化学平衡习题课2021.10.82023届特长班高二《化学反应原理》课件学习任务一：等效平衡的应用恒T恒V时改变反应物的量对转化率和体积分数
的影响（反应物只有一种）例.在一定条件下，向两个体积固定的密闭容器中分别充入一定量的PCl5（g）和NO2（g），两个容器中的反应
PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）和2NO2?N2O4（g）达到平衡时，PCl5和NO2的转化率均为a%。保持温度和容积
不变，向两个容器中分别再充入1molPCl5和1molNO2，又达到平衡时，PCl5和NO2的转化率分别为b%和c%。则a、b、c
之间的大小关系是 。学习任务一：等效平衡的应用c>a>b若改为恒温
、恒压，则 。c=a=b例.恒温时，向一体积固定的密闭容器中充入1molNO
2（g），发生反应2NO2?N2O4（g），达到平衡时，容器内气体的压强为p1，再向容器内通入1molNO2（g），又达到平衡时，
容器内气体的压强为p2。则p1和p2的关系为 。学习任务一：等效平
衡的应用p2<2p1若改为恒温、恒容，再充入0.5molN2O4则 。p2<
2p1例.（2016江苏）一定温度下，在3个体积均为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A .该反应的正反应放热B.达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大
于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时，容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大学习任务一：等效平衡的应用AD例.（2010江苏）在温度
、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知：3H2（g）+N2（g）
?2NH3（g）ΔH=－92.4kJ/mol下列说法正确的是A.2c1>c3 B.a+b=92.4
C.2p2 可逆反应Fe(s)+CO2(g) ?FeO(s)+CO(g)，该反应的逆反应速率v逆随时间t的变化关系如图所示。（1）从图中可以
看出反应在t2时达到平衡，在t1时改变了某种条件，改变的条件可能是 。 A.升温
B.增大CO2浓度 C.使用催化剂（2）如果在t3时从混合物中分离出部分CO
，t4-t5时段反应处于新平衡状态，请在图上画出t3-t5时间段的v逆变化曲线。AC反应未达平衡状态，所以使用催化剂后速率会继续上
升。决定逆反应速率快慢的因素有：温度、压强、产物浓度和催化剂。决定正反应速率快慢的因素有：温度、压强、反应物浓度和催化剂。例.（2
015江苏）在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度
下反应CO2(g)＋C(s)?2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均
处于曲线上)。下列说法正确的是A.反应CO2(g)＋C(s) ?2CO(g) △S>0、△H<0B.体系的总压强P总：P总(状态Ⅱ
)>2P总(状态Ⅰ)C.体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)<2c(CO，状态Ⅲ) D.逆反应速率v逆：v逆（状态Ⅰ）>v逆（状态
Ⅲ)学习任务二：平衡图像分析BC（2016全国卷2）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生产丙烯腈（C3H3N）和丙烯醛（C3H
4O）的热化学方程式如下：△H=－515kJ·mol-1图（a ）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃，
低于460℃时，丙烯腈的产率 （填“是”或“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是：
。
高于460℃时，丙烯腈的产率低的原因是 。A．催化剂活性低
B．平衡常数变大 C．副反应多 D．反应活化能增大不是该反应为放热反应，平衡产率应随
温度升高而降低AC学习任务二：平衡图像分析例.（2019江苏）CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。（3）CO2
催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
ΔH =41.2 kJ·mol?1反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122
.5 kJ·mol?1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其
中：学习任务二：平衡图像分析CH3OCH3的选择性=①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
。①反应Ⅰ的ΔH＞0，反应Ⅱ的ΔH＜0，
温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度例.（2019江苏
）CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。（3）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列
反应：反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.2 kJ·
mol?1反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =－122.5 kJ·mol?1在
恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：学习任务二：平衡图像
分析CH3OCH3的选择性=②220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点
）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有
。增大压强或者使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂学习任务三：速率常数和平衡常数例.T1温度时在容积为2 L的恒容密闭容器中发生
反应：2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g) ΔH<0。实验测得：v正＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k正c2(NO)·c(
O2)，v逆＝v(NO2) 消耗＝k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)
如表：(1)T1温度时，k正/k逆＝______________。(2)若将容器的温度改变为T2时，其k正＝k逆，则T2_____
_________(填“>”“<”或“＝”)T1。根据v正＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k正c2(NO)·c(O2)，得出k
正＝v(NO)消耗/c2(NO)·c(O2)，根据v逆＝v(NO2)消耗＝k逆·c2(NO2)，得出k逆＝v(NO2)消耗/c2(
NO2)，因为平衡时v(NO)消耗＝v(NO2)消耗，所以k正/k逆＝c2(NO2)/c2(NO)·c(O2)＝K学习任务三：速率
常数和平衡常数例.T1温度时在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g) ΔH<0。实验测得：
v正＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k正c2(NO)·c(O2)，v逆＝v(NO2) 消耗＝k逆c2(NO2)，k正、k逆为速
率常数，只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表：(1)T1温度时，k正/k逆＝______________。(
2)若将容器的温度改变为T2时，其k正＝k逆，则T2______________(填“>”“<”或“＝”)T1。
2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)始/mol·L－1 0.5 0.
3 0转/mol·L－1 0.4 0.2 0.4平/mol·L－1 0.1 0.1 0.4列出三段
式如下：K＝c2(NO2/[c2(NO)·c(O2)]＝0.42/(0.12×0.1)＝160。学习任务三：速率常数和平衡常数例.
T1温度时在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g) ΔH<0。实验测得：v正＝v(NO)消
耗＝2v(O2)消耗＝k正c2(NO)·c(O2)，v逆＝v(NO2) 消耗＝k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表：(1)T1温度时，k正/k逆＝______________。(2)若将容器的温度改变为T2时，其k正＝k逆，则T2______________(填“>”“<”或“＝”)T1。若将容器的温度改变为T2时，其k正＝k逆，则K＝1＜160，因反应：2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g) ΔH＜0，K值减小，则对应的温度增大，即T2＞T1。 |
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