高考化学常见难题大盘点影响化学平衡的条件.docx
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高考化学常见难题大盘点影响化学平衡的条件
2013高考化学常见难题大盘点：
影响化学平衡的条件
1．例题精讲
化学平衡图像题的解法探讨
例1.可逆反应mA（固）+nB（气）
eC（气）+fD（气）反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数（C）在不同温度（T）和不同压强（P）的条件下随时间（t）的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是（）
A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大
B．当平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动
C．化学方程式中，n＞e+f
D．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
[解析]从
（1）图中应先判断出T1与T2温度的大小关系。
在其他条件不变时，温度升高，反应速率变大，达到平衡时间越短。
由此可知，T2＞T1。
从图
（1）分析可知温度较高时（C）变小，说明升高温度时，平衡向逆反应方向移动，所以该正反应是放热反应。
B选项是正确的。
从
（2）图中，应先判断出P1与P2大小关系。
在其他条件不变情况下，压强越大，达到平衡的时间就越短，由此可知P2＞P1。
从图中可知，压强增大时（C）变小，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，逆反应方向是气体体积减小方向，即n＜e+f，C项错误。
由于使用催化剂，并不影响化学平衡的移动，A项错误。
在化学平衡中，增大或减小固体物质的质量不影响化学平衡的移动。
因此D项错误。
[答案]B
[点评]解答这类图象题时，必须要抓住纵坐标（变量）即C的体积分数与外界条件变化的关系，分析得出相应正确的结论。
例2.已知某可逆反应mA（g）＋nB（g）
pC（g）在密闭容器中进行，右图表示在不同反应时间t时，温度T和压强P与反应物B在混合气体中的体积分数B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是（）
A．T1＜T2P1＞P2m＋n＞PΔH<0
B．T1＞T2P1＜P2m＋n＞PΔH>0
C．T1＜T2P1＞P2m＋n＜PΔH<0
D．T1＞T2P1＜P2m＋n＜PΔH>0
[解析]本题考查根据温度、压强变化对化学平衡移动的影响来判断化学方程式的特点。
分析图象，可以分两个层次考虑:
（如图将三条曲线分别标为①、②、③）。
从①、②曲线可知，当压强相同（为P2）时，②先达平衡，说明T1＞T2；又因为T2低，B%大，即降低温度，平衡逆向移动，说明逆向放热，正向吸热。
从②、③曲线可知，当温度相同（为T1）时，②先达平衡，说明P2＞P1；又因为P2大，B%大，即增大压强，平衡逆向移动，说明逆方向为气体体积减小的方向，m＋n＜P。
综合以上分析结果：
T1＞T2，P1＜P2，m＋n＜P，正反应为吸热反应。
[答案]D
[点评]识别此题的图像，要从两点入手，其一，斜线的斜率大小与反应速率大小关联，由此可判断温度、压强的高低；其二，水平线的高低与B%大小相关联，由此可分析出平衡向那个方向移动。
例3.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是（）
A．反应的化学方程式为：
2M
NB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
[解析]本题以化学反应速率与化学平衡为素材，考核观察图象及其信息加工的能力。
从图象可知，t1时，N的物质的量是6mol，M的物质的量是3mol，故N的浓度是M浓度的2倍是正确的；同时也可得出反应的化学方程式为：
2N
M；t2时，正逆反应速率虽然相等，但尚未达到平衡，因为此时M、N的物质的量还在增大与减少，t3时M、N的物质的量保持不变，说明已达平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率。
[答案]D
[点评]主要考查化学反应速率、化学平衡等知识，已经抽象到没有具体的元素符号，并且以看图设置情境设问，因此对观察能力作了重点考查，思维能力要求也较高。
图的横坐标是时间，绘出了t1、t2、t33个时刻。
纵坐标既不是速率，也不是浓度，而是物质的量。
仔细审视各时间段中物质的量的变化。
例4.反应2X（气）＋Y（气）
2Z（气）+热量，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如右图所示。
下述判正确的是（）
A、T1＞T2，p1＜p2B、T1＜T2，P1＞p2
C、T1＞T2，P1＞p2D、T1＜T2，p1＜p2
[解析]首先分析反应：
这是一个气体的总物质的量减小（体积减小）、放热的可逆反应，低温、高压对反应有利，达平衡时产物Z的物质的量n2大，平衡点高，即图示曲线T2、p1。
再对比图示曲线T2、p2，温度相同，压强不同，平衡时n2不同（pl时的n2＞P2时的n2），由此分析p1＞p2，再从反应速率验证，T2、P1的曲线达平衡前斜率大（曲线陡）先到达平衡，也说明压强是p1＞p2（增大反应压强可以增大反应速率）。
然后比较曲线T2、p2与T1、p2，此时压强相同，温度不同，温度低的达平衡时n2大，平衡点高（曲线T2、p2），由此判断温度T1＞T2；再由这两条曲线达平衡前的斜率比较，也是T1、p2的斜率大于T2、p2，T1、p2先到达平衡，反应速率大，也证明T1＞T2。
由此分析得出正确的判断是T1＞T2，p1＞p2，选项C的结论正确。
[答案]C
[方法点拨]
化学平衡图象问题的识别分析方法
化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面，即准确认识横、纵坐标的含义，根据图象中的点（起点、终点、转折点）、线（所在位置的上下、左右、升降、弯曲）特征，结合题目中给定的化学方程式和数据，应用概念、规律进行推理判断．但识图是关键，笔者认为应以横坐标的不同含义把图象分为两大类：
①时间（t）类，②压强（p）或温度（T）类．这两类的特征分别如下．
（一）、时间（t）类
1．图象中总有一个转折点，这个点所对应的时间为达到平衡所需时间，时间的长短可确定化学反应速率的大小，结合浓度、温度、压强对化学反应速率的影响规律，可确定浓度的大小，温度的高低和压强的大小．
2．图象中总有一段或几段平行于横轴的直线，直线上的点表示可逆反应处于平衡状态．
3．这几段直线的相对位置可确定化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若因温度升降引起的平衡移动，就可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强增减引起的平衡移动，就可确定气态物质在可逆反应中，反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小．
（二）、压强（p）或温度（T）类
1．图象均为曲线．
2．曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下未达到平衡状态，但能自发进行至平衡状态．
3．曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若温度变化引起的平衡移动，即可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强改变引起的平衡移动，即可确定气态物质在可逆反应中反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小
等效平衡的探讨
1、定温、定容条件下的等效平衡
例5：
在一个固定容积的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应2A（g）+B（g）≒3C（g）+D（g），达到平衡时，C的浓度为wmol/L。
若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为wmol/L的是（ ）
A、4molA+2molB
B、2molA+1molB+3molC+1molD
C、3molC+1molD+1molB
D、3molC+1molD
E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
［解析］
这是一道关于等效平衡的题，常用极端假设法分析。
将“3molC+1molD”转化为“2molA+1molB”将.5molC+0.5molD”转化为“1molA+0.5molB”。
则B组起始状态相当于4molA+2molB”，C组起始状态相当于“2molA+2molB”，E组起始状态相当于“2molA+1molB”。
显然，A、B、C组的起始量与“2molA+1molB” 的起始量不同，均不能达到与其相同的平衡状态，而D、E组的起始量与“2molA+1molB” 的起始量相同，能达到与其相同的平衡状态。
故正确答案为D、E。
答案：
DE
例6．在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生反应2SO2+O2
2SO3，当此反应进行到一定程度时，就处于化学平衡状态。
若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量。
如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。
请填写下列空白：
（1）若a=0，b=0，则c=____。
（2）若a=0.5mol，则b=____，c=____。
（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）____。
[解析]对于本题来说，要达到同一平衡状态，其外界条件相同，就是同温、同压时有关物质的物质的量要符合如下关系：
（1）若反应从正反应开始，必须是2molSO2，1molO2；
（2）若反应是从逆反应开始，必须是2molSO3；
（3）若反应是从正、逆反应两个方向开始，则把SO3看作是由SO2和O2转化而来的，把SO3的起始的量全部转化为SO2和O2，然后这部分物质的量再分别加上原有的SO2和O2的量，看看是否能达到2molSO2和1molO2；或使SO2、O2的起始的量全部转化为SO3，然后这部分物质的量再加上原有的SO3的量，看看是否能达到2molSO3。
[答案]
（1）2mol。
（2）0.25mol，1.5mol。
（3）a+c=2，2b+c=2。
2、定温、定压条件下的等效平衡
例7．在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB发生如下反应3A（g）+2B（g）
xC（g）+yD（g）,达到平衡时C的体积分数为m%。
若维持温度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%。
则x、y的值分别为（ ）
A、x=3、y=1 B、x=4、y=1 C、x=5、y=1 D、x=2、y=3 E、x=10、y=2
解析：
该反应起始反应物的量比0.6:
0.4=3:
2符合化学方程式中反应物的系数比,若4LC、0.8LD恰好完全转化成A、B时，必须x:
y=5:
1，但此时x+y≠2+3，故在恒温恒压条件下,符合x:
y=5:
1的所有x、y的值不符合题意。
若4LC、0.8LD不能恰好完全转化成A、B时，则不能达到与开始时等效的平衡状态。
当x=5、y=1时，用极端假设法“4LC、0.8LD”可转化为“2.4LA、1.6LB”，反应物的起始量相当于“3LA、2LB”,与原起始量相同，能达到与开始时相同的平衡状态，故正确答案为C。
3、定温、不定压、不定容条件下的等效平衡
例8．在一定温度下,将2molHI气体充入一容积可变的密闭容器中发生反应
HI（g）
H2（g）+I2（g）,反应达平衡后,H2的体积分数为m%。
若其他条件不变,容器的容积变为原来的一半,平衡时H2的体积分数为。
解析：
容器的容积变为原来的一半,体系的压强变为原来的2倍，由于反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，H2的体积分数仍为m%，各物质的浓度均为原来的2倍，反应速率加快。
答案：
H2的体积分数为m%
[方法提示]
1.等效平衡的含义：
在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。
在等效平衡中，还有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分x的分数（体积、物质的量）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为同一平衡。
同一平衡是等效平衡的特例。
如：
N2+3H2
2NH3在下列四个容器A、B、C、D中均处于平衡状态，各组分物质的量分别为如下所示。
B．amolN2，bmolH2，cmolNH3
C．1molN2，3molH2，0molNH3
D．0molN2，0molH2，2molNH3
若A、B两容器T、p相同，则A、B两平衡互为等效平衡。
若C、D两容器T、V相同，则C、D两平衡互为同一平衡。
2.建立等效平衡的条件
（1）．恒温恒压下或恒温恒容下，对于同一可逆反应，若两初始状态有相同的物料关系，则达到平衡后两平衡等效且实为同一平衡。
此处的相同是指广义的相同，即只要通过可逆反应的化学计量数关系换算成平衡式左右两边中某一边的物质的量，若两者相同则为有相同的物料关系。
如：
N2＋3H2
2NH3
则①②③为具有相同的物料关系。
（2）．在恒温恒压下，对于同一可逆反应，若两初始状态具有相当的物料关系，则达到平衡后，两平衡互为等效平衡。
此处的相当是指按化学计量数换算成左右两边中同一边物质的量之比相同。
例如：
N2O（g）＋2O2（g）
N2O5（g）
①中n（N2O）∶n（O2）=2∶3
②中n（N2O）∶n（O2）=3∶4.5＝2∶3
③n（N2O）∶（O2）=（2.5+1.5）∶（3+3）=2∶3
则①②③的量相当。
由此可知：
化学平衡的建立，仅仅与反应条件有关，而与化学平衡的建立的过程无关，这就是说，对同一个可逆反应，在同样的条件下，无论反应是从正反应开始，或是从逆反应开始，或是从两个方向同时开始（即既有反应物转化为生成物，同时也有生成物转化为反应物），最终都能达到完全相同的平衡状态，也就是平衡体系中各物质的质量分数（气体的体积分数）各保持一定而不变。
对于一般可逆反应，在定温、定容条件下，只改变起始加入情况，只要按化学方程式中各物质的化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等同（也等效）。
对于反应前后气体体积不变的可逆反应，在定温、定容或定温、定压条件下，只改变起始时加入情况，只要按化学方程式中各物质计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡等效（不一定等同）。
例5．在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：
N2＋3H2
2NH3已知加入1molN2、4molH2时，达到平衡后生成amolNH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号②～④的状态，填写表中空白。
解析：
由题意知②与①的平衡状态互为等效平衡，②中平衡时NH3的物质的量为①的一半，设①达到平衡的过程如下图。
设想我们可以用隔板将①中平衡状态均分为A、B两部分，那么A（B）与整体当然处于等效平衡且A（B）中NH3的量为0.5amol，所以我们可认为A（B）部分为②的平衡态，那么达到B平衡态的初始状态当然也为达到①平衡态的初始状态的一半，即可用下图表示：
即达到②的平衡的初始的物质的量为：
n（N2）=0.5mol、n（H2）=2mol、n（NH3）=0mol
而经过等量互换，当n（NH3）＝1mol时，
n（N2）=0moln（H2）=1.5mol
同理知①为③这个整体的2／3，故③达到平衡时n（NH3）=
同理，设始态NH3为x，平衡时NH3为y，则
得x=2（g-4m）y=（g-3m）a
[点拨]
这类等效平衡可形象地理解为整体与局部的关系。
即在恒温恒压下，当两初始状态符合局部与整体的关系时，那么相对应的平衡态也就符合局部与整体的关系。
反之亦然。
2．实战演练
（一）选择题
1.对于反应A（s）+2B（g）
3C（g）；△H＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是（）
A．Y表示温度，X表示压强，且Y3＞Y2＞Y1
B．Y表示压强，X表示温度，且Y3＞Y2＞Y1
C．X表示压强，Y表示温度，且Y1＞Y2＞Y3
D．X表示温度，Y表示压强，且Y1＞Y2＞Y3
2.在容积固定的密闭容器中存在如下反应：
A（g）+3B（g）
2C（g）；△H<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是（）
A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
3.右图曲线a表示放热反应X（g）+Y（g）
Z（g）+M（g）+N（s）进行过程中X的转化率随时间变化的关系。
若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（）
A．升高温度B．加大X的投入量
C．加催化剂D．增大体积
4.反应
达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中：
，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。
有下列判断：
（1）该反应是放热反应；
（2）该反应是吸热反应；3）a>b；（4）aA.
（1）（3）B.
（1）（4）C.
（2）（3）D.
（2）（4）
（二）填空题
1.加入0.1mol
粉末于50mL的
中（密度
）在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如图所示：
（1）实验时放出的气体总体积是。
（2）反应放出—半气体所需时间是。
（3）反应放出
气体所需的时间约为。
（4）A、B、C、D各点批反应速率快慢的顺序是。
（5）解释上述A、B、C、D快慢的原因是。
2.二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。
该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。
右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。
（1）请计算前20秒内氧气的平均生成速度：
；
（2）若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。
（3）若在反应开始时加入催化剂
（其他条件都不变），请在图上用虚线
画出加化剂后的反应进程曲线。
3.有mA（g）＋nB（g）
3C（g）平衡体系，在不同条件下，反应混合物中A、B、C的体积分数和时间t的关系如图所示：
（1）若图A的a和b两条曲线分别表示有无催化剂的情形，曲线表示有催化剂的情形。
（2）若图B中c、d两条曲线分别表示不同温度的情形，则曲线表示高温时的情形。
（3）若图C中e、f表示不同压强时的情形，则曲线表示压强较大时的情形，方程式中A、B两种物质的系数m、n分别为、。
4.
（1）一定温度下，容器内某一化学反应中M、N
的物质的量随反应时间的变化的曲线如右图，则此反应的化学方程式为；此反应达到平衡时反应物的转化率。
（2）在10℃和2×105pa的条件下，反应：
aA（g）
dD（g）+eE（g）建立平衡后，再逐步增大体系的压强（温度维持不变），表中列出不同压强下反应建立平衡时物质D的浓度。
（已知反应过程中未出现物态变化。
）
压强/pa
2×105
4×105
D的浓度（mol/L）
0.7
1.5
则压强由2×105增大到4×105时，平衡向方向移动（填“正”或“逆”）。
a与（d+e）的关系是：
a（d+e）。
（填“大于”、“小于”或“等于”。
）
参考答案
（一）选择题
1.A2.A3.C4.D
（二）填空题
1.
（1）60mL
（2）1min（3）2min（4）
（5）随反应进行，
的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢。
（上述
（1）—（4）可根据图象所示找出解答依据）
2.．
（1）5.5×10-4mol/L-s（注：
不写单位扣分）
（2）图中实践（3）图中虚线
3.
（1）b
（2）d（3）f11
4．
（1）2N
M、75％
（2）正，大于
（一）选择题
1.在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应
2A（g）+B（g）
xC（g）, 达到平衡后，C的体积分数为m%。
若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。
则x的值可能为（ ）
A、1B、2 C、3 D、4
2可逆反应A（g）＋B（g）
2C（g）在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1molA和1molB，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1molC，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是（）
A．m>nB．m3.在一密闭的容器中充入2molA和1molB发生反应：
2A（g）＋B（g）
xC（g），达到平衡后，C的体积分数为w％；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：
0.6mol、B：
0.3mol、C：
1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w％，则x的值为（）
A．只能为2B．只能为3
C．可能为2，也可能为3D．无法确定
4.体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：
2SO2＋O2
2SO3并达到平衡。
在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为（）
A．等于p%B．大于p%C．小于p%D．无法判断
5.在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。
下列叙述中，错误的是（）
A．化学反应速率：
乙＞甲B．平衡后N2的浓度：
乙＞甲
C．H2的转化率：
乙＞甲D．平衡混合气中H2的体积分数：
乙＞甲
（二）填空题
1.在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有1molA和1molB，此时容积为VL，保持恒温恒压，使反应：
A（g）+B（g）
C（g）达到平衡时，C的体积分数为40%，试回答下列问题：
2molA和2molB，则反应达到平衡时容器的容积为 ，C的体积分数为。
欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入恒容容器中，对于可逆反应2.2SO2（气）＋O2（气）
2SO3（气），SO2和O2起始时的物质的量分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80％。
若从SO3开始进行反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量应是_________________，SO3的转化率是______________。
3.某温度下，在1L的密闭容器中加入1molN2、3molH2，使反应N2+3H2
2NH3达到平衡，测得平衡混合气中N2、H2、NH3分别为0.6mol、1.8mol、0.8mol，如果温度不变，只改变初始加入的物质的量而要求达到平衡时N2、H2、NH3的物质的量仍分别为0.6mol、1.8mol、0.8mol，则N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示时应满足的条件：
（1）若X=0，Y=0，则Z=______。
（2）若X=0.75，则Y=______，Z=______。
（3）若X=0.45，则Y=______，Z=______。
（4
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