新高考化学二轮复习化学平衡状态与化学平衡移动学案

化学平衡状态与化学平衡移动

［高考引领］

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1.(2020•浙江7月选考)5mLmol-LKI溶液与1mLmol«LFeCl3溶液发生反应:

3+2+

2Fe(aq)+2r(aq)2Fe(aq)+l2(aq),达到平衡。下列说法不正确的是()

A.加入苯，振荡，平衡正向移动

B.经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN,溶液呈血红色，表明该化学反应存

在限度

C.加入FeSCU固体，平衡逆向移动

■(Fe2+)

D.该反应的平衡常数K=C2(Fe3+)4(:F)

解析：D碘易溶于苯，加入苯，碘进入苯中，使水溶液中碘的浓度减小，平衡正向移

动，A项正确；如果反应能进行到底，则经过苯两次萃取后溶液中不会有Fe3+,加入KSCN,

溶液不会呈血红色，溶液呈血红色说明此反应是可逆反应，有反应限度，B项正确；加入

FeSO4,二价铁离子浓度增大，平衡逆向移动，C项正确；该反应的平衡常数K=

c2(Fe2+)-c(I2)

c2(Fe3+)-c2(DD项错误。

2.(2021・湖南高考)已知：A(g)+2B(g)3C(g)A//<0,向一恒温恒容的密闭容器

中充入1molA和3molB发生反应，九时达到平衡状态I,在e时改变某一条件，△时重新

达到平衡状态H,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()

(

T

O

U

I

)

、

力%

t/min

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡

B.女时改变的条件：向容器中加入C

c.平衡时A的体积分数。：。(11)<0(1)

D.平衡常数K：K(H)<K(I)

解析：B该反应是反应前后气体体积不变的反应，随着反应的进行，气体的总物质的

量始终不变，总压强始终不变，A错误；/时，设向容器中加入3moiC,正反应速率逐渐增

大，达到新的平衡后保持不变，变化情况与图像相符，B正确；叁时，设向容器中加入3moi

C,相当于加入ImolA和2molB,则状态H相当于起始投料为2molA和5moiB,若是

投料为2molA和6molB与状态I等效，即状态H相当于减少了B的投料，平衡逆向移动，

A的体积分数变大，即0(11)>0(1),C错误；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平

衡常数不变，即K(II)=K(I),D错误。

［分析预测］

高考题中常以图像、表格为载体，借助化工生产或生活实际中的具体情境，考查提取信

息、分析问题、解决问题的能力。反应速率方面主要考查反应速率的计算及影响反应速率的

因素，有时会引入反应速率常数等概念；化学平衡重点考查平衡常数、转化率、产率的计算

及最佳反应条件的选择。

［必备知识］

1.化学平衡的判断

(1)等一“逆向相等”

①同一物质(两种表述)：。正=。逆，断键数=成键数。

C才日枷居01r(X)__________。逆(Y)

②小向物质：X的化学计量数=Y的化学计量数0

(2)定——“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时,

反应达到平衡状态，即“变量”不变一平衡状态。

2.化学平衡移动方向的判断

(1)根据勒夏特列原理判断。

(2)根据图像中正、逆反应速率的相对大小判断：若。正>。逆，则平衡向正反应方向移

动；反之，平衡向逆反应方向移动。

(3)根据变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率增大的程度小

于(或大于)逆反应速率增大的程度，则平衡向逆(或正)反应方向移动。

(4)根据浓度商(0)规则判断：若某温度下Q<K,则反应向正反应方向进行；Q>K,反

应向逆反应方向进行。

3.催化剂在实际生产中的作用

(1)在给定条件下，反应物之间发生“主反应”和多个“副反应”时，理想的催化剂能够

大幅度提高目标产物的产率。

（2）催化剂能提高非平衡状态下单位时间内反应物的转化率，但对平衡转化率无影响。

［题组训练］

题组一化学平衡状态的判断

L汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）催化剂2co2（g）+N2（g）AH<0。若

该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到。时刻达到

平衡状态的是（填序号）。

⑤

解析：①达到平衡时，。正应保持不变。

②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小。

③图中达到平衡时，CO,CO2的物质的量的变化量之比不是1：1。

④取NO）逐渐减小，达到平衡时保持不变。

⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度

不再发生变化。

⑥△”是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。

答案：②④⑤

-11

2.298K时，将20mL3xmol•LNa3AsO3.20mL3xmol•L12和20mLNaOH溶

液混合，发生反应：AsOf(aq)+L(aq)+2OJT(aq)AsOf(aq)+2r(aq)+H2O(l)o溶

液中c(AsO『)与反应时间⑷的关系如图所示。

(1)下列可判断反应达到平衡的是(填字母)。

a.溶液的pH不再变化B.o(「)=2o(AsO相)

c(AsOl)一.一八_

C.-3-不再变化D.c(I)=ymol•L

C(ASO3A)

(2)%时，。止。逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)/„,时。逆tn时。逆(填“大于”“小于”或“等于")，理由是

解析：(1)溶液的pH不再变化，即OH」的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度

均不再变化，说明反应达到平衡状态，a项正确；当。正(「)=2。速(AsO相)或。速(「)=2。正

(AsO：)时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，b项错

误；反应达到平衡之前，c(AsO；)逐渐减小而c(AsO：)逐渐增大，故°(Aso?-)逐渐增

大，当，A盘、不变时反应达到平衡状态，C项正确；根据离子方程式可知反应体系中

c(ASO3)

恒有c(r)=2c(AsO：),观察图像可知反应达到平衡时c(AsO：)—ymol•L-1,此时c(「)

=2ymol■L,d项错误。(2)tm时反应未达到平衡状态，所以o正大于v迎。(3)从干到tn,

反应逐渐趋于平衡状态，反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐

减小，逆反应速率逐渐增大，故如时。速小于G时。速。

答案：(l)ac(2)大于(3)小于如时生成物浓度较低

题组二化学平衡移动的影响因素

3.一定温度下，在一个容积为2L的密闭容器中发生反应：2N2O3(g)+3C(s)2N2(g)

+3CO2(g)AH>0,若。〜10s内消耗了2moiC,下列说法正确的是()

A.0~10s内用C表示的平均反应速率为o(C)=mol-L1-s-1

B.当。正(N2C>3)=。逆(CCh)时，反应达到平衡状态

C.升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

D.该反应达平衡后，减小反应体系的体积，平衡向逆反应方向移动

解析：DC为固体，不能用浓度的变化表示C的反应速率，A错误;当。正（N2C）3）=。

KCC）2）时，则3。正（N2O3）=2o送（N2O3）,正、逆反应速率不相等，反应未平衡，B错误；升高

温度可以提高活化分子百分数，正、逆反应速率均增大，C错误；减小反应体系的体积，即

增大压强，该反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，D正确。

4.在一定条件下，可逆反应2NO2（g）N2O4（g）△”＜（）达到平衡，当分别改变下

列条件时，请回答下列问题：

⑴保持容器容积不变，通入一定量NO2,则达到平衡时NO2的百分含量________（填

“增大”“减小”或“不变”，下同）；保持容器容积不变，通入一定量N2O4,则达到平衡

时NO2的百分含量________________o

（2）保持压强不变，通入一定量NO?，则达到平衡时NCh的百分含量_______;保持压

强不变，通入一定量N2O4,则达到平衡时NCh的百分含量____