（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 7.3 關(guān)注2大解題關(guān)鍵 平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)學(xué)案（含解析）

《（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 7.3 關(guān)注2大解題關(guān)鍵 平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)學(xué)案（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 7.3 關(guān)注2大解題關(guān)鍵 平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)學(xué)案（含解析）（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 7.3 關(guān)注2大解題關(guān)鍵 平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)學(xué)案（含解析）1化學(xué)平衡研究的對(duì)象可逆反應(yīng)2化學(xué)平衡狀態(tài) (1)概念一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。(2)建立過程在一定條件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下：以上過程可用如圖表示： (3)平衡特點(diǎn)3化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷化學(xué)反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡各物

2、質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A，同時(shí)也生成了m mol A平衡單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B，同時(shí)也消耗了p mol C平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq不一定平衡單位時(shí)間內(nèi)生成了n mol B，同時(shí)也消耗了q mol D不一定平衡壓強(qiáng)其他條件一定、總壓強(qiáng)一定，且mnpq平衡其他條件一定、總壓強(qiáng)一定，且mnpq不一定平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量平均相對(duì)分子質(zhì)量一定，且mnpq平衡平均相對(duì)分子質(zhì)量一定，且mnpq不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度

3、一定時(shí)平衡氣體密度()只有氣體參加的反應(yīng)，密度保持不變(恒容密閉容器中)不一定平衡mnpq時(shí)，密度保持不變(恒壓容器中)平衡mnpq時(shí)，密度保持不變(恒壓容器中)不一定平衡顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變(其他條件不變)平衡考法精析考法一化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)Z(s)，以下不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A混合氣體的密度不再變化B反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變CX的分解速率與Y的消耗速率相等D單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol Y的同時(shí)生成2 mol X解析：選CX的分解速率與Y的消耗速率之比為21時(shí)，才能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C項(xiàng)說

4、明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。2一定溫度下，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)镠?，F(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()ABC D解析：選D因反應(yīng)容器保持恒壓，所以容器體積隨反應(yīng)進(jìn)行而不斷變化，結(jié)合氣可知，氣體密度不再變化，說明容器體積不再變化，即氣體的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，符合題意；無(wú)論是否平衡，反應(yīng)的H都不變，不符合題意；反應(yīng)開始時(shí)，加入1 mol N2O4，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，N2O4的濃度逐漸變小，故v正(N2O4)逐漸變小，直至達(dá)到平衡，不符合題意；N2O4的轉(zhuǎn)化率不再變化，說明N2O4的濃度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，符

5、合題意。3在一定條件下，可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，下列說法正確的是()A降低溫度，可提高反應(yīng)速率B反應(yīng)物和生成物的濃度都不再發(fā)生變化CN2的正反應(yīng)速率等于NH3的逆反應(yīng)速率D加入合適的催化劑，可提高N2的轉(zhuǎn)化率解析：選B降低溫度，反應(yīng)速率減慢，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度都不變，B項(xiàng)正確；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2的正反應(yīng)速率等于NH3的逆反應(yīng)速率的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入合適的催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物HCl，利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4H

6、Cl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJmol1。恒溫恒容的密閉容器中，充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng)，能充分說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A氣體的質(zhì)量不再改變B氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變C斷開4 mol HCl鍵的同時(shí)生成4 mol HO鍵Dn(HCl)n(O2)n(Cl2)n(H2O)4122解析：選B反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，A錯(cuò)誤；反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率升高；反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時(shí)，可以說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；斷開4 mol HCl鍵和生成4 mol HO鍵均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率

7、，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變，但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。備考方略判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法“正逆相等，變量不變”考法二考查“極值”思想在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用5可逆反應(yīng)N23H22NH3，在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行，開始時(shí)加入2 mol N2和3 mol H2，達(dá)平衡時(shí)，NH3的濃度不可能達(dá)到()A0.1 molL1 B0.2 molL1C0.05 molL1 D0.15 molL1解析：選B2 mol N2和3 mol H2反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)能夠進(jìn)行到底，則3 mol

8、 H2完全反應(yīng)，生成2 mol NH3，此時(shí)NH3濃度為0.2 molL1，但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，H2不能完全反應(yīng)，所以NH3濃度達(dá)不到0.2 molL1。6一定條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達(dá)到平衡時(shí)，X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，則下列判斷正確的是()Ac1c231B平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為23CX、Y的轉(zhuǎn)化率不相等Dc1的取值范圍為0c10.14 molL1解析：選D由于X、Y的平衡濃度之比為13，轉(zhuǎn)化濃度亦為13，故c1c213，A、C不正確；平衡時(shí)

9、Y生成表示逆反應(yīng)，Z生成表示正反應(yīng)，且vY(生成)vZ(生成)應(yīng)為32，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0c1v逆平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)v正v逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動(dòng)v正v逆平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)4勒夏特列原理如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)、以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。提醒由“化學(xué)平衡”可知：勒夏特列原理的適用對(duì)象是可逆過程。由“減弱”可知：只能減弱改變，而不能消除改變。1自發(fā)過程(1)含義不用借助外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的過程。(2)特點(diǎn)體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或放出熱量)。在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的

10、傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。2熵與熵變(1)熵描述體系混亂程度的物理量，符號(hào)為S。熵值越大，體系混亂度越大。(2)熵變SS(反應(yīng)產(chǎn)物)S(反應(yīng)物)。3反應(yīng)進(jìn)行的方向(1)判據(jù)(2)規(guī)律H_0，S_0的反應(yīng)任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行；H_0，S_0的反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；H和S的作用相反，且相差不大時(shí)，溫度對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。當(dāng)H0，S0時(shí)，低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)H0，S0時(shí)，高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。提醒對(duì)于一個(gè)特定的氣相反應(yīng)，熵變的大小取決于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)大小?？挤ň隹挤ㄒ煌饨鐥l件對(duì)化學(xué)平衡的影響典例1將等物質(zhì)的量的N2、H2氣體充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生

11、如下反應(yīng)并達(dá)到平衡：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0。當(dāng)改變某個(gè)條件并維持新條件直至新的平衡時(shí)，下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是()選項(xiàng)改變條件新平衡與原平衡比較A增大壓強(qiáng)N2的濃度一定變小B升高溫度N2的轉(zhuǎn)化率變小C充入一定量H2H2的轉(zhuǎn)化率不變，N2的轉(zhuǎn)化率變大D使用適當(dāng)催化劑NH3的體積分?jǐn)?shù)增大解析A項(xiàng)，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，依據(jù)勒夏特列原理可知增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但N2的濃度仍然比原平衡大，不正確；B項(xiàng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率降低，正確；C項(xiàng)，充入一定量的H2，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率增大，而H2的轉(zhuǎn)化率降

12、低，不正確；D項(xiàng)，催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能使平衡移動(dòng)，不正確。答案B備考方略化學(xué)平衡移動(dòng)題的解題流程對(duì)點(diǎn)練1COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：升溫、恒容通入惰性氣體、增加CO濃度、減壓、加入催化劑、恒壓通入惰性氣體， 能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()ABC D解析：選B該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫則平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高，正確；恒容時(shí)，通入惰性氣體，反應(yīng)物與生成物濃度不變，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤；增加CO濃度，平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率降低，錯(cuò)誤；該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體分子總數(shù)增大的反應(yīng)，減壓時(shí)平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高，正確；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能提

13、高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤；恒壓時(shí)，通入惰性氣體，容器體積增大，反應(yīng)物與生成物的濃度均降低，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng)，即平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高，正確。對(duì)點(diǎn)練2在體積為V L的恒容密閉容器中盛有一定量H2，通入Br2(g)發(fā)生反應(yīng)：H2(g)Br2(g)2HBr(g)HT1Ba、b兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：baC為了提高Br2(g)的轉(zhuǎn)化率，可采取增加Br2(g)通入量的方法Da點(diǎn)比b點(diǎn)體系的顏色深解析：選BA項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)：H2(g)Br2(g)2HBr(g)HT2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，b點(diǎn)Br2的濃度比a點(diǎn)Br2的濃度大，反應(yīng)速率也大，正確；C項(xiàng)，增加Br2(g)的通入量，Br2(g)的轉(zhuǎn)化率減小，錯(cuò)

14、誤；D項(xiàng)，b點(diǎn)對(duì)a點(diǎn)來說，是向a點(diǎn)體系中加入Br2使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，盡管Br2的量在新基礎(chǔ)上會(huì)減小，但是Br2的濃度比原來會(huì)增加，導(dǎo)致Br2的濃度增加，顏色變深，即b點(diǎn)比a點(diǎn)體系的顏色深，錯(cuò)誤。考法二化學(xué)平衡移動(dòng)原理在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用典例2(2016全國(guó)卷節(jié)選)丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?；卮鹣铝袉栴}：(1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下：C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H

15、2O(g)H515 kJmol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g)H353 kJmol1有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是_；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是_。(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460 。低于460 時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率_(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是_；高于460 時(shí)，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是_(雙選，填標(biāo)號(hào))。A催化劑活性降低B平衡常數(shù)變大 C副反應(yīng)增多 D反應(yīng)活化能增大解析(1)由題給生成丙烯腈的熱化學(xué)方程式可知其反應(yīng)的特點(diǎn)：正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)；故降低溫度或降

16、低壓強(qiáng)，平衡均向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率。在化工生產(chǎn)中由于此反應(yīng)會(huì)伴隨副反應(yīng)發(fā)生，為提高丙烯腈反應(yīng)的選擇性，使用合適催化劑十分重要。(2)由圖(a)可知，低于460 時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度的升高而增大，高于460 時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度的升高而降低，當(dāng)460 時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率最高，而根據(jù)反應(yīng)可知反應(yīng)放熱，其丙烯腈的產(chǎn)率理應(yīng)隨著溫度的升高而降低。圖(a)展示的產(chǎn)率變化與反應(yīng)應(yīng)該呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化相矛盾的原因是低于460 時(shí)，圖(a)中呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化是未達(dá)到平衡時(shí)的產(chǎn)率變化，當(dāng)460 時(shí)達(dá)到平衡，高于460 時(shí)呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化才是平衡產(chǎn)率。答案(1)降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑(2)不是該反應(yīng)為

17、放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC備考方略化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快，又不能太慢從化學(xué)平衡移動(dòng)分析既要注意外界條件對(duì)速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價(jià)原料，提高難得高價(jià)原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本從實(shí)際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制對(duì)點(diǎn)練3工業(yè)上利用焦炭與水蒸氣生產(chǎn)H2的反應(yīng)原理為C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0；CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0；第二步生產(chǎn)的原料CO來源于第一步的產(chǎn)物。為提高原料的利用率及H2的日產(chǎn)量

18、，下列措施中不可取的是()第一步產(chǎn)生的混合氣直接作為第二步的反應(yīng)物第二步生產(chǎn)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋瘎┑谝?、二步生產(chǎn)中均充入足量水蒸氣第二步應(yīng)在低溫下進(jìn)行第二步生產(chǎn)采用高壓第二步生產(chǎn)中增大CO的濃度A BC D解析：選D第一步產(chǎn)生的H2使第二步的平衡逆向移動(dòng)，故應(yīng)先進(jìn)行分離，錯(cuò)誤；第二步反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度過低，反應(yīng)速率太小而影響H2的日產(chǎn)量，溫度過高則平衡逆向移動(dòng)，且要考慮催化劑的活性，故應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋瘎收_、錯(cuò)誤；增大廉價(jià)易得的水蒸氣濃度可提高焦炭的利用率，正確；壓強(qiáng)對(duì)第二步反應(yīng)無(wú)影響，不必采取高壓，錯(cuò)誤；增大CO濃度并未提高主要原材料焦炭的利用率，錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)練4化學(xué)反應(yīng)原理在科

19、研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0如圖所示，反應(yīng)在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時(shí)間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1_T2(填“”“”或“”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是_。(2)CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)H_0(填“”或“”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250 、1.3104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是_。解析：(1)由題意可知，未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體，要經(jīng)過兩步轉(zhuǎn)化：TaS22I2TaI4S2，TaI4S2TaS22I2，即反應(yīng)先在溫度T2端正向進(jìn)行，后在溫度T1端逆向進(jìn)行，反應(yīng)的H大于0，因此溫度T1小于T2，該過程中循環(huán)使用的物質(zhì)是I2。(2)從圖像來看，隨著溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率變小，故H0，綜合溫度、壓強(qiáng)對(duì)CO轉(zhuǎn)化率的影響來看，在1.3104 kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，不必再增大壓強(qiáng)。答案：(1)I2(2)在1.3104 kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大，同時(shí)生產(chǎn)成本增加，得不償失