【創(chuàng)新設計】高考化學一輪復習 第2節(jié) 化學平衡 大綱人教

第九章化學反應速率化學平衡第二節(jié)化學平衡復習目標展示1.了解化學反應的可逆性。2.理解化學平衡的含義及其與反應速率之間的聯(lián)系。3.理解勒夏特列原理的含義。理解濃度、溫度、壓強等條件對化學平衡移動的影響。4.掌握等效平衡規(guī)律及其應用。編輯ppt知識點1可逆反應及平衡狀態(tài)的建立問題1：怎樣理解平衡狀態(tài)的建立過程?1．可逆反應(1)定義：在相同條件下，既能向

方向進行，同時又能向

方向進行的反應。(2)特點：①同時性；②雙向性；③共存性，即反應物與生成物

存在，反應物的轉化率

100%。2．化學平衡狀態(tài)(1)建立過程(同學之間討論后描述)(2)本質(zhì)：正反應速率

逆反應速率。(3)特征小于逆反應正反應同時＝編輯ppt【思維延伸】(1)可逆反應達到平衡時，宏觀速率(從某反應物量的消耗或某生成物量的增加來計算)為零,此時各物質(zhì)的濃度不一定相等、不一定與方程式的計量數(shù)成比例。編輯ppt(2)化學平衡的建立與途徑無關，外界條件不變，物質(zhì)的用量相當，可逆反應無論從正反應開始還是從逆反應開始,或是從正、逆反應同時開始,都可建立同一平衡狀態(tài)。知識點2化學平衡移動問題2：影響平衡移動的因素有哪些？這些因素怎樣影響平衡狀態(tài)的改變？3．移動過程編輯ppt4．化學平衡移動與反應速率的關系改變條件后,向速率大的方向移動,如：若v′正>v′逆，則向正反應方向移動。5．影響化學平衡的條件勒夏特列原理如果改變影響化學平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等)，平衡就向能夠

的方向移動。(1)濃度增大或減小反應體系中的某物質(zhì)的濃度，化學平衡就會向

某物質(zhì)濃度的方向移動。減弱這種改變減小或增大編輯ppt(4)催化劑加入催化劑能同等程度的

化學反應的正、逆反應速率，但平衡

。改變不移動編輯ppt【思維延伸】

(1)轉化率指的是可逆反應在一定條件下達到平衡狀態(tài)時，消耗的某反應物的量占該反應物起始量的百分率。(2)產(chǎn)率指的是可逆反應在一定條件下達到平衡狀態(tài)時，生成某生成物的量占完全反應時應該生成該生成物的量的百分率。編輯ppt考點1化學平衡的標志和判斷1．絕對標志(1)v正＝v逆≠0編輯ppt2．相對標志(1)反應體系中總壓強不隨時間變化(適用于恒壓條件下氣體反應中前后體積不等的反應)。(2)混合氣體的密度不隨時間變化(適用于恒壓條件下反應前后氣體體積不等且無固、液參與或生成的反應)。編輯ppt要點深化(1)把密度作為標準判斷是否達平衡狀態(tài)時，要依據(jù)公式ρ＝視具體分析。(2)反應體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量(或分子數(shù))之比等于方程式中化學計量數(shù)之比不能作為判斷依據(jù)。(3)對于可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)①總體積、總壓強或總物質(zhì)的量一定時不一定達到平衡。②v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q時不一定達到平衡。③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時不一定達到平衡。(對于以上問題討論時關鍵搞清楚m＋n是否等于p＋q及反應的具體條件)。編輯ppt【例1】容積固定的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應X(g)＋2Y(g)2Z(g);ΔH＝akJ/mol(a>0),若向密閉容器中通入1molX和2molY,達平衡狀態(tài)時,吸收熱量bkJ,則下列判斷正確的是 ()A．當a＝b>0時，該反應達到化學平衡狀態(tài)B．該反應達到化學平衡狀態(tài)時，一定有a>bC．當密閉容器內(nèi)氣體密度不再改變時，該反應達到化學平衡狀態(tài)D．密閉容器中X和Y的物質(zhì)的量比為1∶2時，該反應達到化學平衡狀態(tài)解析：熱化學方程式中的ΔH＝akJ/mol，是指1molX完全反應吸收熱量aKj,因為是可逆反應,達到化學平衡時1molX和2molY不可能完全反應,所以一定有a>b,A錯，編輯pptB對。因為反應前后均是氣體,氣體總質(zhì)量不變，且容器體積不變，故氣體密度不再改變不能說明反應達到化學平衡狀態(tài)，C錯。反應過程中X和Y的物質(zhì)的量比始終是1∶2，D錯。答案：B變式練習1．(2010·改編題)在恒溫、恒容條件下，發(fā)生反應：2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，現(xiàn)分別從兩條途徑建立平衡。途徑Ⅰ：從正反應開始，A、B的起始物質(zhì)的量分別為2mol和1mol；途徑Ⅱ：從逆反應開始，C、D的起始物質(zhì)的量均為6mol，以下敘述正確的是 ()A．達到平衡時，途徑Ⅰ的反應速率等于途徑Ⅱ的反應速率B．Ⅰ、Ⅱ兩條途徑從反應開始到達到平衡狀態(tài)的過程中，體系的總壓強始終保持不變編輯pptC．該反應達到平衡狀態(tài)時，無論Ⅰ或Ⅱ平衡體系中c(A)∶c(B)∶c(D)＝2∶1∶3D．最終達到平衡時，途徑Ⅱ的體系內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度小于途徑Ⅰ的體系內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度的2倍解析：分析可逆反應的特點是一等體積且一種物質(zhì)是固體的可逆反應，途徑Ⅰ與途徑Ⅱ達到的平衡是等效平衡，從逆反應開始時，恒溫恒容條件下通入amolD(a>0)和一定量的C達到的平衡與途徑Ⅰ達到的平衡均是等效平衡；但達到平衡時途徑Ⅱ的體系內(nèi)A、B、D的濃度是途徑Ⅰ的體系內(nèi)A、B、D的濃度的2倍，所以達到平衡時，途徑Ⅰ的反應速率小于途徑Ⅱ的反應速率，故選項A、D錯誤；該反應是氣體分子數(shù)不變的反應，所以選項B正確；兩平衡體系中c(A)∶c(B)一定是2∶1，但c(A)∶c(B)∶c(D)不一定是2∶1∶3，C項錯誤。答案：B編輯ppt考點2等效平衡規(guī)律及應用1．等效平衡(1)概念：化學平衡狀態(tài)與條件息息相關，而與建立平衡的途徑無關。對于同一可逆反應，在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，以不同投料方式(即從正反應、逆反應或從兩個方向同時開始)進行反應，只要達到平衡時相同組分在各混合物中的百分數(shù)(體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)或質(zhì)量分數(shù))相等,這樣的化學平衡即互稱為等效平衡。切記的是組分的百分數(shù)相同，包括體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)和質(zhì)量分數(shù)，而不僅僅是指濃度相同，因為同一組分濃度相同時其百分數(shù)不一定相等。編輯ppt(2)提醒：等效平衡規(guī)律①在定溫、定容條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應，只改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆反應化學方程式的化學計量數(shù)比換算成同一半邊的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。②在定溫、定容條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應，只要反應物(或生成物)的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同，則兩平衡等效。③在定溫、定壓條件下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按可逆反應化學方程式的化學計量數(shù)比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達平衡后與原平衡等效。編輯ppt2．等效平衡規(guī)律的應用該規(guī)律結合平衡移動原理，討論可逆反應在一定條件下進行時，如何改變反應物的轉化率或采取什么條件才可能改變某種反應的轉化率，尤其是與工業(yè)生產(chǎn)相聯(lián)系的實際問題，更應該注意采取什么措施才能增大價值高的原料的利用率。要點深化

(1)對于A(g)＋2B(g)3C(s)＋3D(g)的可逆反應，在恒溫、恒容條件下或在恒溫、恒壓條件下,投入amolA和2amolB建立的平衡狀態(tài)Ⅰ,與投入xmolD(保證C充足)(x>0)建立的平衡狀態(tài)Ⅱ等效。(2)對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的反應，在恒溫恒容條件下的等效平衡就是等同平衡。編輯ppt【例2】(全國高考題)在一個固定體積的密閉容器中，保持一定溫度，進行以下反應：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，已知加入1molH2和2molBr2時，達到平衡后生成amolHBr。在相同條件下，起始時加入H2、Br2、HBr的物質(zhì)的量分別為x、y、z(均不為零)，如果仍保持平衡時各組分的百分含量不變，以下推斷不正確的是()A．x、y應滿足的關系是y＝2xB．x、y、z應滿足的關系是4x＋z＝2yC．達平衡時HBr物質(zhì)的量為molD．達平衡時HBr物質(zhì)的量一定仍為amol編輯ppt解析：此題是一道恒溫、恒容條件下對于反應前后氣體體積不變的可逆反應的等效平衡問題，只要反應物或生成物(轉換后)的物質(zhì)的量比例與原平衡的相同，兩平衡就是等效平衡(相當于恒溫、恒壓下的等效平衡，原因是平衡不受壓強影響)。據(jù)此原題中x、y、z應滿足的關系是：,化簡得到：4x＋z＝2y,故B對;達到新的平衡時,各組分的百分含量不變，但某成分的物質(zhì)的量是與各成分總的物質(zhì)的量對應成比例的，故C也對。答案：AD編輯ppt2．(2008·全國Ⅱ，理綜)在相同溫度和壓強下,對反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進行甲、乙、丙、丁四組實驗，實驗起始時放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表：變式練習編輯ppt上述四種情況達到平衡后，n(CO)的大小順序是 ()A．乙＝丁>丙＝甲 B．乙>丁>甲>丙C．丁>乙>丙＝甲 D．丁>丙>乙>甲解析：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)甲：amolamol0mol0mol乙：2amolamol0mol0mol等效后的丙：amolamol0mol0mol等效后的?。?amolamol0mol0mol由上述分析可知，A正確。答案：A編輯ppt

客觀題以考查化學平衡狀態(tài)的概念,判斷、影響化學平衡的外界條件及化學平衡移動與反應物轉化率之間的關系等內(nèi)容為主?！究碱}一】(2009·四川)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mX(g)nY(g)；ΔH＝QkJ/mol。反應達到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示：編輯ppt下列說法正確的是 ()A.m>n

B.Q<0C.溫度不變，壓強增大，Y的質(zhì)量分數(shù)減少D.體積不變，溫度升高，平衡向逆反應方向移動審題視點：由于可逆反應中的m、n、Q是未知量,所以應該從化學平衡移動的結果(Y的平衡濃度)結合改變的條件分析可逆反應的特點,然后再根據(jù)分析出的可逆反應的特點去分析其他平衡移動情況。編輯ppt思路點撥：定溫（100℃）條件下增大體積Y的濃度增大（相對增大。采用假設法，假設平衡不變化，從1L~2L，c（Y）該從1.00mol/L變化為0.5mol/L，結果2L時c（Y）=0.75mol/L>0.5mol/L，所以說Y的濃度增大）→平衡向正反應移動→n>m；定容（都是1L）條件下Y的濃度增大→平衡正向移動→Q>0。綜合推斷C項正確。標準答案：C編輯ppt高分解密分析以上問題時注意以下幾個方面之間的關系主觀題以討論平衡移動和條件與平衡移動的結果之間的關系為主要內(nèi)容，往往與生產(chǎn)實際相聯(lián)系，與反應速率知識相聯(lián)系?！究碱}二】（2008·寧夏）已知可逆反應:M(g)+N（g）P（g）+Q（g）,ΔH>0,請回答下列問題:(提示:平衡時編輯ppt是一常數(shù),這一常數(shù)不隨起始濃度變化而變化，只隨溫度改變而改變）(1)在某溫度下，反應物的起始濃度分別為：c(M)＝1mol·L－1，c(N)＝2.4mol·L－1；達到平衡后，M的轉化率為60%，此時N的轉化率為

。(2)若反應溫度升高,M的轉化率

(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若反應溫度不變,反應物的起始濃度分別為:c(M)＝4mol·L－1,c(N)＝amol·L－1；達到平衡后，c(P)＝2mol·L－1，a＝

。25%

增大6

編輯ppt(4)若反應溫度不變,反應物的起始濃度為:c(M)＝c(N)＝bmol·L－1,達到平衡后,M的轉化率為

。思路點撥：(1)Δc(M)＝c(M)·60%＝0.6mol/L＝Δc(N)，N的轉化率為×100%＝25%。(2)升溫向吸熱反應方向即正反應方向移動→M的轉化率增大。(3)Δc(M)＝c(P)＝2mol/L，平衡時c(M)＝2mol/L。c(N)＝(a－2)mol/L，c(Q)＝2mol/L。由于溫度不變，那么平衡時是一常數(shù)，由(1)可知，列出下面等式，∴a＝6。41%

編輯ppt高分解密首先分析出該可逆反應是一等體積的、正反應為吸熱反應的可逆反應，尤其是要關注“等體積”，其次注意“提示”所給出的信息，由于全國許多省份實用了新教材，在新教材上有平衡常數(shù)的概念和應用；所以給出這個信息就是讓學生了解這一知識點，與新課標、新教材接軌，在解答(3)(4)時就必須用到這一信息。第三分析問題中給出的條件，結合有關知識作答，本題可以采用“起始……轉化……平衡……”的格式求算，保證高的正答率。編輯ppt規(guī)律支持

(一)平衡移動方向與轉化率的關系(1)溫度或壓強引起平衡正向移動，轉化率一定增大(2)恒容條件下濃度(即反應物用量影響)改變時，轉化率變化情況編輯ppt編輯ppt1．(5分)(2009·北京理綜，9)已知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)；ΔH<0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入編輯pptHI0.2mol，相同溫度下分別達到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度，應采取的措施是 ()A．甲、乙提高相同溫度B．甲中加入0.1molHe，乙不變C．甲降低溫度，乙不變D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2解析：本題考查了化學平衡的移動及等效平衡等相關知識。根據(jù)題意，甲、乙兩平衡起始為等效平衡，A選項中，甲、乙兩平衡移動的幅度相同，最終仍然等效；B選項中甲、乙兩平衡均不移動，最終還是等效；D項中，甲、乙平衡都向正、反應方向移動，移動中高度不確定；只有C選項中，甲平衡向正方向移動，乙平衡不移動,故HI的平衡濃度甲大于乙。答案：C編輯ppt2．(5分)(2010·菏澤市一中期中考題)一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)3C(g)，若反應開始時充入2molA和2molB，達平衡后A的體積分數(shù)為a%。其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分數(shù)大于a%的是()A．2molCB．2molA,1molB和1molHe(不參加反應)C．1molB和1molCD．2molA,3molB和3molC解析:由于反應兩邊氣體分子數(shù)相等,故壓強不破壞平衡,據(jù)等效平衡思想,只要A和B物質(zhì)的量之比為1:1,平衡時A的體積分數(shù)為a%；而當二者物質(zhì)的量之比大于1∶1,平衡時A的體積分數(shù)就會大于a%,因此,選項A、B平衡后A的體積分數(shù)都大于a%。答案：AB編輯ppt3．(5分)(2010·壽光市至都高級中學期中考題)對于平衡體系mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)；ΔH<0。下列結論中正確的是 ()A．若溫度不變，將容器的體積增大1倍，此時A的濃度變?yōu)樵瓉淼?.48倍，則m＋n>p＋qB．若平衡時，A、B的轉化率相等，說明反應開始時，A、B的物質(zhì)的量之比為m∶nC．若溫度、體積不變，當m＋n<p＋q時，向平衡體系中再加入少量氣體E(E與所有組分均不反應)，A的轉化率減小D．若升高溫度，則反應中逆反應速率減小，正反應速率增大編輯ppt解析：在A中，容器的體積增大1倍，若平衡不移動則A的濃度應變?yōu)樵瓉淼?.5倍，但實際是0.48倍，說明平衡正向移動,故m＋n<p＋q。在C中,向平衡體系中加入少量不與其他組分反應的氣體E，對原體系中各氣體濃度無影響，故平衡不移動。在D中，升高溫度，正逆反應速率都增大。答案：B4．(5分)(2010·模擬題)某固定體積的密閉容器中存在化學平衡：aA(g)bB(g)＋cC(g),在溫度不變的條件下,再充入一定量的A物質(zhì)，重新達到平衡時，下列判斷中正確的是 ()A．若a＝b＋c時，B的物質(zhì)的量分數(shù)變大B．若a＝b＋c時，B的物質(zhì)的量分數(shù)不變C．若a>b＋c時，A的轉化率不變編輯pptD．若a<b＋c時，A的轉化率變大解析：易錯選A，簡單套用增大反應物的濃度平衡向正反應方向移動。此題的條件是恒溫恒容,從平衡的結果來看,再充入一定量的A物質(zhì)相當于增大壓強，若a＝b＋c時，B的物質(zhì)的量增加但物質(zhì)的量分數(shù)不變，故A錯，B對，若a>b＋c時，A的轉化率增大，若a<b＋c時，A的轉化率變小，故C、D錯。答案：B5．(10分)(2010·模擬題)t℃時,將2molN2和1molH2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：N2(g)＋3H2(g)