化学一轮复习 化学平衡状态

化学平衡状态 考纲要求 1.了解化学反应的可逆性；了解化学平衡建立的过程。2.结合具体实例，理解外界条件(浓度 、温度、压强等)对化学平衡的影响。 考点一 可逆反应与化学平衡状态 1可逆反应 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点: 二同： a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100% 。 (3)表示：在方程式中用“ ”表示。 2化学平衡状态 (1)概念： 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的 物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 (3)平衡特点 深度思考 1判断正误，正确的划“”，错误的划 “” (1)2H2O电解点燃2H 2O 2为可逆反应 ( ) (2)二次电池的充、放电为可逆反应 ( ) (3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 ( ) (4)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2向含有2 mol的SO 2的容器中通入过量氧气发生2SO 2(g)O2 (g)催化剂加热2SO 3(g) HQ kJmol1 (Q0) ，充分反应后生成SO 3的物质的量_2 mol(填“” 或“ ” ，下同 )，SO 2的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_ Q kJ。 答案 v逆 ：平衡向正反应方向 移动。 (2)v正 v 逆 ：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 (3)v正 v逆 正向移动 减小反应物的浓 度 v正 、v 逆 均减小， 且v 逆 v正 逆向移动 增大生成物的浓 度 v正 、v 逆 均增大， 且v 逆 v正 逆向移动 任一平衡 体系 减小生成物的浓 度 v正 、v 逆 均减小， 且v 正 v逆 正向移动 增大压强或升高 温度 v正 、v 逆 均增大， 且v 逆 v正 逆向移动 正反应方 向为气体 体积增大 的放热反 应 减小压强或降低 温度 v正 、v 逆 均减小，且v 正 v逆 正向移动 正催化剂或增大 压强 v正 、v 逆 同等倍数 增大 任意平衡 或反应前 后气体化 学计量数 和相等的 平衡 负催化剂或减小 压强 v正 、v 逆 同等倍数减小 平衡不移 动 (2)勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度) ， 平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 5几种特殊情况 (1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度” 是恒定 的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。 (2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影 响程度是等同的，故平衡不移动。 (3)“惰性气体”对化学平衡的影响 恒温、恒容条件 原平衡体系 体系总压强增大 体系中各组分的浓度不变 平衡不移动 充 入 惰 性 气 体 。 恒温、恒压条件 (4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 深度思考 1v 正 增大，平衡一定向正反应方向移动吗？ 答案 不一定。只有v 正 v逆 时，才使平衡向正反应方向移动。 2升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小 吗？ 答案 不会。因为升高温度v 吸 和v 放 均增大，但二者增大的程度不同，v 吸 增大的程度大于v 放 增 大的程度，故v 吸 和v 放 不再相等，v 吸 v放 ，原平衡被破坏，平衡向吸热反应的方向移动， 直至建立新的平衡。降温则相反。 3对于一定条件下的可逆反应 甲：A(g)B(g) C(g) H0 乙：A(s) B(g) C(g) H0 丙：A(g)B(g) 2C(g) H 0 达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题： (1)升温，平衡移动方向分别为( 填“ 向左”、“向右”或“ 不移动 ”，下同) 甲_；乙_；丙_。 混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”、“减小”或“不变”，下同) 甲_；乙_；丙_。 (2)加压，平衡移动方向分别为 甲_；乙_；丙_。 混合气体的平均相对分子质量变化分别为 甲_；乙_；丙_。 答案 (1)向左 向左 向右 减小 减小 不变 (2)向右 不移动 不移动 增大 不变 不变 4已知一定条件下合成氨反应：N 2(g)3H 2(g)2NH3(g) H92.4 kJmol1 ，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措 施。 t1_；t 2_；t 3_； t4_。 答案 t 1时刻增大c (N2)或c(H 2) t 2时刻加入催化剂 t3时刻降低温度 t 4时刻增大压强。 题组一 选取措施使化学平衡定向移动 1COCl 2(g)CO(g)Cl 2(g) H 0，当反应达到平衡时，下列措施： 升温 恒容通入惰性气体 增加 CO浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，能提高COCl 2转化率的是 ( B ) A B C D 2某温度下，在密闭容器中SO 2、O 2、SO 3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应 2SO2(g)O 2(g)2SO3(g)， H n BQ0 C温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动 5向某密闭容器中加入0.15 molL1 A、0.05 molL1 C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化如甲图所示 t0 时c(B)未画出， t1时c(B) 增大到0.05 molL1 。乙图为t 2时刻改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。 (1)若t 4时改变的条件为减小压强，则B 的起始物质的量浓度为_ molL 1 。 (2)若t 5时改变的条件是升温，此时v(正) v(逆)，若A 的物质的量减少 0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出该反应的热化学方程式_ _ _。 (3)若t 115 s，则t 0 t1阶段以C的浓度变化表示的平均反应速率为v(C)_ molL 1s1 ，A的转化率为_ 。 (4)t3时改变的某一反应条件可能是_( 选填序号) 。 A使用催化剂 B增大压强 C增大反应物浓度 答案 (1)0.02(2)3A(g) 2C(g)B(g) H100a kJmol 1 (3)0.004 60% (4)AB (1)判断转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情 况而定。 (2)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变” 造成浓度改变时，平衡才有可能 移动。 (3)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不 可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如增大反应物A的浓度，平衡右移， A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时， A的浓度一定比原平衡大。 若将体系温 度从50 升高到 80 ，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 T80 ； 若对体系 N2(g)3H 2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPap60 MPa。 (4)我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时，有时我们可以给自己建立一个 平台，“假设平衡不移动” ，然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。 练出高分 1用于净化汽车尾气的反应：2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N 2(g)，已知该反应在570 K时的平衡常数为110 59，但反应速率极慢。下列说法正确的是 ( D ) A装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有 NO或CO B提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 C增大压强，上述平衡右移，故可通过增压的方法提高尾气净化效率 D提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂 2在相同温度下，将H 2和N 2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应： 3H2N 22NH3。nH2nN2 表示起始时H 2和N 2的物质的量之比，且起始时 H2和N 2 的物质的量之和相等。下列图像正确的是 ( D ) 3在体积、温度都相同的条件下，反应2A(g)2B(g) C(g)3D(g) 分别从下列两条途径建 立平衡： .A、B的起始物质的量均为2 mol；.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。以下叙述中不正确的是 ( C ) A、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同 B、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的平均相对分子质量相同 C达平衡时，途径的反应速率 vA等于途径的反应速率 vA D达平衡时，途径所得混合气体的密度为 途径所得混合气体密度的12 4在一定温度下，向2 L体积固定的密闭容器中加入 1 mol HI,2HI(g)H2(g)I 2(g) H0，H 2的物质的量随时间的变化如图所示，下列说法正确的是( B ) A该温度下，恒容时，充入 HI气体，HI的百分含量增大 B02 min 内的 HI的平均反应速率为0.05 molL 1 min1 C恒压下向该体系中加入N 2，平衡不移动，反应速率不变 D升高温度，平衡向正反应方向移动，只有正反应速率加快 5已知2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g) HQ(Q0) ，向同温、同体积的三个真空密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；( 乙)1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙)2 mol SO3；恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 ( B ) A容器内压强p：p 甲 p 丙 2p乙 BSO 3的质量m：m 甲 m 丙 2m乙 Cc(SO 2)与c(O 2)之比k ：k 甲 k丙 k 乙 D反应放出或吸收热量的数值 Q：Q 甲 Q 丙 2Q 乙 6 一定温度下，1 mol X和n mol Y在容积为2 L的密闭容器中发生反应：X(g)Y(g) 2Z(g)M(s)，5 min时达到平衡，此时生成2a mol Z。下列说法正确的是 C A其他条件不变，向平衡后的体系中加入 1 mol M，平衡向逆反应方向移动 B其他条件不变，向平衡体系中再充入1 mol X ，v 正 增大， v逆 减小，平衡正向移动 C当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态 D05 min用X表示此反应的平均反应速率是(0.10.2a)molL 1 min1 7在一固定容积的容器中发生反应N 2(g)3H 2(g)2NH3(g)，下列说法正确的是( C ) A容器中气体的压强、密度不再发生变化，均可以说明该反应达到了平衡状态 B向容器中通入稀有气体He，压强增大，平衡向右移动，反应速率加快 C如2v 正 (N2) v逆 (NH3)，说明该反应达到了平衡 D该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 8 在恒温恒压条件下，向密闭容器中充入4 mol A和2 mol B，发生如下反应：2A(g) B(g) 2C(g) H0。2 min后，反应达到平衡，生成C为1.6 mol。下列分析正确的是 ( B ) A若反应开始时容器体积为 2 L，则v C0.4 molL 1 min1 B若在恒压绝热条件下反应，平衡后n C1.6 mol C若2 min 后，向容器中再投入等物质的量的A 、C，B 的转化率不变 D若该反应在恒温恒容条件下进行，放出热量将增加 9一定温度时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的SO 2和O 2，发生反应：2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g)反应过程 中测定的部分数据见下表( 表中 t1t 2)，下列说法正确的是 B ) 反应时间 /min n(SO2)/mol n(O2)/