高中化学总复习-化学平衡

高中化学总复习一一化学平衡

［知识精讲］

知识点一：化学平衡状态的判断

1.概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种状

态称为化学平衡状态，简称化学平衡。

2、特征：

①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

②等：V(正)==V(逆)丰。

③动：化学平衡是动态平衡。虽然V(正)==v(逆)，但正、逆反应仍在进行。

④定：反应物和生成物的浓度保持一定。

⑤变：外界条件改变，平衡也随之改变。

3、平衡状态判断

(1)一定可以作为平衡标志或判断的是

①V(正)==V(逆)(如果用不同物质表示正、逆反应速率，需先转换为同一物质表示再进行判断)

②反应物和生成物的浓度(质量、物质的量、质量百分数、某反应的转化率等)保持一定或不随时间变化。

(2)一定不能作为平衡标志的是

体系的总质量

(3)可能作为平衡标志的是：体系的总体积、总物质的量、压强、密度

aA(g)+bB(g)、、cC9g)+dD(g)

①如果a+b=c+d,上述物理量一定不能作为平衡标志标志

②如果a+b不c+d,上述物理量一定能作为平衡标志标志

例1、在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，表示反应

A(s)+2B(g)----->C(g)+D(g)已达到平衡状态的是()

A.混合气体密度B.混合气体的压强C.混合气体的总物质的量D.B的物质的量浓度

知识点二、化学平衡移动的判断

1、平衡发生移动的标志：新平衡与原平衡各物质的百分含量发生了变化或V工#V.

2、平衡移动方向判断方法”

勒夏特列原理：在封闭体系中，如果只改变平衡体系中的一个条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动

(1)由速率大小判断

①当Vm>V9时，平衡向正反应方向移动

②当V工VVJS时，平衡向逆反应方向移动

当丫工=丫.时，平衡不发生移动

(2)由体系中反应物或生成物的量的变化判断

①平衡向正反应方向移动:

反应物的浓度(质量、物质的量、百分数)戒少，反应转化率增加

生成物的浓度(质量、物质的量、百分数)增加

②平衡向逆反应方向移动:

反应物的浓度(质量、物质的量、百分数)增加，反应转化率戒少

生成物的浓度(质量、物质的量、百分数)减少

知识点三、外界条件对化学平衡的影响

1、浓度对化学平衡的影响

在其他条件不变的情况下，

增大反应物浓度，或减小生成物浓度，化学平衡向移动。

减小反应物浓度，或增大生成物浓度，化学平衡向移动。

注意：固体物质和纯液体无所谓浓度，其量改变，不影响平衡。

2、压强对化学平衡移动的影响

对于有气体参加的可逆反应来说，气体的压强改变，也能引起化学平衡的移动。结论：对反应前后气体总体积发生变化的化学

反应，在其他条件不变的情况下，增大压强(缩小容积)，会使化学平衡向着移动。减小压强(增大容积)，

会使化学平衡向着移动O

注意：

①.对于有些可逆反应，反应前后气态物质的总体积没有发生变化，如2Hl(g)=Hz(g)+L(g)在这种情况下，增大或减小压

强都不能使化学平衡移动。

②.固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，如果平衡混合物都是固体或液体，可以认为改变

压强不能使化学平衡移动。

③.加入惰性气体后平衡体系是否发生移动，取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。

若在恒容的条件下加入惰性气体，它并不能引起体系中其它物质的浓度改变，所以平衡不移动；

若在恒压情况下加入惰性气体，必然引起平衡体系占据的体积增大，体系中其它物质的浓度发生变化，使平衡发生移动。

3、温度对化学平衡的影响

任何反应都伴随着能量的变化，通常表现为放热或吸热；所以温度对化学平衡移动也有影响。结论：如果升高温度，平衡向

的方向移动；降低温度平衡向的方向移动。

4、催化剂能够的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂____使平衡发生移动，但是可以达到平衡所需要的时间。

例2、在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应应:

A(g)>11B(g)+C(g)AH=+85.1kJ•moT'

反应时间⑴与容器内气体总压强(p)的数据见下表：

时间t/h0124816202530

总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53

回答下列问题:

⑴欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为o

⑵由总压强P和起始压强P。计算反应物A的转化率a(A)的表达式为o

平衡时A的转化率为,列式并计算反应的平衡常数Ko

⑶①由总压强p和起始压强po表示反应体系的总物质的量nB和反应物A的物质的量n(A),n,s=moI,n(A)=mol0

②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a=

反应时间t/h04816

C(A)/(mol•L)0.10a0.0260.0065

分析该反应中反应反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△■1:)的规律，得出的结论是.

由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为mol•L-1

答案：(1)升高温度、降低压强

，、，、，p、0.09412

(2)a(A)=(且一1)X100%；94.1%；K=,-^1.5;

Po0.0nn0(59o

(3)①0.1X艮；0.1X(2--)；

PoPo

②0.051；每间隔4小时，A的浓度为原来的一半。0.013

例3、取五等份NO,,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应:

2N0z（g）不二NzO“（g）,AHVO反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO?%）,并作出其随反应温度（T）变化的关系图。

例4.甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCHa（I）+H20HCOOH（I）+CH3OH（I）AH>0

某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表:

甲酸甲酯转化率在温度T,下随反应时间（t）的变化如下图：

CHjOH

组分HCOOCH)H2OHCOOH

物质的量/mol1.001.990.010.52

（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表:

反应时间范闱/min0710-1520-2530-3540-4550-5575~80

平均反应速率

1.97.47.8「1.60.80.0

/(10'nu)l,min1)

请计算15~20min范围内甲酸甲酯的减少量为mol,甲酸甲酯的平均反应速率为mol•mirf'（不要求写出计算过程）。

（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：。

（3）其他条件不变，仅改变温度为n（4大于7；）,在写拳卞框图中画出温度占下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意

图。

例5某密闭容器中发生如下反应：X（g）+3Y（g）2Z（g）；AH<0o下图表示该反应的速率（v）随时间（土）变化的关系，也、

心、七时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是（）

A.&时增加了X的浓度

B.&时增大了压强

C.a时升高了温度

D.七〜女时间内转化率最大

击t\力13力4扭才6t

［课堂习题］

1.光气（COCL）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cb在活性炭催化下合成。

（1）工业上利用天然气（主要成分为CHD与COZ进行高温重整制备CO,已知CH,、HZ和CO的燃烧热3H）分别为-890.3kJ・mo「'、

-285.8kJ•mo「'和-283.0kJ•mo「'，则生成1n?（标准状况）CO所需热量为：

（2）实验室中可用氯仿（CHC1J与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为；

（3）0032的分解反应为（；032（8）王=C"g）+CO（g）△H=+108kJ•mo「'。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下

的变化状况如下同所示（第10min到14min的COCL浓度变化曲线未示出）：

0.14

—_______________

1111

1111

•C12■

0.121iL—--

_____________―।-------------______

1।

।।

——一-।--------—।——————

了0.10上.।।

1।

1-----------—।

^0.08------T--L--------

―"T1।

丘1।

11।

1•1।

|o.O6——-------------1-----------------------1---------------------一-|-----------—~——

—z：__J

——------------1

1—

11

0.041111

1111

11111

11111

_______L————________________1_________—」______________1________d______________________1______________

0.021111

1111—

—-------------1--------------------1----------------------1-------------------------1-------—------———-------------1--------------------------

11111

0.00

024681012141618

t/min

①计算反应在第8min时的平衡常数K=;

②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T⑵____T(8)(填或“=”)；

③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c,(C0CL)=mol•L；

④比教产物CO在2-3min,5-6min和12-13min时平均反应速率［平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示］

的大小;

⑤比较反应物C0CI2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)v(15-16)(填“〈”、“>”或"=")，原

因是O

2.在溶液中，反应A+2B=iC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为：C(A)=0.100mol/l,

C(B)=0.200mol/L,C(C)=0mol/L„反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题：

(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：

③;

(2)实验②平衡时B的转化率为;实验③平衡时C的浓度为

(3)该反应的_____0,判断其理由是

(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：

实验②：v(B)=；实验③：V(C)=。

3.(2010广东理综卷)31.(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。

⑴请完成BH气体与水反应的化学方程式：B2H6+6H20=2H3B03+。