第2课时 化学平衡移动原理的应用 课堂达标

第2课时 化学平衡移动原理的应用

课堂达标

1.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（ ） A.对盛在烧杯(敞口)内的氨水加热,氨水中NH+4浓度减小 B.对石灰水的悬浊液加热,使温度升高,悬浊液中2固体的含量增加 C.高压有利于合成氨的反应

D.500 ℃比室温更有利于合成氨的反应

解析:化学平衡移动原理可解释的是动态平衡移动方向的问题,而不是速率的问题。氨水中存在NH3NH3·H2ONH+4+OH-的平衡状态,加热能使NH3挥发,NH3的浓度2

减小,平衡向左移动,NH+4的浓度减小;石灰水的悬浊液中存在Ca(OH)2(s)

Ca2+

量增大;对N2

-

(aq)的溶解平衡,升高温度后平衡向左移动

2

固体的质

2(g) 2NH3(g)的化学平衡状态,加压后平衡向右移动,有利

于N2与H2合成NH3;升温后平衡向左移动,不利于N2与H2合成NH3,但可以使N2与H2合成NH3的反应速率提高,可见这与化学平衡移动原理无关。 答案:D

2.在一恒容密闭容器中充入NO2,在一定条件下进行反应:2NO22NO+O2。达到平衡状态的标志是（ ）

A.NO2的消耗速率与NO的生成速率相等 B.容器内压强不随时间变化而变化 C.NO2和O2的消耗速率之比为2∶ D.单位时间内生成同时生成2 答案:BC

3.在一定温度和压强下,合成氨反应达到平衡时,下列操作不能使平衡发生移动的是（ ）A.恒温、恒压时充入氨气 B.恒温、恒容时充入氮气 C.恒温、恒容时充入氦气 D.恒温、恒压时充入氦气 答案:C

4.反应X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应为放热反应),在1时达到平衡2时由于体系条件的改变,平衡受到破坏,到3时再次达到平衡,如图所示为上述变化的物质的浓度与时间的关系,说明引起平衡移动的条件是（ ）

A.增大X或Y的浓度 B.增大压强 C.降低温度 D.升高温度

解析:此反应的特点是反应前后气体分子数相等。从图中知2~t3时刻下降了、增大了,说明平衡向逆反应方向移动,故A错误;因为加压此平衡不移动,

故B错误;降温平衡正移,故C错误;升温平衡逆向移动、增加减小,故D正确。 答案:D

5.在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一个固定容积的密闭容器里,发生如下反应

2SO2

2

2SO3(g),当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡

状态。现在该容器中维持温度不变,令、b、分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如、b、取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到一定程度时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同,填写下列空白: (1)若则。 (2)若则和。

、b、必须满足的一般条件是_______________mol、_______________mol。(请用两个方程式表示,其中一个只含和c,另一个只含b和 解析:等效平衡法

2SO2(g)+O2(g) 2SO3原始物质的量/mol 2 1 起始物质的量/mol a b 等效起始的量故①a+c=2 ②

b+

c 2

c2

即为第③问的解答。

(1)把a=0或b=0代入①②得c

(2)把a=0.5代入①②得c=1.5,b=0.25。 答案

(3) a+c=2,2b+c=2

演练提升

1. (2012广东汕头高二质检) 合成氨反应达到平衡时NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是

A.提高分离技术

B.研制耐高压的合成塔 C.研制低温催化剂

D.探索不用N2和H2合成氨的新途径 解析:由题图可知：3)随着温度的升高而显著下降，故要提高3)必须降低温度，但目前所用催化剂——铁触媒活性最好时的温度在700 K左右,故最有前途的研究方向

为研制低温催化剂。 答案

2.1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是

A.①②③ B.②④⑤ C.①③⑤ D.②③④

解析:合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3，加压、降温、减小NH3的浓度均有利于平衡向正反应方向移动，②④正确；将原料气循环利用也可提高原料的转化率，⑤正确。答案 3. (2012浙江宁波高二质检) 有平衡体系：CO(g)＋2H2(g) CH3，为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采用的正确措施是 A.高温、高压

B.适宜温度、高压、催化剂 C.低温、低压

D.高温、高压、催化剂

解析:要增加甲醇的产量，需要从两方面考虑：一提高反应速率，可采取较高的温度，较大的压强，使用催化剂；二增大反应限度，低温、高压，有利于该可逆反应的平衡右移，所以可采取适宜温度、高压、催化剂。 答案:B

4.工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于N2(g)＋中，错误的是

2

2NH3(g)反应的图像

解析:合成氨的正反应是放热反应，升温、正、逆反应速率都增大，但逆反应增大的程度大，A正确；在1时NH3%最大，达到平衡，再升高温度，平衡逆向移动，NH3%减小，B正确，C错误；增大压强，平衡向右移动，NH3%增大，D正确。 答案:C 5.反应所示。图中

1＞p2,x轴表示温度

达到化学平衡时,温度和压强对该反应的影响如右图轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此判断（ ）

A.上述反应是放热反应

B.上述反应是吸热反应

＞ ＜

解析:在一定压强下,温度升高,化学平衡向正反应方向移动化学平衡向逆反应方向移动。 答案:BD

在一定温度下,增大压强,

6.在容积固定的密闭容器中存在如下反应＜0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图

下列判断中,一定错误的是（ ）

A.图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高 B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高 C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高

D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高

解析:图Ⅰ中如果是催化剂造成的影响,致使达到平衡所用的时间不同,平衡时C的浓度应该相同(催化剂只影响反应速率而不影响化学平衡)。图Ⅰ中的改变条件可能是压强乙)＞

甲。高压下,反应速率应该快,达到平衡所用的时间短,平衡时B的转化率应该高(增大压强,平衡右移),所以B选项是错误的。升高温度,平衡左移,B的转化率应该降低,所以C选项是正确的。使用催化剂只影响反应速率而不应影响化学平衡,所以选项D正确。 答案:AB

7. (2012福建福州高二质检) 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) kJ·mol-1，在反应过程中，正反应速率的变化如图：

2NH3

＝-92.4

下列说法正确的是

1时升高了温度 2时使用了催化剂 3时增大了压强 4时降低了温度

解析:若1时升高了温度，则随后正应增大至平衡，A错；若正应增3增大了压强，大，而不会减小，故C错；若4时降低了温度，则D错。正应突然减小，曲线不应相连，

答案:B

8.三氟化氯在航天工业中常用作火箭发动机的液体助燃物,也可从辐射性燃料中回收铀元素。

-1

在某温度下,反应ClF3在密闭容器中达2(g) 到平衡,下列说法中正确的是

A. 温度不变,缩小体积,ClF的转化率增大 B.温度不变,增大体积,ClF3的产率提高

C.升高温度,增大体积,都有利于平衡向正反应的方向移动 D.降低温度,体积不变,F2的转化率降低

解析:解题时明确外界条件对化学平衡移动的影响。缩小体积,即增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动，即向生成ClF3的方向移动,故A正确;而增大体积平衡逆向移动,ClF3产率降低,B错;由于正反应吸热,故升高温度,平衡正向移动,而增大体积,减小压强,平衡逆向移动,故C错;降低温度,平衡逆向移动,F2的转化率降低正确。 答案:AD

9.向一固定体积的密闭容器中加入2和3 mol H2,在一定温度下使之发生反

应:N2 2NH3(g),反应达到平衡时测得NH3含量为现保持温度和体2

积不变,按下列配比加入反应物,重新达到平衡时NH3含量也为的是（ ）

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