高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理本冊(cè)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡章末總結(jié)

專題一關(guān)于“根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向進(jìn)行有關(guān)判斷”的問(wèn)題勒夏特列原理指出，改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡就向減弱這種改變的方向移動(dòng)。反之如果知道了化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，也可以推測(cè)使化學(xué)平衡移動(dòng)的條件。1．根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷物質(zhì)的聚集狀態(tài)如可逆反應(yīng)：2A(g)＋nB(g)2C(g)達(dá)到化學(xué)平衡后，若只增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由此可判斷B為氣體；若增大壓強(qiáng)，平衡并不移動(dòng)，由此可判斷B為固體或液體。2．根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷化學(xué)方程式中氣體反應(yīng)物和氣體生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)的相對(duì)大小如可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)在反應(yīng)過(guò)程中A的百分含量[w(A)]隨壓強(qiáng)(p)變化的曲線如圖所示。由圖示可知：增大壓強(qiáng)，A的百分含量逐漸變小，即平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。又因增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)，故a＋b＞c＋d。根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向還可以判斷方程式中某氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。如可逆反應(yīng)：A(g)＋nB(g)3C(g)，在恒溫下，反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。由圖示可知：增大壓強(qiáng)，B的轉(zhuǎn)化率不變，即平衡不移動(dòng)，則1＋n＝3，n＝2。3．根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷化學(xué)反應(yīng)的能量變化如可逆反應(yīng)：A(g)＋B(g)2C(g)達(dá)到平衡后，升高溫度，C的體積分?jǐn)?shù)增大，由此可判斷正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。4．根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為M＝eq\f(m,n)，對(duì)于反應(yīng)物和生成物都是氣體的可逆反應(yīng)，當(dāng)外界條件改變時(shí)，不管平衡怎樣移動(dòng)，混合氣體的質(zhì)量始終不變，故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量與混合氣體物質(zhì)的量成反比。若平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將變大，反之，平均相對(duì)分子質(zhì)量將變小。5．根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率(1)溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響：在其他條件不變的情況下，改變溫度或改變氣體反應(yīng)物的容器體積(改變壓強(qiáng))，若化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大；若平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定減小。(2)濃度對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響：在其他條件不變的情況下，改變濃度，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率有可能增大，也有可能減小或不變。①減小生成物的濃度，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大。②對(duì)于多種物質(zhì)參加的反應(yīng)，增加某一反應(yīng)物的濃度，其他反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大，而該反應(yīng)物本身的平衡轉(zhuǎn)化率一般是減小的。③對(duì)于分解反應(yīng)(即反應(yīng)物只有一種)，其平衡轉(zhuǎn)化率要視反應(yīng)前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)而定。如對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)＋pC(g)，增加反應(yīng)物A的濃度，A的轉(zhuǎn)化率變化情況有如下幾種：a．若m＝n＋p，A的轉(zhuǎn)化率不變；b．若m＞n＋p，A的轉(zhuǎn)化率增大；c．若m＜n＋p，A的轉(zhuǎn)化率減小。根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)還可以進(jìn)行其他方面的判斷，如正逆反應(yīng)速率、各物質(zhì)的平衡濃度(或百分含量)、產(chǎn)物的產(chǎn)率、體系的壓強(qiáng)等?！纠?】(2023·高考北京卷)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3，如下圖所示。(1)Ⅰ中，NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng)，其化學(xué)方程式是____________________。(2)Ⅱ中，2NO(g)＋O22NO2(g)。在其他條件相同時(shí)，分別測(cè)得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下溫度變化的曲線(如下圖)。①比較p1、p2的大小關(guān)系：________②隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是________________________________________。解析：(1)氨氣和氧氣在催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成NO和水。(2)①該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即壓強(qiáng)越高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率越大，根據(jù)圖示知，相同溫度下，壓強(qiáng)p1時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率小于p2時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率，故p1<p2；②其他條件不變時(shí)，升高溫度，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，又根據(jù)圖示知，相同壓強(qiáng)下，隨著溫度的升高，NO的轉(zhuǎn)化率降低，即升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，則正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)，則隨著溫度的升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小。答案：(1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(2)①p1<p2②減小?跟蹤訓(xùn)練1．如圖所示是溫度和壓強(qiáng)對(duì)X＋Y2Z反應(yīng)影響的示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。下列敘述正確的是()A．上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．X、Y、Z均為氣態(tài)C．X和Y中只有一種為氣態(tài)、Z為氣態(tài)D．上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的ΔH＞0解析：根據(jù)題意，在壓強(qiáng)不變的情況下，例如1000kPa時(shí)，隨著溫度的升高，Z的體積分?jǐn)?shù)增大，即隨著溫度的升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0；逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0；所以A、D錯(cuò)誤。同樣，在溫度不變的情況下，從1000kPa→100kPa→10kPa，隨著壓強(qiáng)的減小，Z的體積分?jǐn)?shù)增大，即隨著壓強(qiáng)的減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，所以C正確。答案：Ceq\a\vs4\al(專題二化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖象)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)圖象是中學(xué)化學(xué)中基礎(chǔ)圖象知識(shí)的一個(gè)重要方面，它能把抽象的化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論形象、直觀地表達(dá)出來(lái)。學(xué)生能熟練地解答化學(xué)圖象問(wèn)題，是現(xiàn)行考綱的要求。分析解答化學(xué)平衡圖象問(wèn)題要注意如下幾點(diǎn)：1．解題步驟(1)看圖象一看面：即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義；二看線：即線的走向和變化趨勢(shì)；三看點(diǎn)：即起點(diǎn)、折點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)；四看輔助線：如等溫線、等壓線、平衡線等；五看量的變化：如濃度變化、溫度變化等。(2)想規(guī)律聯(lián)想外界條件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。(3)作判斷將圖象中表現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對(duì)比，作出符合題目要求的判斷。2．解題方法(1)“定一議二”在化學(xué)平衡圖象中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個(gè)量的意義。在討論過(guò)程中常確定橫坐標(biāo)所表示的量后，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所表示的量后，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。(2)“先拐先平，數(shù)值大”對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)平衡圖象中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)則先達(dá)到平衡，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示的溫度較高(如圖甲)或表示的壓強(qiáng)較大(如圖乙)。如：甲表示：①T2＞T1，②正反應(yīng)放熱。乙表示：①p1＜p2，②正反應(yīng)為氣體總體積縮小的反應(yīng)?！纠?】在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0。某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖：下列判斷一定錯(cuò)誤的是()A．圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高B．圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的壓強(qiáng)較高C．圖Ⅲ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高D．圖Ⅳ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高解析：圖Ⅰ研究的不可能是催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，因?yàn)槭褂么呋瘎瘜W(xué)平衡不移動(dòng)，甲、乙的平衡濃度應(yīng)當(dāng)相同，故A錯(cuò)，同理可知D正確；若圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的壓強(qiáng)較高，因?yàn)橐蚁冗_(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，并且乙中B的轉(zhuǎn)化率較高(增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng))，故B正確；若圖Ⅲ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高，因?yàn)榧紫冗_(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，并且甲中B的轉(zhuǎn)化率較小(升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng))，故C正確。答案：A?跟蹤訓(xùn)練2．(2023·高考福建卷)在一定條件下，N2O分解的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)時(shí)間/min0102030405060708090100c(N2O)/mol/L下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是()(注：圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時(shí)所需的相應(yīng)時(shí)間，c1、c2均表示N2O初始濃度且c1＜c2)解析：要從表中的數(shù)據(jù)去分析N2O的濃度與反應(yīng)速率、半衰期、轉(zhuǎn)化率的數(shù)據(jù)關(guān)系。從表中的數(shù)據(jù)說(shuō)明每個(gè)時(shí)間段內(nèi)v(N2O)相等，故A項(xiàng)圖像正確；B項(xiàng)圖像錯(cuò)誤；C項(xiàng)從表中數(shù)據(jù)分析可知半衰期與濃度的關(guān)系如右圖所示，錯(cuò)誤；D項(xiàng)從表中數(shù)據(jù)分析可知不同濃度下的轉(zhuǎn)化率不同(濃度大轉(zhuǎn)化率小)，在相同濃度條件下的轉(zhuǎn)化率相同，故D項(xiàng)圖像錯(cuò)誤。答案：A【例?】(2023·四川成都市高新區(qū)高三月考)可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(s)rC(g)＋qD(g)在反應(yīng)過(guò)程中，其他條件不變，D的體積百分含量和溫度T或壓強(qiáng)p關(guān)系如圖所示，下列敘述中正確的是()A．溫度降低，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B．使用催化劑，D的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加C．化學(xué)方程式系數(shù)m＋n＝r＋qD．物質(zhì)B的顆粒越小，反應(yīng)越快，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)解析：A項(xiàng)，由左圖知，溫度T2為先到達(dá)平衡，故T2＞T1，升高溫度，D%減小，則平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，A正確；B項(xiàng)，使用催化劑，縮短到達(dá)平衡時(shí)間，平衡不移動(dòng)，D%的不變，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由右圖可知，壓強(qiáng)為p2先到達(dá)平衡，故p2＞p1，增大壓強(qiáng)，D%不變，則平衡不移動(dòng)，反應(yīng)中B為固體，故m＝r＋q，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，B為固體，物質(zhì)B的顆粒越小，接觸面積越大，反應(yīng)越快，但對(duì)平衡移動(dòng)沒(méi)有影響，D錯(cuò)誤。答案：Aeq\a\vs4\al(專題三化學(xué)平衡解題中的常用思維方法)1．極限思維法可逆反應(yīng)可以看成是處于完全反應(yīng)和完全不反應(yīng)的中間狀態(tài)，那么在解題時(shí)，可以利用完全反應(yīng)與完全不反應(yīng)這兩個(gè)極端點(diǎn)，求出可逆反應(yīng)達(dá)到某一平衡狀態(tài)時(shí)的取值范圍或取值?！纠?】在一定條件下，將1mol的CO和水蒸氣通入容器中發(fā)生下述反應(yīng)：CO＋H2OCO2＋H2，達(dá)到平衡后，測(cè)得CO2為mol，再通入4mol水蒸氣，又達(dá)到平衡后，CO2的物質(zhì)的量是()A．等于molB．等于1molC．大于mol小于1molD．大于1mol解析：增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故CO2的物質(zhì)的量一定大于mol，但1molCO完全轉(zhuǎn)化也只能生成1molCO2，所以CO2物質(zhì)的量小于1mol，故選C。答案：C?跟蹤訓(xùn)練3．在一定溫度下，將CO和水蒸氣分別為1mol、3mol，在密閉容器中反應(yīng)：CO＋H2O(g)CO2＋H2，達(dá)到平衡后測(cè)得CO2為mol，再通入6mol水蒸氣，達(dá)到新的平衡后，CO2和H2的物質(zhì)的量之和可能為()A．molB．molC．molD．mol解析：由題意知，平衡時(shí)n(CO2)＝mol，則n(H2)＝mol，所以n(H2)＋n(CO2)＝mol，再通入6mol水蒸氣，平衡向生成CO2和H2方向移動(dòng)，n(CO2)值增大，n(H2)值也增大，但n(CO2)最大值小于1mol，n(H2)＝n(CO2)＜1mol，所以n(H2)＋n(CO2)＜2mol，故mol＜n(H2)＋n(CO2)＜2mol，故選C。答案：C2．假設(shè)思維法在解題時(shí)，會(huì)碰到這樣的問(wèn)題：把一種狀態(tài)與另一種狀態(tài)平衡時(shí)的情況(如轉(zhuǎn)化率、物質(zhì)的量濃度及含量等)進(jìn)行比較。在解這類題時(shí)，可以假設(shè)一個(gè)中間轉(zhuǎn)換過(guò)程，便于比較?！纠?】(雙選)一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：xA(g)＋yB(g)zC(g)。該反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得A氣體的濃度為mol/L。在恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大到原來(lái)的2倍，再次達(dá)到平衡后，測(cè)得A的濃度為mol·L－1，則下列敘述正確的是()A．平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B．x＋y＞zC．C的體積分?jǐn)?shù)降低D．B的轉(zhuǎn)化率提高解析：假設(shè)容積擴(kuò)大到原來(lái)的2倍時(shí)，平衡不移動(dòng)，則此時(shí)A的濃度為mol/L，但平衡時(shí)A的濃度為mol/L，說(shuō)明平衡向生成A的方向移動(dòng)，即壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因而x＋y＞z，C的體積分?jǐn)?shù)降低，B的轉(zhuǎn)化率減小。答案：BC?跟蹤訓(xùn)練4．某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)＋B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變，對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是()A．均減半B．均加倍C．均增加1molD．均減少1mol解析：這是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)。對(duì)于A、B選項(xiàng)來(lái)說(shuō)，在保持溫度和壓強(qiáng)不變的條件下，對(duì)所有物質(zhì)的改變等倍率，實(shí)質(zhì)上只是簡(jiǎn)單的增加或減少反應(yīng)體系的體積，平衡不發(fā)生移動(dòng)。對(duì)于C、D選項(xiàng)的判斷則可以運(yùn)用等效平衡原則來(lái)判斷，均增、減1mol，可以等效為A、B、C分別增、減1mol、mol、1mol和增、減molB兩個(gè)過(guò)程，參照A、B選項(xiàng)可以容易得出分別改變A、B、C1mol、mol、1mol不會(huì)發(fā)生平衡的移動(dòng)，這樣問(wèn)題就變成了增、減Bmol的問(wèn)題了，故不難選出正確的答案為C。答案：C3．虛擬容器法解答這類題可以采用虛擬容器法：將被通入的物質(zhì)先通入一個(gè)虛擬的容器，達(dá)到相同的平衡后，如果是恒容過(guò)程采用并而擠之，如果是恒壓過(guò)程采用并而不擠。然后分析最終有關(guān)物理量的變化?！纠?】在恒溫時(shí)，一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下