1、-1-章末整合突破1突破2突破3化学平衡移动与转化率化学平衡移动与转化率利用勒夏特列原理解释平衡移动方向和转化率高低是高考的重点内容。突破1突破2突破3素能应用素能应用典例典例1室温下,向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是()A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至6
2、0 ,可缩短反应达到平衡的时间突破1突破2突破3答案:D解析:加入NaOH,NaOH和HBr反应使c(HBr)减小,平衡向逆反应方向移动,乙醇的物质的量增大,A项正确;增大HBr的浓度,平衡向正反应方向移动,有利于生成C2H5Br,B项正确;若反应物按照化学式前的系数之比加入溶液中,则各物质的平衡转化率应相等,故反应物均增大至2 mol,两种反应物平衡转化率之比不变,C项正确;若起始温度提高至60 ,生成物C2H5Br为气态,能够从反应体系中逸出,导致反应不断向正反应方向进行,因此不能缩短反应达到平衡的时间,D项错误。突破1突破2突破3规律方法规律方法 1.化学平衡移动的判断方法(1)依据勒夏
3、特列原理判断。通过比较改变条件瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。若外界条件改变,引起v(正)v(逆),则化学平衡向正反应方向(或向右)移动;若外界条件改变,引起v(正)v(逆),则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动;若外界条件改变,虽能引起v(正)和v(逆)变化,但变化后新的v(正)和v(逆)仍保持相等,则化学平衡不发生移动。突破1突破2突破3(2)依据浓度商(Q)规则判断。 突破1突破2突破32.转化率大小变化分析判断反应物转化率的变化时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视具体情况具体分析。常见有以下几种情形:突破1突破2突破3突破1突破2突破3变式训练变式
4、训练1-1CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)H=+247 kJmol-1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是()A.高温低压 B.低温高压C.高温高压 D.低温低压答案:A解析:由于题给反应为吸热且气体体积增大的反应,要提高CH4的平衡转化率,需在高温低压下进行。突破1突破2突破3变式训练变式训练1-2(2019湖北八校联考)已知X(g)+Y(g) 2Z(g)Hv(逆)突破1突破2突破3答案:A D 突破1突破2突破3变式训练变式训练2-2(1)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mo
5、l NO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图1所示,C点时该反应的平衡常数Kp=(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数)。 突破1突破2突破3(2)以CO做还原剂与磷石膏(主要成分为CaSO42H2O)反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1a MPa,不同温度下反应后所得固态物质的物质的量如图2所示。在低于800 时主要反应的化学方程式为 ;1 150 下,反应CaSO4+CO CaO+CO2+SO2达到平衡时,c平(SO2)=8.010-5 molL-1,CO
6、的转化率为80%,则c始(CO)= molL-1,该反应的压强平衡常数Kp=(用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数;忽略副反应)。 图2 答案:(1)4(2)CaSO4+4CO CaS+4CO21.010-40.32a 突破1突破2突破3突破1突破2突破3突破1突破2突破3常见的化学反应速率、化学平衡图像分析常见的化学反应速率、化学平衡图像分析1.速率时间图像突破1突破2突破3(1)t1时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大;(2)t2时升高温度,正反应和逆反应速率均增大,吸热反应的反应速率增大得快;(3)t3时减小压强,容
7、器容积增大,浓度变小,正反应速率和逆反应速率均减小,正反应的反应速率减小得多;(4)t4时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。突破1突破2突破32.转化率(或含量)时间图像(1)图甲表示压强对反应物转化率的影响,对于气体反应物系数之和大于气体生成物系数之和的反应,压强越大,反应物的转化率越大;(2)图乙表示温度对反应物转化率的影响,对于吸热反应,温度越高,反应物的转化率越大;(3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的转化率。突破1突破2突破33.恒压(温)线分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变
8、化对该反应的影响。突破1突破2突破34.特殊类型图像(1)对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如图所示,M点前,表示从反应物开始,v(正)v(逆);M点为刚达到平衡点;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应Hv(逆);则L线的右下方(F点),v(正)v(逆)。突破1突破2突破3素能应用素能应用典例典例3不同温度下反应3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s) 4SiHCl3(g)Hv(逆)B.v(正):A点E点C.反应适宜温度:480520 D.某一温度下加入SiCl4可提高SiCl4的转化率突破1突破2突破3答案
9、:AC解析:同一点比较正、逆反应速率看反应进行方向,B点反应正向进行,所以v(正)v(逆),A项正确;不同点比较正、逆反应速率看反应条件,A点温度低于E点温度,所以v(正):A点E点,B项错误;根据图示,温度在480520 时,SiCl4转化率高,480520 为反应适宜温度,C项正确。加入SiCl4会提高其他反应物的转化率,SiCl4本身的转化率会减小,D项错误。突破1突破2突破3规律方法规律方法 解答化学平衡图像题的四步骤 突破1突破2突破3变式训练变式训练3-1298 K时,将20 mL 3x molL-1Na3AsO3溶液、20 mL 3x molL-1I2溶液和20 mL NaOH溶
10、液混合,发生反应:突破1突破2突破3(1)下列可判断反应达到平衡的是(填标号)。 a.溶液的pH不再变化d.c(I-)=y molL-1(2)tm时,v(正)v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)tm时v(逆)tn时v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),理由是。 突破1突破2突破3答案:(1)ac(2)大于(3)小于tm时生成物浓度较低,逆反应速率较小突破1突破2突破3(2)tm时反应未达到平衡状态,所以v(正)大于v(逆)。(3)从tm到tn,反应逐渐趋于平衡状态,反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大,所以正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故tm时v(逆)小于tn时v
11、(逆)。突破1突破2突破3变式训练变式训练3-2某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g) 2C(g),达到平衡后,改变反应条件,在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示,正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示,下列说法中正确的是()A.3040 min间该反应使用了催化剂B.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应C.30 min时降低温度,40 min时升高温度D.8 min前A的平均反应速率为0.08 molL-1min-1突破1突破2突破3答案:D解析:若使用催化剂,则化学反应速率加快,A项错误;由甲图像可知,A、B的浓度变化相同,故A、B的化学式前的系数相同,都为1;由乙图像可知,30 min时改变的条件为减小压强,40 min时改变的条件为升高温度,且升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,B项、C项错误。8 min前A的平均反应速率为
