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使用次数:152
更新时间:2021-01-11
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1.

在容积可变的密闭容器中充入2mol A1mol B发生反应:mA(g) + nB(g)  pC(g)。在一定温度下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表,以下说法正确的是

A维持压强2×105Pa,若反应开始后5min时达到平衡,则v(A)=0.016mol/(L·min)

BP2×105Pa增加到5×105Pa时,平衡逆向移动

CP1×106Pa时,平衡常数表达式K=

D其它条件相同时,在上述三个压强下分别发生该反应。A的转化率随时间变化曲线如图所示

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题型:选择题
知识点:影响化学平衡的条件
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【答案】

D

【分析】

由气体状态方程PV=nRT,得P=RTP=cRT,当温度相同时压强与气体的浓度成正比,由表格数据可知,压强从2×105Pa增大到5×105Pa,压强增大了2.5倍,此时A的浓度由0.08mol/L增大到0.20mol/L,恰好也增大了2.5倍,说明增大压强该平衡没有移动,所以气体物质的计量数关系应为m+n=p。压强从5×105Pa增大到1×106Pa时,压强增大了2倍,A的浓度由0.20mol/L增大到0.44mol>0.4mol,浓度增大超过了2倍,说明此时平衡向逆反应方向移动了,根据勒夏特列原理,逆反应方向气体分子数应减小,结合前面的分析,说明B在高压下变成液态或固体,由此分析解答。

【详解】

A.题目中没有给出初始时容器体积,无法计算反应物A的初始浓度,也就无法计算在此条件下用A表示的反应速率,A项错误;

B.由气体状态方程PV=nRT,得P=RTP=cRT,当温度一定时压强与气体的浓度成正比,由表格数据可知,压强从2×105Pa增大到5×105Pa,压强增大了2.5倍,此时A的浓度由0.08mol/L增大到0.20mol/L,恰好也增大了2.5倍,说明增大压强该平衡没有移动,B项错误;

C.B项分析可知压强从2×105Pa增大到5×105Pa时平衡没有移动,说明反应前后气体分子数相等,即m+n=p;再从表格数据看,压强从5×105Pa增大到1×106Pa,压强增大了2倍,A的浓度由0.20mol/L增大到0.44mol,浓度增大的倍数大于2倍,说明此时平衡向逆反应方向移动了,根据勒夏特列原理,逆反应方向气体分子数应减小,结合前面分析可推断B在此压强下变成了液体或固体,所以压强为1×106PaB不是气体,其浓度视为常数,在平衡常数表达式中不应出现,即K=,C项错误;

D.其它条件相同时,对于气体参加的反应增大压强反应速率增大,所以压强分别为1×106Pa、5×105Pa、2×105Pa下达到平衡(拐点)时所用时间依次增大;由B项分析知压强从2×105Pa增大到5×105Pa平衡没有移动,A的转化率相同;由C项分析知压强从5×105Pa增大到1×106Pa平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,图像与事实相符,D项正确;

答案选D。

【点睛】

我们在记忆阿伏加德罗定律及其推论时可以从理想气体状态方程角度理解和分析,因为描述气体有四个物理量就够了:P、T、V、n,它们之间关系就是状态方程PV=nRT(R普适气体常数,如当温度和体积相同时,气体的压强与气体物质的量(即粒子数)成正比等。

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 影响化学平衡的因素 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 影响化学平衡的因素的定义
浓度、温度、压强对化学平衡的影响:
(1)浓度对化学平衡的影响:其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动。适用范围:对纯固体或纯液体以外的反应。
(2)压强对化学平衡的影响:对与分子数不等的可逆反应,增大压强,平衡向着分子数减小的方向移动,减小压强,平衡向着分子数增大的方向移动;对分子数相等的可逆反应,压强对平衡没有影响。注:
惰性气体对化学平衡的影响:
①在等温等容条件下,通入惰性气体,平衡不移动。原因:压强虽然增大,但是浓度不变,所以平衡不移动。
②在等温等压条件下,通入惰性气体,在可逆反应2SO2+O22SO3中通入He,平衡逆向移动原因:体积增大,压强不变,浓度减小,平衡逆向移动。
(3)温度对化学平衡的影响:温度升高,平衡向着吸热的方向移动;温度降低,平衡向着放热的方向移动。
(4)催化剂对化学平衡没有影响。
◎ 影响化学平衡的因素的知识扩展
浓度、温度、压强对化学平衡的影响
(1)浓度对化学平衡的影响:其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动。适用范围:对纯固体或纯液体以外的反应
(2)压强对化学平衡的影响:对与分子数不等的可逆反应,增大压强,平衡向着分子数减小的方向移动,减小压强,平衡向着分子数增大的方向移动;对分子数相等的可逆反应,压强对平衡没有影响。注:
惰性气体对化学平衡的影响
①在等温等容条件下,通入惰性气体,平衡不移动。原因:压强虽然增大,但是浓度不变,所以平衡不移动。
②在等温等压条件下,通入惰性气体,在可逆反应2SO2+O22SO3中通入He,平衡逆向移动原因:体积增大,压强不变,浓度减小,平衡逆向移动。
(3)温度对化学平衡的影响:温度升高,平衡向着吸热的方向移动;温度降低,平衡向着放热的方向移动。
(4)催化剂对化学平衡没有影响
◎ 影响化学平衡的因素的知识点拨
化学平衡图像:

1.速率一时间因此类图像定性揭示了随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化的观律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。
 

2.含量一时间一温度(压强)图常见的形式有下图所示的几种(C%指某产物百分含量,B%指某反应物百分含量),这些图像的折点表示达到平衡的时间,曲线的斜率反映了反应速率的大小,可以确定T(p)的高低(大小),水平线高低反映平衡移动的方向。


3.恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓发(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强 (p),常见类型如下图:

小结:
1.图像分析应注意“三看”
(1)看两轴:认清两轴所表示的含义。
(2)看起点:从图像纵轴上的起点,一般可判断谁为反应物,谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点:一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡,如横轴为时间,由拐点可判断反应速率。
2.图像分析中,对于温度、浓度、压强三个因素,一般采用“定二议一”的方式进行分析
◎ 影响化学平衡的因素的知识拓展
平衡移动方向与反应物转化率的关系:

1.温度或压强改变引起平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率必然增大。
2.反应物用量的改变
(1)若反应物只有一种时,如aA(g)bB(g)+ cc(g),增加A的量,平衡向正反应方向移动,但反应物 A的转化率与气体物质的化学计量数有关:
 
(2)若反应物不止一种时,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g):
a.若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,而A的转化率减小,B的转化率增大。
b.若按原比例同倍数的增加反应物A和B的量,则平衡向正反应方向移动,而反应物的转化率与气体物质的计量数有关:
 
c.若不同倍增加A、B的量,相当于增加了一种物质,同a。
3.催化剂不改变转化率。
4.反应物起始的物质的量之比等于化学计量数之比时,各反应物转化率相等。

浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况:

1.当反应混合物中存在固体或纯液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或纯液体的量,对平衡基本无影响。
2.南于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。
3.对于气体分子数无变化的反应,如,压强的变化对其平衡无影响。这是因为,在这种情况下,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
4.对于有气体参加的反应,同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度,应视为压强对平衡的影响,如某平衡体系中,,当浓度同时增大一倍时,即让,此时相当于压强增大一倍,平衡向生成NH3的方向移动。
5.在恒容的密闭容器中,当改变其中一种气体物质的浓度时,必然同时引起压强改变,但判断平衡移动的方向时,心仍从浓度的影响去考虑:如,平衡后,向容器中再通入反应物,使 c(NO2)增大,平衡正向移动;如向容器中再通入生成物 N2O4,则使c(N2O4)增大,平衡逆向移动。但由于两种情况下,容器内的压强都增大,故对最终平衡状态的影响是一致的,如两种情况下,重新达到平衡后,NO2的百分含量都比原平衡时要小
◎ 影响化学平衡的因素的考试要求
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