《高三化学一轮复习学案：化学平衡-全国通用(共22页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学一轮复习学案：化学平衡-全国通用(共22页).doc（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上2010届高三化学一轮复习：化学平衡学案复习目标： 1、理解化学平衡建立的过程并会判断一个反应是否达到平衡的标志。2、掌握浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响，理解勒夏特列原理的涵义。3、理解化学平衡常数并会应用。知识梳理：一、可逆反应1、可逆反应在 下，既能向 同时又能 的反应。理解可逆反应需注意三同：同、同、同。2、正反应和逆反应：3、可逆反应的特点： 。4、可逆反应的表示方法：二、化学平衡的建立1、化学平衡的建立以CO+H2O(g) CO2+H2反应为例。在一定条件下，将0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密闭容器中，开始反应：（1
2、）反应刚开始时：反应物的浓度 ，正反应速率 。生成物的浓度为 ，逆反应速率为 。（2）反应进行中：反应物的浓度 ，正反应速率 。生成物的浓度 ，逆反应速率 。（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率 ，此时，反应物的浓度 ，生成物的浓度也 。如图所示。2、化学平衡状态（1）定义： （2）特征：逆： 等： 动： 定： 变： （3）特点：化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。三、化学反应达到平衡的标志：以mA(g)+nB(g)pC(g)为例直接标志：速率关系：正反应速率与逆反应速率相等：A消耗速率与A的生成速
3、率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。各物质的百分含量保持不变。间接标志：混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+np）各物质的浓度不随时间的改变而改变。各物质的物质的量不随时间的改变而改变。各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。总结：对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。可能的情况举例是否能判断已达平衡1、混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的量的分数一定各物质的质量或各物质的质量分数一定各气体的体积
4、或体积分数一定总体积、总压强、总物质的量一定2、正、逆反应速率的关系单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol Cv(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D3、压强其他条件不变，m+np+q时，总压强一定其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定4、平均相对分子质量M当m+np+q时，M一定当m+n=p+q时，M一定5、温度其他条件一定时，体系温度一定6、体系密度其他条件一定时，密度一定7、其他组成成分有颜色时，体系颜色不再变化四：外界条件对化学平衡的影响浓度对化学平
5、衡的影响观察实验2-5：现象是 ；实验2-6：现象是 ；，结论是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，会使化学平衡向着 移动。减小压强，会使化学平衡向着 移动。注意：.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2HI(g) H2(g)+I2(g)在这种情况下，
6、增大或减小压强都不能使化学平衡移动。.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。.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。思考： 对平衡N2+3H22NH3 （1）如果在恒温恒容下加入氮气，平衡向 移动。（2）如果在恒温恒容下加入氨气呢？加入氩气又怎么样呢？（3）如果需要增加氢气的转
7、化率，可以有什么办法？（4）如果增大压强，正反应速率 ，逆反应速率 ，氮气的转化率 。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。五：勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。总结：（1）：勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡，电离平衡，溶解平衡，水解平衡，状态平衡等所有的动态平衡。（2）化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆
8、反应速率变化的程度 ，从而导致正逆反应速率 ，破坏了原平衡状态，使平衡移动。(3)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。（4）通过比较速率，可判断平衡移动方向当V正V逆时，平衡向正反应方向移动当V正V逆时，平衡向逆反应方向移动当V正V逆时，平衡不发生移动六、化学平衡常数：1、化学平衡常数的表示方法对于一般的可逆反应：mA(g)+ n B(g) p C(g) + q D(g)。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为：k= 在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度，反应物的浓度的
9、关系依上述规律，其常数（用K表示）叫该反应的化学平衡常数注意：反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作是“1”而不代入公式。2、化学平衡常数的意义（1）平衡常数表示的意义：可以推断反应进行的程度。K很大，反应进行的程度很大，转化率大K的意义 K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变化。 K 很小，反应进行的程度小，转化率小（2）平衡常数的大小不随 而改变，只随 改变而改变。 即，K=f （T）。有关平衡常数的计算由平衡状态浓度求算平衡常数。由平衡常数求算反应物的转化率等。由平衡常数求算不同起始状态下的平衡浓度等。用平衡常数判断化学平衡移动的方向。典型例题：1(09全国卷13)下图
10、表示反应，在某温度时的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是A.第6后，反应就终止了B.的平衡转化率为85%C.若升高温度，的平衡转化率将大于85%D.若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减少答案：Bw.w.w.k.s.5.u.c.o.m2（09广东化学15）取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，H0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是答案：BD解析：在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的NO2，反应相同时间。那么
11、则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NO2的百分含量随温度升高而升高，所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转化得快，导致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态，D正确。3.（10分）甲酸甲酯水解反应方程式为： 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T1下随反应时间（t）的变化如下图：
12、（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：请计算1520min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 molmin-1(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）上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度T1下的K值为 。（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。答案：（1）0.045 9.010-3 （2）该反应中甲酸具有催化作用反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应
13、速率较慢。反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大。反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零。（3）0.14（4）解析：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（1）15min时，甲酸甲酯的转化率为6.7%，所以15min时，甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol6.7%=0.933mol；20min时，甲酸甲酯的转化率为11.2%所以20min时，甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol11.2%=0.888mol，所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol-0.888mol=0.045m
14、ol，则甲酸甲酯的平均速率=0.045mol/5min=0.009molmin-1。（2）参考答案。（3）由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸甲酯的转化率为24%，所以甲酸甲酯转化的物质的量为1.0024%=0.24mol，结合方程式可计算得平衡时，甲酸甲酯物质的量=0.76mol，水的物质的量1.75mol，甲酸的物质的量=0.25mol 甲醇的物质的量=0.76mol所以K=（0.760.25）/（1.750.76）=1/7（4）因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘图时要注意T2达到平衡的时间要小于T1，又该反应是吸热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，甲酸甲
15、酯的转化率减小，所以绘图时要注意T2达到平衡时的平台要低于T1。基础练习：1反应：A（气）+3B（气） 2C（气）+Q达平衡后，将气体混和物的温度降低，下列叙述中正确的是A正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动B正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动C正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动D正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动2一定温度下，反应N2（g）+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是Ac(N2)c(H2)c(NH3)132 BN2，H2和NH3的物质的量分数不再改变CN2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍D单位时
16、间里每增加1molN2，同时增加3molH23.体积相同的甲.乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2, 在相同温度下发生反应 2SO2+O22SO3并达到平衡,在这过程中甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为P,则乙容器中SO2的转化率 A 等于P B 大于P C 小于P D 无法判断 4.二氧化氮存在下列平衡：2NO2 N2O4 在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是 A.温度130、压强3.03105Pa B.温度 25、压强1.01105Pa C.温度130、压强5.05104Pa D.温度 0、压强5.05104Pa6.将H2(g)和
17、Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g) 2HBr（g）g平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是A.abB.a=bC.abD.无法确定7在密闭容器中进行如下反应：H2(g) I2(g) 2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如下图所示符合图示的正确判断是AT1T2，H0 BT1T2，H0CT1T2，H0 DT1T2，H08.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
18、合气体压强是原来的87.5%，则化学方程式中的n值是 A.2 B.3 C.4 D.5 9.某容积可变的密闭容器中放入一定量的A和B的混合气体, 在一定条件下发生反应:A(气)+2B(气)=2C(气).若维持温度和压强不变,当达到平衡时, 容器的体积为V,此时C气体的体积占40%,则下列推断正确的是 A.原混合气体的体积为1.1V B.原混合气体体积为1.2V C.反应达到平衡时,气体A消耗了0.2V D.反应达到平衡时,气体B消耗了0.2V 11.已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g). H=-1025KJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于
19、该反应的示意图不正确的是14X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于：A、33% B、40% C、50% D、65%13在相同温度和压强下，对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是 A乙=丁丙=甲 B乙丁甲丙C丁乙丙=甲 D丁丙乙甲15.碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨
20、可以发生反应：W（s）+I2（g）WI2H0（温度T1T2）。下列说法正确的是A.灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI2（g）会分解出W1W重新沉积到灯丝上B.灯丝附近温度越高，WI2（g）的转化率越低C.该反应的平衡常数表达式是D.利用该反应原理可以提纯钨16.高温下，某反应达平衡，平街常数 恒容时，温度升高.H2浓度减小。下列说法正确的是 A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C.升高温度，逆反应速率减小 D.该反应化学方程式为17.对于平衡 ，为 增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是A.升温增压 B.降温减压C.升温减压 D.降温增压18某温度下
21、，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g） 2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是A均减半B均加倍C均增加1 mol D均减少1 mol19在恒温、恒容的条件下，有反应2A（气）+2B（气） C（气）+3D（气），现从两条途径分别建立平衡。途径I：A、B的起始浓度为2mol/L 途径：C、D的起始浓度分别为2mol/L 和6mol/L；则以下叙述中正确的是A两途径最终达到平衡时，体系内混合气百分组成相同B两途径最终达到平衡时，体系内混合气百分组成不同C达到平衡时，途径I
22、的反应速率V（A）等于途径的反应速率为V（A）D达到平衡时，途径I所得混合气的密度为途径所得混合气密度的1/220在密闭的容器中，对于反应2SO2（g）+Q2（g） 2SO3（g），SO2和O2起开始时分别为20mol和10mol；达平衡时SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应，在相同的温度下，欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同，则起始时SO3的物质的量及其转化率为A10mol和10%B20mol和20%C20mol和40%D20mol和80%21在密闭容器中通人A、B两种气体，在一定条件下反应：2A(g)+B(g) 2C(g) H0B反应的H0w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
23、B若温度为，反应的平衡常数分别为C若反应进行到状态D时，一定有D状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大答案：BC5（09广东理科基础29）已知汽车尾气无害化处理反应为 下列说法不正确的是 A升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C反应达到平衡后，N0的反应速率保持恒定 D单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡答案：A 6（09福建卷10） 在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：。下列说法正确的是A. 稀释溶液，水解平衡常数增大 B. 通入CO2，平衡朝正反应方向移动 C. 升高温度，减小 D. 加入NaOH固体，溶液PH减小答案：B
24、7（09福建卷12）某探究小组利用丙酮的溴代反应：（）来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 分析实验数据所得出的结论不正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m A. 增大增大 B. 实验和的相等 C. 增大增大 D. 增大，增大答案：D8. （09广东化学7）难挥发性二硫化钽（TaS2 ）可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2 粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下：TaS2 （s）+2I2 (g)TaI4 (g)+S2 (g) 下列说法正确的是A在不同温度区域，TaI4 的量保持不变
25、B. 在提纯过程中，I2 的量不断减少C在提纯过程中，I2 的作用是将TaS2 从高温区转移到低温区D. 该反应的平衡常数与TaI4 和S2 的浓度乘积成反比答案：C10（09北京卷9）已知有相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中加入和各0.1mol ，乙中加入HI 0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是A甲、乙提高相同温度 B 甲中加入0.1mol He，乙不改变C甲降低温度，乙不变 D 甲增加0.1mol ，乙增加0.1mol 答案：C11. （09四川卷13）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应 kJ/mol。反应
26、达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 气体体积C(Y)/molL-1温度1231001.000.750.532001.200.090.633001.301.000.70下列说法正确的是A.mn B.Q0C.温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D.体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动答案：C12. (09重庆卷13)各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是答案：D13（09海南卷4）在25时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：下列说法错误的是：w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA反应达到平衡
27、时，X的转化率为50B反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数答案：C15（09宁夏卷13）在一定温度下，反应1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于A. 5% B. 17% C. 25% D.33%答案：B16.（09全国卷27）(15分)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。（1）根据左
28、表中数据，在右图中画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90(2) 体系中发生反应的化学方程式是_;(3) 列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率：_;(4) 该反应达到平衡时反应物X的转化率等于_;(5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线、（如右图所示）则曲线、所对应的实验条件改变分别是： _ _
29、 _答案：17.（09安徽卷28）（17分）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验设计控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编号实验目的T/KPHc/10-3molL-1H2O2Fe2+为以下实验作参考29836.00.30探究温度对降解反应速率的影响298106.00.30数据处理实验测得p-CP的浓度随时间变化
30、的关系如右上图。（2）请根据右上图实验曲线，计算降解反应在50150s内的反应速率：（p-CP）= molL-1s-1解释与结论（3）实验、表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因： 。（4）实验得出的结论是：PH等于10时， 。思考与交流（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法： 答案：（1）实验编号实验目的T/KPHc/10-3molL-1H2O2Fe2+31336.00.30探究实验的对PH降解反应速率的影响（2）8.010-6（3）过氧化氢在温度过高时迅速分解。（4）反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）（5）将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10（或将所取样品