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2021届全国新高考化学精品复习———应用“等效平衡”判断平衡移动的结果

√C.甲降低温度,乙增大压强
D.甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2
解析 相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加 入HI 0.2 mol,此时甲和乙建立的平衡是等效的。A项,甲、乙提高相同温 度,平衡均逆向移动,HI的平衡浓度均减小,错误; B项,甲中加入0.1 mol He,在定容密闭容器中,平衡不会移动,错误; C项,甲降低温度,平衡正向移动,甲中HI的平衡浓度增大,乙增大压强平 衡不移动,HI平衡时的百分含量不变,正确; D项,甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2,结果还是等效的,错误。
对于以下三个反应,从反应开始进行到达到平衡后,保持温度、体积不变, 按要求回答下列问题。 (1)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) 再 充 入 PCl5(g) , 平 衡 向 _正__反__应__ 方 向 移 动 , 达 到 平 衡 后 , PCl5(g) 的 转 化 率 _减__小___,PCl5(g)的百分含量_增__大___。 (2)2HI(g) I2(g)+H2(g) 再充入HI(g),平衡向_正__反__应__方向移动,达到平衡后,HI的分解率_不__变__,HI 的百分含量_不__变__。
√C.容器Ⅰ中反应的平衡常数比容器Ⅱ中反应的平衡常数小
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1
解析 A项,容器中平衡建立的途径不相同,无法比较Q1、Q2的大小; C项,容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温 度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大; D项,温度相同时,容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1, 容器Ⅱ中所达到的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平 衡向正反应方向移动,所以容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之 和小于1。
核心知识梳理
1.等效平衡的含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反 应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状 态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均 相同。
2.等效平衡的判断方法
(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应
2.已知H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0,有相同容积的定容密闭容器甲和乙, 甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,在相同温度下分别达到平衡。 现欲使甲中HI平衡时的百分含量大于乙中HI平衡时的百分含量,则应采取的 措施是 A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入0.1 mol He,乙中不变
(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应
判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值等比即等效,因为压
强改变对该类反应的化学平衡无影响。
例如:H2(g)+I2(g) 2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0
② 2 mol 2 mol 1 mol
③ a mol b mol c mol ①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足 c2+a∶2c+b=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即与 ①②平衡等效。
(3)2NO2(g) N2O4(g) 再 充 入 NO2(g) , 平 衡 向 _正__反__应__ 方 向 移 动 , 达 到 平 衡 后 , NO2(g) 的 转 化 率 _增__大__,NO2(g)的百分含量_减__小__。
解题能力提升
1.向一固定体积的密闭容器中通入a mol N2O4气体,在密闭容器内发生反应:
4.一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是
3.虚拟“中间态”法构建等效平衡 (1)构建恒温恒容平衡思维模式 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大 压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。
提升思维能∙深度思考
(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应
判断方法:极值等比即等效。
例如:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ① 2 mol 3 mol 0
② 1 mol 3.5 mol 2 mol
③ a mol b mol c mol 按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则①②中 nnSOO22=23,故互 为等效平衡。 ③中a、b、c三者关系满足:cc2++ab=23,即与①②平衡等效。
3.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH=-Q kJ·mol-1 (Q>0),现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ 中充入2 mol CO和2 mol H2O,均在700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,上述 三个过程对应的能量变化值分别为Q1、Q2、Q3,下列说法正确的是 A.2Q1=2Q2<Q3 B.容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量高
N2O4(g) 2NO2(g),达到平衡时再通入a mol N2O4气体,再次达到平衡时,
与第一次达平衡时相比,N2O4的转化率
A.不变
B.增大
√C.减小
D.无法判断
解析 恒温恒容条件下,投料等比增加同增压,判断平衡(指的是新建立的 与原平衡等效的过渡态平衡,而不是原平衡),增大压强平衡向左移,转化 率降低。
判断方法:极值等量即等效。
例如:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ① 2 mol 1 mol 0
②0
0
2 mol
③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol
④ a mol b mol c mol
上述①②③三种配比,按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物,则
SO2均为2 mol,O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同。 ④中a、b、c三者的关系满足:c+a=2,2c +b=1,即与上述平衡等效。
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