2020年高考化学一轮总复习第七章第22讲化学平衡状态化学平衡的移动学案（含解析）.docx

第22讲化学平衡状态化学平衡的移动一、化学平衡状态1可逆反应(1)概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。(2)符号：可逆反应用“”符号，而不用“=”表示。(3)特点：在相同条件下，正、逆反应同时进行，平衡时反应物的转化率小于100%。2化学平衡的建立(1)概念：在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组分的浓度或质量分数保持不变的状态，称为化学平衡状态。(2)化学平衡的建立(3)化学平衡的特点二、化学平衡的移动1化学平衡移动的过程2化学平衡移动(1)化学平衡发生移动的根本原因：外界条件的改变造成了v正v逆，其具体情况如下：v正v逆，平衡向正反应方向移动。v正v逆，平衡不移动。v正v逆，平衡向逆反应方向移动。(2)平衡移动原理勒夏特列原理内容：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。具体应用若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)2H2O2H2O2为可逆反应。()错因：相同条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应，才是可逆反应。(2)恒温恒容下，反应A(g)B(g)C(g)D(g)体系压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态。()错因：该反应反应前后气体的总体积为定值，恒温、恒容时，无论反应是否达平衡，其压强均不变。(3)达到化学平衡状态指的是反应停止了，不再反应了。()错因：化学平衡是一种动态平衡，反应并没有停止。(4)对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，若每消耗1 mol O2，同时生成2 mol SO2，则平衡正向移动。()错因：对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，每消耗1 mol O2，同时生成2 mol SO2时，说明v正v逆，该反应达平衡状态。(5)对于反应I2(g)H2(g)2HI(g)，若使体系颜色变浅，则平衡一定正向移动。()错因：对于反应I2(g)H2(g)2HI(g)增大体积，颜色变浅，但平衡不移动。(6)对于反应2A(g)B(g)2C(g)，当v(A)正v(B)逆时，平衡不移动。()错因：当v(A)正2v(B)逆时，平衡不移动。(7)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动。()错因：催化剂不能改变平衡移动的方向。2教材改编题(据人教必修二P53 T2)在密闭容器中进行的如下反应：2SO2O22SO3，下列有关说法中正确的是()A使用催化剂可以加快反应速率，提高SO2的转化率B在上述条件下，SO2可以完全转化为SO3C适当提高O2的浓度，可以提高SO2的转化率D反应达到平衡时，c(SO2)c(O2)c(SO3)212答案C3教材改编题(据人教选修四P32 T5)一定温度下，对可逆反应A(g)2B(g)3C(g)的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是()A单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol CB容器内B的浓度不再变化C混合气体的物质的量不再变化DA的消耗速率等于C的生成速率的倍答案B4教材改编题(据人教选修四P32 T6)在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)cC(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，最终测得A的物质的量的浓度为原来的50%，则()A平衡向正反应方向移动 BabcC物质B的质量分数增大 D以上判断都错误答案D考点可逆反应的特点典例1在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为：0.2 molL1、0.2 molL1、0.2 molL1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是()Ac(SO3)0.4 molL1Bc(SO2)c(SO3)0.15 molL1Cc(SO2)0.25 molL1Dc(SO2)c(SO3)0.5 molL1解析 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)c(某时刻) 0.2 molL1 0.2 molL1 0.2 molL1向右进行完全 0 0.1 molL1 0.4 molL1向左进行完全 0.4 molL1 0.3 molL1 0A项，由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4 molL1，故A错误；B项，SO2与SO3浓度不会均为0.15 molL1，只能一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，故B错误；C项，由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4 molL1，大于0，则可能为0.25 molL1，故C正确；D项，根据元素守恒，c(SO2)c(SO3)0.4 molL1，故D错误。答案C名师精讲极端假设法确定物质的浓度范围(1)原理：可逆反应不可能进行完全，反应体系各物质同时存在。(2)假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。如可逆反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)的起初浓度：c(X2)0.1 mol/L，c(Y2)0.3 mol/L，c(Z)0.2 mol/L，一定条件下达平衡时，各物质的浓度范围的判断方法：假设反应正向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL1) 0 0.2 0.4假设反应逆向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL1) 0.2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为：0c(X2)0.2；02c(Y2)0.4；0c(Z)0.4。1可逆反应N23H22NH3，在容积为10 L的密闭容器中进行，开始时加入2 mol N2和3 mol H2，达平衡时，NH3的浓度不可能达到()A0.1 molL1 B0.2 molL1C0.05 molL1 D0.15 molL1答案B解析2 mol N2和3 mol H2反应，假设反应能够进行到底，则3 mol H2完全反应，生成2 mol NH3，此时NH3的浓度为0.2 molL1，但由于是可逆反应，不能完全反应，所以NH3的浓度达不到0.2 molL1。2(2018长沙一中月考)一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，则下列判断正确的是()Ac1c231B平衡时，Y和Z的生成速率之比为23CX、Y的转化率不相等Dc1的取值范围为0c10.14 molL1答案D解析平衡浓度之比为13，转化浓度亦为13，故c1c213，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且v生成(Y)v生成(Z)应为32，B不正确；由可逆反应的特点可知0c10.14 molL1。考点化学平衡及其特点典例2(2018岳阳模拟)在恒温、容积为2 L的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，发生如下反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)HnBQ0C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解析温度不变时(假设100 条件下)，体积是1 L时，Y的物质的量为1 mol，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 molL12 L1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 molL14 L2.12 mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m0，B、D两项错误。答案C名师精讲1正确地理解和应用勒夏特列原理化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”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)3H2(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。2平衡移动的几种特殊情况(1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。(2)“惰性气体”对化学平衡的影响。恒温、恒容条件：3平衡转化率的分析与判断方法(1)反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的转化率分析若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。同倍增大c(A)和c(B)(2)反应mA(g)nB(g)qC(g)的转化率分析在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器体积，A的转化率与化学计量数有关。增大c(A)5对可逆反应：2A(s)3B(g)C(g)2D(g)Hv(逆)加入催化剂，B的转化率提高A B只有 C只有 D答案D解析因A是固体，其浓度可视为常数，增加A的量，平衡不移动，错；升高温度，平衡向吸热反应方向(即逆向)移动，但v(正)也增大，只是增大的程度小于v(逆)增大的程度，使v(正)v(逆)，对；加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，错。6(2018亳州第二次联考)在t 时，向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g)，发生反应2HI(g)H2(g)I2(g)H0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列有关说法中正确的是()A平衡时，I2蒸气的体积分数为25%B若在1.5 min时降低温度，则反应将向左进行C平衡后若升高温度，v正增大，v逆减小D平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移动，H2的体积分数减小答案A解析该反应反应前后