《2023届新高考新教材化学人教版一轮学案-第七章第2讲 化学平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届新高考新教材化学人教版一轮学案-第七章第2讲 化学平衡.docx（17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、第2讲化学平衡复习目标核心素养1.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动的方向及浓度、转化率等相关物理量的变化，能进行化学反应条件的选择和优化。2针对典型案例，能从化学反应的限度、化学反应速率等角度对化学反应和化工生产条件进行综合分析。1.明确化学平衡移动的概念，会根据速率变化判断化学平衡的移动方向。理解外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响。2了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用，了解化学平衡的调控在化工生产中的重要作用。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
2、：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，正反应与逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，是一种动态平衡。(2)建立(3)平衡特点(1)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态。()(2)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3。()(3)在一恒容密闭容器进行NH2COONH
3、4(s)2NH3(g)CO2(g)，当CO2体积分数不变时，该反应达到平衡状态。()(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。()(5)对于aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)反应，若v(A)v(B)ab，则反应达到平衡状态。()(6)在2 L密闭容器内，800 时反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)体系中，当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态。()题点一“极端转化”在化学平衡中的应用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0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，
4、当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3 molL1BY2为0.4 molL1CX2为0.2 molL1DZ为0.4 molL1【解析】(1)假设反应正向进行到底： X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL1) 0 0.2 0.4(2)假设反应逆向进行到底：X2(g)Y2 (g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL1) 0.2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为X2(0，0.2)，Y2(0.2，
5、0.4)，Z(0，0.4)，故选A。【答案】A对点训练1(2021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0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 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0c10.14 molL1解析：D平衡浓度之比为13，转化浓度之比亦为13，故c1c213，X、Y转化率相等，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
6、为32，B不正确；由可逆反应的特点可知0c1v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pq，则图像对应图1、图2；若mnpq，则图像对应图3、图4。说明：a.改变压强，相当于改变体积，也就相当于改变浓度。b若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，v(正)v(逆)，平衡不移动。如H2(g)I2(g)2HI(g)。温度对化学平衡的影响在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。注意：a.升高温度，不管是吸热还是放热方向，反应速率均增大，但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向速率
7、增大的倍数，使v(吸热)v(放热)，故平衡向吸热方向移动。b只要是升高温度，新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值；反之则小。 vt图像以N2(g)3H2(g)2NH3(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。()(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FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl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。()题点一化学平衡移动的判断丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷
8、催化脱氢制备。已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g) H1119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g) H2242 kJmol1丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)H2(g)H3。下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是()A增大压强，升高温度B升高温度，减小压强C降低温度，增大压强D减小压强，降低温度【解析】根据盖斯定律，由可得：C4H10(g)C4H8(g)H2(g)，则H3H1H2(119 kJmol1)(242 kJmol1)123 kJmol1。提高该反应中丁烯的产率，应使平衡正向移动，该反应的正反应为气
9、体分子数增加的吸热反应，可采取的措施是减小压强、升高温度。【答案】B母题延伸上题中能提高丁烷转化率的措施是_。提示：升高温度或减小压强或分离生成物。对点训练1在恒容密闭容器中，反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H”“”或“”)。(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)v逆时，才使平衡向正反应方向移动。(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。(4)对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各
10、成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也可能相同。(5)不要混淆转化率和产率的概念。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 mol 0 0 0 2 mol 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol a mol b mol c mol上述三种配比，按化学方程式
11、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 1.5 mol 2 mol a mol b mol c mol按化学方程式的化学计量数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)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
12、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或以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。1某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)B(g)
13、2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、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 mol解析：C容积可变，说明是恒温、恒压条件，满足“等比等效”。A项，“均减半”后A、B、C的物质的量分别为2 mol、1 mol和2 mol，满足“等比等效”，平衡不会移动；B项，“均加倍”后A、B、C的物质的量分别为8 mol、4 mol和8 mol，满足“等比等效”，平衡不会移动；C项，“均增加1 mol”后A、B、C的物质的量分别为5 mol、3 mol和5 mol；相当于在
14、5 mol、2.5 mol和5 mol的基础上又增加了0.5 mol B，平衡向右移动；D项，“均减小1 mol”后A、B、C的物质的量分别为3 mol、1 mol和3 mol，相当于在3 mol、1.5 mol和3 mol的基础上减少了0.5 mol B，平衡向左移动。2在一固定容积的密闭容器中充入3 mol A和1 mol B，发生反应：3A(g)B(g)xC(g)，达到平衡后；C的体积分数为w%。若维持容器体积和温度不变，将0.9 mol A、0.3 mol B和2.1 mol C作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为w%，则x值可能为()A1B2 C3D任意值解析：C分两种情况分析
15、：当反应前后气体体积不相等，则两种投料方式换算到同一边后各组分应完全相同(即恒温恒容时“等量等效”)：3A(g)B(g)xC(g)起始量/mol 0.9 0.3 2.1等效于/mol 0.96.3/x 0.32.1/x 0即0.96.3/x30.32.1/x1解得x33在恒压密闭容器中发生：A(g)3B(g)2C(g)，若起始投料为0.2 mol A、0.6 mol B时反应放出Q1 kJ的热量；若起始投料为2 mol C时反应吸收Q2 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为_。解析：该题的条件为恒温恒压，满足“等比等效”。当按照反应物的系数投料时，建立平衡后放出的热量为5Q1 kJ。按照“一边
16、倒”可得当起始投料为2 mol C时吸收的热量(Q25Q1)就是该条件下1 mol A和3 mol B全部转化为2 mol C时放出的热量。即热化学方程式为A(g)3B(g)2C(g)H(5Q1Q2)kJmol1。答案：A(g)3B(g)2C(g)H(5Q1Q2)kJmol14对于以下三个反应，从反应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
17、，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_。答案：(1)正反应减小增大(2)正反应不变不变(3)正反应增大减小5在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生反应2A(g)B(g)2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为k mol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质：4 mol A2 mol B2 mol A1 mol B2 mol C2 mol C1 mol B2 mol C1 mol A0.5 mol B1 mol C(1)
18、达到平衡后，C的物质的量浓度仍是k mol/L的是_。(2)若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C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百分含量仍跟上述平衡时完全相同，填写：.若a0，b0，则c_。.若a0.5，则b_，c_。.a、b、c的取值必须满足的一般条件是_；_(用两个方程式表示，一个只含a、c，另一个只含b、c。)。解析：(1)该反应mnpq且条件为恒温、恒容，所以要满足“等量等效”。将的加料方式全部进行“一边倒”转化为反应物A和B的量后，只有的加料方式与2 mol A和1 mol B的加料方式完全一致。(2
19、)根据“一边倒”的方式进行转化，即a mol Ab mol Bc mol C等价转化为a mol Ab mol B(c mol Ac/2 mol B)。答案：(1)(2).2.0.251.5.ac2bc/211(2021湖南卷，11)(双选)已知：A(g)2B(g)3C(g)H()D平衡常数K：K()()，C正确；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，即K()K()，D错误。2(2020浙江7月选考，20)一定条件下：2NO2 (g)N2O4 (g)H0。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是()A温度0 、压强50 kPaB温度130 、压强300 kPa
20、C温度25 、压强100 kPaD温度130 、压强50 kPa解析：D测定NO2的相对分子质量时，N2O4越少越好，即使平衡逆向移动。正反应是气体分子数减小的放热反应，要使平衡逆向移动，需减小压强、升高温度，则选D项。3(经典高考题)室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OHHBrC2H5BrH2O，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C2H5BrC若反应物均增大至2 mol，则两种
21、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加入NaOH，c(HBr)减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大，A项正确；增大HBr浓度，平衡向正反应方向移动，有利于生成C2H5Br，B项正确；若反应物按照化学计量数之比加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至2 mol，两种反应物平衡转化率之比不变，C项正确；若起始温度提高至60 ，生成物C2H5Br为气态，能够从反应体系中逸出，导致反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间，D项错误。4(经典高考题)298 K时，将20 mL 3x molL1Na3AsO3、20 mL 3x molL1I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。(1)下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsO)cc(AsO)/c(AsO)不再变化dc(I)y molL1(2)tm时，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)tm时v逆_tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_。(4)若平衡时溶液的pH14，则该反应的平衡常数K为_。答案：(1)ac(2)大于(3)小于tm时生成物浓度较低(4)