2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：7.3關(guān)注2大解題關(guān)鍵-平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)

1、PAGE16第3課時(shí)關(guān)注2大解題關(guān)鍵平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)考點(diǎn)一化學(xué)平衡狀態(tài)1化學(xué)平衡研究的對(duì)象可逆反應(yīng)2化學(xué)平衡狀態(tài)1概念一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱(chēng)為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。2建立過(guò)程在一定條件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過(guò)程如下：以上過(guò)程可用如圖表示：3平衡特點(diǎn)3化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷化學(xué)反應(yīng)mAgnBgmolA，同時(shí)也生成了mmolA平衡單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB，同時(shí)也消耗了nolB，同時(shí)也消耗了qmolD不一定平衡壓強(qiáng)其他條件一定、總壓強(qiáng)一定，且mnnnnnnolY的

2、同時(shí)生成2molX解析：選CX的分解速率與Y的消耗速率之比為21時(shí)，才能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C項(xiàng)說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。2一定溫度下，反應(yīng)N2O4g2NO2g的焓變?yōu)镠?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是ABCD解析：選D因反應(yīng)容器保持恒壓，所以容器體積隨反應(yīng)進(jìn)行而不斷變化，結(jié)合氣eqfm,V可知，氣體密度不再變化，說(shuō)明容器體積不再變化，即氣體的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，符合題意；無(wú)論是否平衡，反應(yīng)的H都不變，不符合題意；反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，加入1molN2O4，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，N2O4的濃度逐漸變小，故v正N2O4逐漸變小，直至達(dá)到平衡

3、，不符合題意；N2O4的轉(zhuǎn)化率不再變化，說(shuō)明N2O4的濃度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，符合題意。3在一定條件下，可逆反應(yīng)N2g3H2g2NH3gHmol1，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A降低溫度，可提高反應(yīng)速率B反應(yīng)物和生成物的濃度都不再發(fā)生變化CN2的正反應(yīng)速率等于NH3的逆反應(yīng)速率D加入合適的催化劑，可提高N2的轉(zhuǎn)化率解析：選B降低溫度，反應(yīng)速率減慢，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度都不變，B項(xiàng)正確；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N2的正反應(yīng)速率等于NH3的逆反應(yīng)速率的eqf1,2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入合適的催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4用Cl2生產(chǎn)某

4、些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物HCl，利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HClgO2g2Cl2g2H2OgHmol1。恒溫恒容的密閉容器中，充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng)，能充分說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A氣體的質(zhì)量不再改變B氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變C斷開(kāi)4molHCl鍵的同時(shí)生成4molHO鍵DnHClnO2nCl2nH2O4122解析：選B反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，A錯(cuò)誤；反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率升高；反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時(shí)，可以說(shuō)明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；斷開(kāi)4molHCl鍵和生成4molHO鍵均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速

5、率，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變，但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。備考方略判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法“正逆相等，變量不變”考法二考查“極值”思想在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用5可逆反應(yīng)N23H22NH3，在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行，開(kāi)始時(shí)加入2molN2和3molH2，達(dá)平衡時(shí)，NH3的濃度不可能達(dá)到AL1BL1CL1DL1解析：選B2molN2和3molH2反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)能夠進(jìn)行到底，則3molH2完全反應(yīng)，生成2molNH3，此時(shí)NH3濃度為L(zhǎng)1，但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，H2不能

6、完全反應(yīng)，所以NH3濃度達(dá)不到L1。6一定條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)Xg3Yg2Zg，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3均不為零，達(dá)到平衡時(shí)，X、Y、Z的濃度分別為L(zhǎng)1、L1、L1，則下列判斷正確的是Ac1c231B平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為23CX、Y的轉(zhuǎn)化率不相等Dc1的取值范圍為0c1L1解析：選D由于X、Y的平衡濃度之比為13，轉(zhuǎn)化濃度亦為13，故c1c213，A、C不正確；平衡時(shí)Y生成表示逆反應(yīng)，Z生成表示正反應(yīng)，且vY生成vZ生成應(yīng)為32，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0c1L1，D正確?？键c(diǎn)二化學(xué)平衡移動(dòng)及化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向eqavs4al一化學(xué)平衡移動(dòng)1化學(xué)平衡移動(dòng)的過(guò)

7、程原化學(xué)平衡狀態(tài)由上圖可推知：1化學(xué)反應(yīng)條件改變，使正、逆反應(yīng)速率不再相等，化學(xué)平衡才會(huì)發(fā)生移動(dòng)。2化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變。2影響化學(xué)平衡的因素1若其他條件不變，改變下列條件對(duì)化學(xué)平衡的影響改變的條件其他條件不變化學(xué)平衡移動(dòng)的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動(dòng)，如圖甲減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，如圖乙壓強(qiáng)對(duì)有氣體參加的反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積改變?cè)龃髩簭?qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動(dòng)，如圖丙減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動(dòng)，如圖丁反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡_不_移動(dòng)，如圖戊溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，如圖己降低溫度向放熱反應(yīng)方向移

8、動(dòng)，如圖庚催化劑同等程度改變v正、v逆，平衡不移動(dòng)，如圖辛提醒壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響主要看改變壓強(qiáng)能否引起反應(yīng)物和生成物的濃度變化，只有引起物質(zhì)的濃度變化才會(huì)造成平衡移動(dòng)，否則壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響。2濃度的“決定性”作用恒溫、恒容條件原平衡體系eqo,suol1C3H6gO2g=C3H4OgH2OgH353Jmol1有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是_；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是_。2圖a為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460。低于460時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率_填“是”或“不是”對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是_；高于460時(shí)，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是_雙選，填標(biāo)號(hào)。A催化

9、劑活性降低B平衡常數(shù)變大C副反應(yīng)增多D反應(yīng)活化能增大解析1由題給生成丙烯腈的熱化學(xué)方程式可知其反應(yīng)的特點(diǎn)：正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)；故降低溫度或降低壓強(qiáng)，平衡均向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率。在化工生產(chǎn)中由于此反應(yīng)會(huì)伴隨副反應(yīng)發(fā)生，為提高丙烯腈反應(yīng)的選擇性，使用合適催化劑十分重要。2由圖a可知，低于460時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度的升高而增大，高于460時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度的升高而降低，當(dāng)460時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率最高，而根據(jù)反應(yīng)可知反應(yīng)放熱，其丙烯腈的產(chǎn)率理應(yīng)隨著溫度的升高而降低。圖a展示的產(chǎn)率變化與反應(yīng)應(yīng)該呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化相矛盾的原因是低于460時(shí)，圖a中呈現(xiàn)的

10、產(chǎn)率變化是未達(dá)到平衡時(shí)的產(chǎn)率變化，當(dāng)460時(shí)達(dá)到平衡，高于460時(shí)呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化才是平衡產(chǎn)率。答案1降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑2不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC備考方略化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過(guò)快，又不能太慢從化學(xué)平衡移動(dòng)分析既要注意外界條件對(duì)速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價(jià)原料，提高難得高價(jià)原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本從實(shí)際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制對(duì)點(diǎn)練3工業(yè)上利用焦炭與水蒸氣生產(chǎn)H2的反應(yīng)原理為CsH2Ogeqo,sup7C

11、OgH2gH0；COgH2Ogeqo,sup7催化劑,sdo5CO2gH2gH0；第二步生產(chǎn)的原料CO利用率及H2的日產(chǎn)量，下列措施中不可取的是第一步產(chǎn)生的混合氣直接作為第二步的反應(yīng)物第二步生產(chǎn)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋瘎┑谝?、二步生產(chǎn)中均充入足量水蒸氣第二步應(yīng)在低溫下進(jìn)行第二步生產(chǎn)采用高壓第二步生產(chǎn)中增大CO的濃度ABCD解析：選D第一步產(chǎn)生的H2使第二步的平衡逆向移動(dòng)，故應(yīng)先進(jìn)行分離，錯(cuò)誤；第二步反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度過(guò)低，反應(yīng)速率太小而影響H2的日產(chǎn)量，溫度過(guò)高則平衡逆向移動(dòng)，且要考慮催化劑的活性，故應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋瘎收_、錯(cuò)誤；增大廉價(jià)易得的水蒸氣濃度可提高焦炭的利用率，正確；壓強(qiáng)

12、對(duì)第二步反應(yīng)無(wú)影響，不必采取高壓，錯(cuò)誤；增大CO濃度并未提高主要原材料焦炭的利用率，錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)練4化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。1利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2s2I2gTaI4gS2gH0如圖所示，反應(yīng)在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T(mén)2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2g，一段時(shí)間后，在溫度為T(mén)1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1_T2填“”“”或“”。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是_。2CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為COg2H2gCH3OHg。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)H_0填“”或“”。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250、104Pa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是_。解析：1由題意可知，未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體，要經(jīng)過(guò)兩步轉(zhuǎn)化：TaS22I2TaI4S2，TaI4S2TaS