2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第22講 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動(dòng)學(xué)案（含解析）.doc

第22講化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡的移動(dòng)一、化學(xué)平衡狀態(tài)1可逆反應(yīng)(1)概念：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。(2)符號(hào)：可逆反應(yīng)用“”符號(hào)，而不用“=”表示。(3)特點(diǎn)：在相同條件下，正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。2化學(xué)平衡的建立(1)概念：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)混合物中各組分的濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。(2)化學(xué)平衡的建立(3)化學(xué)平衡的特點(diǎn)二、化學(xué)平衡的移動(dòng)1化學(xué)平衡移動(dòng)的過程2化學(xué)平衡移動(dòng)(1)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的根本原因：外界條件的改變?cè)斐闪藇正v逆，其具體情況如下：v正v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。v正v逆，平衡不移動(dòng)。v正v逆，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)平衡移動(dòng)原理勒夏特列原理內(nèi)容：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)。具體應(yīng)用若其他條件不變，改變下列條件對(duì)平衡的影響如下：1判斷正誤，正確的畫“”，錯(cuò)誤的畫“”，并指明錯(cuò)因。(1)2H2O2H2O2為可逆反應(yīng)。()錯(cuò)因：相同條件下，同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)，才是可逆反應(yīng)。(2)恒溫恒容下，反應(yīng)A(g)B(g)C(g)D(g)體系壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變，說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。()錯(cuò)因：該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的總體積為定值，恒溫、恒容時(shí)，無論反應(yīng)是否達(dá)平衡，其壓強(qiáng)均不變。(3)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)指的是反應(yīng)停止了，不再反應(yīng)了。()錯(cuò)因：化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)并沒有停止。(4)對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，若每消耗1 mol O2，同時(shí)生成2 mol SO2，則平衡正向移動(dòng)。()錯(cuò)因：對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，每消耗1 mol O2，同時(shí)生成2 mol SO2時(shí)，說明v正v逆，該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。(5)對(duì)于反應(yīng)I2(g)H2(g)2HI(g)，若使體系顏色變淺，則平衡一定正向移動(dòng)。()錯(cuò)因：對(duì)于反應(yīng)I2(g)H2(g)2HI(g)增大體積，顏色變淺，但平衡不移動(dòng)。(6)對(duì)于反應(yīng)2A(g)B(g)2C(g)，當(dāng)v(A)正v(B)逆時(shí)，平衡不移動(dòng)。()錯(cuò)因：當(dāng)v(A)正2v(B)逆時(shí)，平衡不移動(dòng)。(7)合成氨反應(yīng)需使用催化劑，說明催化劑可以促進(jìn)該平衡向生成氨的方向移動(dòng)。()錯(cuò)因：催化劑不能改變平衡移動(dòng)的方向。2教材改編題(據(jù)人教必修二P53 T2)在密閉容器中進(jìn)行的如下反應(yīng)：2SO2O22SO3，下列有關(guān)說法中正確的是()A使用催化劑可以加快反應(yīng)速率，提高SO2的轉(zhuǎn)化率B在上述條件下，SO2可以完全轉(zhuǎn)化為SO3C適當(dāng)提高O2的濃度，可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率D反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(SO2)c(O2)c(SO3)212答案C3教材改編題(據(jù)人教選修四P32 T5)一定溫度下，對(duì)可逆反應(yīng)A(g)2B(g)3C(g)的下列敘述中，能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是()A單位時(shí)間內(nèi)消耗a mol A，同時(shí)生成3a mol CB容器內(nèi)B的濃度不再變化C混合氣體的物質(zhì)的量不再變化DA的消耗速率等于C的生成速率的倍答案B4教材改編題(據(jù)人教選修四P32 T6)在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，最終測(cè)得A的物質(zhì)的量的濃度為原來的50%，則()A平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) Ba>bcC物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大 D以上判斷都錯(cuò)誤答案D考點(diǎn)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)典例1在一個(gè)密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，反應(yīng)過程中某一時(shí)刻測(cè)得SO2、O2、SO3的濃度分別為：0.2 molL1、0.2 molL1、0.2 molL1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是()Ac(SO3)0.4 molL1Bc(SO2)c(SO3)0.15 molL1Cc(SO2)0.25 molL1Dc(SO2)c(SO3)0.5 molL1解析 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)c(某時(shí)刻) 0.2 molL1 0.2 molL1 0.2 molL1向右進(jìn)行完全 0 0.1 molL1 0.4 molL1向左進(jìn)行完全 0.4 molL1 0.3 molL1 0A項(xiàng)，由于反應(yīng)為可逆反應(yīng)，SO3的濃度一定小于0.4 molL1，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SO2與SO3濃度不會(huì)均為0.15 molL1，只能一種物質(zhì)的濃度增大，另一種物質(zhì)的濃度減小，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于反應(yīng)為可逆反應(yīng)，SO3的濃度一定小于0.4 molL1，大于0，則可能為0.25 molL1，故C正確；D項(xiàng)，根據(jù)元素守恒，c(SO2)c(SO3)0.4 molL1，故D錯(cuò)誤。答案C名師精講極端假設(shè)法確定物質(zhì)的濃度范圍(1)原理：可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行完全，反應(yīng)體系各物質(zhì)同時(shí)存在。(2)假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。如可逆反應(yīng)：X2(g)Y2(g)2Z(g)的起初濃度：c(X2)0.1 mol/L，c(Y2)0.3 mol/L，c(Z)0.2 mol/L，一定條件下達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度范圍的判斷方法：假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始濃度(molL1) 0.1 0.3 0.2改變濃度(molL1) 0.1 0.1 0.2終態(tài)濃度(molL1) 0 0.2 0.4假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始濃度(molL1) 0.1 0.3 0.2改變濃度(molL1) 0.1 0.1 0.2終態(tài)濃度(molL1) 0.2 0.4 0平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為：0<c(X2)<0.2；02<c(Y2)<0.4；0<c(Z)<0.4。1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答案B解析2 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 H2完全反應(yīng)，生成2 mol NH3，此時(shí)NH3的濃度為0.2 molL1，但由于是可逆反應(yīng)，不能完全反應(yīng)，所以NH3的濃度達(dá)不到0.2 molL1。2(2018長(zhǎng)沙一中月考)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0<c1<0.14 molL1答案D解析平衡濃度之比為13，轉(zhuǎn)化濃度亦為13，故c1c213，A、C不正確；平衡時(shí)Y生成表示逆反應(yīng)速率，Z生成表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)v生成(Z)應(yīng)為32，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0<c1<0.14 molL1?？键c(diǎn)化學(xué)平衡及其特點(diǎn)典例2(2018岳陽模擬)在恒溫、容積為2 L的密閉容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H<0。可認(rèn)定該可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量之比為1311Bv正(CO2)3v逆(H2)C容器內(nèi)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變D容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量濃度都相等解析因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等，所以相對(duì)分子質(zhì)量隨著反應(yīng)進(jìn)行而改變，當(dāng)平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡。答案C名師精講判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法1“逆向相等”：反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率，一個(gè)是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減少速率和生成速率相等。2“變量不變”：如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的，當(dāng)該量不變時(shí)為平衡狀態(tài)；一個(gè)隨反應(yīng)的進(jìn)行始終保持不變的量，不能作為是否達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。以mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)為例：3將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是()A2v(NH3)v(CO2)B密閉容器中c(NH3)c(CO2)21C密閉容器中混合氣體的密度不變D密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變答案C解析該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，且容器體積不變，所以壓強(qiáng)、密度均可作標(biāo)志，該題應(yīng)特別注意D項(xiàng)，因?yàn)樵摲磻?yīng)為固體的分解反應(yīng)，所以NH3、CO2的體積分?jǐn)?shù)始終為定值。4在一個(gè)恒容絕熱的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：M(？)2N(g)P(g)Q(g)H0，已知M的狀態(tài)未知，則反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()當(dāng)物質(zhì)M、N、P的體積分?jǐn)?shù)比為111時(shí)混合氣體的密度不變時(shí)體系的溫度不變時(shí)反應(yīng)速率2v(N)正v(Q)逆時(shí)體系的壓強(qiáng)不變時(shí)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)A B C D答案B解析若M是氣體，當(dāng)物質(zhì)M、N、P的體積分?jǐn)?shù)比不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，不變并不一定等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，錯(cuò)誤；若M是氣體，反應(yīng)前后密度恒定，此時(shí)混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；因?yàn)槭呛闳萁^熱容器，反應(yīng)過程中伴隨著熱效應(yīng)，因而體系溫度會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)溫度不變時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；v(N)正2v(Q)逆時(shí)才達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；當(dāng)M不是氣體時(shí)，反應(yīng)前后氣體體積不變，此時(shí)壓強(qiáng)不變不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；若M是氣體，反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體物質(zhì)的量減小，氣體質(zhì)量不變，則氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，若M不是氣體，反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體質(zhì)量增大，氣體物質(zhì)的量不變，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，因而無論M是什么狀態(tài)，當(dāng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)均可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確?？键c(diǎn)化學(xué)平衡移動(dòng)及影響因素典例3在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g)HQ kJmol1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：下列說法正確的是()Am>nBQ<0C溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少D體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)解析溫度不變時(shí)(假設(shè)100 條件下)，體積是1 L時(shí)，Y的物質(zhì)的量為1 mol，體積為2 L時(shí)，Y的物質(zhì)的量為0.75 molL12 L1.5 mol，體積為4 L時(shí)，Y的物質(zhì)的量為0.53 molL14 L2.12 mol，說明體積越小，壓強(qiáng)越大，Y的物質(zhì)的量越小，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小，平衡向生成X的方向進(jìn)行，m<n，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；體積不變時(shí)，溫度越高，Y的物質(zhì)的量濃度越大，說明升高溫度，平衡向生成Y的方向移動(dòng)，則Q>0，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C名師精講1正確地理解和應(yīng)用勒夏特列原理化學(xué)平衡移動(dòng)的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉(zhuǎn)的。新平衡時(shí)此物理量更靠近于改變的方向。如增大反應(yīng)物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達(dá)到新平衡時(shí)，A的濃度一定比原平衡大；若將體系溫度從50 升高到80 ，則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí)50 <T<80 ；若對(duì)體系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加壓，例如從30 MPa加壓到60 MPa，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)，達(dá)到新的平衡時(shí)30 MPa<p<60 MPa。2平衡移動(dòng)的幾種特殊情況(1)改變固體或純液體的量，對(duì)化學(xué)平衡沒影響。(2)“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響。恒溫、恒容條件：3平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷方法(1)反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的轉(zhuǎn)化率分析若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，達(dá)到平衡后，它們的轉(zhuǎn)化率相等。若只增加A的量，平衡正向移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率提高，A的轉(zhuǎn)化率降低。若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度，等效于壓縮(或擴(kuò)大)容器體積，氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。同倍增大c(A)和c(B)(2)反應(yīng)mA(g)nB(g)qC(g)的轉(zhuǎn)化率分析在T、V不變時(shí)，增加A的量，等效于壓縮容器體積，A的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。增大c(A)5對(duì)可逆反應(yīng)：2A(s)3B(g)C(g)2D(g)H<0，在一定條件下達(dá)到平衡，下列有關(guān)敘述正確的是()增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，v(正)減小壓強(qiáng)增大一倍，平衡不移動(dòng)，v(正)、v(逆)均增大增大B的濃度，v(正)>v(逆)加入催化劑，B的轉(zhuǎn)化率提高A B只有 C只有 D答案D解析因A是固體，其濃度可視為常數(shù)，增加A的量，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)；升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向(即逆向)移動(dòng)，但v(正)也增大，只是增大的程度小于v(逆)增大的程度，使v(正)<v(逆)，錯(cuò)；因反應(yīng)前后氣體體積不變，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，但v(正)、v(逆)同等程度增大，正確；增大B的濃度，平衡正向移動(dòng)，v(正)>v(逆)，對(duì)；加入催化劑，平衡不移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率不變，錯(cuò)。6(2018亳州第二次聯(lián)考)在t 時(shí)，向a L密閉容器中加入1.6 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)I2(g)H>0，H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示，下列有關(guān)說法中正確的是()A平衡時(shí)，I2蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為25%B若在1.5 min時(shí)降低溫度，則反應(yīng)將向左進(jìn)行C平衡后若升高溫度，v正增大，v逆減小D平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移動(dòng)，H2的體積分?jǐn)?shù)減小答案A解析該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，由圖可知，平衡時(shí)n(H2)0.4 mol，則有n(I2)0.4 mol，故I2蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為100%25%，A正確；1.5 min時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，降低溫度，反應(yīng)速率減慢，但反應(yīng)仍向右進(jìn)行，直至平衡，B錯(cuò)誤；平衡后若升高溫度，v正、v逆均增大，但v正增大的程度大于v逆，平衡向右移動(dòng)，C錯(cuò)誤；平衡后加入H2，平衡向左移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理可知，達(dá)到新平衡后，c(H2)仍比原來大，則新平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)增大，D錯(cuò)誤。