化学平衡专题

1、 一、化学平衡状态考点一可逆反应与化学平衡状态1可逆反应定义在同二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。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%。表示在方程式中用“”表示。2化学平衡状态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。(3)平衡特点化学平衡是一种动态平衡正反应速率=逆反应速率反应物和生成物的质量或浓度保持不变化学平衡的建立条件改变，平衡状态可能改变,新条件下建立新的平衡状态【深度思考】1反应2H

2、2O电解点燃2H2f+O2f是否为可逆反应？向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2+催化剂加热2SO3，充分反应后生成SO的物质的2mol(填“0,现将1mol比04充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是。T反思归纳I“两审”“两标志”突破化学平衡状态标志的判断1满审”一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。2“两标志”本质标志v正二V逆和。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。等价标志全部是气体参加的气体体积可变的反

3、应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。例如，2NO2(g)N2O4(g)。体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。注意以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：a恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)+H2(g)。b全部是气体参加的体积不变的

4、反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)+H2(g)。c全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。考点二化学平衡的移动旦知识梳理深度思考1概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。2过程3化学平衡移动与化学反应速率的关系vpv逆：平衡向正反应方向移动。正逆v正=卩逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。v正vf正逆正向移动减小反应物的浓度v、v均减小，正逆且vfvf逆正逆向移动払Ohf任一平衡体

5、系增大生成物的浓度v正、v逆均增大，且vfvf逆正逆向移动0hr减小生成物的浓度v、v均减小，正逆且vfvf正逆正向移动也QfiI正反应方向为气体体积增大的放热反应增大压强或升高温度v正、v逆均增大，且vzv逆正逆向移动込减小压强或降低温度v、v均减小，正逆且vfvf正逆正向移动脸0fl1任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡正催化剂或增大压强v、v同等倍正逆数增大平衡不移动:OJ|i负催化剂或减小压强v、v同等倍正逆数减小guJii典型例题：外界条件对反应速率影响的图像分析1.向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化

6、如甲图所示t0t阶段c(B)未画出。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知，t3t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是()若t=15s,生成物C在t0时间段的反应速率为0.004moLL-s-1t4t5阶段改变的条件为降低反应温度B的起始物质的量为0.02molt5t6阶段可能是增大压强56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

7、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。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。“惰性气体”对化学平衡的影响恒温、恒容条件原平衡体系充入怙性r体体系总压强增大一体系中各组分的浓度不变一平衡不移动。恒温、恒压条件充人惰性气体原平衡体系王旦工-容器容积增大，各反应气体的分压减小一体系中各组分的浓度同倍数减小等效于减压)体积不变反应体积可变反应平衡不移动平衡向气体体积增大的方向移动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？2.某一可逆反应，一定条

8、件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？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？壁递进题组思维建模题组一选取措施使化学平衡定向移动COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)AH0,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COCl2转化率的是()B.C.D.某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g),AHvO的

9、正、逆反应速率的影响如图所示：CD(1)加催化剂对反应速率影响的图像是(填序号，下同)，平衡移动。(2)升高温度对反应速率影响的图像是，平衡向方向移动。增大反应容器体积对反应速率影响的图像是，平衡向方向移动增大O2的浓度对反应速率影响的图像是，平衡向方向移动I规律方法I解析化学平衡移动题目的一般思路改变条件还干/|、攵：今/|八/、笑，兀丿、了冃|土飞件，丁保/|、侈叨程度相同程度不同使用催化剂气体体积无变化的反平衡不移动应改变压强J(浓度压强平衡移动正卄逆题组二条件改变时化学平衡移动结果的判断3对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是()生成

10、物的百分含量一定增加生成物的产量一定增加反应物的转化率一定增大反应物的浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率使用了适宜的催化剂B.D.N2O4(g)达到平衡后，改变下列一()4.将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)个条件，其中叙述正确的是升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅5.(2009四川理综，13)在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)AH=QkJmo卜5反

11、应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：c(Y)/molL-1体积温度1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是()AmnBQ0温度不变，压强增大，Y的质量分数减少体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动一I石黒归纳I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。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。女增大反应物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

12、的浓度一定比原平衡大。若将体系温度从50C升高到80C，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50CT80C；若对体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30MPa加压到60MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30MPap60MPa。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。化学平衡移动1.对已达平衡状态的反应：2X（g）+Y（g）亍二2Z（g）,减小压强时，下列说法正确的是（）逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动逆反应速

13、率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动在一定条件下，可逆反应：N2（g）+3H2（g）匚二2NH3（g）AHvO,达到平衡时，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（）加催化剂叽正）、u（逆）都发生变化且变化的倍数相等加压，u（正）、u（逆）都增大，且u（正）增大倍数大于u（逆）增大倍数降温，u（正）、u（逆）都减小，且u（正）减小倍数小于u（逆）减小倍数在体积不变时加入氩气，u（正）、u（逆）都增大，且u（正）增大倍数大于u（逆）增大倍数下列说法正确的是（）可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等

14、其他条件不变时，使用催化剂只改变反应速率，而不能改变化学平衡状态在其他条件不变时，升高温度可以使化学平衡向放热反应的方向移动在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态对于任何一个平衡体系，采取下列措施后，一定会使平衡移动的是（）A.加入一种反应物B.对平衡体系加压C.升高温度D使用催化剂二氧化氮能形成二聚分子：2NO2（g）匚二N2O4（g），AHVO。现欲测定二氧化氮的相对分子质量，应采用的适宜条件为（）A.咼温低压B.低温咼压C.低温低压D.咼温咼压对平衡CO2（g）错误！未找到引用源。CO2（aq）AH=-19.75kJ/mol,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法

15、是（）A.升温增压B.降温减压C.升温减压D.降温增压2007年10月10日，德国科学家格哈德埃尔特生日的当天获得了诺贝尔化学奖，以奖励他在表面化学领域做出开拓性的贡献。合成氨反应在铁催化剂表面进行时效率显著提咼就是埃尔特的研究成果，下列关于合成氨反应的叙述中正确的是（）铁做催化剂可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动将氨气从混合气中分离，可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动C升高温度可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动D.增大压强可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动8下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是()已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)

16、+H2(g),当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，n2的转化率一定升高有气体参加的反应达平衡时，若减小体积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动A.B.C.D.9现有可逆反应2NO2(g)=N2O4(g)，AH0，试根据下列图象判断t2、t3、t4时刻采取的措施。t2：t4：H2O(g)+CO(g),10.现有3个体积相等的密闭容器，都进行下列反应：CO2(g)+H2(g)反应所处的温度相同，但起始浓度不同。其中甲：CO2

17、=H2=amol；乙：CO2=amol.H2=2amol；丙：CO2=H2=H2O(g)=amol。达到平衡时，CO的物质的量由大到小的顺序是()A.甲乙丙B.甲丙乙C.乙丙甲D.乙甲丙11.对可逆反应：A(g)+B(s)c(s)+D(g)AHO，左下图所示为正逆反应速率(v)与时间(t)关系的示意图，如果在t1时刻改变以下条件：加入A；加入催化剂；加压；升温；减少C,符合图示的条件改变的是()像不相符的变化是（）A.加了催化剂B.增加SO3的物质的量升高温度D.缩小容器体积13.在一定温度不同压强（P0）达到平衡，改变下列条件，正反应速率始终增大,直达到新平衡的是（）A.升温B.加压C.增大

18、c（A）D.降低c（C）E.降低c（A）2、浓度时间图此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况.解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况.图2表示800C时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1是到达平衡状态的时间.试回答：（1）该反应的反应物是（2）反应物的转化率是；（3）该反应的化学方程式为.3、含量时间温度（压强）图这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征.方法：先拐先平，数值大。判断AH与

19、0的关系看看温度，判断计量系数的关系看压强步骤：找拐点，判大小，想方法1）单一图像：即就是图像只反映反应物或生成物的量在不同温度（压强）下的关系例如.同压、不同温度下的反应：A(g)+B(g)C(g);H与A的含量和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是()A.TT,H0B.T01212C.TT，H0D.TT，Hp2，n3B.p13C.p1p2，np2，n=3人的转化率时间P1p2、混合图像：即就是图像不仅反映反应物或生成物的量在不同温度下的关系,而且反应了在不同的压强下的关系该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标或走势曲线为温度或压强.方法：固定变量,分解图像,想方法例如：

20、反应2X(气)+Y(气)d2Z(气)(正反应为放热反应)，在不同温度(儿和T2)及压强(匕和P2)下，产物Z的物质的量n(z)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是TvT，PvPB.TvT，PP12121212C.TT，PPD.TT，PvP121212124.对于反应2A(g)+B(g)2C(g)；HvO，下列图象正确的是()A的转化率1.01X109Fa-ToiXlOpFa-L01X105Pa提升训练对于可逆反应：A(g)+3B(g)=2AB(g)取。，下列图象中正确223的是()在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g)=2C(g)；AHp2，x轴表示温度，y轴表示

21、平衡混合气中G的体积分数。据此可判断上述反应是放热反应B上述反应是吸热反应C.abDaVb在一定温度不同压强(PVP2)下，可逆反应2X(g)孑二2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数(呦与反应时间(t)的关系有。以下图示，正确的是()瞩的A转化率专练2：可逆反应aA（g)+bB(g)g）,反应时间与C%（产物C的体积分数）函数关系如图所示。A图表示压强不同的曲线，B图表示的是温度不同的曲线，试比较下列大小关系：P.P2,T1,AH0,a+b温度巩固专题1.下图是可逆反应A+2B二2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（先降温后加压）而变化的情况，由此可推断（）A.

22、正反应是放热反应B.若A、B是气体，则D是液体或固体降温加压C.逆反应是放热反应.D.A、B、C、D均为气体图2.（四川理综8）在密闭容器中进行如下反应：H2（g）+I2（g）Q二2HI（g）,在温度T和T时，产物的量与反应时间的关“t耐间）系如下图所示符合图示的正确判断是A.TT，AH0B.TT,AH01212C.T0D.TT，AH*逆d正逆Q=；cCbdQ=K反应处于化学平衡状态，v正=逆A-BK反应向逆反应方向进行，V正Vv逆正逆利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。例1、合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(

23、g)AHV0具有重要的意义。该反应的化学平衡常数表达式是K=。该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：T/K473573673K4.4x10-2K1其中，kk2(填“”、“=，或“0T1温度下的部分实验数据为:t/s050010001500c(N2O5)mol/L5.003.522.502.50下列说法不正确的是500s内N2O5分解速率为2.96x103mol/(Ls)T1温度下的平衡常数为K1=125,1000s时转化率为50%其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol/L，则T1K3，则T1T3训练化学平衡常数一、化学平衡常数的含义关于化学

24、平衡常数的叙述正确的是()温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数浓度商QK时，v正0B.其他条件不变，升高温度，溶液中c(IJ减小该反应的平衡常数表达式为(覚一)c(I3)12.已知尿酸是一种有机酸(以HUr表示)，能溶于水。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)。发生的反应如下：HUr=Ur-+H+Ur-(aq)+Na+(aq)=NaUr(s)(1)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应是(填“放热”或“吸热”)反应。简述你得出该结论的理由：当温度升高时，反

25、应的化学平衡常数(填“增大”、“减小”或“不变”)。写出反应的平衡常数表达式K=。13工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问题：(1)该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B点升高还是降低，理由是该反应平衡常数表达式为K=，当浓度商QcK(填“”或“=”)时，反应向右进行。(3)450C时该反应的平衡常数500C时的平衡常数(填“”或“=”)。一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理措施有(填字母代号)。a.高温高压b.加入催化剂c.增加N2的浓度d增加H2的浓度e.分离出NH314.某温度下，在一密

26、闭容器中充入一定量CO2,并加入足量铁粉,发生反应：Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)，测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示：08min,v(CO)=moLL-imin-1。下列措施中，能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是(填序号)。A.温度B.铁粉的量(足量)C.压强D.CO的量已知：反应Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K；反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时冬、K2的值如下表:根据表中数据，计算反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的K。温度/KK19731.472.3

27、811732.151.67温度为973K时：K=；反应(填“吸热”或“放热”)。温度为1173K时：K=；反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)是2009-2013年高考化学试题分类解析汇编：化学反应速率和化学平衡(2013大纲卷)7、反应X(g)+Y(g)二2Z(g)；AHV0,达到平衡时，下列说法正确的是A.减小容器体积，平衡向右移动B.加入催化剂，Z的产率增大增大c(X)，X的转化率增大D.降低温度，Y的转化率增大若温度恒定，容器I、II等效，容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和等于2013高考重庆卷7将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应:E(g)+

28、F(s)=2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：压强/MPa、体积分数1.02.03.0温度/C81054.0ab915c75.0d1000ef83.0bVf915C、2.0MPa时E的转化率为60%该反应的厶S0K(1000C)K(810C)上述中正确的有A.4个B.3个C.2个D.1个(2013四川卷)6.在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)Hv(正)该温度下此反应的平衡常数K=1.44其他条件不变，再充入0.2mol乙平衡时X的体积分数增大(2013上海卷)20.某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)匚二B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是产物B的状态只能为固态或液态平衡时，单位时间内n(A)消耗：n(C)消耗=1:1保持体积不变，向平衡体系中加入