2021届高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 第25讲 化学平衡状态及化学平衡移动教案 新人教版

1、2021届高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 第25讲 化学平衡状态及化学平衡移动教案 新人教版2021届高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 第25讲 化学平衡状态及化学平衡移动教案 新人教版年级：姓名：- 17 -第25讲化学平衡状态及化学平衡移动考纲要求1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。 4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一化学平衡状态1可逆反应“二同一不能”(1)“二同”：同一条件下；正、逆反应同时进行。(2)“

2、一不能”：不能进行到底。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浓度保持不变的状态。(2)化学平衡的建立(3)平衡特点1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)二次电池的充、放电为可逆反应()(2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆()(3)恒温恒容下进行的可逆反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)，当so3的生成速率与so2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态()(4)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol n2和3 mol h2充分反应，生成2 mol nh3()2向含有2 mol so2的容器中通入过量o2

3、发生2so2(g)o2(g)2so3(g)hq kjmol1(q0)，充分反应后生成so3的物质的量_(填“”或“”，下同)2 mol，so2的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_q kj。答案：题组一化学平衡状态的判定1可逆反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()a3v正(n2)v正(h2)bv正(n2)v逆(nh3)c2v正(h2)3v逆(nh3) dv正(n2)3v逆(h2)ca项无逆反应速率；b项时，反应达到平衡状态；c项，即2v正(h2)3v逆(nh3)时反应达到平衡

4、状态；d项，即3v正(n2)v逆(h2)时反应达到平衡状态。2在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强，混合气体的密度，混合气体的总物质的量，混合气体的平均相对分子质量，混合气体的颜色，各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，某种气体的百分含量。(1)能说明2so2(g)o2(g)2so3(g)达到平衡状态的是_。(2)能说明i2(g)h2(g)2hi(g)达到平衡状态的是_。(3)能说明2no2(g)n2o4(g)达到平衡状态的是_。(4)能说明c(s)co2(g)2co(g)达到平衡状态的是_。(5)能说明nh2coonh4(s)2nh3(g)co2(g)

5、达到平衡状态的是_。(6)能说明5co(g)i2o5(s)5co2(g)i2(s)达到平衡状态的是_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)3若上述题目中的(1)(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？答案：(1)(2)(3) (4)判断平衡状态的方法“逆向相等，变量不变”(1)“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当其不变时为平衡状态；一个随反应的进行而保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。题组二极端假设，界定范围，突破判断4一定条件下，对于可

6、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 moll1d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0c1v逆时，平衡向正反应方向移动；v正v逆时，平衡向逆反应方向移动。2影响因素在一定条

7、件下，aa(g)bb(g)mc(g)h0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(co2)和co2的平衡转化率均增大()(4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大()(5)向平衡体系fecl33kscnfe(scn)33kcl中加入适量kcl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅()(6)对于2no2(g)n2o4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅()2在密闭容器中进行下列反应co2(g)c(s)2co(g)h0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：(1)增加c，平衡_，c(co)_。(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡_，c(

8、co2)_。(3)通入n2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡_，c(co2)_。(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡_，c(co)_。答案：(1)不移动不变(2)向逆反应方向移动增大(3)不移动不变(4)向正反应方向移动增大3已知一定条件下合成氨反应：n2(g)3h2(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_； t2_； t3_； t4_。答案：t1时刻增大c(n2)或c(h2)t2时刻加入催化剂t3时刻降低温度t4时刻增大压强题组一选取措施使化学平衡定向移动1(2019山东新泰新汶中学第三次阶段考)在

9、恒容密闭容器中，反应2so2(g)o2(g)2so3(g)hpb保持温度不变，将容器的容积缩小到原来的，假设平衡不移动，c的浓度变为原来的3倍，而达到平衡时，c的浓度为原来的2.5倍，说明缩小容积、增大压强，平衡逆向移动，则有mnp，c、d错误。平衡逆向移动，反应中消耗c(g)，则c的体积分数减小，a的转化率降低，a错误，b正确。4(2019安徽师大附中月考)将等物质的量的x、y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：x(g)3y(g)2z(g)h”“”或“”)。(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大，请在上图画出相应hclt曲线的示意图，并简要说明理由： _。(3)下列措

10、施中，有利于提高hcl的有_。a增大n(hcl) b增大n(o2)c使用更好的催化剂 d移去h2o答案：(1)v逆时，才使平衡向正反应方向移动。(3)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。(4)对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也可能相同。巧用等效平衡解答疑难试题一、等效平衡原理 对于同一个可逆反应，在相同的条件下(恒温恒容或恒温恒压)，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，或从正反应和逆反应同时开始，达到平衡时，反应混合物中同种物质的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。二、等效平衡的分类及判断方法对于反应ma(g)nb(g)p

11、c(g)qd(g)条件mnpq时mnpq时恒温、恒容一边倒后数值完全相同才建立等效(等同)平衡，即“等量等效”一边倒后数值成比例就建立等效平衡，即“等比等效”恒温、恒压一边倒后数值成比例就建立等效平衡，即“等比等效”说明：1“一边倒”(完全转化)指的是把一边“归零”，通过可逆反应的化学计量数比换算成另一半边物质的物质的量(浓度)。 2等效指的是达到平衡后同种组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同。也有可能同种组分的物质的量、质量、体积、物质的量浓度也相同。三、疑难试题解答1解答加料问题 在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol a和1 mol b，发生反应2a(g)b(g)2c

12、(g)，达到平衡时，c的物质的量浓度为k mol/l，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质：4 mol a2 mol b2 mol a1 mol b2 mol c2 mol c1 mol b2 mol c1 mol a0.5 mol b1 mol c(1)达到平衡后，c的物质的量浓度仍是k mol/l的是_。(2) 若令a、b、c分别代表初始加入的a、b、c的物质的量，如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同，填写：.若a0，b0，则c_。.若a0.5，则b_，c_。.a、b、c的取值必须满足的

13、一般条件是_；_。(用两个方程式表示，一个只含a、c，另一个只含b、c)解析：(1)该反应mnpq且条件为恒温、恒容，所以要满足“等量等效”。将的加料方式全部进行“一边倒”转化为反应物a和b的量后，只有的加料方式与2 mol a和1 mol b的加料方式完全一致。(2)根据“一边倒”的方式进行转化，即a mol ab mol bc mol c等价转化为a mol ab mol b(c mol ac/2 mol b)。答案：(1)(2).2.0.251.5.ac2bc/212解答平衡移动方向问题某温度下，在一容积可变的容器中，反应2a(g)b(g)2c(g)达到平衡时，a、b和c的物质的量分别为

14、4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是()a均减半b均加倍c均增加1 mol d均减少1 molc容积可变，说明是恒温、恒压条件，满足“等比等效”。a项，“均减半”后a、b、c的物质的量分别为2 mol、1 mol和2 mol，满足“等比等效”，平衡不会移动；b项，“均加倍”后a、b，c的物质的量分别为8 mol、4 mol和8 mol，满足“等比等效”，平衡不会移动；c项，“均增加1 mol”后a、b、c的物质的量分别为5 mol、3 mol和5 mol；相当于在5 mol、2.5 mol和5 mol的基础上又增加了0

15、.5 mol b，平衡向右移动；d项，“均减小1 mol”后a、b、c的物质的量分别为3 mol、1 mol和3 mol，相当于在3 mol、1.5 mol和3 mol的基础上减少了0.5 mol b，平衡向左移动。3解答方程式计量系数问题在一固定容积的密闭容器中充入3 mol a和1 mol b，发生反应：3a(g)b(g)xc(g)，达到平衡后，c的体积分数为w%。若维持容器体积和温度不变，将0.9 mol a、0.3 mol b和2.1 mol c作为起始物质，达到平衡后，c的体积分数仍为w%，则x值可能为()a1b2c3d任意值c分两种情况分析：(1)当反应前后气体体积不相等，则两种投

16、料方式换算到同一边后各组分应完全相同(即恒温恒容时“等量等效”)：3a(g)b(g)xc(g)起始量/mol 0.9 0.3 2.1等效于/mol 0.96.3/x 0.32.1/x 0即0.96.3/x30.32.1/x1解得x3(2)当反应前后气体体积相等，则两种投料方式换算到同一边后各组分应完全相同(即恒温恒压时“等比等效”)：3a(g)b(g)4c(g)起始量/mol 0.9 0.3 2.1等效于/mol 0.96.3/4 0.32.1/4 0即0.96.3/42.4750.32.1/40.82524750.82531，与起始量的投料比相同，故x4成立。4解答反应物转化率问题在一个固定

17、容积的密闭容器中充入2 mol no2，一定温度下建立如下平衡：2no2n2o4，此时no2的转化率为x%，若再充入1 mol n2o4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得no2的转化率为y%，则x和y的大小关系正确的是()axybxycxy d不能确定b先建立等效平衡模型，即假设原容器的体积可变，当再充入1 mol n2o4后重新建立起的平衡和原平衡等效，此时no2的转化率依然为x%。当体积不发生变化时，在原平衡的基础上要缩小容器的体积，即增大了压强，该反应正反应方向为气体体积缩小的方向，平衡向正反应方向移动，no2的转化率增大，即xy。5解答反应热的问题在恒压密闭容器中发生：a(g)

18、3b(g)2c(g)，若起始投料为0.2 mol a、0.6 mol b时反应放出q1 kj的热量；若起始投料为2 mol c时反应吸收q2 kj的热量。则该反应的热化学方程式为_。解析：该题的条件为恒温恒压，满足“等比等效”。当按照反应物的系数投料时，建立平衡后放出的热量为5q1 kj。按照“一边倒”可得当起始投料为2 mol c时吸收的热量(q25q1)就是该条件下1 mol a和3 mol b全部转化为2 mol c时放出的热量。即热化学方程式为a(g)3b(g)2c(g)h(5q1q2)kjmol1。答案：a(g)3b(g)2c(g)h(5q1q2)kjmol16解答容器体积大小问题如

19、图所示，a是由导热材料制成的密闭容器，b是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭k2，将各1 mol no2通过k1、k3分别充入a、b中，反应起始时a、b的体积相同均为a l。若打开k2，平衡后b容器的体积缩至0.4a l，则打开k2之前，气体b体积为_l。解析：将no2充入两个容器中发生2no2n2o4的反应，打开k2，相当于是在等温等压条件下建立平衡，此时建立起的平衡与未打开k2时b容器建立起的平衡等效。由于此时反应物的物质的量是b中的2倍，所以打开k2之前，气球b的体积为(a l0.4a l)20.7a l。答案：0.7a1(2018天津理综，5)室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol c

20、2h5oh和含1 mol hbr的氢溴酸，溶液中发生反应：c2h5ohhbrc2h5brh2o，充分反应后达到平衡。已知常压下，c2h5br和c2h5oh的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是 ()a加入naoh，可增大乙醇的物质的量b增大hbr浓度，有利于生成c2h5brc若反应物均增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变d若起始温度提高至60 ，可缩短反应达到平衡的时间d加入naoh，c(hbr)减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大，a项正确；增大hbr浓度，平衡向正反应方向移动，有利于生成c2h5br，b项正确；若反应物按照化学计量数之比加入溶液中，则

21、各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至2 mol，两种反应物平衡转化率之比不变，c项正确；若起始温度提高至60 ，生成物c2h5br为气态，能够从反应体系中逸出，导致反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间，d项错误。22019全国卷，28(4)shoichi研究了467 、489 时水煤气变换中co和h2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的ph2o和pco相等、pco2和ph2相等。计算曲线a的反应在3090 min内的平均速率(a)_kpamin1。467 时ph2和pco随时间变化关系的曲线分别是_、_。489 时ph2和pco随时间变化关

22、系的曲线分别是_、_。解析：水煤气变换中co是反应物，h2是产物，又该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，h2的压强减小，co的压强增大。故a曲线代表489 时ph2随时间变化关系的曲线，d曲线代表489 时pco随时间变化关系的曲线，b曲线代表467 时ph2随时间变化关系的曲线，c曲线代表467 时pco随时间变化关系的曲线。答案：0.0047bcad32017全国卷，28(4)298 k时，将20 ml 3x moll1na3aso3、20 ml 3x moll1 i2和20 ml naoh溶液混合，发生反应：aso(aq)i2(aq)2oh(aq)aso(aq)2i(aq)