(完整word版)高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題8化學(xué)平衡學(xué)案

1、 專題八 化學(xué)平衡 【考綱展示】 1. 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。理解外界條件（溫度、濃度、 壓強(qiáng)、催化劑等）對反應(yīng)速率的影響。 2. 了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。 3. 了解化學(xué)平衡建立的過程。了解外界條件（溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等）對反應(yīng)平 衡的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。 4. 理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單計(jì)算。 5. 了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 6. 以上各部分知識的綜合應(yīng)用。 【知識網(wǎng)絡(luò)】 知識網(wǎng)絡(luò) 表示方法： v= _ c/t 單位： mol/L s或 mol/L min 公

2、式法 簡單計(jì)算丨 I化學(xué)計(jì)量數(shù)之比法 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 影響因素 化學(xué)平衡 內(nèi)因：反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì) ； 濃度：C增大，V增大 壓強(qiáng)：P增大，V增大 L外因溫度：T升高，v增大 催化劑：使用催化劑一般加快反應(yīng)速率 概念：可逆反應(yīng)，條件一定， v正=v逆 特征：逆、等、動、定、變 原因：外界條件變化，正、逆反應(yīng)速率不同程度改變 結(jié)果：再次v正=v逆，各組分百分含量又不變 方向I v正v逆，平衡正向移動 向IV正v逆，平衡逆向運(yùn)動 溫度- 影響因素;濃度 勒夏特列原理 壓強(qiáng) 化學(xué)平衡移動 化學(xué)平表達(dá)式：對于 mA （ g） +nB （ g）pC （ g）+qD （g） K=cp（ C）cq（

3、 D）/cm（ A）cn（ B） 影響因素：只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物、生成物濃度無關(guān) 判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度 應(yīng)用判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向 .求反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 要點(diǎn)掃描 一、化學(xué)平衡常數(shù)及反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 1. 化學(xué)平衡常數(shù) 對于一般的化學(xué)反應(yīng)： mA（g）+nB（g） pC（ g）+qD（g）在一定溫度下，平衡常數(shù) 平衡常數(shù)的意義在于： (1) 化學(xué)平衡常數(shù)的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志， K越大，說明平衡體系中生成 物所占的比例越大， 其正反應(yīng)進(jìn)行程度越大， 該反應(yīng)進(jìn)行的越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；利 用K可以判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)， 若升高溫度K增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)， 反之正反應(yīng)為放熱 反應(yīng)。 (

4、2) 利用濃度積Q(Q為起始生成物濃度幕之積與反應(yīng)物濃度幕之積的比值) 和K比較, 可判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向： Q=K時可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)； Q K時，可逆反應(yīng)向逆反 應(yīng)方向進(jìn)行；Q K時，可逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。 (1) 平衡常數(shù)的表達(dá)式可以是多種，與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān)，如化學(xué)方程式配 平的系數(shù)是分?jǐn)?shù)時，其平衡常數(shù)表達(dá)式與正常配平的化學(xué)方程式的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式不同 的。 (2) 對于同一個可逆反應(yīng)，若反應(yīng)條件相同，則正反應(yīng)的平衡常數(shù)與逆反應(yīng)的平衡常 數(shù)成互為倒數(shù)關(guān)系。 2. 平衡轉(zhuǎn)化率 對于一般的可逆反應(yīng)： mA(g) +nB (g)二土pC (g) +qD (g),達(dá)到平衡

5、時反應(yīng)物 A的 轉(zhuǎn)化率為： a(A = A的初始濃度 一A的平衡濃度 A的初始濃度 (1) 同一個可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物可能有多種，但不同反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能不同。若兩 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則其起始物質(zhì)的量之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 (2) 增大一種反應(yīng)物的濃度，可以提高其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。 (3) 對于一個確定的可逆反應(yīng)，溫度一定，平衡常數(shù)只有一個，但平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn) 化率之間存在一定的關(guān)系，用平衡常數(shù)可以計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率， 用轉(zhuǎn)化率也可以計(jì)算平衡常數(shù)。 三、化學(xué)平衡移動的注意事項(xiàng) 1. 改變平衡體系中固體、純液體的量， 化學(xué)平衡不移動。因?yàn)楣腆w、純液體的濃度是 常數(shù)，增加量不會引起濃度的增

6、大， v (正八v (逆)不變。 在溶液中進(jìn)行的的反應(yīng)，若稀釋溶液， 則反應(yīng)物、生成物濃度均減小， 正逆反應(yīng)速率 均減小，但減小的程度不同，化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)和大的一側(cè)減小多， 化學(xué)平衡向系數(shù) 和大的一側(cè)移動。 改變濃度時，某一速率從原平衡速率開始變化。 2. 對反應(yīng)體系中無氣體物質(zhì)存在的化學(xué)平衡，改變壓強(qiáng)，平衡不移動。 對反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動。 恒容時充入非反應(yīng)物氣體或者稀有氣體，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，但平衡不移動。 3. 溫度改變時，正逆反應(yīng)速率都發(fā)生變化，只是程度不同。升高溫度， 放熱反應(yīng)的反應(yīng) 速率增大的小，平衡向吸熱方向移動；降低溫度， 吸熱反

7、應(yīng)的反應(yīng)速率減小的小， 平衡向放 熱反應(yīng)的方向?yàn)? cp（C）cq（D） 100 % 移動。 4. 在溫度、濃度、壓強(qiáng)等影響化學(xué)平衡移動的因素中，只有溫度變化， 平衡一定發(fā)生移 動。 5. 勒夏特列原理 勒夏特列原理又稱平衡移動原理， 不僅適用于化學(xué)平衡移動方向的判斷， 而且適用于水 解平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡、難溶物的溶解平衡移動方向的判斷。4 勒夏特列原理的實(shí)質(zhì)是化學(xué)平衡移動方向只是削弱了所改變的條件， 而不會由于平衡的 移動使此改變完全抵消。 【熱點(diǎn)透視】 熱點(diǎn)題型 【典例1】下列有關(guān)化學(xué)研究的正確說法是( ) A. 同時改變兩個變量來研究反應(yīng)速率的變化，能更快得出有關(guān)規(guī)律 B. 對于同

8、一個化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)的焓變相同 C. 依據(jù)丁達(dá)爾現(xiàn)象可將分散系分為溶液、膠體與濁液 D. 從HF、HCI、HBr、HI酸性遞增的事實(shí)，推出F、Cl、Br、丨的非金屬遞增的規(guī)律 解析：A.同時改變兩個變量來研究反應(yīng)速率的變化， 不容易判斷影響反應(yīng)速率的主導(dǎo)因 素，因此更難得出有關(guān)規(guī)律 B. 這是蓋斯定律的表述 C. 分散系的劃分是以分散質(zhì)顆粒大小來區(qū)分的 D. 在以酸性強(qiáng)弱作為判斷元素非金屬性強(qiáng)弱依據(jù)時， 是以最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸 性強(qiáng)弱為判斷依據(jù)的。 答案：B 命題立意：本題側(cè)重考查反應(yīng)速率、蓋斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念， 規(guī)律。 【典例2】研

9、究NO、SO、CC等大氣污染氣體的處理具有重要意義。 (1) NO可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 _ 。利用反應(yīng) 6NO + 催化劑 8NH 加=72+ 12 H2O也可處理NO。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的 NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 L 。iw誓程爭*A塹口 ari 3 SOT tL5 1JO 1.5 Altrip* 以標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是 0.3mol X 22.4L mol1=6.72L。 -1 -1 -196恥 mo|+113.0kJ mo1 =-41.8kj mol-1 所以本題的正確答案是-41.8 ;反應(yīng)NO (g) +SO (g) = SO (g) +NO( g)的特點(diǎn)體積不變

10、 的、吸熱的可逆反應(yīng)，因此 a不能說明。顏色的深淺與氣體的濃度大小有關(guān)，而在反應(yīng)體系 中只有二氧化氮是紅棕色氣體，所以混合氣體顏色保持不變時即說明 NO的濃度不再發(fā)生變 化，因此b可以說明；SO和NO是生成物，因此在任何情況下二者的體積比總是滿足 1： 1, c不能說明；SO和NQ 個作為生成物，一個作為反應(yīng)物，因此在任何情況下每消耗 1 mol SO 的同時必然會生成 1 molNO2，因此d也不能說明；設(shè) NO的物質(zhì)的量為1mol，貝U SO的物質(zhì) 的量為2mol，參加反應(yīng)的 NO的物質(zhì)的量為xmol。 1 2 Q- 轉(zhuǎn)化屋 (mol) X X x 平肉(mal) T2,溫度升高，y增大，

11、而升高溫度時平衡向逆反應(yīng)方向移動， SO的含量減小，D項(xiàng)錯誤。 答案：C 預(yù)測點(diǎn)評：該題在化學(xué)平衡的命題熱點(diǎn)處進(jìn)行設(shè)題。 新課標(biāo)高考對化學(xué)平衡的考查注重 定量考查，即考查化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率。 【預(yù)測2】電鍍廢液中CaO2可通過下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃 (PbCrO4): 2 2+ + Cr2O7 (aq) +2Pb (aq) +HO (I ) = 2 PbCrO4 (s) +2H ( aq) H 0 B. v (Fe (SCN 2+) =0.005mol ( L s) 1 C.向平衡體系中加入固體 FeCl3，平衡向逆反應(yīng)方向移動 D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 O.1mol/L 2. 已知汽車尾氣無害化

12、處理反應(yīng)為： 2N0(g ) +2C0(g ) N2 (g) +2CQ ( g)下列 說法不正確的是( ) A. 升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低 B. 使用高效催化劑可有效提高正反應(yīng)速率 C. 反應(yīng)達(dá)到平衡后，NO的反應(yīng)速率保持恒定 D. 單位時間內(nèi)消耗 CO和 CQ的物質(zhì)的量相等時，反應(yīng)達(dá)到平衡 3. 800 C時，在2L密閉容器中充入 0.50molNO和0.25molO2，發(fā)生如下反應(yīng)： 2NO(g) +Q (g) = 2NQ (g); Hv0。體系中，n (NQ 隨時間的變化如表： t (s) 0 1 2 3 4 5 n (NQ 0.50 0.35 0.35 0.28 0.25 (

13、mol) 卜列有關(guān)說法正確的是( ) A.3s時，該反應(yīng)體系中 v 正(NQ) =v 逆 (Q) B.選擇咼效催化劑，提咼 NQ的轉(zhuǎn)化率 C.5s時，增大 Q的濃度, 平衡正向移動 D.800 C時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 8 4. X、Y、Z三種氣體，取 X和Y按1:1的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生反 應(yīng)：X+2Y2Z,達(dá)到平衡后，測得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的 量之比為3： 2，貝U Y的轉(zhuǎn)化率最接近于( ) A.33% B.40% C.50% D.65% 5. 已知Hz (g) +I2 (g) 2HI (g); H0。有相同容積的定容密封容器甲和乙， 甲中加入H2

14、和|2各O.lmol ，乙中加入HI 0.2mol，相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中 HI 的平衡濃度大于乙中 HI的平衡濃度，應(yīng)采取的措施是( ) A.甲、乙提高相同溫度 B. 甲中加入O.lmol He，乙不改變 C.甲降低溫度，乙不變 D. 甲增加0.1mol H 2,乙增加0.1mol I 2 6. 在一定溫度下，把2體積N?和6體積H2通入一個帶活塞的體積可變的容器中， 活塞 的一端與大氣相通。容器中發(fā)生以下反應(yīng)： N2+3H2=2NH，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。若達(dá)到平 衡后，測得混合氣體的體積為 7體積，據(jù)此回答下列問題： (1 )保持上述反應(yīng)溫度不變，設(shè) a、b、c分別代表初始加入的

15、Nb、H和NH的體積，反 應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的百分含量與上述平衡時完全相同，那么：若 a = 1,c = 2,則b=. _ ，在此情況下，反應(yīng)起始時將向 進(jìn)行； 若需規(guī)定起始時 反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則 _ c的范圍是 。 (2)在上述容器中，若需控制平衡后混合氣體為 6.5體積，則可采取的措施是 _ 7.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。 已知：CO(g) +O(g) = H (g) +CQ (g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表: 溫度/C 400 500 830 1000 平衡常數(shù)K 10 9 1 0.6 試回答下列問題 (1) _ 上述反應(yīng)的正反應(yīng)是 反應(yīng)(填放熱”

16、或吸熱”)。 (2) 某溫度下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應(yīng)速率 _ (填“增大”、“減小”或“不變”)，容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng) _ (填 “增大”、“減小”或“不變”)。 (3) 830C,在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng)，按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物， 其 中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有 _ (選填A(yù)、B C D)。 A B C D n (CQ) 3 1 0 l n (H2) 2 1 0 1 n (CO 1 2 3 0.5 n (HaO) 5 2 3 2 (4) 830C時，在2L的密閉容器中加入 4molCO(g)和6molH2。(g)達(dá)到平衡時， CO勺 轉(zhuǎn)化率是 。 8.

17、 在恒溫恒容的密閉容器中，通入 x mol N 2和y mol H 2發(fā)生反應(yīng)Nk + 3H = 2NH,達(dá) 平衡后，測得反應(yīng)放出的熱量為 18. 4 kJ，混合氣體總的物質(zhì)的量為 3. 6 mol，容器內(nèi)的 壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?0%又知N2和H2的轉(zhuǎn)化率相同。 通過計(jì)算說明起始充入 N2和H2的物質(zhì)的量分別為：x = _ , y = _ 。 若起始加入Nb、H2和NH的物質(zhì)的量分別為 a mol、b mol、c mol，達(dá)平衡時各物質(zhì) 的含量 與上述平衡完全相同。 若c= 2，在相同的條件下達(dá)平衡時，該反應(yīng)吸收的熱量為 kJ 。 若維持反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則起始時 c的取值范圍為 _ 。 9.

18、 某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨( NHCOONH分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速 率的測定。 (1)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中 (假設(shè)容器體積不變，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： NHCOONHS) =2NH(g) + CO(g)。 實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度(C) 15.0 20.0 25.0 30.0 0 35. 平衡總壓強(qiáng)(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 0 24. 平衡氣體總濃度(x 10 3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是 _ 。 A. 2v (

19、 NH) =v (CQ) B.密閉容器中總壓強(qiáng)不變 C.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 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計(jì)算 25.0 C時的分解平衡常數(shù)： _ 取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在 25C下達(dá)到分解 平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量 _ (填“增加”、“減小”或 “不變”)。 氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變厶 H_ 0,熵變 S0 (填 或“ = ”) (2)已知：NHCOONHF 2fO= NHHCO+ NH HQ 該研究小組分別用三份不同初始 濃度的氨基甲酸銨溶液測定水解反應(yīng)速率，得到 c (NHCOO)隨時間變化趨勢如圖所示。 計(jì)算25C時，06min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率 根據(jù)圖中信息，如何說明水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大: 專題八 1.B 2.A 3.C 4.D 5.C 6. (1)3 逆反應(yīng)方向 1c 4 (2)降低反應(yīng)溫度 7. (1)放熱(2)增大 增大 (3) B、C (4) 60% 8. 1 3 73.6 0 。 (2)0.05mol L 一1 min 一1; 25C反應(yīng)物的起始濃度較小， 但06min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15C大。(2) 已知：2SQ (g) +Q (g)