2022年高二化學(xué)人教版選修4課后作業(yè):第二章 第三節(jié) 第2課時(shí) 影響化學(xué)平衡的條件

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1、2022年高二化學(xué)人教版選修4課后作業(yè):第二章 第三節(jié) 第2課時(shí) 影響化學(xué)平衡的條件 [目標(biāo)要求] 1.知道濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件改變時(shí),化學(xué)平衡狀態(tài)將會(huì)被打破。2.掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對(duì)化學(xué)平衡影響的結(jié)果以及有關(guān)的理論解釋。3.理解勒夏特列原理。 一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響 在其他條件不變時(shí) (1)增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 (2)減小生成物濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 (3)增大生成物濃度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 (4)減小反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響 在其它條件不變時(shí)增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小

2、的方向移動(dòng),減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。 三、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響 在其他條件不變時(shí),升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),降低溫度會(huì)使化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。 四、催化劑與化學(xué)平衡 催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,能改變達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間,但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。 五、勒夏特列原理 如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強(qiáng),以及參加化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著減弱這種改變的方向移動(dòng)。                  知識(shí)點(diǎn)一 影響化學(xué)平衡的因素 1.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,若向氯水

3、中投入少量碳酸鈣粉末,溶液中發(fā)生的變化是(  ) A.H+濃度減小,HClO濃度減小 B.H+濃度增大,HClO濃度增大 C.H+濃度減小,HClO濃度增大 D.H+濃度增大,HClO濃度減小 答案 C 解析 碳酸的酸性弱于鹽酸而強(qiáng)于次氯酸,向氯水中投入少量碳酸鈣粉末后,它與鹽酸反應(yīng),而不與次氯酸反應(yīng)。又由于H+濃度減小,平衡Cl2+H2O H++Cl-+HClO向正反應(yīng)方向移動(dòng),故HClO濃度增大。 2.關(guān)節(jié)炎是因?yàn)樵陉P(guān)節(jié)滑液中形成了尿酸鈉晶體,尤其是在寒冷季節(jié)易誘發(fā)關(guān)節(jié)疼痛,其化學(xué)機(jī)理如下: ①HUr+H2O

4、 Ur-+H3O+,  尿酸   尿酸根離子 ②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)。下列對(duì)反應(yīng)②的敘述正確的是(  ) A.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B.正反應(yīng)為放熱反應(yīng) C.升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D.降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 答案 B 解析 題意中明確指出“尤其是在寒冷季節(jié)易誘發(fā)關(guān)節(jié)疼痛”,說明溫度降低,反應(yīng)②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可知其正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 3.將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器中,恒溫下發(fā)生反應(yīng)H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)

5、  ΔH<0,平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a;若初始條件相同,絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng),平衡時(shí)Br2(g)的 轉(zhuǎn)化率為b。a與b的關(guān)系是(  ) A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)=b C.a(chǎn)

6、 C.增加X或Y的物質(zhì)的量,化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng) D.其它條件不變,升高溫度,化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng) 答案 C 解析 Y是固體,增加Y不影響平衡。 知識(shí)點(diǎn)二 勒夏特列原理 5.下列事實(shí)中,不能用勒夏特列原理解釋的是(  ) A.在溴水中存在如下平衡:Br2+H2O HBr+HBrO,當(dāng)加入NaOH溶液后顏色變淺 B.對(duì)2H2O2 2H2O+O2的反應(yīng),使用MnO2可加快制O2的反應(yīng)速率 C.反應(yīng)CO+NO2 CO2+NO ΔH<0,升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D.合成氨反應(yīng):N2+3H2 2NH3 ΔH<0,為使氨的產(chǎn)

7、率提高,理論上應(yīng)采取低溫高壓的措施 答案 B 6.在密閉容器中,一定條件下,進(jìn)行如下反應(yīng):NO(g)+CO(g) 1/2N2(g)+CO2(g)  ΔH=-373.2 kJ·mol-1,達(dá)到平衡后,為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的正確措施是(  ) A.加催化劑同時(shí)升高溫度 B.加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng) C.升高溫度同時(shí)充入N2 D.降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng) 答案 B 解析 降低溫度雖然能提高NO的轉(zhuǎn)化率,但也降低了反應(yīng)速率,D選項(xiàng)同時(shí)采取了降溫和增壓措施,對(duì)提高NO的轉(zhuǎn)化率是一致的,但對(duì)加快反應(yīng)速率是矛盾

8、的,故D項(xiàng)不能保證滿足題中條件。 練基礎(chǔ)落實(shí) 1.對(duì)已達(dá)到化學(xué)平衡的下列反應(yīng)2X(g)+Y(g) 2Z(g)減小壓強(qiáng)時(shí),對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的影響是(  ) A.逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) B.逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) C.正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 答案 C 解析 減小壓強(qiáng),體系中各組分濃度都減小,所以正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。 2.下列說法正確的是(  ) A.其他條件不變,增大某一反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定都

9、增大 B.對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),其他條件不變,增大壓強(qiáng),體積縮小,體系中各氣體的濃度一定增大 C.對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),改變壓強(qiáng)使平衡向右移動(dòng),生成的氣體的濃度一定增大 D.增大反應(yīng)物的濃度,平衡向右移動(dòng),生成物的體積分?jǐn)?shù)一定增大 答案 B 解析 在平衡體系中,增大某一反應(yīng)物的濃度,該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),只要增大壓強(qiáng),各組分濃度同時(shí)增大,而減小壓強(qiáng),各組分濃度同時(shí)減小。 3.下圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖。下列敘述與示意圖不相符合的是(  ) A.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 B.該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后,增大反應(yīng)物濃度

10、,平衡發(fā)生移動(dòng),達(dá)到平衡態(tài)Ⅱ C.該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后,減小反應(yīng)物濃度,平衡發(fā)生移動(dòng),達(dá)到平衡態(tài)Ⅱ D.同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡態(tài)Ⅱ時(shí)濃度不相等 答案 C 解析 C項(xiàng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后,減小反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率在那一瞬間不變,圖象應(yīng)為: 4.COCl2(g) CO(g)+Cl2(g) ΔH>0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:①升溫 ②恒容通入惰性氣體?、墼黾覥O的濃度?、軠p壓 ⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是(  ) A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥ 答案 

11、B 解析 要提高COCl2的轉(zhuǎn)化率,平衡需正向移動(dòng)。已知可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和增大、吸熱的反應(yīng)。故①升溫符合。②恒容通入惰性氣體平衡不移動(dòng),不符合要求。③增加CO的濃度,平衡逆向移動(dòng)。④減壓平衡正向移動(dòng)。⑤催化劑不影響化學(xué)平衡。⑥恒壓下通入惰性氣體相當(dāng)于減壓,平衡正移,故正確答案為B。 5.在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng)mX(g) nY(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示: 下列說法正確的是(  ) A.m>n B.Q<0 C.溫度不變,壓強(qiáng)增大,Y的質(zhì)量

12、分?jǐn)?shù)減少 D.體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 答案 C 解析 升溫,c(Y)增大,平衡右移,所以,Q>0,B、D錯(cuò)誤;氣體體積增大,若平衡不動(dòng),c(Y)應(yīng)減小為一半,現(xiàn)c(Y)比一半大,即減壓平衡向右移動(dòng),m

13、論是正反應(yīng),還是逆反應(yīng),速率均加快,A項(xiàng)錯(cuò);催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,B項(xiàng)正確;達(dá)到平衡后,各組分的速率保持不變,C項(xiàng)正確;由于CO和CO2的計(jì)量系數(shù)相等,故當(dāng)兩者同時(shí)消耗的量相等時(shí),反應(yīng)即達(dá)到平衡,D項(xiàng)正確。 7.已知H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g) ΔH<0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,相同溫度下分別達(dá)到平衡濃度。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,應(yīng)采取的措施是(  ) A.甲、乙提高相同溫度 B.甲中加入0.1 mol He,乙不變 C.甲降低溫度,乙不變 D.甲增加0.1 m

14、ol H2,乙增加0.1 mol I2 答案 C 解析 在相同體積和溫度的條件下,甲、乙兩容器是等效體系,平衡時(shí)兩容器中各組分的濃度相同;若提高相同的溫度,甲、乙兩體系平衡移動(dòng)的情況相同;若向甲中加入一定量的He,平衡不移動(dòng);若向甲中加0.1 mol H2和向乙中加0.1 mol I2,甲、乙兩體系平衡移動(dòng)的效果相同;而降低甲的溫度會(huì)使平衡向正向移動(dòng),c(HI)提高。 練方法技巧 巧解化學(xué)平衡計(jì)算型選擇題 8.在一個(gè)固定體積的密閉容器中,放入3 L X(氣)和2 L Y(氣),在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng):4X(氣)+3Y(氣) 2Q(氣)+nR(氣),達(dá)到平衡后,容器內(nèi)溫

15、度不變,混合氣體的壓強(qiáng)比原來增加5%,X的濃度減小,則該反應(yīng)方程式中的n值是(  ) A.3 B.4 C.5 D.6 答案 D 解析 此題可采用一般規(guī)范解法或巧解法。 ①常規(guī)解法: 因?yàn)榉磻?yīng)開始和達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),溫度和體積不變,所以氣體物質(zhì)的量濃度可當(dāng)作它的物質(zhì)的量或體積(升)來進(jìn)行計(jì)算。    4X(氣)+3Y(氣) 2Q(氣)+nR(氣) 起始 3 2 0 0 變化 3× 平衡 2 1.25 0.5 0.25n 根據(jù)阿伏加德羅定律,壓強(qiáng)增加為原來的1

16、.05倍(即比原來增加5%),氣體的物質(zhì)的量也增加為原來的1.05倍。則有:2+1.25+0.5+0.25n=(3+2)×1.05解得:n=6。 ②巧解法: 依題意,反應(yīng)開始和達(dá)到平衡時(shí),容器的體積和溫度不變,混合氣體的壓強(qiáng)增大了,這說明平衡狀態(tài)時(shí),混合氣體的總物質(zhì)的量較反應(yīng)前增大了,因此在上述方程式中,各生成物系數(shù)之和應(yīng)大于各反應(yīng)物系數(shù)之和。即(2+n)>(4+3),n>5,從題中選項(xiàng)看,只有D符合上述關(guān)系。 練綜合拓展 9.現(xiàn)有反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g),達(dá)到平衡后,當(dāng)升高溫度時(shí),B的轉(zhuǎn)化率變大;當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí),混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,則: (1)該

17、反應(yīng)的逆反應(yīng)為________熱反應(yīng),且m+n______p(填“>”、“=”或“<”)。 (2)減壓時(shí),A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。(填“增大”、“減小”或“不變”,下同) (3)若容積不變加入B,則A的轉(zhuǎn)化率__________,B的轉(zhuǎn)化率__________。 (4)若升高溫度,則平衡時(shí)B、C的濃度之比c(B)/c(C)將__________。 (5)若加入催化劑,平衡時(shí)氣體混合物的總物質(zhì)的量__________。 (6)若B是有色物質(zhì),A、C均無色,則加入C(體積不變)時(shí)混合物顏色__________;而維持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入氖氣時(shí),混合物顏色__________。(

18、填“變深”、“變淺”或“不變”) 答案 (1)放?。尽?2)增大 (3)增大 減小 (4)減小 (5)不變 (6)變深 變淺 解析 升高溫度,B的轉(zhuǎn)化率增大,說明正反應(yīng)吸熱,則逆反應(yīng)放熱;減小壓強(qiáng),C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,則說明平衡左移,則m+n>p。據(jù)此可對(duì)以下諸問題作出分析。 10.將固體NH4I置于密閉容器中,在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng): NH4I(s) NH3(g)+HI(g)① 2HI(g) H2(g)+I(xiàn)2(g)② 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1。試回答: (1)計(jì)算平衡時(shí)NH3、I2的濃度:c

19、(NH3)=________,c(I2)=________。 (2)增大壓強(qiáng),容器內(nèi)I2的物質(zhì)的量n(I2)________(填“增大”、“減小”或“不變”下同),NH4I的物質(zhì)的量n(NH4I)________。 答案 (1)5 mol·L-1 0.5 mol·L-1 (2)減小 增大 解析 (1)列式并設(shè)如下:平衡時(shí)NH3的濃度為x,I2的濃度為y。 NH4I(s) NH3(g)+HI(g)     x    x-2y 2HI(g) H2(g)+I(xiàn)2(g) 2y   y   y 則有:y=0.5 mol·L-1=c(H2)=c(I2) x-2y=c(HI)=4 mol·L-1 得x=5 mol·L-1 (2)增大壓強(qiáng),平衡向化學(xué)計(jì)量數(shù)小的方向移動(dòng),反應(yīng)①平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)使得反應(yīng)②平衡也向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故n(I2)減小,n(NH4I)增大。

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