2022届高中化学《统考版》一轮复习学案：7-2 化学平衡状态　化学平衡移动 WORD版含解析.docx

1、第2讲化学平衡状态化学平衡移动考纲要求1了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程，掌握化学平衡特征。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。4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一可逆反应与化学平衡状态1知识梳理1.可逆反应(1)定义在_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_都小于100%。(3)表示在化学方程式中用“_”表示。思考对于可逆反应2SO2O22SO3H0，在混合气体中充入

2、一定量的18O2，经足够长的时间后：(1)18O存在于哪些分子中？_(2)二氧化硫分子的相对分子质量可能为_。2化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率_，反应物的浓度和生成物的浓度_，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。(2)建立过程在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：如图所示：(3)化学平衡的特点判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)2H2O2H2O2为可逆反应()(2)二次电池的充、放电为可逆反应()(3)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()(4)对反应A(g)B

3、(g)C(g)D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态()(5)对NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)反应，当每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2时，说明反应达到平衡状态()(6)对于反应A(g)B(g)2C(g)D(g)，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志()(7)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()提醒(1)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。(2)化学反应达到化学平衡状态的正、逆反应速率相等

4、，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等。(3)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。2对点速练练点一化学平衡状态的判断1一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A混合气体的密度不再变化B反应容器中Y的质量分数不变CX的分解速率与Y的消耗速率相等D单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X2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

5、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_。练点二可逆反应与平衡观3反应2SO2O22SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素818O的氧气，经过一段时间后，818O原子存在于()AO2BSO2CO2和SO2 DO2、SO2和SO34一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g

6、)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，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()(5)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)HnBQ0C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3汽车尾气净化中的一个反应如下：NO（g）CO（g）12N2（g）CO2（g）H373.4 kJ

7、mol1在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，填写下列空白：（1）升温时，平衡（填“正向”“逆向”或“不”）移动；NO的转化率（填“增大”或“减小”）。（2）加压（通入惰性气体）时，平衡（填“正向”“逆向”或“不”）移动；CO的转化率（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）加入催化剂时，平衡（填“正向”“逆向”或“不”）移动；CO的转化率（填“增大”“减小”或“不变”）。4在密闭容器中，一定条件下进行如下反应：NO（g） CO（g）12N2（g）CO2（g）H373.4 kJmol1，达到平衡后，为提高NO的转化率和该反应的速率，可采取的措施是。加催化剂同时升高温度加催化剂同时增大压

8、强升高温度同时充入N2降低温度同时增大压强增大CO的浓度练后归纳平衡移动的理解平衡移动就是由一个“平衡状态不平衡状态新平衡状态”的过程。练点二等效平衡5恒温恒压下，在一个容积可变的密闭容器中发生反应：A（g）B（g）C（g），若开始时通入1 mol A和1 mol B，达到平衡时生成a mol C。则下列说法错误的是（）A若开始时通入3 mol A和3 mol B，达到平衡时，生成的C的物质的量为3a molB若开始时通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，达到平衡时，C的物质的量一定大于4 molC若开始时通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，达到平衡时，再通入3

9、mol C，则再次达到平衡后，C的物质的量分数为a2-aD若在原平衡体系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合气体的平均相对分子质量不变6一定温度下，在3个体积均为1.0 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（）A.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7在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应：A（g）2B（g）3C（g），已知加入1 mol A和3 mol B且达到平衡后生成a mol C

10、，请填写下列空白：（1）平衡时C在混合气体中的体积分数是（用字母a表示）。（2）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为mol（用字母a表示）。此时C在反应混合气体中的体积分数（填“增大”“减少”或“不变”）。（3）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在混合气体中的体积分数不变，则还应加入Cmol。（4）在同一容器中加入n mol A和3n mol B，达到平衡时C的物质的量为m mol，若改变实验条件，可以使C的物质的量在m2m mol之间变化，那么n与m的关系应是（用字母“m”、“n

11、”表示）。方法总结虚拟“中间态法”构建等效平衡的两种思维模式（1）构建恒温恒容平衡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（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。本讲真题研练12020浙江1月，21一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应A（g）2B（g）3C（g）。反应过程中的部分数据如下表所示：t/minn（A）/moln（B）/moln（C）/mol02.02.4050.9101.6151.6下列说法正确的是（）A05 min用A表示的平均反应速率为0.09 molL

12、1min1B该反应在10 min后才达到平衡C平衡状态时，c（C）0.6 molL1D物质B的平衡转化率为20%22020浙江7月，20一定条件下：2NO2（g）N2O4（g） HT162016海南卷（双选）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Hv（第二步反应）B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高第2讲化学平衡状态化学平衡移动考点一1知识梳理1(1)同一条件(2)转化率(3)思考答案：(1)由于2SO2O22SO3为可逆反应，18O存在于O2、SO3、SO2三种物质的分子中(2)

13、SO2的相对分子质量可能为64或66或682(1)相等一定(2)最大逐渐减小逐渐增大判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2对点速练1解析：X的分解速率与Y的消耗速率之比为2:1时，才能说明反应达到平衡状态，C项说明反应未达到平衡状态。答案：C2答案：(1)(2)(3)(4)(5)3解析：可逆反应达到平衡状态，正、逆反应并没有停止，所以氧气中的18O可通过正反应进入SO3中，SO3中的18O又可通过逆反应而进入SO2中。答案：D4解析：平衡浓度之比为1:3，转化浓度亦为1:3，故c1:c21:3，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

14、(Z)应为3:2，B不正确；由可逆反应的特点可知0c10.14 molL1。答案：D考点二1知识梳理2正逆减小增大不吸热反应放热反应不能3减弱这种改变思考答案：(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判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2对点速练1解析：A项，正反应是体积减小的反应，依据勒夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，A不正确；B项，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率降低，B正确；C项，充入一定量的氢气，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率降低，C不正确；D项，催化剂只

15、能改变反应速率而不能改变平衡状态，D不正确，答案选B。答案：B2解析：温度不变时(假设100 条件下)，体积是1 L时，Y的物质的量为1 mol，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 molL12 L1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 molL14 L2.12 mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m0，B、D项错误。答案：C3答案：(1)逆向减小(2)不不变(3)不不变4答案：5解析：选项A，开始时通入3 mol A和3 mol B，由于容器体积膨胀，保持恒压，相当于将三个原容器叠加，各物质的含量与原平衡中的相同，C

16、的物质的量为3a mol，正确；选项B，无法确定平衡移动的方向，不能确定平衡时B的物质的量一定大于4 mol，错误；选项C，根据题给数据可算出达到平衡时C的物质的量分数为a2a，正确；选项D，这种条件下混合气体的平均相对分子质量不变。答案：B6解析：对比容器和可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但温度高，平衡时c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误；相对于成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所以中转化率高，B错误；不考虑温度，中投料量是的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以中c(H2)小于中c(H2)的两倍，

17、且的温度比高，相对于，平衡向逆反应方向移动，c(H2)增大，C错误；对比和，温度相同，两者建立等效平衡两容器中速率相等，但温度高，速率加快，D正确。答案：D7解析：(1)A(g)2B(g)3C(g)起始物质的量： 1 mol 3 mol 0转化物质的量： a/3 mol 2a/3 mol a mol平衡物质的量： (1a/3) mol (32a/3) mol a mol依题意得C在混合气体中的体积分数是a1-a3+3-2a3+aa/4。(2)C的体积分数不变，物质的量是原来的2倍。(3)只需将C完全转化为A和B后满足n(A):n(B)1:3即可。(4)若C的物质的量为m mol时，求得：nm/

18、3；若C的物质的量为2m mol时，求得：n2m/3；综合两种情况，n与m的关系应是n2m/3。答案：(1)a/4(2)2a不变(3)6(4)n2m/3本讲真题研练1解析：本题考查化学反应速率和化学平衡的简单计算。根据化学方程式及题表中数据可知，达到平衡时消耗0.4 mol A，消耗0.8 mol B，生成1.2 mol C，则平衡时C的物质的量为1.2 mol，其物质的量浓度为0.6 molL1，C正确；由反应的化学方程式及题表中数据可算出05 min 内，消耗0.3 mol A，用A表示的平均反应速率为0.03 molL1min1，A错误；根据题表中数据知，010 min内消耗0.8 mo

19、l B，此时剩余1.6 mol B，则在10 min时反应已经达到平衡，B错误；平衡时消耗0.8 mol B，则其平衡转化率为0.82.4100%33.3%，D错误。答案：C2解析：本题考查化学平衡知识，考查的化学核心素养是变化观念与平衡思想。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。答案：D3解析：对于反应H2(g)I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B

20、项正确；恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C项错误；设N2(g)3H2(g)2NH3(g)Ha(a0) kJmol1,1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q10.1a kJ，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q20.1a kJ，故Q1Q2，D项错误，故选B。答案：B4解析：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

21、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。答案：D5解析：A项，2NO2(g)2NO(g)O2(g)c(始)/(molL1) 0.6 0 0c(变)/(molL1) 0.4 0.4 0.2c(平)/(molL1) 0.2 0.4 0.2K0.8，平衡时气体的总物质的量为0.8 mol。容器中起始气体的总物质的量为1.0 mol，此时QcK，平衡逆向移动，故容器中，K，平衡逆向移动，NO的体积分数小于50%，另解：容器的投

22、料量改为0.6 mol NO和0.3 mol O2，则建立与容器等效的平衡，现在投料量减少0.1 mol NO，增加0.05 mol O2，造成NO体积分数减小，正确；D项，达到平衡时，v(正)v(逆)，有k正c2(NO2)k逆c2(NO)c(O2)，有K，T1时K0.8，T2时K1，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，说明温度升高，即T2T1，正确。答案：CD6解析：反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，由图可知，XY反应的HE3E2，XZ反应的HE1E20，反应放热，A项错误，B项正确；由X生成Y的反应，即2X(g)3Y(g)，是气体物质的量增大的

23、反应，降低压强、平衡正向移动，有利于提高Y的产率，C正确；XZ的反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于提高Z的产率，D错误。答案：BC7解析：(1)氯气与硝酸银反应生成N2O5，氯气作氧化剂，还原产物为氯化银，又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价，则只能是氧元素化合价升高，所以气体氧化产物为O2。(2)将已知热化学方程式依次编号为a、b，根据盖斯定律，由12ab得N2O5(g)=2NO2(g)12O2(g)H kJmol153.1 kJmol1。t62 min时，体系中pO22.9 kPa，根据三段式法得2N2O5(g)2N2O4(g)O2(g)起始 35.8 kPa 0 0转化 5

24、.8 kPa 5.8 kPa 2.9 kPa62 min 30.0 kPa 5.8 kPa 2.9 kPa则62 min时pN2O530.0 kPa，v210330.0 kPamin16.0102 kPamin1。刚性反应容器的体积不变，25 N2O5(g)完全分解时体系的总压强为63.1 kPa，升高温度，从两个方面分析：一方面是体积不变，升高温度，体系总压强增大；另一方面，2NO2N2O4的逆反应是吸热反应，升温，平衡向生成NO2的方向移动，体系物质的量增大，故体系总压强增大。N2O5完全分解生成N2O4和O2，起始pN2O535.8 kPa，其完全分解时pN2O435.8 kPa，pO2

25、17.9 kPa，设25 平衡时N2O4转化了x，则 N2O42NO2平衡35.8 kPax2x358 kPax2x17.9 kPa63.1 kPa，解得x9.4 kPa。平衡时，pN2O426.4 kPa，pNO218.8 kPa，KkPa13.4 kPa。(3)快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率，A项正确；反应的中间产物除NO3外还有NO，B项错误；有效碰撞才能发生反应，第二步反应慢，说明部分碰撞有效，C项正确；第三步反应快，说明反应活化能较低，D项错误。答案：(1)O2(2)53.130.06.0102大于温度提高，体积不变，总压强增大；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强增大13.4(3)AC