反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 (1)化學(xué)平衡移動(dòng):一定條件下的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后.反應(yīng)條件改變.平衡混合物中各組分的濃度也隨之發(fā)生改變而達(dá)到新的平衡狀態(tài).這種由一個(gè)平衡達(dá)到新的平衡的過程稱為化學(xué)平衡移動(dòng). (2)反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 ①改變溫度: 升高溫度.化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng). 降低溫度.化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng). ②改變濃度: 若Qc<Kc.化學(xué)平衡正向移動(dòng). 若Qc>Kc.化學(xué)平衡逆向移動(dòng). ③改變壓強(qiáng): 若Qp<Kp.化學(xué)平衡正向移動(dòng). 若Qp>Kp.化學(xué)平衡逆向移動(dòng). (3)勒夏特列原理:在封閉體系中.如果只改變平衡體系中的一個(gè)條件時(shí).平衡將向減弱這個(gè)條件改變的方向移動(dòng). 典型例題 [例1] 二甲醚是一種重要的清潔燃料.也可替代氟利昂作制冷劑等.對(duì)臭氧層無破壞作用.工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物合成二甲醚. 請(qǐng)回答下列問題: ⑴ 煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為: . ⑵ 煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收.生成兩種酸式鹽.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: . ⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下: ① 2H2 CH3OH(g),ΔH = -90.8 kJ·mol-1 ② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g),ΔH= -23.5 kJ·mol-1 ③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),ΔH= -41.3 kJ·mol-1 總反應(yīng):3H2 CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= , 一定條件下的密閉容器中.該總反應(yīng)達(dá)到平衡.要提高CO的轉(zhuǎn)化率.可以采取的措施是 . a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度 d.增加CO的濃度 e.分離出二甲醚 ⑷ 已知反應(yīng)②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 .此溫度下.在密閉容器中加入CH3OH .反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下: 物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O 濃度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6 ① 比較此時(shí)正.逆反應(yīng)速率的大小:v正 v逆 (填“> .“< 或“= ). ② 若加入CH3OH后.經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡.此時(shí)c(CH3OH) = ,該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = . 解析:(1)煤生成水煤氣的反應(yīng)為C+H2OCO+H2. (2)既然生成兩種酸式鹽.應(yīng)是NaHCO3和NaHS.故方程式為: Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS. (3)觀察目標(biāo)方程式.應(yīng)是①×2+②+③.故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1. 正反應(yīng)是放熱反應(yīng).升高溫度平衡左移.CO轉(zhuǎn)化率減小,加入催化劑.平衡不移動(dòng).轉(zhuǎn)化率不變,減少CO2的濃度.分離出二甲醚.平衡右移.CO轉(zhuǎn)化率增大,增大CO濃度.平衡右移.但CO轉(zhuǎn)化率降低,故選c.e. (4)此時(shí)的濃度商Q==1.86<400.反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài).向正反應(yīng)方向移動(dòng).故正>逆,設(shè)平衡時(shí)生成物的濃度為0.6+x.則甲醇的濃度為(0.44-2x)有:400=.解得x=0.2 mol·L-1.故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1. 由表可知.甲醇的起始濃度度為 mol·L-1=1.64 mol·L-1.其平衡濃度為0.04 mol·L-1. 10min變化的濃度為1.6 mol·L-1.故(CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1. 答案:(1) C+H2OCO+H2. (2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS (3) -246.4kJ· mol -1 c.e (4) ①> ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1 命題立意:本題是化學(xué)反應(yīng)原理的綜合性試題.考查了化學(xué)方程式的書寫.蓋斯定律的應(yīng)用.化學(xué)平衡移動(dòng)原理.和利用濃度商和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷平衡移動(dòng)的方向.平衡常數(shù)和速率的計(jì)算等. [例2] 反應(yīng)aM cP達(dá)到平衡時(shí).M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示.其中:Z表示反應(yīng)開始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比.下列說法正確的是 A.同溫同壓Z時(shí).加入催化劑.平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 B.同壓同Z時(shí).升高溫度.平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 C.同溫同Z時(shí).增加壓強(qiáng).平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 D.同溫同壓時(shí).增加Z.平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加. 答案:B 解析:本題考查了平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用.A項(xiàng)加入催化劑只能改變反應(yīng)速率.不會(huì)使平衡移動(dòng).B項(xiàng)由圖像(1)知隨著溫度的升高M(jìn)的體積分?jǐn)?shù)降低.說明正反應(yīng)吸熱.所以溫度升高平衡正向移動(dòng).Q的體積分?jǐn)?shù)增加.C項(xiàng)對(duì)比可以看出相同溫度條件.壓強(qiáng)增大M的體積分?jǐn)?shù)增大.所以正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng).增大壓強(qiáng)Q的體積分?jǐn)?shù)減小.D項(xiàng)由C項(xiàng)可以判斷D也不對(duì). [鞏固練習(xí)1](福建省泉州一中2010屆高三上學(xué)期期中考試)在1 L密閉容器中.把1 mol A和1 mol B混合發(fā)生如下反應(yīng): 3AxC.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí).生成0.4 mol D.并測(cè)得C的平衡濃度為0.4 mol·Lˉ1.下列敘述中不正確的是 A.x的值為2 B.A的轉(zhuǎn)化率為40% C.B的平衡濃度為0.8 mol·Lˉ1 D.D的體積分?jǐn)?shù)為20% 答案 B [鞏固練習(xí)2](貴州省巴結(jié)中學(xué)2010屆高三10月月考)某體積可變的密閉容器.盛有適量的A和B的混合氣體.在一定條件下發(fā)生反應(yīng): .若維持溫度和壓強(qiáng)不變.當(dāng)達(dá)到平衡時(shí).容器的體積為VL.其中C氣體的體積占10%.下列推斷正確 ( ) ①原混合氣體體積為1.2VL, ②原混合氣體的體積為1.1VL, ③反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氣體A消耗0.05VL, ④反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氣體B消耗掉0.05VL. A.②③ B.②④ C.①③ D.②① 答案 A [鞏固練習(xí)3](重慶西南師大附中2010年上學(xué)期期末考試)T℃時(shí).A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體.反應(yīng)過程中A.B.C物質(zhì)的量變化如圖(Ⅰ)所示,若保持其他條件不變.溫度分別為T1和T2時(shí).B的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如圖(Ⅱ)所示.則下列結(jié)論正確的是( ) A.在(t1+1)min時(shí).保持其他條件不變.增大壓強(qiáng).平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) B.在(t1+1)min時(shí).保持容器總壓強(qiáng)不變.通入稀有氣體.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) C.不再增減物質(zhì).只改變壓強(qiáng)或溫度時(shí).A的體積分?jǐn)?shù)V(A)%變化范圍為25%<V(A)%<40% D.其他條件不變.升高溫度.正.逆反應(yīng)速率均增大.且A的轉(zhuǎn)化率增大 答案 C 基礎(chǔ)過關(guān) 第4課時(shí) 反應(yīng)速率與限度理論在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質(zhì)為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):
①緩慢向燒瓶中(見圖a)通入過量混合氣進(jìn)行“浸錳”操作,主要反應(yīng)原理為:
SO2+H2O=H2SO3
MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O
(鐵浸出后,過量的SO2會(huì)將Fe3+還原為Fe2+
②向“浸錳”結(jié)束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末.
③再用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH為3.5左右,過濾.
④調(diào)節(jié)濾液pH為6.5~7.2,加入NH4HCO3,有淺紅色的沉淀生成,過濾、洗滌、干燥,得到高純碳酸錳.
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回答:
(1)“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物MnS2O6的生成,溫度對(duì)“浸錳”反應(yīng)的影響如圖b,為減少M(fèi)nS2O6 的生成,“浸錳”的適宜溫度是
 

(2)查閱表1,③中調(diào)pH為3.5時(shí)沉淀的主要成分是
 
.②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是
 
,相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為
 

表1:生成相應(yīng)氫氧化物的pH
物質(zhì) Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2
開始沉淀pH 2.7 7.6 8.3 4.7
完全沉淀pH 3.7 9.6 9.8 6.7
(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質(zhì)MnS除去Cu2+,經(jīng)過濾,得到純凈的MnSO4.用平衡移動(dòng)原理解釋加入MnS的作用
 

(4)④中加入NH4HCO3后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
 

(5)檢驗(yàn)④中沉淀是否洗滌干凈的方法是
 

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某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質(zhì)為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):

① 緩慢向燒瓶中(見圖)通入過量混合氣進(jìn)行“浸錳”操作,主要反應(yīng)原理為:

SO2+ H2O = H2SO3

MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O

(鐵浸出后,過量的SO2 會(huì)將Fe3+還原為Fe2+

② 向“浸錳”結(jié)束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。

③ 再用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH為3.5左右,過濾。

④ 調(diào)節(jié)濾液pH為6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有淺紅色的沉淀生成,過濾、洗滌、干燥,得到高純碳酸錳。

回答:

(1)“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物MnS2O6 的生成,溫度對(duì)“浸錳”反應(yīng)的影響如下圖,為減少M(fèi)nS2O6 的生成,“浸錳”的適宜溫度是           。

(2)查閱表1,③中調(diào)pH為3.5時(shí)沉淀的主要成分是       。②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是         ,相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為         

表1:生成相應(yīng)氫氧化物的pH

物質(zhì)

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

Cu(OH)2

開始沉淀pH

2.7

7.6

8.3

4.7

完全沉淀pH

3.7

9.6

9.8

6.7

 

(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質(zhì)MnS除去Cu2+,經(jīng)過濾,得到純凈的MnSO4。用平衡移動(dòng)原理解釋加入MnS的作用_________________。

(4)④中加入NH4HCO3 后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________。

(5)檢驗(yàn)④中沉淀是否洗滌干凈的方法是           。

 

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某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質(zhì)為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):
① 緩慢向燒瓶中(見圖)通入過量混合氣進(jìn)行“浸錳”操作,主要反應(yīng)原理為:

SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(鐵浸出后,過量的SO2 會(huì)將Fe3+還原為Fe2+
② 向“浸錳”結(jié)束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH為3.5左右,過濾。
④ 調(diào)節(jié)濾液pH為6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有淺紅色的沉淀生成,過濾、洗滌、干燥,得到高純碳酸錳。
回答:
(1)“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物MnS2O6 的生成,溫度對(duì)“浸錳”反應(yīng)的影響如下圖,為減少M(fèi)nS2O6的生成,“浸錳”的適宜溫度是          

(2)查閱表1,③中調(diào)pH為3.5時(shí)沉淀的主要成分是      。②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是        ,相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為         
表1:生成相應(yīng)氫氧化物的pH

物質(zhì)
 
Fe(OH)3
 
Fe(OH)2
 
Mn(OH)2
 
Cu(OH)2
 
開始沉淀pH
 
2.7
 
7.6
 
8.3
 
4.7
 
完全沉淀pH
 
3.7
 
9.6
 
9.8
 
6.7
 
 
(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質(zhì)MnS除去Cu2+,經(jīng)過濾,得到純凈的MnSO4。用平衡移動(dòng)原理解釋加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________。
(5)檢驗(yàn)④中沉淀是否洗滌干凈的方法是          

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合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義。設(shè)在容積為2.0 L的密閉容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%。

(1) 該條件下反應(yīng)2NH3(g)全品高考網(wǎng)N2(g)+ 3H2(g)的平衡常數(shù)為      。

(2)相同條件下,在另一相同容器中充入a mol N2(g)和b mo1 H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得容器中NH3為0.8 mol,H2為2.0 mol,則全品高考網(wǎng)      。

(3)工業(yè)上可利用CH4(g)+H2O(g)全品高考網(wǎng)CO(g)+3H2(g)反應(yīng)生產(chǎn)合成氨原料氣H2。已知溫度、壓強(qiáng)和水碳比[全品高考網(wǎng)]對(duì)甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的影響如下圖:

全品高考網(wǎng)

      圖1(水碳比為3)      圖2(水碳比為3)       圖3(800℃)

①降低反應(yīng)的水碳比平衡常數(shù)K__________(選填“增大”、“減小”或“不變”);

升高溫度,平衡向____________方向移動(dòng)(選正反應(yīng)或逆反應(yīng))。

②圖2中,兩條曲線所示溫度的關(guān)系是:t1_____t2(選填>、=或<);

圖1中,在800℃、2MPa比1MPa時(shí)的甲烷含量_______(選填高、低或不變),

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(1)在100℃恒溫條件下將0.100mol的N2O4充入體積為1L的真空密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)?2NO2(g)  H>0.隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):
0 20 40 60 80 100
c(N2O4)/mol?L-1 0.100 a 0.5b 0.4b
c(NO2)/mol?L-1 0 0.060 b c1 c2 c3
請(qǐng)回答下列問題:
①表中a=
0.070
0.070
,在0~20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為
0.0015
0.0015
mol?(L?s)-1
②已知100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.36,則表中b、c1、c2的大小關(guān)系為
b<c1=c2
b<c1=c2
,c3=
0.120
0.120
mol?L-1
,達(dá)到平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率為
60%
60%

(2)室溫下,把SiO2細(xì)粉放入蒸餾水中,不斷攪拌,能形成H2SiO4溶液,反應(yīng)原理如下:SiO2(s)+2H2O(l)?H2SiO4(aq)△H
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式:
K=c(H2SiO4
K=c(H2SiO4

②實(shí)際上,在地球的深處,由于壓強(qiáng)很大,固體、液體都會(huì)受到影響.在一定溫度下,在10000m以下的地球深處,上述反應(yīng)的方向是
正方向
正方向
(填“正方向”、“逆方向”或“不移動(dòng)”),理由是
由于固體和液體對(duì)會(huì)受到大壓強(qiáng)的影響,所以K=
c(H2SiO4)
c(SiO2).c2(H2O)
,增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
由于固體和液體對(duì)會(huì)受到大壓強(qiáng)的影響,所以K=
c(H2SiO4)
c(SiO2).c2(H2O)
,增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

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