2022高考化学大一轮复习讲义第7章第34讲　化学平衡状态　化学平衡的移动.docx

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1、第34讲化学平衡状态化学平衡的移动复习目标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。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

2、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的状态。(2)建立(3)平衡特点3判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志：v正v逆0同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aAbBcCdD，时，反应达到平衡状态。(2)静态标志：各种“量”不变各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。(1)反

3、应2NaHCO3Na2CO3CO2H2O、Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3互为可逆反应()错因：可逆反应的反应条件必须相同。(2)化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等()错因：化学反应达到平衡后，反应物或生成物的浓度或百分含量应保持不变，不一定相等。(3)在1 L的密闭容器中发生反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)，当容器中气体的颜色保持不变时，说明反应已达到平衡状态()(4)对于反应H2(g)I2(g)2HI(g)，当压强不变时，反应达到平衡状态()错因：该反应为反应前后气体分子数保持不变的可逆反应，反应过程中压强始终保持不变。1 向含有2 mol SO2的容

4、器中通入过量O2发生2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0)，充分反应后生成SO3的物质的量_(填“”“”或“”，下同)2 mol，SO2的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_ Q kJ。答案2在一定温度下的恒容容器中，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_(填序号，下同)。(2)能说明I2(g)H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是

5、_。(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_。(6)能说明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是_。答案(1)(2)(3) (4)(5)(6)3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？(1)_。(2)_。(3)_。(4)_。答案(1)(2)(3) (4)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

6、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。题组一“极端转化”确定各物质的量1.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、

7、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3 molL1 BY2为0.4 molL1CX2为0.2 molL1 DZ为0.4 molL1答案A2.(2019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答案D解析平衡浓度之比为13，转化浓度之

8、比亦为13，故c1c213，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)应为32，B不正确；由可逆反应的特点可知0c10.14 molL1。极端假设法确定各物质浓度范围上述题目1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) 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假设反应逆向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0

9、.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(0.2,0.4)，Z(0,0.4)。题组二化学平衡状态的判断3(2020衡阳高三调研)反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hv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。4影响化学平衡的外界因素根据化学平衡原理解答下列问题：在体积不变的密闭容器中发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，只改变一种外界条件，完成下表：改变条件平衡移动方向氢气

10、的转化率(“增大”“减小”或“不变”)氨气的体积分数(“增大”“减小”或“不变”)增大氮气的浓度正向增大增大氨气的浓度逆向减小增大升温逆向减小减小充入适量氩气不移动不变不变5.化学平衡中的特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。(2)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。(3)充入惰性气体与平衡移动的关系恒温、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体系中各组分的浓度同倍

11、数减小(等效于减压)6勒夏特列原理及运用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。本原理也称为平衡移动原理。(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()错因：化学反应速率改变，化学平衡不一定发生移动，如加入催化剂。(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()错因：升高温度，v放、v吸均增大。(3)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大()错因：化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大，如A(g)B(g)C(g)，增大A的浓度、平衡右移，但A的转化率减小

12、。(4)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()错因：KCl没有参与反应，加入KCl固体，平衡不移动，颜色不变。(5)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()错因：因为压缩体积，平衡右移，但c(NO2)仍大于原来的浓度，所以混合气体的颜色变深。1化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是消除“外界条件的改变”，即“减弱而不抵消”。对于一定条件下的可逆反应甲：A(g)B(g)C(g)H0乙：A(s)B(g)C(g)H0丙：A(g)B(g)2C(g)H0达到化学平

13、衡后，改变条件，按要求回答下列问题：(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)甲_；乙_；丙_。此时反应体系的温度均比原来_(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)甲_；乙_；丙_。答案向左向左向右高减小减小不变(2)加压，使体系体积缩小为原来的平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)甲_；乙_；丙_。设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p甲、p乙、p丙，则p甲与p甲，p乙与p乙，p丙与p丙的关系分别为甲_；乙_；丙_。混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)甲_；

14、乙_；丙_。答案向右不移动不移动p甲p甲2p甲p乙2p乙p丙2p丙增大不变不变2(1)可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(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 B C D答案B解析该反应为气体体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。4在压强为0.1 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)2H

15、2(g)CH3OH(g)H0。(1)平衡后将容器的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，下同)。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_。A升高温度B将CH3OH从体系中分离C充入He，使体系总压强增大答案(1)CD(2)B解析(1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应，缩小容器体积，平衡正向移动，c(H2)增大，正、逆反应速率均增大，因而A、B均不正确。(2)由于该反应正向是放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH3OH的产率降低；容器容积不变，充入He，平衡不移动。1(20

16、20浙江7月选考，18)5 mL 0.1 molL1 KI溶液与1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液发生反应：2Fe3(aq)2I(aq)2Fe2(aq)I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是()A加入苯，振荡，平衡正向移动B经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，表明该化学反应存在限度C加入FeSO4固体，平衡逆向移动D该反应的平衡常数K答案D解析加入苯，振荡，苯萃取了I2，水溶液中的c(I2)减小，平衡正向移动，A正确；反应开始时n(KI)n(FeCl3)，反应中KI过量；经苯两次萃取分离后，水溶液中c(I2)很小，加入KSCN，溶液呈红色，说明水溶液中仍含有F

17、e3，证明该反应是可逆反应，存在一定限度，B正确；加入FeSO4固体，c(Fe2)增大，平衡逆向移动，C正确；该反应在溶液中进行，平衡常数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 kPaC温度25 、压强100 kPaD温度130 、压强50 kPa答案D解析测定NO2的相对分子质量时，要使平衡逆向移动，且逆向移动的程度越大，测定结果的误差越小。该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应，因此温度越高、压强越小时，平衡逆向移动的

18、程度越大，故选D。3(2019海南，3)反应C2H6(g)C2H4(g)H2(g)H0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是()A增大容器容积 B升高反应温度C分离出部分氢气 D等容下通入惰性气体答案D4(2019浙江4月选考，17)下列说法正确的是()AH2(g)I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变BC(s)H2O(g)H2(g)CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2

19、转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1答案B解析A项，该可逆反应的反应前后气体的化学计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，错误；B项，在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C项，若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的化学计量数不等，故A、C可能均为气体，错误；D项，易知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H，合成氨气实际参与反应n(H2)3 mol10%0.3 mol，因而Q1|H|

20、0.1|H|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)2 mol10%0.2 mol，Q2|H|0.1|H|，则Q1Q2，错误。52018全国卷，27(1)节选CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是_(填字母)。A高温低压 B低温高压C高温高压 D低温低压答案A解析根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于平衡正向移动。62017全国卷，28(4)298 K时，将20 mL 3x molL1Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH

21、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。下列可判断反应达到平衡的是_(填字母)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsO)cc(AsO)/c(AsO)不再变化dc(I)y molL1tm时，v正_(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。tm时v逆_(填“大于”“小于”或“等于”)tn时v逆，理由是_。若平衡时溶液的pH14，则该反应的平衡常数K为_。答案ac大于小于tm时生成物浓度较低 1已知可逆反应2NO2(g)N2O4(g)，下列状态合理且可以判断该反应已经达到平衡的是()v正v逆

22、0的状态NO2全部转化成N2O4的状态 c(NO2)c(N2O4)的状态N2O4不再分解的状态NO2的百分含量不再改变的状态体系颜色不再发生变化的状态A BC D答案B解析v正v逆0是化学平衡状态的本质标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；由于该反应为可逆反应，NO2不可能全部转化成N2O4，此状态不合理；c(NO2)c(N2O4)是一种特殊情况，但不能说明反应已经达到平衡；化学反应达到平衡时正、逆反应仍在进行，N2O4不再分解的状态不合理；NO2的百分含量不再改变的状态是化学平衡的特征标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；体系颜色不再发生变化的状态即NO2的浓度不再变化的状态，该状态

23、是化学平衡的特征标志，此状态合理且能说明反应已经达到平衡；符合题意的是。2对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知()A化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动B化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化C正反应进行的程度大，正反应速率一定大D改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动答案B解析如果正、逆反应速率改变的幅度一样大，则平衡不移动，A项错；化学平衡发生移动，则化学反应速率一定改变，B项对；反应进行的程度与化学反应速率无关，C项错；改变压强，化学反应速率不一定改变(如固液反应或容器容积不变的反应体系中充入不参与反应的气体)，平衡也不一定移动，D错。3对于可逆反应2A(

24、s)3B(g)C(g)2D(g)Hv逆加入催化剂，物质B的转化率提高A BC D答案B解析物质A是固体，增大物质A的量对化学平衡无影响，错误；升高温度，v正、v逆均增大，平衡向逆反应(吸热反应)方向移动，错误；该反应为反应前后气态物质总物质的量不变的反应，增大压强平衡不移动，但v正、v逆都增大，错误；增大物质B的浓度，正反应速率增大，v正v逆，平衡向正反应方向移动，正确；催化剂不能使化学平衡发生移动，故物质B的转化率不变，错误。4下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A使用铁触媒，加快合成氨的反应速率B溴水中存在Br2H2OHBrHBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅C合成氨工业采用205

25、0 MPa高压D反应CO(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)Ht1)：反应时间/minn(H2O)/moln(CO)/mol02.000.00t11.60t21.40下列说法正确的是()A反应在t1 min内的平均速率为v(H2) molL1min1Bt2时，c(H2O)0.60 molL1Ct2时，H2O(g)的转化率为70.0%D保持其他条件不变，t3时(t3t2)向容器中再通入0.20 mol H2O(g)，正反应速率加快，逆反应速率减小答案C解析A项，v(H2) molL1min1，错误；B项，容积为2 L的密闭容器中，t2时，c(H2O)0.30 molL1，错误；C项，t2时，

26、H2O(g)剩余0.6 mol，转化率为70.0%，正确；D项，向容器中再通入0.20 mol H2O(g)，正反应速率加快，逆反应速率也增大，错误。9某实验小组研究温度对化学反应H2(g)I2(g)2HI(g)的影响，在其他条件相同时，将1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中，测得HI(g)的物质的量分数随时间(min)变化的实验数据如下：时间020406080100HI(g)的物质的量分数T100.500.680.760.800.80T200.600.720.750.750.75下列说法正确的是()AT1温度下，020 min之间，H2的平均反应速率

27、为0.012 5 molL1min1B在T1温度下，该反应有可能在70 min时已达到平衡状态C由表中数据推测，T1T2D由表中数据可知，温度越高，H2(g)与I2(g)的反应限度越大答案A解析T1温度下，020 min之间，HI的物质的量分数为0.5，反应前后气体的物质的量不变，则说明生成1 mol HI，说明氢气消耗了0.5 mol，H2的平均反应速率为0.012 5 molL1min1，选项A正确；由表中数据分析可知，在T1温度下，该反应70 min时没有达到平衡状态，选项B错误；T2温度下，反应更快达到平衡，其他条件不变的情况下，这是受温度影响。从而可推断T2T1，选项C错误；T2T1

28、，温度越大H2(g)与I2(g)的反应限度越小，选项D错误。10在一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)B(g)2C(g)H0，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变条件，其反应过程如图。下列说法正确的是()A0t2时，v正v逆Bt2时刻改变的条件可能只是加催化剂Ct2时刻改变的条件可能只是升高了温度D、两过程达到反应限度时，无法确定、中A物质的量的哪个多答案D解析图像分析判断0t2时，0t1时间的正反应速率大于逆反应速率，t1t2时间段正、逆反应速率相同，故A错误；在t2时刻若升高温度，该反应正反应为放热反应，平衡会逆向移动，不会达到与原平衡相同的平衡状态，故C错误；、两过程达到反应限

29、度时，反应速率不变，说明反应达到相同的平衡状态，若是在t2时刻改变的条件是增加C的浓度，、两过程达到反应限度时，A物质的量：，若是改变的条件是减小容器体积，、两过程达到反应限度时，A物质的量：，故D正确。11已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0。在密闭容器中，充入2 mol N2和6 mol H2使之发生反应：(1)当反应达到平衡时，N2和H2的转化率之比是_。(2)当达到平衡时，保持体积不变充入氩气，平衡将向_(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。(3)当达到平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时减半，平衡将_移动。(4)若有两容器都充入2 mol N2和6 mol

30、 H2，甲容器保持恒温、恒容，乙容器保持恒容绝热，同时开始反应，先达平衡的是_(填“甲”或“乙”)容器，甲中N2的转化率比乙中的更_(填“高”或“低”)。(5)在密闭容器中进行反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)H0。该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示，若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是_(填字母)。a在t1t2时，可依据定容容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态b在t2时，采取的措施可以是升高温度c在t3t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态d在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值答案(1)11(2)不(3)向左

31、(4)乙高(5)a解析(1)对N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，在密闭容器中，开始时n(N2)n(H2)2613，反应时消耗n(N2)n(H2)13，则N2和H2的转化率之比是11。(2)当达到平衡时，保持体积不变充入氩气，使体系压强增大，但体积不变浓度不变，平衡不移动。(3)当达到平衡时，将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时减小一倍，体积增大一倍，根据勒夏特列原理，平衡向体积增大的方向移动，即平衡将向左移动。(4)由于反应放热，则乙容器温度升高，反应速率比甲容器快，所以先达平衡的是乙容器；由于反应放热，甲容器温度比乙容器低，能促进平衡正向移动，所以甲中N2的转化率比乙中的更高。12燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：.CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1281.4 kJmol1.CaSO4(s)CO(g)CaS(s)CO2(g)H243.6 kJmol1(1)一定温度下，向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1 mol CO，若只发生反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的是_(填字母)。a容器内的压强不发生变化bv正(CO)v正(CO2)c容器内气体的密度不发生变化dn(CO)n(CO2)