高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七單元 第3講 化學(xué)平衡移動(dòng) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向課件

第3節(jié)化學(xué)平衡移動(dòng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。2了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 回歸教材 一、化學(xué)平衡移動(dòng)改變新平衡狀態(tài)舊平衡狀態(tài)新平衡狀態(tài)1概念：可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如溫度、濃度、壓強(qiáng)等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會(huì)隨之_，從而在一段時(shí)間后達(dá)到_。這種由_向_的變化過程，叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。2實(shí)質(zhì)：化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因就是外界條件改變，使v正_v逆才發(fā)生移動(dòng)。v正_v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；v正_v逆，平衡不移動(dòng)；v正_v逆，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。不移動(dòng)變化3變化：反應(yīng)速率的變化主要看v正與v逆是否相等，如果v正_v逆，則化學(xué)平衡必然要發(fā)生移動(dòng)，如果 v正、v逆同時(shí)改變，但始終保持相等，則平衡_；平衡移動(dòng)會(huì)使?jié)舛取⑵骄鄬?duì)分子質(zhì)量、顏色、混合氣體密度、轉(zhuǎn)化率等發(fā)生_。但是濃度的變化不一定使平衡移動(dòng)，顏色變化，平衡也不一定發(fā)生移動(dòng)。二、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響在一定條件下，aA(g)bB(g)mC(g) H0 達(dá)到了平衡狀態(tài)，若其他條件不變，改變下列條件對(duì)平衡的影響如下：1濃度。增大 A 的濃度或減小 C 的濃度，平衡向_方向移動(dòng)；增大 C 的濃度或減小 A 的濃度，平衡向_方向移動(dòng)。正反應(yīng)逆反應(yīng)2壓強(qiáng)。氣體體積減小氣體體積增大不若 abm，增大壓強(qiáng)，平衡向_的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向_的方向移動(dòng)。若 abm，改變壓強(qiáng)，平衡_移動(dòng)。恒溫、恒容時(shí)，通入稀有氣體，壓強(qiáng)增大，但由于原混合物各成分的濃度均沒有發(fā)生_，故化學(xué)平衡_移動(dòng)；恒溫、恒壓時(shí)，通入稀有氣體，壓強(qiáng)不變，但由于原混合物各成分的濃度均_，相當(dāng)于_了體系的壓強(qiáng)，故化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)_的方向移動(dòng)。變化不減小減小增大3溫度。吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)不升高溫度，平衡向_方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向_方向移動(dòng)。4催化劑。使用催化劑，因其能同等倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率，平衡_移動(dòng)。溫度壓強(qiáng)濃度減弱這種改變?nèi)?、勒夏特列原?內(nèi)容：如果改變影響平衡的條件之一(如_、_或_)，平衡將向著能夠_的方向移動(dòng)。動(dòng)態(tài)2適用：該原理適用于化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等_平衡。原理的適用范圍是只有一個(gè)條件變化的情況(溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度)，當(dāng)多個(gè)條件同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，情況比較復(fù)雜。減弱減弱抵消超越3平衡移動(dòng)的結(jié)果只能_外界條件的變化，如升高溫度時(shí)，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；增加反應(yīng)物濃度，平衡向反應(yīng)物濃度減小的方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)等。這種“_”并不能_外界條件的變化，更不會(huì)“_”這種變化。不需要高能低能有序無序四、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1自發(fā)過程。(1)含義：在一定條件下，_借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程。(2)特點(diǎn)：體系趨向于從_狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開狀態(tài)( 體系對(duì)外部做功或釋放熱量) 。在密閉條件下，體系有從_轉(zhuǎn)變?yōu)開的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。2化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)。學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述錯(cuò)誤的是( 自主測(cè)評(píng) 1(2014 年上海卷)只改變一個(gè)影響因素，平衡常數(shù)K 與化)。AK 值不變，平衡可能移動(dòng)BK 值變化，平衡一定移動(dòng)C平衡移動(dòng)，K 值可能不變D平衡移動(dòng)，K 值一定變化. .解析：K 值代表化學(xué)平衡常數(shù)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，K 值不變只能說明溫度不改變，但是其他條件也可能發(fā)生改變，平衡也可能發(fā)生移動(dòng)，A 項(xiàng)正確；K 值變化，說明反應(yīng)的溫度一定發(fā)生了變化，因此平衡一定移動(dòng)，B 項(xiàng)正確；平衡移動(dòng)，溫度可能不變，因此 K 值可能不變，C 項(xiàng)正確；平衡移動(dòng)，溫度可能不變，因此 K 值不一定變化，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D2(2013 年山東卷)對(duì)于反應(yīng) CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H0，在其他條件不變的情況下()。A加入催化劑，改變了反應(yīng)的途徑，反應(yīng)的H 也隨之改變B改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量不變C升高溫度，反應(yīng)速率加快，反應(yīng)放出的熱量不變D若在原電池中進(jìn)行，反應(yīng)放出的熱量不變解析：反應(yīng)的H大小只取決于反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)與反應(yīng)條件，而和反應(yīng)是否使用催化劑、反應(yīng)途徑無關(guān)，A 錯(cuò)誤；該反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的總體積不變，因此改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量不變，B 正確；升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，反應(yīng)放出熱量減小，C 錯(cuò)誤；在原電池中，能量轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而不再是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，D 錯(cuò)誤。答案：B分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是(3(2015年天津卷)某溫度下，在 2 L 的密閉容器中，加入1 mol X(g)和 2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：X(g)m Y(g)3Z(g)，平衡時(shí)，X、Y、Z 的體積分?jǐn)?shù)分別為 30%、60%、10%。在此平衡體系中加入 1 mol Z(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z 的體積)。Am2B兩次平衡的平衡常數(shù)相同CX 與 Y 的平衡轉(zhuǎn)化率之比為 1 1D第二次平衡時(shí)，Z 的濃度為 0.4 molL1. . .時(shí)n(Z)0.4mol，因此c(Z)0.4mol2L0.2molL1。解析：根據(jù)題意，在此平衡系中加入1 mol Z(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z 的體積分?jǐn)?shù)不變，反應(yīng)又是在恒溫恒容條件下進(jìn)行的，說明此平衡為等效平衡，根據(jù)恒溫恒容條件下等效平衡的原理，反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)相等，因此 m2；平衡常數(shù)的變化只與溫度的變化有關(guān)，此反應(yīng)是在恒溫條件下進(jìn)行的，故兩次平衡的平衡常數(shù)相同；平衡轉(zhuǎn)化率等于變化量跟起始量之比，根據(jù)三段式原理，X 與 Y 的變化量是1 2 關(guān)系，而題目中給定的X 與 Y 起始量也是1 2 關(guān)系，因此X 與Y 的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1 1；第二次加入1 mol Z，相當(dāng)于起始只加入4 mol Z 然后達(dá)到化學(xué)平衡，根據(jù)體積分?jǐn)?shù)可得出平衡答案：D4(2015 年四川雅安中學(xué)檢測(cè))某溫度下，在一容積可變的恒壓密閉容器里，反應(yīng) 3A(g)B(g)3C(g) 達(dá)到平衡時(shí)，A、B 和 C 的物質(zhì)的量分別為 6 mol、2 mol、6 mol。在保持溫度和壓強(qiáng)不變的情況下，下列說法正確的是()。A將 A、B、C 各減少 1 mol，C 的百分含量減少B充入 A、B、C 各 2 mol，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)C充入 1 mol A，C 的體積分?jǐn)?shù)增加D充入 1 mol 氦(He 與容器中氣體不反應(yīng))，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)解析：該反應(yīng)是一個(gè)體積增大的反應(yīng)，在恒溫恒壓條件下，根據(jù)平衡狀態(tài)時(shí)物質(zhì)的量之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系，將A、B、C 各減少1 mol，B 物質(zhì)減少的比例更多，平衡正向移動(dòng)，C 的百分含量增加；同理，充入A、B、C 各2 mol，B 物質(zhì)加入的比例更多，平衡將向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；該反應(yīng)的反應(yīng)物只有一種物質(zhì)，在恒溫恒壓條件下，可達(dá)到等效平衡，所以充入1 molA，C 的體積分?jǐn)?shù)不變；恒溫恒壓條件下，充入1 mol 氦，相當(dāng)于體積增加壓強(qiáng)減小，平衡將向正反應(yīng)方向移。答案：D5(2015 年新課標(biāo)卷)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中 加 MnO2 和 H2SO4 ， 即可得到 I2 ， 該 反 應(yīng) 的 還 原 產(chǎn) 物 為_。t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(3)已知反應(yīng) 2HI(g)H2(g)I2(g)的H11 kJmol1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收 436kJ、151 kJ 的能量，則 1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_kJ。(4)Bodensteins 研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)I2(g)在 716 K 時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) x(HI)與反應(yīng)時(shí)間 t 的關(guān)系如下表：_(以K和k正表示)。若k正0.0027 min1，在t40 min根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù) K 的計(jì)算式為_。上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為 v(正)k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為 v(逆)k逆x(H2)x(I2)，其中 k正、k逆為速率常數(shù)，則 k逆為時(shí)，v(正)_ min1。由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到 v(正)x(HI)和 v(逆)x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(填字母)。答案：(1)MnSO4(2)4.7107(3)299(4)0.1080.1080.7842k正K1.95103 AE考點(diǎn)一考向考向1化學(xué)平衡移動(dòng)外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響例1 對(duì)可逆反應(yīng) 2A(s)3B(g)C(g)2D(g)Hv(逆)；加入催化劑，B 的轉(zhuǎn)化率提高。ABCD解析：A 是固體，其量的變化對(duì)平衡無影響；增大B 的濃度，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，v(正)v(逆)；升高溫度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，故增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，但v(正)、v(逆)都增大；催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，B 的轉(zhuǎn)化率不變。答案：B方法技巧解答平衡移動(dòng)過程分析題的思維模型。分析反應(yīng)特點(diǎn) 分析反應(yīng)容器分析平衡移動(dòng)原理綜合分析判斷是否有氣體參加是否有固體或純液體參加Vg 是否為零H 變化情況恒溫恒容恒溫恒壓溫度的影響壓強(qiáng)的影響濃度的影響平衡正向移動(dòng)平衡逆向移動(dòng)平衡不移動(dòng)考向考向2化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用例2下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述，可用勒夏特列原理來解釋的是()。A使用鐵作催化劑，可提高合成氨的轉(zhuǎn)化率B高壓比常壓條件更有利于合成氨的反應(yīng)C500 比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)D合成氨時(shí)采用循環(huán)操作，可提高原料的利用率解析：催化劑只能改變反應(yīng)途徑，不能影響平衡的移動(dòng)；高壓有利于合成氨反應(yīng)的平衡右移；采用高溫會(huì)使合成氨反應(yīng)的平衡左移，但此溫度下催化劑的活性較高，只是為了加快反應(yīng)的速率，不能用勒夏特列原理來解釋；循環(huán)操作與平衡移動(dòng)沒有直接關(guān)系。答案：B方法技巧化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。(1)調(diào)控反應(yīng)：根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的條件以及化學(xué)平衡移動(dòng)原理，可調(diào)控工業(yè)反應(yīng)使之效益最大化。如合成氨工業(yè)中加入催化劑提高反應(yīng)速率，溫度控制在 500 左右，既考慮了反應(yīng)速率又兼顧了催化劑的活性的最佳溫度，充入過量N2 以提高 H2 的轉(zhuǎn)化率等。(2)判斷物質(zhì)狀態(tài)：由壓強(qiáng)的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。(3)判斷反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)：由壓強(qiáng)的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷化學(xué)方程式中某氣體物質(zhì)的計(jì)量數(shù)或反應(yīng)物和生成物之間的計(jì)量數(shù)的大小關(guān)系。(4)判斷H：由溫度的改變，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷正反應(yīng)或逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。【考點(diǎn)練透】1在恒容密閉容器中，反應(yīng)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0 達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列說法正確的是()。A升高溫度，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增加，平衡逆向移動(dòng)B升高溫度，可提高 CO2 轉(zhuǎn)化率C增加 H2 的濃度，可提高 CO2 轉(zhuǎn)化率D改用高效催化劑，可增大反應(yīng)的平衡常數(shù)解析：升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡逆向移動(dòng)，降低CO2 轉(zhuǎn)化率；改用高效催化劑，可增大反應(yīng)速率，但平衡常數(shù)不變。答案：C2向絕熱恒容密閉容器中通入SO2 和NO2，一定條件下使反應(yīng) SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是()。A反應(yīng)在 c 點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B反應(yīng)物濃度：a 點(diǎn)小于 b 點(diǎn)C反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量Dt1t2 時(shí)，SO2 的轉(zhuǎn)化率：ab 段小于 bc 段解析：c 點(diǎn)v(正)最大，但不一定達(dá)到平衡； a 點(diǎn)反應(yīng)物的濃度大于b 點(diǎn)的反應(yīng)物濃度；反應(yīng)初始階段，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸加快，說明體系溫度逐漸升高，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；由于bc 段v(正)大于ab 段，故bc 段SO2 的轉(zhuǎn)化率大于ab 段。答案：DI3 (aq)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖，下列說法錯(cuò)誤的是(3碘單質(zhì)難溶于水卻易溶于 KI 溶液。碘水中加入 KI 溶液發(fā)生反應(yīng)：I2(aq)I(aq)。A上述正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B上述體系中加入苯，平衡不移動(dòng)C可運(yùn)用該反應(yīng)原理除去硫粉中少量的碘單質(zhì)D實(shí)驗(yàn)室配制碘水時(shí)，為增大碘單質(zhì)的溶解度可加入適量 KI 溶液. .解析：根據(jù)圖可知，升高溫度，平衡常數(shù)逐漸減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；碘單質(zhì)在水中的溶解度不大易溶于苯，苯能從水溶液中萃取出I2，上述體系中加入苯，水層中碘的濃度減小，平衡逆向移動(dòng)；根據(jù)信息知，碘單質(zhì)易溶于碘化鉀溶液而硫單質(zhì)不溶于碘化鉀溶液，可運(yùn)用該反應(yīng)原理除去硫粉中少量的碘單質(zhì)；實(shí)驗(yàn)室配制碘水時(shí)，加I3 (aq)入適量KI 溶液，增大了碘離子濃度，I2(aq)I(aq)的平衡右移，碘單質(zhì)的溶解度增大。答案：B考點(diǎn)二化學(xué)平衡原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用例3(2014年新課標(biāo)卷，節(jié)選)乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。(1)已知：甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H123.9 kJmol1H2甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)29.1 kJmol1H3 乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)50.7 kJmol1則乙烯氣相直接水合反應(yīng) C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)的H_kJmol1。與間接水合法相比，氣相直接水合法的優(yōu)點(diǎn)是_。(2)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系其中 n(H2O)n(C2H4)1 1。列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中 A 點(diǎn)的平衡常數(shù) Kp_(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序?yàn)開，理由是_。氣相直接水合法常用的工藝條件為磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度 290 、壓強(qiáng) 6.9 MPa，n(H2O)n(C2H4)0.6 1，乙烯的轉(zhuǎn)化率為 5%，若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有_、_。的量共為2n20%n，則平衡時(shí)乙醇的分壓為，Kp解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，用即得所求的熱化學(xué)方程式，由此可得到H45.5 kJmol1。(2)A 點(diǎn)時(shí)，乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率為20%，設(shè)開始時(shí)乙烯、水的物質(zhì)的量均為n，平衡時(shí)總壓為 p(由圖象知p7.85 MPa)，平衡時(shí)乙醇的物質(zhì)的量為20%n，乙烯、水的物質(zhì)的量均為80%n，混合氣體的物質(zhì)20%np2n20%n，乙烯、水的分壓均為80%np2n20%np(C2H5OH)p(C2H4)p(H2O)，代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求得Kp0.07。該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，相同溫度下，增大壓強(qiáng)平衡向右移動(dòng)，乙烯的轉(zhuǎn)化率增大，對(duì)照題圖可以得出 p1p2p3p3p2p1污染小、腐蝕性小等該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，相同溫度下，壓強(qiáng)升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高將產(chǎn)物乙醇液化移去增加 n(H2O)n(C2H4)方法技巧(1)化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則。從化學(xué)反應(yīng)速率分析，既不能過快，又不能太慢。從化學(xué)平衡移動(dòng)分析，既要注意外界條件對(duì)速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性。從原料的利用率分析，增加易得廉價(jià)原料，提高難得高價(jià)原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本。從實(shí)際生產(chǎn)能力分析，如設(shè)備承受高溫、高壓能力等。注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制。(2)平衡類問題需綜合考慮的幾個(gè)方面。原料的來源、除雜，尤其考慮雜質(zhì)對(duì)平衡的影響。原料的循環(huán)利用。產(chǎn)物的污染處理。產(chǎn)物的酸堿性對(duì)反應(yīng)的影響。氣體產(chǎn)物的壓強(qiáng)對(duì)平衡造成的影響。改變外界條件對(duì)多平衡體系的影響。【考點(diǎn)練透】4(2015 年廣東卷，節(jié)選)用O2 將 HCl 轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如下圖所示的催化循環(huán)實(shí)現(xiàn)。(1)新型 RuO2 催化劑對(duì)上述 HCl 轉(zhuǎn)化為Cl2 的總反應(yīng)具有更好的催化活性，實(shí)驗(yàn)測(cè)得在一定壓強(qiáng)下，總反應(yīng)的 HCl 平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的 HCl-T 曲線如下圖，則總反應(yīng)的 H_0(填“”“”或“”)；A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(A)與 K(B)中較大的是_。在上述實(shí)驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大，畫出相應(yīng)HCl-T曲線的示意圖，并簡(jiǎn)要說明理由：_。下列措施中，有利于提高HCl 的有_(填字母序號(hào))。A增大 n(HCl)C使用更好的催化劑B增大 n(O2)D移去 H2O(2)一定條件下測(cè)得反應(yīng)過程中 n(Cl2)的數(shù)據(jù)如下：計(jì)算 2.06.0 min 內(nèi)以HCl 的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)速率(以 molmin1 為單位，寫出計(jì)算過程)。t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/103 mol01.83.75.47.2(3)Cl2 用途廣泛，寫出用 Cl2 制備漂白粉的化學(xué)方程式：_。答案：(1)K(A) 見下圖增大壓強(qiáng)，平衡右移，HCl 增大，相同溫度下，HCl 的平衡轉(zhuǎn)化率比之前實(shí)驗(yàn)的大BD5(2015 年浙江卷，節(jié)選)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng)：(1)工業(yè)上，通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為 1 9)，控制反應(yīng)溫度 600 ，并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了 H2 以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下：摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，解釋說明該事實(shí)：_。控制反應(yīng)溫度為 600 的理由是_。(2)某研究機(jī)構(gòu)用 CO2 代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝乙苯二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變，與摻水蒸氣工藝相比，在相同的生產(chǎn)效率下，可降低操作溫度；該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng)：CO2H2=COH2O，CO2C=2CO。新工藝的特點(diǎn)有_(填序號(hào))。CO2 與 H2 反應(yīng)，使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移不用高溫水蒸氣，可降低能量消耗有利于減少積炭有利于 CO2 資源利用答案：(1)正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加，加入水蒸氣稀釋，相當(dāng)于起減壓的效果600 時(shí)，乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低，反應(yīng)速率慢，轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，選擇性下降，高溫還可能使催化劑失活，且能耗大(2)考點(diǎn)三化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向例4(2015年湖南常德檢測(cè))熵變、焓變可作為反應(yīng)過程進(jìn)行方向的判據(jù)，下列反應(yīng)一定有自發(fā)傾向的是()。AH0BH0S0CH0 S0S0S0 時(shí)，GHTS0，反應(yīng)一解析：當(dāng)H0定有自發(fā)進(jìn)行的傾向。答案：A方法技巧化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)。(1)焓判據(jù)：放熱過程中體系能量降低，H0，反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。但有些熵減的過程也能自發(fā)進(jìn)行，故只用熵變來判斷反應(yīng)方向也不全面。(3)復(fù)合判據(jù)：在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)果，反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù)為GHTS。 0 時(shí)，反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行當(dāng)GHTS 0 時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 0 時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行6. 下列有關(guān)說法不正確的是(【考點(diǎn)練透】)。A反應(yīng) NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H0BCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的H0，S0D常溫下，反應(yīng) C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H0. . .解析：A項(xiàng)，根據(jù)該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)可知，該反應(yīng)的S0,該反應(yīng)S0，H0；C項(xiàng)，該反應(yīng)吸熱，H0，反應(yīng)物為液體，有氣態(tài)物質(zhì)生成，所以S0；D項(xiàng)，該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，則HTS0，又因?yàn)榉磻?yīng)熵增即S0，則可判斷H0。答案：B7(1)(2013年天津卷節(jié)選)汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去 CO：2CO(g)=2C(s)O2(g)，已知該反應(yīng)的H0，簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)：_。(2)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的 NO 會(huì)破壞臭氧層?？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的 NO 和 CO 轉(zhuǎn)變成 CO2 和 N2，化學(xué)方程式如下：2NO2CO2CO2N2。反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的H_0(填“”“”或“”)。解析：(1)2CO(g)=2C(s)O2(g)，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)。根據(jù)GHTS，G0,不能實(shí)現(xiàn)。(2)該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行說明H0。答案：(1)該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行(2)合成氨條件的選擇1化工生產(chǎn)選擇適宜條件的原則。(1)對(duì)于任一可逆反應(yīng)，增大反應(yīng)物濃度，能提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。故生產(chǎn)中常使廉價(jià)易得的原料適當(dāng)過量，以提高另一原料的利用率，如氮?dú)馀c氫氣的配比為 1.07 3。(2)對(duì)于氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，增大總壓使平衡向增大生成物的方向移動(dòng)。但壓強(qiáng)太大，動(dòng)力消耗，設(shè)備要求、成本增高，故必須綜合考慮。(3)對(duì)于放熱反應(yīng)，升溫提高反應(yīng)速率，但轉(zhuǎn)化率降低，若溫度太低，反應(yīng)速率又太慢，故需使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。?duì)于吸熱反應(yīng)，升溫加快反應(yīng)速率，又能提高轉(zhuǎn)化率，但要避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解。(4)使用催化劑可大大提高反應(yīng)速率且不影響化學(xué)平衡，但使用時(shí)必須注意其活性溫度范圍，且防止催化劑“中毒”，延長(zhǎng)使用壽命。2合成氨適宜條件的選擇。(1)選擇依據(jù)：從提高反應(yīng)速率的角度分析，提高反應(yīng)溫度、使用催化劑、適當(dāng)提高氮?dú)浔?；從平衡移?dòng)的角度分析，降低溫度、提高壓強(qiáng)和適時(shí)分離反應(yīng)產(chǎn)物氨；從實(shí)際生產(chǎn)的角度分析，溫度和壓強(qiáng)要與生產(chǎn)實(shí)際相適應(yīng)。(2)選擇原則：能加快反應(yīng)速率；提高原料的利用率；提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量；對(duì)設(shè)備條件要求不能太高。(3)合成氨的適宜條件：使用催化劑；適宜的壓強(qiáng)：21075107 Pa；適宜的溫度：500 左右；及時(shí)分離出氨和及時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃?。?恒溫下，將 a mol N2 與 b mol H2 的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。(1)若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻 t 時(shí)，nt(N2)13 mol，nt(NH3)6 mol，a_。(2)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，其中 NH3 的含量(體積分?jǐn)?shù))為 25%。平衡時(shí) NH3 的物質(zhì)的量是_mol。(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比(寫出最簡(jiǎn)整數(shù)比，下同)n(始)n(平)_。(4)原混合氣體中，ab_。(5)達(dá)到平衡時(shí)，N2 和 H2 的轉(zhuǎn)化率之比，(N2)(H2)_。(6)平衡混合氣體中，n(N2)n(H2)n(NH3)_。解析：(1)由反應(yīng)的化學(xué)方程式得知，反應(yīng)的N2 和生成NH3的物質(zhì)的量之比為1 2，設(shè)反應(yīng)的N2 的物質(zhì)的量為x mol。由x 61 2 解得 x3，a13316。(2)n平(NH3)716.8 L22.4 L mol125%32 mol25%8 mol。(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g) n總起始量/mol轉(zhuǎn)化量/mol平衡量/molaxaxb3xb3x02x2xab322x320.25，解得 x4。由關(guān)系式 axb3x2x32，求得 b24，所以n(始)n(平)(ab) 325 4。ab16242 3，n(NH3)(ax)(b3x)2x12128332。(4)2 3(5)1 2答案：(1)16 (2)8 (3)5 4(6)3 3 2