2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第2節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài)和平衡移動學(xué)案

1、第二節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài)和平衡移動考綱定位全國卷5年考情1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。2.掌握化學(xué)平衡的特征。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(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。2017年：卷T28(2、3)；卷T27；卷T28(4)2016年：卷T27(1)(2)；卷T27；卷T27(2、3)2015年：卷T28(4)；卷T27(2、3)2014年：卷T28(3)；卷T26(2、3)2013年：卷T28(2、3、4)；卷T28(1)考點(diǎn)1| 可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)(對應(yīng)學(xué)生用書第133頁) 考綱知識

2、整合1可逆反應(yīng)示例向含有2 mol的SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0)，充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量_2 mol(填“”或“”，下同)，SO2的物質(zhì)的量_0 mol，轉(zhuǎn)化率_100%，反應(yīng)放出的熱量_Q kJ?！咎崾尽?化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度保持不變的狀態(tài)。(2)建立過程在一定條件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下：以上過程可用如圖表示：若開始加入生成物，從逆反應(yīng)建立平衡，則vt圖為。(3)特征(4)化學(xué)平衡狀態(tài)的一般

3、判定方法應(yīng)用體驗(yàn)正誤判斷(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)2H2O2H2O2為可逆反應(yīng)。()(2)在一定條件下，向密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反應(yīng)，生成2 mol NH3。()(3)在化學(xué)平衡的建立過程中，v正一定大于v逆。()(4)對于反應(yīng)NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)，當(dāng)每消耗1 mol SO3生成1 mol NO2時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。()(5)對于A(g)B(g) 2C(g)D(g)反應(yīng)，當(dāng)密度保持不變，在恒溫恒容或恒溫恒壓條件下，均不能作為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。()(6)化學(xué)平衡建立過程中，反應(yīng)物濃度減小而生成物濃度增大，當(dāng)二者相等時

4、，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。()【提示】(1)(2)(3)(4)(5)(6)高考命題點(diǎn)突破命題點(diǎn)1極端轉(zhuǎn)化法確定可逆反應(yīng)某狀態(tài)的量1在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)X2(g)Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是()AZ為0.3 molL1BY2為0.4 molL1CX2為0.2 molL1DZ為0.4 molL1A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/(molL

5、1) 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0X20.2 molL1,0.2 molL1Y20.4 molL1,0Z0.4 molL1。2一定條件下，對于可逆反應(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，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，Y和

6、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0c10.14 molL1D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Y生成表示逆反應(yīng)速率，Z生成表示正反應(yīng)速率，且vY(生成)vZ(生成)32，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0c1v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動；v正v逆，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡不發(fā)生移動；v正v逆，平衡向逆反應(yīng)方向移動。即哪個方向速率大就向哪個方向移動。2影響化學(xué)平衡的外界因素(1)實(shí)驗(yàn)：已知在K2Cr2O7的溶液中存在平衡取兩支試管各加入5 mL 0.1 mol/L的K2Cr2O7溶液。向1號試管中加入幾滴濃H2SO4，橙色變深，說明

7、平衡向逆反應(yīng)方向移動。向2號試管中加入幾滴濃NaOH溶液，橙色變黃色，說明平衡向正反應(yīng)方向移動。(2)實(shí)驗(yàn)：將充入NO2的球放入熱水，顏色變化為紅棕色變深，放入冰水中顏色變化為紅棕色變淺，說明2NO2(g) N2O4(g)的H0。(3)外界因素對平衡移動的影響外界條件對平衡移動的影響的vt圖a增大反應(yīng)物濃度b升高溫度 c增大壓強(qiáng)(V減小)d使用催化劑(或等體反應(yīng)的加壓) e等體反應(yīng)減壓提醒：在vt圖中注意條件改變，v(正)、v(逆)的連續(xù)性和突躍性。平衡移動規(guī)律改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方

8、向移動壓強(qiáng)(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變增大壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑同等程度改變v(正)、v(逆)，平衡不移動(4)幾種特殊情況說明改變固體或純液體的量，對化學(xué)平衡沒影響。惰性氣體對化學(xué)平衡的影響。a恒溫、恒容條件：原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大體系中各組分的濃度不變平衡不移動。b恒溫、恒壓條件：同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。(5)勒夏特列原理如果改變影響化學(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

9、)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。如對N2(g)3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到平衡時c(N2)a mol/L，壓強(qiáng)為p，在恒溫下，將容器容積縮小一半，達(dá)到平衡時，c(N2)2a mol/L，p2p。應(yīng)用體驗(yàn)正誤判斷(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)往平衡體系FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl中加入KCl固體，平衡將向逆反應(yīng)方向移動，溶液顏色將變淺。()(2)對于2NO2(g) N2O4(g)平衡體系，擴(kuò)大體積減小壓強(qiáng)，再達(dá)到平衡時顏色變深。()(3)對于密閉容器中的可逆反應(yīng)mX(g)nY(s) pZ(g)H0，達(dá)到化學(xué)平衡后，通入氦氣，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動

10、。 ()(4)升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，此時v吸增大，v放減小。()(5)通過改變一個條件使某反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率一定增大。()(6)若平衡發(fā)生移動，則v正和v逆一定改變，同理v正、v逆改變，平衡一定移動。()(7)對于2NH3(g) N2(g)3H2(g)反應(yīng)，恒溫恒容下再充入一定量的NH3，NH3的轉(zhuǎn)化率增大。()(8)對于任何可逆反應(yīng)，改變體系的溫度，平衡一定發(fā)生移動。()【提示】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)高考命題點(diǎn)突破命題點(diǎn)1化學(xué)平衡移動與轉(zhuǎn)化率變化的判斷1(2018綿陽一診)一定條件下，通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2(g)2CO(g

11、) 2CO2(g)S(l)H0。一定溫度下，在容積為2 L的恒容密閉容器中1 mol SO2和n mol CO發(fā)生反應(yīng)，5 min后達(dá)到平衡，生成2a mol CO2。下列說法正確的是()A反應(yīng)前2 min的平均速率v(SO2)0.1a molL1min1B當(dāng)混合氣體的物質(zhì)的量不再改變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C平衡后保持其他條件不變，從容器中分離出部分硫，平衡向正反應(yīng)方向 移動D平衡后保持其他條件不變，升高溫度和加入催化劑，SO2的轉(zhuǎn)化率均增 大B反應(yīng)前5 min，v(CO2)0.2a molL1min1，所以v(SO2)v(CO2)0.1a molL1min1，故前2 min的平均速率大于0.1

12、a molL1min1，A不正確；該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小的可逆反應(yīng)，因此當(dāng)混合氣體的物質(zhì)的量不再改變時，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；S是液體，改變液體的質(zhì)量，平衡不移動，C不正確；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，催化劑不能改變平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)化率不變，D不正確。2將等物質(zhì)的量的X、Y氣體充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生反應(yīng)并達(dá)到平衡：X(g)3Y(g) 2Z(g)H0。當(dāng)改變某個條件并維持新條件直至新的平衡時，表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是()選項(xiàng)改變條件新平衡與原平衡比較A升高溫度X的轉(zhuǎn)化率變小B增大壓強(qiáng)X的濃度變小C充入一定量YY

13、的轉(zhuǎn)化率增大D使用適當(dāng)催化劑X的體積分?jǐn)?shù)變小A升高溫度，平衡逆向移動，X的轉(zhuǎn)化率變小，A正確；增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，但容器的體積減小，X的濃度增大，B錯誤；充入一定量Y，X的轉(zhuǎn)化率增大，而Y的轉(zhuǎn)化率減小，C錯誤；使用適當(dāng)催化劑，只能加快反應(yīng)速率，不能改變平衡，X的體積分?jǐn)?shù)不變，D錯誤。判斷轉(zhuǎn)化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來，要視具體情況而定。(1)改變溫度或壓強(qiáng)，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率增大。(2)兩種或多種反應(yīng)物的反應(yīng)，增大某一反應(yīng)物的濃度，其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，而自身的減小。(3)只有一種反應(yīng)物時(恒溫恒容)反應(yīng)實(shí)例反應(yīng)物的濃度平衡移動轉(zhuǎn)化率變化產(chǎn)物百分含量2SO

14、3(g) 2SO2(g)O2(g)增大正向減小減小2NO2(g) N2O4(g)增大正向增大增大2HI(g) I2(g)H2(g)增大正向不變不變命題點(diǎn)2利用vt圖判斷影響平衡的條件3(2018臨沂模擬)根據(jù)vt圖分析外界條件改變對可逆反應(yīng)A(g)3B(g) 2C(g)H0的影響。該反應(yīng)的速率與時間的關(guān)系如圖所示： 可見在t1、t3、t5、t7時反應(yīng)都達(dá)到平衡，如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應(yīng)條件，則下列對t2、t4、t6、t8時改變條件的判斷正確的是 () A使用了催化劑、增大壓強(qiáng)、減小反應(yīng)物濃度、降低溫度B升高溫度、減小壓強(qiáng)、減小反應(yīng)物濃度、使用了催化劑C增大反應(yīng)物濃度、使用

15、了催化劑、減小壓強(qiáng)、升高溫度D升高溫度、減小壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度、使用了催化劑Dt2時正、逆反應(yīng)速率均增大，且平衡逆向移動，排除A、C項(xiàng)；t4時正、逆反應(yīng)速率均減小，平衡逆向移動，可以是減小壓強(qiáng)；t6時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡正向移動，所以是增大反應(yīng)物濃度，D項(xiàng)符合。4(2018武漢模擬)在某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)xB(g) 2C(g)，達(dá)到平衡后，只改變反應(yīng)的一個條件，測得容器中物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率隨時間變化如圖所示。下列說法中正確的是()A2030 min時溫度、壓強(qiáng)不變，40 min時溫度不變，增大壓強(qiáng)B8 min前A的平均反應(yīng)速率為0.

16、08 mol(Ls)1C反應(yīng)方程式中的x1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D2040 min時該反應(yīng)的環(huán)境溫度不變 D第30 minA、B、C的濃度突然減小，說明此時應(yīng)為增大容器體積，減小壓強(qiáng)；第40 min正、逆反應(yīng)速率同時增大且平衡向左移動，說明此時反應(yīng)溫度升高，A錯誤；8 min前A的平均反應(yīng)速率為0.001 33 mol(Ls)1，B錯誤；由A、B、C三種物質(zhì)單位時間的物質(zhì)的量濃度變化可知反應(yīng)方程式中的x1，而第40 min時平衡逆向移動說明正反應(yīng)放熱，C錯誤；2040 min時該平衡沒有移動，故反應(yīng)溫度沒有改變，D正確。命題點(diǎn)3勒夏特列原理的理解與應(yīng)用5下列事實(shí)能用勒夏特列原理來解釋的是()ASO

17、2被氧化為SO3，往往需要使用催化劑：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)B500 左右的溫度比室溫更有利于合成氨反應(yīng)：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0CH2、I2、HI平衡混合氣體加壓后顏色加深：H2(g)I2(g) 2HI(g)D實(shí)驗(yàn)室采用排飽和食鹽水的方法收集氯氣：Cl2H2OHCl HClOD加入催化劑有利于加快反應(yīng)速率，但不會引起平衡移動，不能用勒夏特列原理解釋，A錯誤；合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，500 左右的溫度比室溫更有利于合成氨，是從反應(yīng)速率不能太低和催化劑的活性兩方面考慮，不能用平衡移動原理解釋，B錯誤；在H2(g)I2(g) 2HI(g)

18、平衡中，增大壓強(qiáng)，濃度增加，顏色加深，平衡不移動，不能用勒夏特列原理解釋，C錯誤；氯氣和水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，飽和氯化鈉溶液中氯離子濃度大，化學(xué)平衡逆向進(jìn)行，減小氯氣在水中溶解度，實(shí)驗(yàn)室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣，能用勒夏特列原理解釋，D正確。6對于一定條件下的可逆反應(yīng)甲：A(g)B(g) C(g)H0乙：A(s)B(g) C(g)H0達(dá)到化學(xué)平衡后，改變條件，按要求回答下列問題：(1)升溫，平衡移動的方向分別為(填“向左”“向右”或“不移動”)：甲_；乙_；丙_。此時反應(yīng)體系的溫度均比原來_(填“高”或“低”)。混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”“減小”或“不變”)甲_；乙_；丙_。(2)加壓，使體系體積縮小為原來的平衡移動方向分別為：(填“向左”“向右”或“不移動”)甲_；乙_；丙_。設(shè)壓縮之前壓強(qiáng)分別為p甲、p乙、p丙，壓縮后壓強(qiáng)分別為p甲、p乙、p丙，則p甲與p甲，p乙與p乙，p丙與p丙的關(guān)系分別為甲_；乙_；丙_。(3)恒溫恒壓充入氖氣，平衡移動方向分別為：(填“向左”“向右”或“不移動”)甲_；乙_；丙_?！敬鸢浮?1)向左向左向右高減小減小不變(2)向右不移動不移動p