高考化學(xué)熱點(diǎn)精講精練之化學(xué)基本概念基本理論(下)熱點(diǎn)二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及平衡移動(dòng)的影響因素

PAGEPAGE7熱點(diǎn)二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及平衡移動(dòng)的影響因素【熱點(diǎn)思維】【熱點(diǎn)釋疑】1、如何判斷一個(gè)狀態(tài)達(dá)到平衡狀態(tài)（1）本質(zhì)標(biāo)志v(正)＝v(逆)≠0。對(duì)于某一可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。（2）等價(jià)標(biāo)志①全是氣體參加的體積可變反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化。例如：N2＋3H22NH3。②體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。③全是氣體參加的體積可變反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。④對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。⑤對(duì)于有顏色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時(shí)間而變化，如

2NO2(g)N2O4(g)。⑥體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。2、如何判定平衡移動(dòng)的方向?（1）應(yīng)用平衡移動(dòng)原理。如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。①原理中“減弱這種改變”的正確理解應(yīng)當(dāng)是升高溫度時(shí)，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；增加反應(yīng)物濃度，平衡向反應(yīng)物濃度減小的方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)。②化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因是外界條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)的改變破壞了原平衡體系，使得正、逆反應(yīng)速率不再相等。當(dāng)v(正)>v(逆)時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。當(dāng)v(正)<v(逆)時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果是v(正)=v(逆)。若條件的改變不能引起正、逆反應(yīng)速率的變化，或者正、逆反應(yīng)速率的變化相同，則平衡不發(fā)生移動(dòng)。（2）運(yùn)用濃度商Q與平衡常數(shù)K之間的關(guān)系Qceq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<K反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正>v逆,＝K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，v正＝v逆,>K反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v正<v逆))3、如何理解等效平衡?（1）等價(jià)轉(zhuǎn)化思想。化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)，即無論可逆反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，或從中間狀態(tài)開始，只要起始投入物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，則可達(dá)到一樣的平衡狀態(tài)。（2）放大縮小思想。該方法適用于起始投入物質(zhì)的物質(zhì)的量存在一定的倍數(shù)關(guān)系。它指的是將反應(yīng)容器的體積擴(kuò)大或縮小一定的倍數(shù)，讓起始物質(zhì)的濃度相同，則在一定的條件下，可建立相同的平衡狀態(tài)。然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行壓縮或擴(kuò)大，使其還原為原來的濃度。在壓縮或擴(kuò)大過程中，依據(jù)勒夏特列原理，分析平衡如何移動(dòng)，相關(guān)量的變化情況。【熱點(diǎn)考題】【典例】【2015鄭州二?！?14分)CO、SO2是主要的大氣污染氣體，利用化學(xué)反應(yīng)原理是治理污染的重要方法。I、甲醇可以補(bǔ)充和部分替代石油燃料，緩解能源緊張。利用CO可以合成甲醇。（2）一定條件下，在容積為VL的密閉容器中充入αmolCO與2amolH2合成甲醇平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。①P1＿＿P2(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是②該甲醇合成反應(yīng)在A點(diǎn)的平衡常數(shù)K=(用a和V表示)③該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是：COH2(填“＞”、“＜”或“=”)④下列措施中能夠同時(shí)滿足增大反應(yīng)速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是。(填寫相應(yīng)字母)A、使用高效催化劑B、降低反應(yīng)溫度C、增大體系壓強(qiáng)D、不斷將CH30H從反應(yīng)混合物中分離出來E、增加等物質(zhì)的量的CO和H2【答案】(14分)（1）－90.1（2）①＜甲醇的合成反應(yīng)是分子數(shù)減少的反應(yīng)，相同溫度下，增大壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高②(mol·L－1)－2③=④C【解析】③按系數(shù)比加入各反應(yīng)物，各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，所以該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是：CO=H2；④A、使用高效催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不符；B、降低反應(yīng)溫度，化學(xué)反應(yīng)速率降低，平衡右移，CO的轉(zhuǎn)化率增大，不符；C、增大體系壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快，符合；D、不斷將CH30H從反應(yīng)混合物中分離出來，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，不符；E、增加等物質(zhì)的量的CO和H2，相當(dāng)于在1：2的基礎(chǔ)上減少H2的物質(zhì)的量，平衡逆向移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，不符；選C?？键c(diǎn)：考查蓋斯定律的應(yīng)用，化學(xué)平衡常數(shù)及影響化學(xué)平衡的因素，電解的應(yīng)用?！緹狳c(diǎn)透析】（1）根據(jù)蓋斯定律①+2×②-③，計(jì)算得到ΔH=-90.1kJ·mol-1，由此得出該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（2）根據(jù)“定一議二”的原則，在橫坐標(biāo)上選取一點(diǎn)，作一條等溫線，與p1、p2壓強(qiáng)下的曲線得到兩個(gè)交點(diǎn)，p2時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率大于p1，由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)，故p1<p2。由于充入CO和H2的物質(zhì)的量之比等于計(jì)量數(shù)之比，故平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率等于H2的轉(zhuǎn)化率。增大反應(yīng)速率的方法主要包括增大反應(yīng)物濃度、增大壓強(qiáng)、升高溫度、使用催化劑；由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，提高CO轉(zhuǎn)化率的措施主要包括增大H2的濃度(或同時(shí)增大CO和H2的濃度，但二者的比例小于1∶2)、增大體系的壓強(qiáng)、分離出生成物、增大壓強(qiáng)等。同時(shí)滿足增大反應(yīng)速率和增大CO的轉(zhuǎn)化率的只有C選項(xiàng)?！緦?duì)點(diǎn)高考】【2015天津理綜化學(xué)】（14分）FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備，而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑，處理污水比FeCl3高效，且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問題：（3）FeCl3在溶液中分三步水解：Fe3＋+H2OFe(OH)2++H＋K1Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H＋K2Fe(OH)++H2OFe(OH)3+H＋K3以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是。通過控制條件，以上水解產(chǎn)物聚合，生成聚合氧化鐵，離子方程式為：xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是（填序號(hào)）。a．降溫b．加水稀釋c．加入NH4Cld．加入NaHCO3室溫下，使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是。（4）天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結(jié)果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范圍約為mg·L-1?！敬鸢浮浚?）K1>K2>K3bd調(diào)節(jié)溶液的pH（4）18～20【解析】考點(diǎn)：本題主要考查了對(duì)鐵的化合物性質(zhì)的應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)方程式的配平，對(duì)圖像的分析能力【熱點(diǎn)鞏固】1．溫度為T時(shí)，向VL的密閉容器中充入一定量的A和B，發(fā)生反應(yīng)：A（g）＋B（g）C（s）＋xD（g）△H＞0，容器中A、B、D的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示，下列說法不正確的是A．反應(yīng)在前10min的平均反應(yīng)速率v（B）＝0．15mol／（L·min）B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝C．若平衡時(shí)保持溫度不變，壓縮容器體積平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D．反應(yīng)至15min時(shí)，改變的反應(yīng)條件是降低溫度【答案】C【解析】試題分析：A、由圖像可知，10分鐘B的濃度改變量為2.5-1.0=1.5mol/L，則反應(yīng)速率=1.5/10=0.15mol／（L·min），正確，不選A；B、在書寫平衡常數(shù)時(shí)固體物質(zhì)的濃度不寫入，則平衡常數(shù)為，正確，不選B；C、由圖可知，平衡時(shí)AD濃度的變化量分別為1.5,6=3，故1：x=1.5:3，所以x=2，則若平衡溫度不變，壓縮容器的體積，則平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤，不選C；D、反應(yīng)到15分鐘時(shí)，改變條件瞬間，反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故改變條件應(yīng)是降低溫度，正確，選D?？键c(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線2．在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aX（氣）＋bY（氣）cW（氣）＋dZ（氣），若反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將氣體壓縮到原來的1/2體積，再次達(dá)到平衡時(shí)，Z的濃度是原平衡的1．8倍，下列敘述中正確的是（）A．平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B．a(chǎn)＋b>c＋dC．W的體積分?jǐn)?shù)增大D．X的轉(zhuǎn)化率降低【答案】D【解析】考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡的移動(dòng)。3．下列關(guān)于各圖像的解釋或結(jié)論正確的是（）A．由甲可知：加入催化劑可改變反應(yīng)A＋B→C的焓變B．由乙可知：對(duì)于恒溫恒容條件下的反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)，A點(diǎn)為平衡狀態(tài)C．由丙可知：將A、B飽和溶液分別由T1℃升溫至T2D．由丁可知：相同溫度、相同濃度的HA溶液與HB溶液相比，其pH前者小于后者【答案】D【解析】試題分析：A、反應(yīng)的焓變與途徑無關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B、A點(diǎn)時(shí)，只說明NO2和N2O4的消耗速率相等，而當(dāng)NO2和N2O4的消耗速率之比為2：1時(shí)，反應(yīng)才達(dá)平衡，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C、T1℃時(shí)，A和B的溶解度相同，飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，當(dāng)升溫到T2考點(diǎn)：考查圖像問題4．在一密閉容器中，反應(yīng)aA（g）?bB（g）達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器體積縮小一半，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，B的濃度是原來的1.6倍，則（）A．平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了B．物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增大了C．物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小了D．a(chǎn)＞b【答案】C5．在恒溫恒容的密閉容器中，充入4mol氣體A和2mol氣體B發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)。反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測得生成1.6molC，反應(yīng)前后體系壓強(qiáng)之比為5：4。則下列說法正確的是A．氣體A的平衡轉(zhuǎn)化率大于氣體B平衡轉(zhuǎn)化率B．平衡后若減小該體系的壓強(qiáng)，則平衡向左