高考化学总复习第七章《化学反应速率和化学平衡》第23讲化学平衡状态 化学平衡的移动Word文档格式.docx

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2SO3（g）　ΔH＝－QkJ·

mol－1（Q＞0），充分反应后生成SO3的物质的量______（填“＜”“>

”或“＝”，下同）2mol，SO2的物质的量______0mol，转化率______100%，反应放出的热量________QkJ。

答案　＜　>

　＜　＜

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，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态。

（2）建立

（3）平衡特点

3．判断化学平衡状态的两种方法

（1）动态标志：

v正＝v逆≠0

①同种物质：

同一物质的生成速率等于消耗速率。

②不同物质：

必须标明是“异向”的反应速率关系。

如aA＋bBcC＋dD，

＝

时，反应达到平衡状态。

（2）静态标志：

各种“量”不变

①各物质的质量、物质的量或浓度不变。

②各物质的百分含量（物质的量分数、质量分数等）不变。

③温度、压强（化学反应方程式两边气体体积不相等）或颜色（某组分有颜色）不变。

总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；

若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。

1．在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：

①混合气体的压强；

②混合气体的密度；

③混合气体的总物质的量；

④混合气体的平均相对分子质量；

⑤混合气体的颜色；

⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；

⑦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）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）①③④⑦　

（2）⑤⑦　（3）①③④⑤⑦

（4）①②③④⑦　（5）①②③　（6）②④⑦

2．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？

（1）____________。

（2）____________。

（3）____________。

（4）____________。

答案　

（1）②③④⑦　

（2）⑤⑦　（3）②③④⑤⑦（4）②③④⑦

题组一　“极端转化”确定各物质的量

1．在密闭容器中进行反应：

X2（g）＋Y2（g）2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·

L－1、0.3mol·

L－1、0.2mol·

L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（　　）

A．Z为0.3mol·

L－1B．Y2为0.4mol·

L－1

C．X2为0.2mol·

L－1D．Z为0.4mol·

答案　A

2．（2019·

长沙一中月考）一定条件下，对于可逆反应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0.1mol·

L－1、0.08mol·

L－1，则下列判断正确的是（　　）

A．c1∶c2＝3∶1

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3

C．X、Y的转化率不相等

D．c1的取值范围为0＜c1＜0.14mol·

答案　D

解析　平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，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3∶2，B不正确；

由可逆反应的特点可知0＜c1＜0.14mol·

L－1。

极端假设法确定各物质浓度范围

上述题目1可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。

假设反应正向进行到底：

X2（g）＋Y2（g）2Z（g）

起始浓度（mol·

L－1）0.10.30.2

改变浓度（mol·

L－1）0.10.10.2

终态浓度（mol·

L－1）00.20.4

假设反应逆向进行到底：

L－1）0.20.40

平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈（0,0.2），Y2∈（0.2,0.4），Z∈（0,0.4）。

题组二　化学平衡状态的判断

3．一定条件下，在密闭恒容的容器中，发生反应：

3SiCl4（g）＋2N2（g）＋6H2（g）Si3N4（s）＋12HCl（g）　ΔH<

0，能表示该反应达到平衡状态的是（　　）

A．v逆（N2）＝v正（H2）

B．v正（HCl）＝4v正（SiCl4）

C．混合气体密度保持不变

D．c（N2）∶c（H2）∶c（HCl）＝1∶3∶6

答案　C

解析　利用化学反应速率之比等于化学方程式的计量系数之比可知A项错误；

B项均表示正反应，无论反应是否处于平衡状态都成立；

D项表示的浓度关系与是否平衡无关；

混合气体密度不变说明容器中气体质量不变，而平衡移动则气体质量改变，所以C项表示达到平衡状态。

4．（2020·

衡阳高三调研）反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<

0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（　　）

A．容器内的温度不再变化

B．容器内的压强不再变化

C．相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等

D．容器内气体的浓度c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）＝1∶3∶2

解析　已知反应为放热反应，当容器内的温度不变时，平衡不再移动，达到平衡状态，A项符合题意；

反应在恒压条件下进行，反应前后压强均不变，不能判断是否达到平衡状态，B项不符合题意；

断开H—H键和生成N—H键均指正反应方向，不能判断是否达到平衡状态，C项不符合题意；

当浓度为1∶3∶2时，无法证明正逆反应速率相等，即无法判定是否达到平衡状态，D项不符合题意。

5．一定温度下，反应N2O4（g）2NO2（g）的焓变为ΔH。

现将1molN2O4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（　　）

A．①②B．②④C．③④D．①④

解析　ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；

该反应是充入1molN2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确。

1．化学平衡移动的过程

2．化学平衡移动与化学反应速率的关系

（1）v正>

v逆：

平衡向正反应方向移动。

（2）v正＝v逆：

反应达到平衡状态，不发生平衡移动。

（3）v正＜v逆：

平衡向逆反应方向移动。

3．影响化学平衡的因素

（1）若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：

改变的条件（其他条件不变）

化学平衡移动的方向

浓度

增大反应物浓度或减小生成物浓度

向正反应方向移动

减小反应物浓度或增大生成物浓度

向逆反应方向移动

压强

（对有

气体

参加

的反

应）

反应前后气

体体积改变

增大压强

向气体分子总数减小的方向移动

减小压强

向气体分子总数增大的方向移动

体体积不变

改变压强

平衡不移动

温度

升高温度

向吸热反应方向移动

降低温度

向放热反应方向移动

催化剂

同等程度改变v正、v逆，平衡不移动

（2）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物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

（3）“惰性气体”对化学平衡的影响

①恒温恒容条件

原平衡体系

体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。

②恒温恒压条件

容器容积增大，各反应气体的分压减小―→

应用体验

根据化学平衡原理解答下列问题：

在体积不变的密闭容器中发生N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·

mol－1，只改变一种外界条件，完成下表：

改变条件

平衡移动方向

氢气的转化率（增大、减小或不变）

氨气的体积分数（增大、减小或不变）

增大氮气的浓度

增大氨气的浓度

升温

充入适量氩气

答案　（从左到右，从上到下）正向　增大　逆向　减小　增大　逆向　减小　减小　不移动　不变　不变

（1）化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；

化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动（×

）

（2）升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大（×

（3）C（s）＋CO2（g）2CO（g）　ΔH＞0，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FeCl3＋3KSCNFe（SCN）3＋3KCl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（×

题组一　选取措施使化学平衡定向移动

1．（2019·

桂林高三质检）COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g）　ΔH>

0，当反应达到平衡时，下列措施：

①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是（　　）

A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥

答案　B

解析　该反应为气体体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。

恒压通入惰性气体，相当于减压。

恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。

增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。

2．（2018·

天津，5）室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应：

C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，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C2H5Br

C．若反应物均增大至2mol，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

解析　D错：

温度提高至60℃，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙