1、第三节 化学平衡 【基础知识】1在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时， ，这时的状态也就是在给定条件下，反应达到了“限度”。对于可逆反应体系，我们称之为 状态。2如果 ，平衡就向着 方向移动，这就是著名的勒夏特列原理。3催化剂能够 ，因此它对化学平衡的移动没有影响。4对于一般的可逆反应，mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K= 。K只受 影响，与 无关。【巩固练习】1下列说法正确的是（ ）A可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态C在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反
2、应方向移动D在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态2一定条件下的反应：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g) H 0，达到平衡后，下列情况使PCl5分解率降低的是（ ）A温度、体积不变，充入氩气 B体积不变，对体系加热C温度、体积不变，充入氯气 D温度不变，增大容器体积3在一定条件下，发生CO（g）NO2（g） CO2（g）NO（g）H 0 达到平衡后，升温,混合气体的（ ）不变 A 密度 B颜色 C压强 D. 总物质的量5在一密闭容器中进行如下反应：2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol
3、/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能存在的数据是（ ）ASO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/LBSO2为0.25mol/L CSO2、SO3均为0.15mol/LDSO3为0.4mol/L6氙气和氟气在一定条件下可反应达到平衡：Xe(g)+2F2(g)XeF4(g) H =218kJ/mol。下列变化既能加快反应速率又能使平衡向正反应方向移动的是（ ）A 升高温度 B减压 C加压 D适当降温7下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是（ ） A氯水中有下列平衡Cl2+H2OHCl + HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅 B对2HI(g)H2(g)+I2(g)，平衡体系增
4、大压强可使颜色变深 C反应CO+NO2CO2+NO H 0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取降低温度的措施ZX或Y0t1t2t3tZ8有一处于平衡状态的反应：X(s)3Y(g) 2Z(g)，H0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是（ ）高温 低温 高压 低压 加催化剂 分离出ZAB CD9现有反应X(g)+Y(g) 2Z(g)，H0。右图表示从反应开始到t1 s时达到平衡，在t2 s时由于条件变化使平衡破坏，到t3 s时又达平衡。则在图中t2 s时改变的条件可能是（ ）A增大了X或Y的浓度 B增大压强C增大Z的浓度D升高温度10接触
5、法制硫酸通常在400500、常压和催化剂的作用下，用SO2与过量的O2反应生成SO3。2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) ；H 0，在一定条件下达到平衡后，分别采取下列措施（填“增大”、“减小”或“不变”）：（1）降低温度，Cl2的转化率 ；v正 ；（2）保持容器体积不变，加入He，则HCl的物质的量 。（3）保持容器压强不变，加入He，则O2的体积分数 ；（4）若温度和体积不变，反应从Cl2和H2O开始至平衡，在这个变化过程中，容器内气体的密度 ，相对分子质量 。20某温度下：A + B2C，反应达到平衡状态。（1）如果A为气体，且增大压强时，通过平衡移动使A的平衡浓度增大，则B为 （
6、填状态），原因是 。（2）如果减少或增加B物质的量，平衡不移动，则B是 （填“状态”）。（3）如果升温，C的平衡浓度降低，此反应的逆反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。21在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0 反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如下图：（1）根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)为 。（2）该反应的化学平衡常数表达式K 。（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为 。A0.20 mol/L
7、B0.12 mol/L C0.10 mol/L D 0.08 mol/L（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡_移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”），化学平衡常数_（填“增大”、“减小”或“不变”）。空气氮 气氢气气氨 气 气铂铑网一氧化氮 气吸收塔空气硝酸（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3的浓度约为0.25 mol/L），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲22工业生产硝酸的流程图如下请回答下列问题：（1）写出硝酸在工农业生产中的重要作用 （任写一条）。（2）已知N2(g
8、) + 3H2(g) 2NH3(g) ； H 92.4kJmol1。请回答：t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如右图所示。图中tl 时引起平衡移动的条件可能是 。 其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时 间是 。温度为T 时，将2a mol H2和a mol N2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50。则该反应的化学平衡常数的数值为 。（3）氨催化氧化的化学方为 ，该反应是放热反应，当温度升高时，反应的化学平衡常数K值_（增大、减小、无影响）。（4）工业上常用纯碱溶液来
9、吸收硝酸厂尾气中的二氧化氮，吸收产物中有亚硝酸钠、硝酸钠和二氧化碳，该化学方程为 ；还可以利用氢气在催化剂下把氮的氧化物还原为 和水。23反应A(g)+B(g)C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。 （1）该反应是_反应(填“吸热”“放热”)；（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率_(填“增大”“减小”“不变”)，原因是 ；（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响? ，原因是 。（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_，E2_(填“增大”、“减小”、“不变”)。【能力提升】24红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和P
10、Cl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1mol产物的数据)。根据上图回答下列问题：（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方H程式 。（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热H化学方程式 ，上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率1等于_；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为2，2_1(填“大于”、“小于”或“等于”)。（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是_。（4）P和Cl2分两步反
11、应生成1molPCl5的H3_，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的H 4_H 3(填“大于”、“小于”或“等于”)。（5）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是_。 图错了 王hj25工业生产硝酸铵的流程图如下图。请回答：（1） 已知 ：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) （2） H92 kJmol1。 在500、2.02107Pa和铁催化条件下向一 密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后，放出的热量_(填“”“=)92.4kJ， 理由是 。为有效提高氢气的转化率，实际生产中宜采取的措施有 。A降低温度 B最适合催化剂活性的适当高温 C增大压强D降低压
12、强 E循环利用和不断补充氮气 F及时移出氨（2）已知铂铑合金网未预热也会发热。写出氨催化氧化的化学方程式： ，该反应的化学平衡常数表达式K= ，当温度升高时，K值 （增大、减小、无影响）。（3）在一定温度和压强的密闭容器中，将平均相对分子质量为8.5的H2和N2混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均相对分子质量为10，请计算此时H2的转化率（写出计算过程）：答案：第三节 化学平衡1B 2C 3B 4A 5B 6C 7B 8C 9D 10BD 11AB 12C13B 14D 15AC 16D 17A 18C 19（1）减小，减小（2）不变（3）增大（4）不变，减小20（1）固体或液体，
13、压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，向逆反应方向移动，则方程式中反应物的气体的物质的量之和应该小于2 （2）固体或液体 （3）吸热21（1） 0.025 mol/Lmin （2） 略 （3） A、C （4） 向正反应方向 不变（5）22（1）化肥、有机化工（染料、制药、照相材料、颜料、塑料、合成纤维）或者国防工业（炸药）；（2）增大压强 t2-t3 4/a2 （3）4NH3+5O2 4NO+6H2O，减小。（4）2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2 氮气23（1）放热。（2）减小；该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动。（3）不影响；催化剂不改变平衡的移动
14、。 （4）减小、减小。24（1）P(s)Cl2(g)=PCl3(g)；H306kJmol1。 (2)PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)；H93kJmol1。25；大于。 (3)两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解。(4)399kJmol1；等于。25（1） 在1atm和298K条件下，1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气，放出92.4kJ热量，该反应为可逆反应，反应物不能全部变为生成物；又因为反应温度为500，所以放出的热量小于92.4kJ； CEF（2）4NH3+5O2 4NO+6H2O K=减小（因为氨的催化氧化反应是放热反应，所以升高温度K会减小）（3）设充入气体总量为1mol，氮气为xmol，则氢气为（1x）mol。则有： 28x+2(1-x)=8.5（或用十字交叉法）解得：N2：x=0.25mol H2：1mol-0.25mol=0.75mol 又设平衡时N2转化ymol，则： N2 + 3H2 2NH3 起始 0.25mol 0.75mol 0 变化 y mol 3ymol 2ymolmolmolmol 平衡 (0.25-y)mol (0.75-3y)mol 2ymolmolmolmolmolmol则有： 解得：y=0.075mol 则氢气的转化率为：