化学平衡状态.docx

1、化学平衡状态考纲要求1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。考点一可逆反应与化学平衡建立1可逆反应(1)定义在同一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。(2)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%。(3)表示在方程式中用“ ”表示。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，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变

2、的状态。(2)化学平衡的建立(3)平衡特点深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)2H2O2H2O2为可逆反应( )(2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化( )(3)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等( )(4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( )2向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0)，充分反应后生成SO3的物质的量 2 mol(填“”、“”

3、或“”，下同)，SO2的物质的量 0 mol，转化率 100%，反应放出的热量 Q kJ。题组一极端假设，界定范围，突破判断1一定条件下，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 molL1、 molL1、 molL1，则下列判断正确的是()Ac1c231B平衡时，Y和Z的生成速率之比为23CX、Y的转化率不相等Dc1的取值范围为0c1 molL12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 molL1、 molL1、 molL1，在一定条件下，当反应

4、达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为 molL1 BY2为 molL1CX2为 molL1 DZ为 molL1极端假设法确定各物质浓度范围上述题目2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(molL1) 改变浓度(molL1) 终态浓度(molL1) 0 假设反应逆向进行到底：X2(g)Y2(g) 2Z(g)起始浓度(molL1) 改变浓度(molL1) 终态浓度(molL1) 0平衡体系中各物质的浓度范围为X2(0,，Y2,，Z(0,。题组二审准题干，关注特点

5、，判断标志3对于CO23H2 CH3OHH2O，下列说法能判断该反应达到平衡状态的是()Av(CO2)v(H2)B3v逆(H2)v正(H2O)Cv正(H2)3v逆(CO2)D断裂3 mol HH键的同时，形成2 mol OH键4在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强，混合气体的密度，混合气体的总物质的量，混合气体的平均相对分子质量，混合气体的颜色，各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，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2NO

6、2(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 。5若上述题目中的(1)(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何规避“2”个易失分点(1)化学平衡状态判断“三关注”关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。(2)不能作为“标志”的四种情况反应组分的物质的

7、量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g) H2(g)I2(g)。全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g) H2(g)I2(g)。全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。考点二化学平衡移动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

8、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反应前后气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。(3)“惰性气体”对化学平衡的影响恒温、恒容条件原平衡体系体系总压强增大体系中各组分的浓

9、度不变平衡不移动。恒温、恒压条件原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(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)合成氨反应需要使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动，所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因( )(4)平衡时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减慢( )(5)C(s)CO2(g) 2CO(g)H0，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( )2化学平

10、衡向正反方向移动，反应物的转化率一定增大吗(举列说明)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”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。如增大反应物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的浓度一定比原平衡大；若将体系温度从50 升高到80 ，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 T80 ；若对体系N2(g)3H2(g) 2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPap60 MPa。题组一选取措施使化学平衡定向移动1COCl2(g)

11、CO(g)Cl2(g)H0，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() A BC D2(2016长春质检)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。(1)实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的HClT曲线如下图：则总反应的H 0(填“”、“”或“”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是 。(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大，请在上图画出相应HClT曲线的示意图，并简要说明理由： 。(3)下列措施中，有利

12、于提高HCl的有 。A增大n(HCl) B增大n(O2)C使用更好的催化剂 D移去H2O答案(1)K(A)(2)见下图温度相同的条件下，增大压强，平衡右移，HCl增大，因此曲线应在原曲线上方(3)BD题组二条件改变时对化学平衡移动结果的判断3将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()选项改变条件新平衡与原平衡比较A增大压强N2的浓度一定变小B升高温度N2的转化率变小C充入一定量H2H2的转化率不变，N2的转化率变大D使用适当催

13、化剂NH3的体积分数增大4乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19)，控制反应温度600 ，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：(1)掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实： 。(2)控制反应温度为600 的理由是 。5在压强为 MPa、温度为300 条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H0。(1)平衡后将容器的

14、容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 (填字母)。Ac(H2)减小B正反应速率加快，逆反应速率减慢C反应物转化率增大D重新平衡减小(2)若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是 (填字母)。A升高温度B将CH3OH从体系中分离C充入He，使体系总压强增大平衡转化率的分析与判断方法(1)反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)的转化率分析若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与

15、化学计量数有关。同倍增大c(A)和c(B)(2)反应mA(g) nB(g)qC(g)的转化率分析在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器体积，A的转化率与化学计量数有关。增大c(A)考点三应用“等效平衡”判断平衡移动的结果1等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。2等效平衡的判断方法(1)恒温、恒容条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等量即等效。例如：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 2 mol 1

16、mol 0 0 0 2 mol mol mol mol a mol b mol c mol上述三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol，O2均为1 mol，三者建立的平衡状态完全相同。中a、b、c三者的关系满足：ca2，b1，即与上述平衡等效。(2)恒温、恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法：极值等比即等效。例如：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 2 mol 3 mol 0 1 mol mol 2 mol a mol b mol c mol按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则中，故互为等效平衡。中a、b、c三者关系满足：，即与平衡等效。(3

17、)恒温条件下反应前后体积不变的反应判断方法：无论是恒温、恒容，还是恒温、恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如：H2(g)I2(g) 2HI(g) 1 mol 1 mol 0 2 mol 2 mol 1 mol a mol b mol c mol两种情况下，n(H2)n(I2)11，故互为等效平衡。中a、b、c三者关系满足11或ab11，c0，即与平衡等效。3虚拟“中间态”法构建等效平衡(1)构建恒温恒容平衡思维模式新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)新平衡状

18、态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。深度思考对于以下三个反应，从反开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。(1)PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)再充入PCl5(g)平衡向 方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率 ，PCl5(g)的百分含量 。(2)2HI(g) I2(g)H2(g)再充入HI(g)平衡向 方向移动，达到平衡后，HI的分解率 ，HI的百分含量 。(3)2NO2(g) N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向 方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率 ，NO2(g)的百分含量 。1已知N2(g)3H2(g) 2NH3(

19、g)H kJmol1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1 mol N2和3 mol H2，达到平衡状态；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入 mol N2、 mol H2和 mol NH3，达到平衡状态，则下列说法正确的是()A两个平衡状态的平衡常数的关系：KKBH2的百分含量相同CN2的转化率：平衡平衡D反应放出的热量：QQ kJ2一定温度下，在3个容积均为 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)CO(g) CH3OH(g) 达到平衡，下列说法正确的是()容器温度/K物质的起始浓度/molL1物质的平衡浓度/molL1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)40

20、00400050000A.该反应的正反应吸热B达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大C达到平衡时，容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大3有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为 m mol。(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为 mol(从下列各项中选择，只填字母，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中

21、反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为 mol。A小于m B等于mC在m2m之间 D等于2mE大于2m(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入 mol N2和 mol H2。分析等效平衡问题的关系有：看清楚条件是恒温恒容还是恒温恒压；分析要形成等效平衡，是必须各物质的量与原平衡完全相同还是只要成比例即可；分析对于不能构成等效平衡的情况，平衡是向正反应方向移动了，还是向逆反应方向移动了。在分析中，将生成物(或反应物)按“一边倒”的原则全部转化为反应物(或生成物)是非常必要、有效的。1(

22、2016海南，11改编)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A由XY反应的HE5E2B由XZ反应的H0C降低压强有利于提高Y的产率D升高温度有利于提高Z的产率22016天津理综，10(3)在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)yH2(g) MHx2y(s)H0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是 。a容器内气体压强保持不变b吸收y mol H2只需1 mol MHxc若降温，该反应的平衡常数增大d若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)v(吸氢)32014新课标全国卷，28(3)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。下图为气相直接水合法

23、中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中nH2OnC2H411)。图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为 ，理由是 。气相直接水合法常用的工艺条件为磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 、压强 MPa，nH2OnC2H41，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有 、 。42016全国卷，27(1)(2)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)

24、和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)H515 kJmol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g)H353 kJmol1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 ，低于460 时，丙烯腈的产率 (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是 ；高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是 (双选，填标号)。A催化剂活性降低 B平衡常数变大C副反应

25、增多 D反应活化能增大1某密闭容器中进行如下反应：X(g)2Y(g) 2Z(g)，若要使平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，且用X、Y作反应物，则X、Y的初始物质的量之比的范围应满足()A13 4 2(2016合肥一检)在一定温度下的定容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)。当下列所给有关量不再变化时，不能表明该反应已达平衡状态的是()A混合气体的压强B混合气体的密度C混合气体的平均相对分子质量3(2016沈阳期末)CuBr2分解的热化学方程式为2CuBr2(s)=2CuBr(s)Br2(g)H kJmol1，在密闭容器中将过量CuBr2于487 K下加热分解，平衡时

26、p(Br2)为103Pa。如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p(Br2)的变化范围为()Ap(Br2)103PaB103Pap(Br2)103PaCp(Br2)103PaD103Pap(Br2)103Pa4(2016晋中模拟)在密闭容器中发生下列反应aA(g) cC(g)dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的倍，下列叙述正确的是()AA的转化率变大 B平衡向正反应方向移动CD的体积分数变大 Dacd5(2016安徽淮南四校联考)在密闭容器中进行反应：X(g)3Y(g) 2Z(g)，有关下列图像的说法不正确的是()A依据图a可判断正

27、反应为放热反应B在图b中，虚线可表示使用了催化剂C若正反应的H0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的H06(2016吉林省东北师大附中高三第三次摸底)下图是关于反应A2(g)3B2(g) 2C(g)H0的平衡移动图像，影响平衡移动的原因是()A升高温度，同时加压B降低温度，同时减压C增大反应物浓度，同时使用催化剂D增大反应物浓度，同时减小生成物浓度7(2017烟台检测)在恒温、恒容下，有反应2A(g)2B(g) C(g)3D(g)，现从两条途径分别建立平衡。途径：A、B的起始浓度均为2 molL1；途径：C、D的起始浓度

28、分别为2 molL1和6 molL1。以下叙述正确的是()A达到平衡时，途径的反应速率等于途径的反应速率B达到平衡时，途径所得混合气体的压强等于途径所得混合气体的压强C两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同D两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不相同8(2016廊坊期末)某温度下，向2 L恒容密闭容器中充入 mol A和 mol B，发生反应A(g)B(g) C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s05152535n(A)/mol下列说法正确的是()A反应在前5 s内的平均速率v(A) molL1s1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A) molL1，则反应的H0C相同温度下，起始时向容器中充入 mol C，达到平衡时，C的转化率大于80 %D相同温度下，起始时向容器中充入 mol A、 mol B和 mol C，反应达到平衡前v正v逆9在一定