2021屆高考化學一輪復習 第7章 化學反應速率和化學平衡 第25講 化學平衡狀態(tài)及化學平衡移動教案 新人教版

1、2021屆高考化學一輪復習 第7章 化學反應速率和化學平衡 第25講 化學平衡狀態(tài)及化學平衡移動教案 新人教版2021屆高考化學一輪復習 第7章 化學反應速率和化學平衡 第25講 化學平衡狀態(tài)及化學平衡移動教案 新人教版年級：姓名：- 17 -第25講化學平衡狀態(tài)及化學平衡移動考綱要求1.了解化學反應的可逆性。2.了解化學平衡建立的過程。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響，認識并能用相關理論解釋其一般規(guī)律。 4.了解化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用?？键c一化學平衡狀態(tài)1可逆反應“二同一不能”(1)“二同”：同一條件下；正、逆反應同時進行。(2)“

2、一不能”：不能進行到底。2化學平衡狀態(tài)(1)概念：一定條件下的可逆反應中，正反應速率與逆反應速率相等，反應體系中所有參加反應的物質的濃度保持不變的狀態(tài)。(2)化學平衡的建立(3)平衡特點1判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”。(1)二次電池的充、放電為可逆反應()(2)在化學平衡建立過程中，v正一定大于v逆()(3)恒溫恒容下進行的可逆反應：2so2(g)o2(g)2so3(g)，當so3的生成速率與so2的消耗速率相等時，反應達到平衡狀態(tài)()(4)在一定條件下，向密閉容器中充入1 mol n2和3 mol h2充分反應，生成2 mol nh3()2向含有2 mol so2的容器中通入過量o2

3、發(fā)生2so2(g)o2(g)2so3(g)hq kjmol1(q0)，充分反應后生成so3的物質的量_(填“”或“”，下同)2 mol，so2的物質的量_0 mol，轉化率_100%，反應放出的熱量_q kj。答案：題組一化學平衡狀態(tài)的判定1可逆反應n2(g)3h2(g)2nh3(g)的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是()a3v正(n2)v正(h2)bv正(n2)v逆(nh3)c2v正(h2)3v逆(nh3) dv正(n2)3v逆(h2)ca項無逆反應速率；b項時，反應達到平衡狀態(tài)；c項，即2v正(h2)3v逆(nh3)時反應達到平衡

4、狀態(tài)；d項，即3v正(n2)v逆(h2)時反應達到平衡狀態(tài)。2在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時：混合氣體的壓強，混合氣體的密度，混合氣體的總物質的量，混合氣體的平均相對分子質量，混合氣體的顏色，各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數之比，某種氣體的百分含量。(1)能說明2so2(g)o2(g)2so3(g)達到平衡狀態(tài)的是_。(2)能說明i2(g)h2(g)2hi(g)達到平衡狀態(tài)的是_。(3)能說明2no2(g)n2o4(g)達到平衡狀態(tài)的是_。(4)能說明c(s)co2(g)2co(g)達到平衡狀態(tài)的是_。(5)能說明nh2coonh4(s)2nh3(g)co2(g)

5、達到平衡狀態(tài)的是_。(6)能說明5co(g)i2o5(s)5co2(g)i2(s)達到平衡狀態(tài)的是_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)3若上述題目中的(1)(4)改成一定溫度下的恒壓密閉容器，結果又如何？答案：(1)(2)(3) (4)判斷平衡狀態(tài)的方法“逆向相等，變量不變”(1)“逆向相等”：反應速率必須一個是正反應的速率，一個是逆反應的速率，且經過換算后同一種物質的減少速率和生成速率相等。(2)“變量不變”：如果一個量是隨反應進行而改變的，當其不變時為平衡狀態(tài)；一個隨反應的進行而保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據。題組二極端假設，界定范圍，突破判斷4一定條件下，對于可

6、逆反應x(g)3y(g)2z(g)，若x、y、z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，x、y、z的濃度分別為0.1 moll1、0.3 moll1、0.08 moll1，則下列判斷正確的是()ac1c231b平衡時，y和z的生成速率之比為23cx、y的轉化率不相等dc1的取值范圍為0c10.14 moll1d平衡濃度之比為13，轉化濃度亦為13，故c1c213，a、c不正確；平衡時y生成表示逆反應速率，z生成表示正反應速率且v生成(y)v生成(z)應為32，b不正確；由可逆反應的特點可知0c1v逆時，平衡向正反應方向移動；v正v逆時，平衡向逆反應方向移動。2影響因素在一定條

7、件下，aa(g)bb(g)mc(g)h0，其他條件不變時，升高溫度，反應速率v(co2)和co2的平衡轉化率均增大()(4)化學平衡正向移動，反應物的轉化率不一定增大()(5)向平衡體系fecl33kscnfe(scn)33kcl中加入適量kcl固體，平衡逆向移動，溶液的顏色變淺()(6)對于2no2(g)n2o4(g)的平衡體系，壓縮體積，增大壓強，平衡正向移動，混合氣體的顏色變淺()2在密閉容器中進行下列反應co2(g)c(s)2co(g)h0，達到平衡后，改變下列條件，則指定物質的濃度及平衡如何變化：(1)增加c，平衡_，c(co)_。(2)減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡_，c(

8、co2)_。(3)通入n2，保持密閉容器體積和溫度不變，則平衡_，c(co2)_。(4)保持密閉容器體積不變，升高溫度，則平衡_，c(co)_。答案：(1)不移動不變(2)向逆反應方向移動增大(3)不移動不變(4)向正反應方向移動增大3已知一定條件下合成氨反應：n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kjmol1，在反應過程中，反應速率的變化如圖所示，請根據速率的變化回答采取的措施。 t1_； t2_； t3_； t4_。答案：t1時刻增大c(n2)或c(h2)t2時刻加入催化劑t3時刻降低溫度t4時刻增大壓強題組一選取措施使化學平衡定向移動1(2019山東新泰新汶中學第三次階段考)在

9、恒容密閉容器中，反應2so2(g)o2(g)2so3(g)hpb保持溫度不變，將容器的容積縮小到原來的，假設平衡不移動，c的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，而達到平衡時，c的濃度為原來的2.5倍，說明縮小容積、增大壓強，平衡逆向移動，則有mnp，c、d錯誤。平衡逆向移動，反應中消耗c(g)，則c的體積分數減小，a的轉化率降低，a錯誤，b正確。4(2019安徽師大附中月考)將等物質的量的x、y氣體充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生如下反應并達到平衡：x(g)3y(g)2z(g)h”“”或“”)。(2)在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，請在上圖畫出相應hclt曲線的示意圖，并簡要說明理由： _。(3)下列措

10、施中，有利于提高hcl的有_。a增大n(hcl) b增大n(o2)c使用更好的催化劑 d移去h2o答案：(1)v逆時，才使平衡向正反應方向移動。(3)同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度時，應視為壓強的影響。(4)對于縮小體積增大壓強，不管是否移動，各成分的濃度均增大，但增大的倍數可能不同也可能相同。巧用等效平衡解答疑難試題一、等效平衡原理 對于同一個可逆反應，在相同的條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，或從正反應和逆反應同時開始，達到平衡時，反應混合物中同種物質的百分含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。二、等效平衡的分類及判斷方法對于反應ma(g)nb(g)p

11、c(g)qd(g)條件mnpq時mnpq時恒溫、恒容一邊倒后數值完全相同才建立等效(等同)平衡，即“等量等效”一邊倒后數值成比例就建立等效平衡，即“等比等效”恒溫、恒壓一邊倒后數值成比例就建立等效平衡，即“等比等效”說明：1“一邊倒”(完全轉化)指的是把一邊“歸零”，通過可逆反應的化學計量數比換算成另一半邊物質的物質的量(濃度)。 2等效指的是達到平衡后同種組分百分含量(物質的量分數、質量分數、體積分數)相同。也有可能同種組分的物質的量、質量、體積、物質的量濃度也相同。三、疑難試題解答1解答加料問題 在一個固定體積的密閉容器中，加入2 mol a和1 mol b，發(fā)生反應2a(g)b(g)2c

12、(g)，達到平衡時，c的物質的量濃度為k mol/l，若維持容器體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質：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)達到平衡后，c的物質的量濃度仍是k mol/l的是_。(2) 若令a、b、c分別代表初始加入的a、b、c的物質的量，如果a、b、c取不同的數值，它們必須滿足一定的相互關系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時完全相同，填寫：.若a0，b0，則c_。.若a0.5，則b_，c_。.a、b、c的取值必須滿足的

13、一般條件是_；_。(用兩個方程式表示，一個只含a、c，另一個只含b、c)解析：(1)該反應mnpq且條件為恒溫、恒容，所以要滿足“等量等效”。將的加料方式全部進行“一邊倒”轉化為反應物a和b的量后，只有的加料方式與2 mol a和1 mol b的加料方式完全一致。(2)根據“一邊倒”的方式進行轉化，即a mol ab mol bc mol c等價轉化為a mol ab mol b(c mol ac/2 mol b)。答案：(1)(2).2.0.251.5.ac2bc/212解答平衡移動方向問題某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2a(g)b(g)2c(g)達到平衡時，a、b和c的物質的量分別為

14、4 mol、2 mol和4 mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整，可使平衡右移的是()a均減半b均加倍c均增加1 mol d均減少1 molc容積可變，說明是恒溫、恒壓條件，滿足“等比等效”。a項，“均減半”后a、b、c的物質的量分別為2 mol、1 mol和2 mol，滿足“等比等效”，平衡不會移動；b項，“均加倍”后a、b，c的物質的量分別為8 mol、4 mol和8 mol，滿足“等比等效”，平衡不會移動；c項，“均增加1 mol”后a、b、c的物質的量分別為5 mol、3 mol和5 mol；相當于在5 mol、2.5 mol和5 mol的基礎上又增加了0

15、.5 mol b，平衡向右移動；d項，“均減小1 mol”后a、b、c的物質的量分別為3 mol、1 mol和3 mol，相當于在3 mol、1.5 mol和3 mol的基礎上減少了0.5 mol b，平衡向左移動。3解答方程式計量系數問題在一固定容積的密閉容器中充入3 mol a和1 mol b，發(fā)生反應：3a(g)b(g)xc(g)，達到平衡后，c的體積分數為w%。若維持容器體積和溫度不變，將0.9 mol a、0.3 mol b和2.1 mol c作為起始物質，達到平衡后，c的體積分數仍為w%，則x值可能為()a1b2c3d任意值c分兩種情況分析：(1)當反應前后氣體體積不相等，則兩種投

16、料方式換算到同一邊后各組分應完全相同(即恒溫恒容時“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x3(2)當反應前后氣體體積相等，則兩種投料方式換算到同一邊后各組分應完全相同(即恒溫恒壓時“等比等效”)：3a(g)b(g)4c(g)起始量/mol 0.9 0.3 2.1等效于/mol 0.96.3/4 0.32.1/4 0即0.96.3/42.4750.32.1/40.82524750.82531，與起始量的投料比相同，故x4成立。4解答反應物轉化率問題在一個固定

17、容積的密閉容器中充入2 mol no2，一定溫度下建立如下平衡：2no2n2o4，此時no2的轉化率為x%，若再充入1 mol n2o4，在溫度不變的情況下，達到新的平衡時，測得no2的轉化率為y%，則x和y的大小關系正確的是()axybxycxy d不能確定b先建立等效平衡模型，即假設原容器的體積可變，當再充入1 mol n2o4后重新建立起的平衡和原平衡等效，此時no2的轉化率依然為x%。當體積不發(fā)生變化時，在原平衡的基礎上要縮小容器的體積，即增大了壓強，該反應正反應方向為氣體體積縮小的方向，平衡向正反應方向移動，no2的轉化率增大，即xy。5解答反應熱的問題在恒壓密閉容器中發(fā)生：a(g)

18、3b(g)2c(g)，若起始投料為0.2 mol a、0.6 mol b時反應放出q1 kj的熱量；若起始投料為2 mol c時反應吸收q2 kj的熱量。則該反應的熱化學方程式為_。解析：該題的條件為恒溫恒壓，滿足“等比等效”。當按照反應物的系數投料時，建立平衡后放出的熱量為5q1 kj。按照“一邊倒”可得當起始投料為2 mol c時吸收的熱量(q25q1)就是該條件下1 mol a和3 mol b全部轉化為2 mol c時放出的熱量。即熱化學方程式為a(g)3b(g)2c(g)h(5q1q2)kjmol1。答案：a(g)3b(g)2c(g)h(5q1q2)kjmol16解答容器體積大小問題如

19、圖所示，a是由導熱材料制成的密閉容器，b是一耐化學腐蝕且易于傳熱的透明氣囊。關閉k2，將各1 mol no2通過k1、k3分別充入a、b中，反應起始時a、b的體積相同均為a l。若打開k2，平衡后b容器的體積縮至0.4a l，則打開k2之前，氣體b體積為_l。解析：將no2充入兩個容器中發(fā)生2no2n2o4的反應，打開k2，相當于是在等溫等壓條件下建立平衡，此時建立起的平衡與未打開k2時b容器建立起的平衡等效。由于此時反應物的物質的量是b中的2倍，所以打開k2之前，氣球b的體積為(a l0.4a l)20.7a l。答案：0.7a1(2018天津理綜，5)室溫下，向圓底燒瓶中加入1 mol c

20、2h5oh和含1 mol hbr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應：c2h5ohhbrc2h5brh2o，充分反應后達到平衡。已知常壓下，c2h5br和c2h5oh的沸點分別為38.4 和78.5 。下列有關敘述錯誤的是 ()a加入naoh，可增大乙醇的物質的量b增大hbr濃度，有利于生成c2h5brc若反應物均增大至2 mol，則兩種反應物平衡轉化率之比不變d若起始溫度提高至60 ，可縮短反應達到平衡的時間d加入naoh，c(hbr)減小，平衡向逆反應方向移動，乙醇的物質的量增大，a項正確；增大hbr濃度，平衡向正反應方向移動，有利于生成c2h5br，b項正確；若反應物按照化學計量數之比加入溶液中，則

21、各物質的平衡轉化率相等，故反應物均增大至2 mol，兩種反應物平衡轉化率之比不變，c項正確；若起始溫度提高至60 ，生成物c2h5br為氣態(tài)，能夠從反應體系中逸出，導致反應不斷向正反應方向進行，因此不能縮短反應達到平衡的時間，d項錯誤。22019全國卷，28(4)shoichi研究了467 、489 時水煤氣變換中co和h2分壓隨時間變化關系(如圖所示)，催化劑為氧化鐵，實驗初始時體系中的ph2o和pco相等、pco2和ph2相等。計算曲線a的反應在3090 min內的平均速率(a)_kpamin1。467 時ph2和pco隨時間變化關系的曲線分別是_、_。489 時ph2和pco隨時間變化關

22、系的曲線分別是_、_。解析：水煤氣變換中co是反應物，h2是產物，又該反應是放熱反應，升高溫度，平衡向左移動，重新達到平衡時，h2的壓強減小，co的壓強增大。故a曲線代表489 時ph2隨時間變化關系的曲線，d曲線代表489 時pco隨時間變化關系的曲線，b曲線代表467 時ph2隨時間變化關系的曲線，c曲線代表467 時pco隨時間變化關系的曲線。答案：0.0047bcad32017全國卷，28(4)298 k時，將20 ml 3x moll1na3aso3、20 ml 3x moll1 i2和20 ml naoh溶液混合，發(fā)生反應：aso(aq)i2(aq)2oh(aq)aso(aq)2i(aq)