的选择性= ×100% 3322CHHCOOC的物质的量反应的的物质的量图3①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是。②220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有。答案(3)①反应Ⅰ的ΔH0,反应Ⅱ的ΔH0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度②增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂解析(3)①从反应特点看,反应Ⅰ是吸热反应、反应Ⅱ是放热反应,温度升高,CH3OCH3的选择性急剧下降,大于300℃时CO2平衡转化率上升,说明升高温度,反应Ⅰ中CO2的转化率上升幅度超过反应Ⅱ中CO2的转化率降低幅度。②反应Ⅱ是气体分子数减小的反应,可以增大压强使平衡向右移动;从影响反应速率的角度考虑,反应时间不变的条件下,可使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂。考点二有关化学平衡的计算7.(2017江苏单科,15,4分)温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是 ()容器编号物质的起始浓度(mol·L-1)物质的平衡浓度(mol·L-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5B.达平衡时,容器Ⅱ中 比容器Ⅰ中的大C.达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2T122(O)(NO)cc答案CDA项,根据题表中Ⅰ的数据,2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)c(始)/mol·L-10.600c(转)/mol·L-10.40.40.2c(平)/mol·L-10.20.40.2算出Ⅰ中平衡时K=0.8,采用代入法利用A项数据,根据阿伏加德罗定律得出Ⅱ中平衡时n(总)=1mol,据此算出Ⅱ中平衡时K≠0.8,故错误。B项,设Ⅱ中NO2转化了xmol·L-1,2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)始:0.3mol·L-10.5mol·L-10.2mol·L-1转:xmol·L-1xmol·L-10.5xmol·L-1平:(0.3-x)mol·L-1(0.5+x)mol·L-1(0.2+0.5x)mol·L