[33138074]突破09 化学平衡图像说理题(一)——温度、压强对平衡的影响-备战2022年高考化学《反应原理综合大题》逐空突破系列.docx

1、化学平衡图像说理题(一) 温度、压强对平衡的影响【知识点归纳】一、影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡的影响(1)结论：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动 增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向逆反应方向移动(2)微点拨：由于纯固体或纯液体的浓度为常数，改变纯固体或纯液体的量并不会影响v正 、v逆 的大小，所以化学平衡不移动。例：反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)增加或移去一部分炭固体，化学平衡不移动在溶液中进行，如果稀释溶液(加水)，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正 减小，v逆 也减小，但减小的程度不同，总的结果是使化学平衡

2、向反应方程式有关化学计量系数之和大的方向移动2、压强对化学平衡的影响(1)结论：当其他条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动，体积相等的气体反应，压强改变，化学平衡不移动(2)微点拨：固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，如果平衡混合物都是固体或液体 ，改变压强不能使化学平衡移动3、温度对化学平衡的影响(1)结论：当其他条件不变时，升高温度化学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度化学平衡向放热反应的方向移动(2)微点拨：任意可逆的化学平衡状态，都能受温度的影响而使化学平衡发生移动4、催化剂对化学平衡的影响(1)

3、结论：催化剂能同等程度地增加正反应速率和逆反应速率，因此它对化学平衡的移动没有影响。即：催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物含量；但可以改变达到平衡的时间5、“惰性气体”对化学平衡移动的影响(1)恒温、恒容下，加“惰气”，各反应物、生成物的浓度均未改变，V正、V逆均不变，故化学平衡不发生移动(2)恒温、恒压下加入“惰气”，容器体积增大，V正、V逆均减小，等效于降压，故化学平衡向气体总体积增大的方向移动二、掌握三类平衡移动图像：反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，mnpq，且H01、速率时间图注意断点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

4、增大；t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快；t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小；t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大2、转化率(或含量)时间图先拐先平甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；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；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3、恒压(温)线定一议二分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即：为等

5、压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响【答题模板及剖析】恒压线(恒温线)答题策略叙特点(反应特点或容器特点)变条件定方向得结论(或结果)答题模板该反应的正反应是气体分子数减小(或增大)的反应，当温度一定时，增大压强，平衡正向移动，因此(得结论)经典例题乙烯气相水合反应的热化学方程式为C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)H45.5 kJmol1，下图是乙烯气相水合法制乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系其中n(H2O)n(C2H4)11。图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为_，理由是_标注答案p1p2p3p4，反应正方向是分子数减少的反应，相同温度下，压强升高乙

6、烯转化率提高【真题感悟】1、2018全国卷节选 F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=时，N2O4(g)完全分解)：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1已知：N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g) H =53.1kJmol1若提高反应温度至35，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)_63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_2、2018北京卷节

7、选 对反应：3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4 (l)+S(s) H2=254 kJmol1，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2_p 1(填“”或“”)，得出该结论的理由是_3、2015全国卷II节选 甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3(1)图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关

8、系的曲线为 (填曲线标记字母)，其判断理由是 (2)合成气的组成n（H2）/n（CO+CO2）2.60时，体系中的CO平衡转化率（）与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”)，其原因是 ；图2中的压强由大到小为_ ，其判断理由是_ 4、2015北京卷节选 反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) H=+550kJ/mol它由两步反应组成：iH2SO4(l)=SO3(g) +H2O(g) H=+177kJ/mol iiSO3(g)分解L(L1、L2)，X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化

9、关系。X代表的物理量是 判断L1、L2的大小关系，并简述理由 5、2015浙江卷节选 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：H2(g)H124 kJmol1，工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19)，控制反应温度600 ，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)变化如图：(1)掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实_【经典训练】1、在密闭容器中充入一定量H2S，发生反应2H2S(g)2H2(g)S2(g)H169.8 kJmol1。下图为H2S气体的平

10、衡转化率与温度、压强的关系。(1)图中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为_，理由是_ _(2)该反应平衡常数大小：K(T1)_(填“”“”或“”)K(T2)，理由是_2、已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为：2CO2(g)6H2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)H0。(1)图1、图2分别是CO2的平衡转化率随压强及温度的变化关系，已知m为起始时的投料比，即m图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为_，判断依据是_ _图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为_，判断依据是_3、在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变

11、深。回答下列问题：(1)100时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。T 100(填“大于”“小于”)，判断理由是 (2)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是 4、二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃科，以CO和氢气为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应：编号热化学方程式化学平衡常数工艺中反应和反应分别在不同的反应器中进行，无反应发生。该工艺中反应的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是_5、科学家研究出了一种高效催化剂，可以将CO和NO2

12、两者转化为无污染气体，反应方程式为：2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g) H”“”或“”), 理由是_14、容积均为1 L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器。相同温度下，分别充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H 反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4 的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大 2、(1)a；反应为放热反应，平衡常数应随温度升高变小(2)减小；升高温度时，反应为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增

13、大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3P2P1；相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高4、压强L2L1 2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）H=+196kJ/mol,压强一定时，温度升高，平衡转化率增大5、正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果【经典训练】1、(1)p1p2p3该反应的正反应是气体分子数增大的反应，其他条件不变时，减小压强使平衡正向移动，H2S的平衡转化率增大，由图像上看，相同温度，p1条件下H2S的平衡转化率最大，

14、p3条件下H2S的平衡转化率最小(2)T2T1正反应放热，升高温度平衡逆向移动，温度越高，CO2的平衡转化率越小，所以T3T2T1m1m2m3保持n(CO2)不变，增大n(H2)，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，所以m1m2m33、（1）大于；反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高（2）逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动解析：（1）根据题意知，改变反应温度为T后，c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，即平衡向正反应方向移动，又反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故为温度升高，T大于1000C，答案为：大于；反应正方向吸热，反应向

15、吸热方向进行，故温度升高；（2）温度为T时，反应达平衡，将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动，即向逆反应方向移动，答案为：逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动。4、反应消耗了反应中的产物，使反应的化学平衡向正反应方向移动，从而提高了的产率 解析：新工艺中的发生提高了CH3OCH3的产率，是因反应能消耗反应中的产物水，从而使反应的平衡右移，故能提高CH3OCH3的产率，故答案为：反应消耗了反应中的产物H2O，使反应的化学平衡向正反方应向移动，从而提高了CH3OCH3的产率。5、减小 若温度降低，体

16、积不变，根据阿伏伽德罗定律，总压强减小；同时，降低温度，由于反应放热，所以平衡朝正方向移动，容器内分子数减少，总压强也减小 解析：降低温度，分子运动速率减慢，对容器的碰撞次数减小，压强降低；同时该反应的正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，导致体系内气体分子数减小，所以总压强也会减小。6、将分离出的H2重新通入容器中，平衡正向移动，Se的转化率提高 解析：将平衡混合气通入气体液化分离器气体H2Se转化为液体H2Se，并将分离出的H2重新通入反应容器，会增大反应物中H2的浓度，平衡正向移动，Se的转化率提高，故答案为：将分离出的H2重新通入容器中，平衡正向移动，Se的转化率提高。7、该反应是

17、放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行 解析：应用反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行，所以NO的分解率降低。8、小于 温度降低，体积不变，总压强降低，NO2二聚为放热反应，温度降低，平衡右移，体系中气体物质的量减少，总压强降低 解析：若降低反应温度至T2，则NO(g)与O2(g)完全反应后体系压强p(T2)小于26.9kPa，原因是温度降低，体积不变，总压强降低，NO2二聚为放热反应，温度降低，平衡右移，体系中气体物质的量减少，总压强降低。9、(1)CaSCaS3CaSO4高温,4CaO4SO2(2)作催化剂两种情况下反应均达到平衡状态，催化剂CaCl2不改变平衡状态

18、(3)CO2高温下与过量C反应生成CO，使气体总体积增大(或部分转化为其他含S物质)解析：(1)由图示可知，在低于800 时，还原的主要产物为CaS，在高于800 时，得到的主要产物为CaO，则此时是CaS与CaSO4反应生成CaO。(2)由图2可看出，在高于1 200 时，加入CaCl2与不加入CaCl2时CaSO4的转化率相同，但较低温度下加入CaCl2时转化率高，故CaCl2的作用为催化剂。(3)当C/S值大于0.7时，原料中的还原剂C的含量增加，则高温下过量的C与CO2发生反应CO2C高温,2CO，从而使得气体总体积增大。10、温度升高到710K时，反应达到平衡状态，由于该反应是放热反

19、应，升高温度，平衡逆向移动，氮氧化物转化率降低 11、(1)0.25如图所示(2)在200 时，乙烷的生成速率比乙烯的快在600 后，乙烯开始分解为碳和氢气解析：(1)设平衡时转化的CH4的物质的量为2x mol，根据三段式法进行计算：2CH4(g)C2H4(g)2H2(g)起始/mol 1 0 0转化/mol 2x x 2x平衡/mol 12x x 2x则100%20.0%，解得x0.25，则平衡时CH4、C2H4、H2的物质的量浓度分别为0.50 molL1、0.25 molL1和0.50 molL1，则K0.25。该反应为吸热反应，升高温度，CH4的平衡转化率增大；该反应为气体分子数增大

20、的反应，温度相同时增大压强，CH4的平衡转化率降低，据此画出图像。(2)题图中200 时乙烷的量比乙烯多，这是因为该条件下乙烷的生成速率比乙烯的快。在600 后，乙烯的体积分数减少，主要是因为乙烯发生了分解反应。12、不是温度越高化学反应速率越快；升高温度，反应逆向移动、催化剂活性降低解析：温度为470 K时，图中P点不是处于平衡状态。在490 K之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是温度越高化学反应速率越快；490 K之后，甲醇产率下降的原因是升高温度，反应逆向移动、催化剂活性降低13、，由图可知，随着温度升高，K2增大，则H20，根据盖斯定律又得H3H1H2，所以H1H3。14、03 s内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响15、1 050 kPa前反应未达平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，NO2转化率提高50%解析：根据示意图，1 050 kPa前，反应未达到平衡，随着压强增大，反应速率增大，NO2的转化率加快；假设通入1 mol NO2， 2C(s)2NO2(g)N2(g)2CO2(g)起始/mol 1 00变化/mol 0.4 0.2 0.4平衡/mol 0.6 0.2 0.41 100 kPa时，NO2的体积分数为100%50%。