人教版高三《化学平衡》复习专题.docx
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人教版高三《化学平衡》复习专题
《化学平衡》专题复习
【学习目标】通过教师讲解、学生讨论、对点训练等方式，掌握外界体检对化学平衡移动的影响、等效平衡的特点及化学平衡的有关简单计算。
【学习重、难点】外界体检对化学平衡移动的影响及等效平衡的跑的及简单计算
【学习过程】
知识点一:
外界条件对化学平衡移动的影响
1、化学平衡的移动：
可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立的过程就叫做化学平衡的移动。
2、外界条件对化学平衡移动的影响
（1）浓度对化学平衡的影响:
增大（减小）任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向正（逆）反应方向移动。
（2）压强对化学平衡的影响:
处于平衡状态的反应混合物里，无论是反应物，还是生成物，只要有气态物质存在，压强的改变，就有可能使化学平衡移动。
【例】：
可知，对这种气体总体积减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动。
即：
增大压强，平衡向体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。
气体总体积不变化，改变压强，化学平衡不移动！
（3）温度对化学平衡的影响：
在吸热或放热的可逆反应中,反应混合物达平衡后,改变温度,也会使化学平衡移动，在可逆反应中,正反应如果放热,则,逆反应必定吸热!
反之亦然.
【例】
（4）催化剂对化学平衡的影响:
催化剂能同等程度的增加正反应速率和逆反应速率,即,催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成.即:
催化剂不能使化学平衡移动!
但催化剂可以改变达到化学平衡所需要的时间.
3、平衡移动原理:
勒夏特列原理：
如果改变影响平衡的一个条件,平衡就像削弱这种改变的方向移动。
【例题精讲】
【例1】.可逆反应mA（固）+nB（气）
eC（气）+fD（气）反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数（C）在不同温度（T）和不同压强（P）的条件下随时间（t）的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是（B）
A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大B．当平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动
C．化学方程式中，n＞e+fD．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
[点评]解答这类图象题时，必须要抓住纵坐标（变量）即C的体积分数与外界条件变化的关系，分析得出相应正确的结论。
【例2】.已知某可逆反应mA（g）＋nB（g）
pC（g）在密闭容器中进行，右图表示在不同反应时间t时，温度T和压强P与反应物B在混合气体中的体积分数B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是（D）
A．T1＜T2P1＞P2m＋n＞PΔH<0B．T1＞T2P1＜P2m＋n＞PΔH>0
C．T1＜T2P1＞P2m＋n＜PΔH<0D．T1＞T2P1＜P2m＋n＜PΔH>0
[点评]识别此题的图像，要从两点入手，其一，斜线的斜率大小与反应速率大小关联，由此可判断温度、压强的高低；其二，水平线的高低与B%大小相关联，由此可分析出平衡向那个方向移动。
【例3】.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是（D）
A．反应的化学方程式为：
2M
NB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
[点评]主要考查化学反应速率、化学平衡等知识，已经抽象到没有具体的元素符号，并且以看图设置情境设问，因此对观察能力作了重点考查，思维能力要求也较高。
图的横坐标是时间，绘出了t1、t2、t33个时刻。
纵坐标既不是速率，也不是浓度，而是物质的量。
仔细审视各时间段中物质的量的变化。
【例4】反应2X（气）＋Y（气）
2Z（气）+热量，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如右图所示。
下述判正确的是（C）
A、T1＞T2，p1＜p2B、T1＜T2，P1＞p2
C、T1＞T2，P1＞p2D、T1＜T2，p1＜p2
【方法点拨]】化学平衡图象问题的识别分析方法
化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面，即准确认识横、纵坐标的含义，根据图象中的点（起点、终点、转折点）、线（所在位置的上下、左右、升降、弯曲）特征，结合题目中给定的化学方程式和数据，应用概念、规律进行推理判断．但识图是关键，笔者认为应以横坐标的不同含义把图象分为两大类：
①时间（t）类，②压强（p）或温度（T）类．这两类的特征分别如下．
（一）、时间（t）类
1．图象中总有一个转折点，这个点所对应的时间为达到平衡所需时间，时间的长短可确定化学反应速率的大小，结合浓度、温度、压强对化学反应速率的影响规律，可确定浓度的大小，温度的高低和压强的大小．
2．图象中总有一段或几段平行于横轴的直线，直线上的点表示可逆反应处于平衡状态．
3．这几段直线的相对位置可确定化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若因温度升降引起的平衡移动，就可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强增减引起的平衡移动，就可确定气态物质在可逆反应中，反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小．
（二）、压强（p）或温度（T）类
1．图象均为曲线．
2．曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下未达到平衡状态，但能自发进行至平衡状态．
3．曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若温度变化引起的平衡移动，即可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强改变引起的平衡移动，即可确定气态物质在可逆反应中反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小
知识点二:
等效平衡的探讨
1、定温、定容条件下的等效平衡
【例题精讲】
【例5】：
在一个固定容积的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应2A（g）+B（g）≒3C（g）+D（g），达到平衡时，C的浓度为wmol/L。
若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为wmol/L的是（DE）
A、4molA+2molB B、2molA+1molB+3molC+1molDC、3molC+1molD+1molB
D、3molC+1molD E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
【例6】．在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生反应2SO2+O2
2SO3，当此反应进行到一定程度时，就处于化学平衡状态。
若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量。
如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。
请填写下列空白：
（1）若a=0，b=0，则c=____。
（2）若a=0.5mol，则b=____，c=____。
（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）____。
[答案]
（1）2mol。
（2）0.25mol，1.5mol。
（3）a+c=2，2b+c=2。
[解析]对于本题来说，要达到同一平衡状态，其外界条件相同，就是同温、同压时有关物质的物质的量要符合如下关系：
（1）若反应从正反应开始，必须是2molSO2，1molO2；
（2）若反应是从逆反应开始，必须是2molSO3；
（3）若反应是从正、逆反应两个方向开始，则把SO3看作是由SO2和O2转化而来的，把SO3的起始的量全部转化为SO2和O2，然后这部分物质的量再分别加上原有的SO2和O2的量，看看是否能达到2molSO2和1molO2；或使SO2、O2的起始的量全部转化为SO3，然后这部分物质的量再加上原有的SO3的量，看看是否能达到2molSO3。
2、定温、定压条件下的等效平衡
【例7】．在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB发生如下反应3A（g）+2B（g）
xC（g）+yD（g）,达到平衡时C的体积分数为m%。
若维持温度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%。
则x、y的值分别为（ C ）
A、x=3、y=1 B、x=4、y=1 C、x=5、y=1 D、x=2、y=3 E、x=10、y=2
3、定温、不定压、不定容条件下的等效平衡
【例8】．在一定温度下,将2molHI气体充入一容积可变的密闭容器中发生反应HI（g）
H2（g）+I2（g）,反应达平衡后,H2的体积分数为m%。
若其他条件不变,容器的容积变为原来的一半,平衡时H2的体积分数为。
[答案]：
H2的体积分数为m%
【方法点拨】1.等效平衡的含义：
在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。
在等效平衡中，还有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分x的分数（体积、物质的量）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为同一平衡。
同一平衡是等效平衡的特例。
如：
N2+3H2
2NH3在下列四个容器A、B、C、D中均处于平衡状态，各组分物质的量分别为如下所示。
B．amolN2，bmolH2，cmolNH3
C．1molN2，3molH2，0molNH3D．0molN2，0molH2，2molNH3
若A、B两容器T、p相同，则A、B两平衡互为等效平衡。
若C、D两容器T、V相同，则C、D两平衡互为同一平衡。
2.建立等效平衡的条件
（1）．恒温恒压下或恒温恒容下，对于同一可逆反应，若两初始状态有相同的物料关系，则达到平衡后两平衡等效且实为同一平衡。
此处的相同是指广义的相同，即只要通过可逆反应的化学计量数关系换算成平衡式左右两边中某一边的物质的量，若两者相同则为有相同的物料关系。
如：
N2＋3H2
2NH3
则①②③为具有相同的物料关系。
（2）．在恒温恒压下，对于同一可逆反应，若两初始状态具有相当的物料关系，则达到平衡后，两平衡互为等效平衡。
此处的相当是指按化学计量数换算成左右两边中同一边物质的量之比相同。
例如：
N2O（g）＋2O2（g）
N2O5（g）
1_x0001_中n（N2O）∶n（O2）=2∶3②中n（N2O）∶n（O2）=3∶4.5＝2∶3
③n（N2O）∶（O2）=（2.5+1.5）∶（3+3）=2∶3则①②③的量相当。
对于一般可逆反应，在定温、定容条件下，只改变起始加入情况，只要按化学方程式中各物质的化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等同（也等效）。
对于反应前后气体体积不变的可逆反应，在定温、定容或定温、定压条件下，只改变起始时加入情况，只要按化学方程式中各物质计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡等效（不一定等同）。
【例】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：
N2＋3H2
2NH3已知加入1molN2、4molH2时，达到平衡后生成amolNH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号②～④的状态，填写表中空白。
[解析]：
由题意知②与①的平衡状态互为等效平衡，②中平衡时NH3的物质的量为①的一半，设①达到平衡的过程如下图。
设想我们可以用隔板将①中平衡状态均分为A、B两部分，那么A（B）与整体当然处于等效平衡且A（B）中NH3的量为0.5amol，所以我们可认为A（B）部分为②的平衡态，那么达到B平衡态的初始状态当然也为达到①平衡态的初始状态的一半，即可用下图表示：
即达到②的平衡的初始的物质的量为：
n（N2）=0.5mol、n（H2）=2mol、n（NH3）=0mol
而经过等量互换，当n（NH3）＝1mol时，n（N2）=0moln（H2）=1.5mol
同理知①为③这个整体的2／3，故③达到平衡时n（NH3）=
同理，设始态NH3为x，平衡时NH3为y，则
得x=2（g-4m）y=（g-3m）a
【思维点拨】这类等效平衡可形象地理解为整体与局部的关系。
即在恒温恒压下，当两初始状态符合局部与整体的关系时，那么相对应的平衡态也就符合局部与整体的关系。
反之亦然。
【对点训练】
考点一:
一般化学平衡问题的计算
1．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：
A＋3B
2C若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体的体积占有10%，下列推断正确的是（A）
1原混合气体的体积为1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL
③反应达平衡时气体A消耗掉0.05VL④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL
A.②③B.②④C.①③D.①④
2．在5L的密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生反应：
2Ag＋Bg
2Cg，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的
，则A的转化率为B
A67%B50%C25%D5%99广东
3．在一密闭溶器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：
A（g）＋2B（g）
2C（g）反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为（A）
A.40%B.50%C.60%D.70%
4．在373K时，把05molN2O4气通入体积为5L的真空密闭容器中，立即出现棕色。
反应进行至2s时，NO2的浓度为002mol/L。
在60s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的16倍。
下列说法正确的是B
A前2s，以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为001mol/L·sB在2s时体系内的压强为开始时的11倍
C在平衡时体系内含N2O4025molD平衡时，如果压缩容器体积，则可提高N2O4的转化率90MCE
5．mmolC2H2跟nmolH2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成pmolC2H4，将平衡混和气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量是D
A.3m＋nmolB.
m＋
n－3pmolC.3m＋n＋2pmolD.
m＋
nmol
6．X、Y、Z为三种气体，把amolX与bmolY充入一密闭容器中，发生反应X＋2Y
2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：
n（X）＋n（Y）＝n（Z），则Y的转化率为（B）
A.
×100%B.
×100%C.
×100%D.
×100%
7．将等物质的量的A、B、C、D四种物质混和，发生如下反应：
aA＋bB
cC（s）＋dD
当反应进行一定时间后，测得A减少了nmol，B减少了
nmol，C增加了
nmol，D增加了nmol，此时达到化学平衡：
（1）该化学方程式中各物质的化学计量数为：
a＝、b＝、c＝、d＝。
（2）若只改变压强，反应速度发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态：
ABCD
（3）若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质其物质的量又达到相等，则该反应为反应（填“放热”或“吸热”）
[答案]7.
（1）2；1；3；2
（2）气；固或液；气（3）放热
8．1体积SO2和3体积空气混合后，在450℃以上通过V2O5催化剂，发生如下反应：
2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9∶1，则反应掉的SO2是原有SO2的____%。
[答案]8．80%
9．（6分）在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应。
各物质的起始加入量如下：
A、B和C均为4.0mol、D为6.5mol、F为2.0mol，设E为xmol。
当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置。
请填写以下空白：
1若x＝4.5，则右侧反应在起始时向___________（填“正反应”或“逆反应”）方向时进行，则x的最大取值应小于____________。
2若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，A的物质的量是否相等？
__________（填“相等”、“不相等”或“不能确定”）。
其理由是：
___________________________________。
[答案]．
（1）正反应7.0提示：
设达平衡时E的消耗量为2amol。
D＋2E
2F
起始时：
6.5x2.0
平衡时：
6.5－ax－2a2.0＋2a
因左侧反应混合物总的物质的量为12mol，所以达平衡时，右侧反应需满足：
（6.5－a）＋（x－2a）＋（2.0＋2a）＝12x＝3.5＋ax－2a＞0x＞2a解之：
x＜7.0
2不相等；因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的，平衡状态不同，所以物质的量也不同。
（注：
①凡是答成“相等”的，无论理由是否正确，此小题均为0分。
②对于理由，需答出“不同温度下”或“温度不同”等含义，否则此空为0分。
）
10．I．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：
Ag＋Bg
Cg
（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为mol。
（2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为mol。
（3）若开始时放入xmolA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x＝mol，y＝mol。
平衡时，B的物质的量（选填一个编号）（甲）大于2mol（乙）等于2mol（丙）小于2mol（丁）可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是。
（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是。
II．若维持温度不变，在一个与
（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
（5）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。
将b与
（1）小题中的a进行比较（选填一个编号）。
（甲）a＜b（乙）a＞b（丙）a＝b（丁）不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是。
[答案]．
（1）（1－a）
（2）3a（3）2；3－3a；丁若3a＞1，B的物质的量小于2mol；若
，B的物质的量等于2mol；若3a＜1，B的物质的量大于2mol（4）
（5）乙；因为（5）小题中容器容积不变，而
（1）小题中容器的容积缩小，所以（5）小题的容器中的压力小于
（1）小题容器中的压力，有利于逆向反应，故反应达到平衡后a＞b。
考点二:
求同平衡计算
1．在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A（g）＋B（g）
3C（g）＋D（g）达到平衡时，C的浓度为Wmol/L。
若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为Wmol/L的是（A）
A.3molC＋1molDB.4molA＋2molB
C.2molA＋1molB＋3molC＋1molDD.3molC＋1molD＋1molB
2．在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：
。
当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。
现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。
如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。
请填写下列空白：
（1）若a＝0，b＝0，则c＝__________。
（2）若a＝0.5，b＝_________和c＝_________。
（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：
_______________________、_________________________。
[答案]：
（1）2
（2）0.25；.5（3）a＋c＝2；2b＋c＝2
3．在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应：
H2（g）＋Br2（g）
2HBr（g）
已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见下表“已知”项）。
在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号
（1）～（3）的状态，填写表中的空白：
（调研96.24）
编号
起始状态
平衡时HBr物质的量（mol）
H2
Br2
HBr
已知
1
2
0
a
（1）
2
4
0
（2）
1
0.5
（3）
m
n（n≥2m）
[答案]：
（1）2a
（2）00.5（3）2（n－2m）（n－m）a
考点三:
综合应用
1．某温度时，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，达平衡后[X2]为0.4mol/L，[Y2]为0.8mol/L，生成的[Z]为0.4mol/L，则该反应式（Z用X、Y表示）是（C）
A.X2＋2Y2
2XY2B.2X2＋Y2
2X2Y
C.3X2＋Y2
2X3YD.X2＋3Y2
2XY3
2．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：
NH4I（s）
NH3（g）＋HI（g）2HI（g）
H2（g）＋I2（g）当反应达到平衡时，cH2＝0.5mol/L，cHI＝4mol/L，则NH3的浓度为（D）
A.3.5mol/LB.4mol/LC.4.5mol/LD.5mol/L
3．在一个6L的密闭容器中，放入3LX（g）和2LY（g），在一定条件下发生下列反应：
4X（g）＋3Y（g）
2Q（g）＋nR（g）达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小
，则该反应方程式中的n值是（D）
A.3B.4C.5D.6
4．在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q，在一定条件下发生反应2R（g）＋5Q（g）＝4X（g）＋nY（g）反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的87.5%，则化学方程式中的n值是（A）
A.2B.3C.4D.5
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