(完整word版)高三化学二轮复习专题8化学平衡学案

1、 专题八 化学平衡 【考纲展示】 1. 了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。理解外界条件（温度、浓度、 压强、催化剂等）对反应速率的影响。 2. 了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 3. 了解化学平衡建立的过程。了解外界条件（温度、浓度、压强、催化剂等）对反应平 衡的影响，认识其一般规律。 4. 理解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行简单计算。 5. 了解化学反应速率和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。 6. 以上各部分知识的综合应用。 【知识网络】 知识网络 表示方法： v= _ c/t 单位： mol/L s或 mol/L min 公

2、式法 简单计算丨 I化学计量数之比法 化学反应速率与化学平衡 影响因素 化学平衡 内因：反应物的结构、性质 ； 浓度：C增大，V增大 压强：P增大，V增大 L外因温度：T升高，v增大 催化剂：使用催化剂一般加快反应速率 概念：可逆反应，条件一定， v正=v逆 特征：逆、等、动、定、变 原因：外界条件变化，正、逆反应速率不同程度改变 结果：再次v正=v逆，各组分百分含量又不变 方向I v正v逆，平衡正向移动 向IV正v逆，平衡逆向运动 温度- 影响因素;浓度 勒夏特列原理 压强 化学平衡移动 化学平表达式：对于 mA （ g） +nB （ g）pC （ g）+qD （g） K=cp（ C）cq（

3、 D）/cm（ A）cn（ B） 影响因素：只与温度有关，与反应物、生成物浓度无关 判断可逆反应进行的程度 应用判断可逆反应进行的方向 .求反应物的转化率 要点扫描 一、化学平衡常数及反应物的转化率 1. 化学平衡常数 对于一般的化学反应： mA（g）+nB（g） pC（ g）+qD（g）在一定温度下，平衡常数 平衡常数的意义在于： (1) 化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志， K越大，说明平衡体系中生成 物所占的比例越大， 其正反应进行程度越大， 该反应进行的越完全，反应物转化率越大；利 用K可以判断反应的热效应， 若升高温度K增大，则正反应为吸热反应， 反之正反应为放热 反应。 (

4、2) 利用浓度积Q(Q为起始生成物浓度幕之积与反应物浓度幕之积的比值) 和K比较, 可判断可逆反应进行的方向： Q=K时可逆反应达到化学平衡状态； Q K时，可逆反应向逆反 应方向进行；Q K时，可逆反应向正反应方向进行。 (1) 平衡常数的表达式可以是多种，与化学方程式的书写形式有关，如化学方程式配 平的系数是分数时，其平衡常数表达式与正常配平的化学方程式的化学平衡常数表达式不同 的。 (2) 对于同一个可逆反应，若反应条件相同，则正反应的平衡常数与逆反应的平衡常 数成互为倒数关系。 2. 平衡转化率 对于一般的可逆反应： mA(g) +nB (g)二土pC (g) +qD (g),达到平衡

5、时反应物 A的 转化率为： a(A = A的初始浓度 一A的平衡浓度 A的初始浓度 (1) 同一个可逆反应中，反应物可能有多种，但不同反应物的转化率可能不同。若两 反应物的转化率相同，则其起始物质的量之比等于方程式中的化学计量数之比。 (2) 增大一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率。 (3) 对于一个确定的可逆反应，温度一定，平衡常数只有一个，但平衡常数与平衡转 化率之间存在一定的关系，用平衡常数可以计算平衡转化率， 用转化率也可以计算平衡常数。 三、化学平衡移动的注意事项 1. 改变平衡体系中固体、纯液体的量， 化学平衡不移动。因为固体、纯液体的浓度是 常数，增加量不会引起浓度的增

6、大， v (正八v (逆)不变。 在溶液中进行的的反应，若稀释溶液， 则反应物、生成物浓度均减小， 正逆反应速率 均减小，但减小的程度不同，化学方程式中化学计量数和大的一侧减小多， 化学平衡向系数 和大的一侧移动。 改变浓度时，某一速率从原平衡速率开始变化。 2. 对反应体系中无气体物质存在的化学平衡，改变压强，平衡不移动。 对反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，改变压强，平衡不移动。 恒容时充入非反应物气体或者稀有气体，容器内气体压强增大，但平衡不移动。 3. 温度改变时，正逆反应速率都发生变化，只是程度不同。升高温度， 放热反应的反应 速率增大的小，平衡向吸热方向移动；降低温度， 吸热反

7、应的反应速率减小的小， 平衡向放 热反应的方向为: cp（C）cq（D） 100 % 移动。 4. 在温度、浓度、压强等影响化学平衡移动的因素中，只有温度变化， 平衡一定发生移 动。 5. 勒夏特列原理 勒夏特列原理又称平衡移动原理， 不仅适用于化学平衡移动方向的判断， 而且适用于水 解平衡、弱电解质的电离平衡、难溶物的溶解平衡移动方向的判断。4 勒夏特列原理的实质是化学平衡移动方向只是削弱了所改变的条件， 而不会由于平衡的 移动使此改变完全抵消。 【热点透视】 热点题型 【典例1】下列有关化学研究的正确说法是( ) A. 同时改变两个变量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律 B. 对于同

8、一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同 C. 依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液 D. 从HF、HCI、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、丨的非金属递增的规律 解析：A.同时改变两个变量来研究反应速率的变化， 不容易判断影响反应速率的主导因 素，因此更难得出有关规律 B. 这是盖斯定律的表述 C. 分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的 D. 在以酸性强弱作为判断元素非金属性强弱依据时， 是以最高价氧化物对应水化物的酸 性强弱为判断依据的。 答案：B 命题立意：本题侧重考查反应速率、盖斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念， 规律。 【典例2】研

9、究NO、SO、CC等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1) NO可用水吸收，相应的化学反应方程式为 _ 。利用反应 6NO + 催化剂 8NH 加=72+ 12 H2O也可处理NO。当转移1.2mol电子时，消耗的 NO在标准状况下是 L 。iw誓程爭*A塹口 ari 3 SOT tL5 1JO 1.5 Altrip* 以标准状况下的体积是 0.3mol X 22.4L mol1=6.72L。 -1 -1 -196恥 mo|+113.0kJ mo1 =-41.8kj mol-1 所以本题的正确答案是-41.8 ;反应NO (g) +SO (g) = SO (g) +NO( g)的特点体积不变

10、 的、吸热的可逆反应，因此 a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关，而在反应体系 中只有二氧化氮是红棕色气体，所以混合气体颜色保持不变时即说明 NO的浓度不再发生变 化，因此b可以说明；SO和NO是生成物，因此在任何情况下二者的体积比总是满足 1： 1, c不能说明；SO和NQ 个作为生成物，一个作为反应物，因此在任何情况下每消耗 1 mol SO 的同时必然会生成 1 molNO2，因此d也不能说明；设 NO的物质的量为1mol，贝U SO的物质 的量为2mol，参加反应的 NO的物质的量为xmol。 1 2 Q- 转化屋 (mol) X X x 平肉(mal) T2,温度升高，y增大，

11、而升高温度时平衡向逆反应方向移动， SO的含量减小，D项错误。 答案：C 预测点评：该题在化学平衡的命题热点处进行设题。 新课标高考对化学平衡的考查注重 定量考查，即考查化学平衡常数和转化率。 【预测2】电镀废液中CaO2可通过下列反应转化成铬黄 (PbCrO4): 2 2+ + Cr2O7 (aq) +2Pb (aq) +HO (I ) = 2 PbCrO4 (s) +2H ( aq) H 0 B. v (Fe (SCN 2+) =0.005mol ( L s) 1 C.向平衡体系中加入固体 FeCl3，平衡向逆反应方向移动 D.该反应的平衡常数为 O.1mol/L 2. 已知汽车尾气无害化

12、处理反应为： 2N0(g ) +2C0(g ) N2 (g) +2CQ ( g)下列 说法不正确的是( ) A. 升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B. 使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C. 反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定 D. 单位时间内消耗 CO和 CQ的物质的量相等时，反应达到平衡 3. 800 C时，在2L密闭容器中充入 0.50molNO和0.25molO2，发生如下反应： 2NO(g) +Q (g) = 2NQ (g); Hv0。体系中，n (NQ 随时间的变化如表： t (s) 0 1 2 3 4 5 n (NQ 0.50 0.35 0.35 0.28 0.25 (

13、mol) 卜列有关说法正确的是( ) A.3s时，该反应体系中 v 正(NQ) =v 逆 (Q) B.选择咼效催化剂，提咼 NQ的转化率 C.5s时，增大 Q的浓度, 平衡正向移动 D.800 C时，该反应的平衡常数为 8 4. X、Y、Z三种气体，取 X和Y按1:1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生反 应：X+2Y2Z,达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的 量之比为3： 2，贝U Y的转化率最接近于( ) A.33% B.40% C.50% D.65% 5. 已知Hz (g) +I2 (g) 2HI (g); H0。有相同容积的定容密封容器甲和乙， 甲中加入H2

14、和|2各O.lmol ，乙中加入HI 0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中 HI 的平衡浓度大于乙中 HI的平衡浓度，应采取的措施是( ) A.甲、乙提高相同温度 B. 甲中加入O.lmol He，乙不改变 C.甲降低温度，乙不变 D. 甲增加0.1mol H 2,乙增加0.1mol I 2 6. 在一定温度下，把2体积N?和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中， 活塞 的一端与大气相通。容器中发生以下反应： N2+3H2=2NH，正反应是放热反应。若达到平 衡后，测得混合气体的体积为 7体积，据此回答下列问题： (1 )保持上述反应温度不变，设 a、b、c分别代表初始加入的

15、Nb、H和NH的体积，反 应达到平衡时，各物质的百分含量与上述平衡时完全相同，那么：若 a = 1,c = 2,则b=. _ ，在此情况下，反应起始时将向 进行； 若需规定起始时 反应向逆反应方向进行，则 _ c的范围是 。 (2)在上述容器中，若需控制平衡后混合气体为 6.5体积，则可采取的措施是 _ 7.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。 已知：CO(g) +O(g) = H (g) +CQ (g)的平衡常数随温度的变化如下表: 温度/C 400 500 830 1000 平衡常数K 10 9 1 0.6 试回答下列问题 (1) _ 上述反应的正反应是 反应(填放热”

16、或吸热”)。 (2) 某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率 _ (填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强 _ (填 “增大”、“减小”或“不变”)。 (3) 830C,在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物， 其 中向正反应方向进行的有 _ (选填A、B C D)。 A B C D n (CQ) 3 1 0 l n (H2) 2 1 0 1 n (CO 1 2 3 0.5 n (HaO) 5 2 3 2 (4) 830C时，在2L的密闭容器中加入 4molCO(g)和6molH2。(g)达到平衡时， CO勺 转化率是 。 8.

17、 在恒温恒容的密闭容器中，通入 x mol N 2和y mol H 2发生反应Nk + 3H = 2NH,达 平衡后，测得反应放出的热量为 18. 4 kJ，混合气体总的物质的量为 3. 6 mol，容器内的 压强变为原来的90%又知N2和H2的转化率相同。 通过计算说明起始充入 N2和H2的物质的量分别为：x = _ , y = _ 。 若起始加入Nb、H2和NH的物质的量分别为 a mol、b mol、c mol，达平衡时各物质 的含量 与上述平衡完全相同。 若c= 2，在相同的条件下达平衡时，该反应吸收的热量为 kJ 。 若维持反应向正反应方向进行，则起始时 c的取值范围为 _ 。 9.

18、 某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵( NHCOONH分解反应平衡常数和水解反应速 率的测定。 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中 (假设容器体积不变，固体 试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NHCOONHS) =2NH(g) + CO(g)。 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度(C) 15.0 20.0 25.0 30.0 0 35. 平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 0 24. 平衡气体总浓度(x 10 3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 _ 。 A. 2v (

19、 NH) =v (CQ) B.密闭容器中总压强不变 C.密闭容器中混合气体的密度不变 D 密闭容器中氨气的体积分数不变 根据表中数据，列式计算 25.0 C时的分解平衡常数： _ 取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在 25C下达到分解 平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量 _ (填“增加”、“减小”或 “不变”)。 氨基甲酸铵分解反应的焓变厶 H_ 0,熵变 S0 (填 或“ = ”) (2)已知：NHCOONHF 2fO= NHHCO+ NH HQ 该研究小组分别用三份不同初始 浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到 c (NHCOO)随时间变化趋势如图所示。 计算25C时，06min氨基甲酸铵水解反应的平均速率 根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大: 专题八 1.B 2.A 3.C 4.D 5.C 6. (1)3 逆反应方向 1c 4 (2)降低反应温度 7. (1)放热(2)增大 增大 (3) B、C (4) 60% 8. 1 3 73.6 0 。 (2)0.05mol L 一1 min 一1; 25C反应物的起始浓度较小， 但06min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15C大。(2) 已知：2SQ (g) +Q (g)