【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2節(jié) 化學(xué)平衡 大綱人教

第九章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡復(fù)習(xí)目標(biāo)展示1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.理解化學(xué)平衡的含義及其與反應(yīng)速率之間的聯(lián)系。3.理解勒夏特列原理的含義。理解濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。4.掌握等效平衡規(guī)律及其應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)1可逆反應(yīng)及平衡狀態(tài)的建立問題1：怎樣理解平衡狀態(tài)的建立過程?1．可逆反應(yīng)(1)定義：在相同條件下，既能向

方向進(jìn)行，同時(shí)又能向

方向進(jìn)行的反應(yīng)。(2)特點(diǎn)：①同時(shí)性；②雙向性；③共存性，即反應(yīng)物與生成物

存在，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

100%。2．化學(xué)平衡狀態(tài)(1)建立過程(同學(xué)之間討論后描述)(2)本質(zhì)：正反應(yīng)速率

逆反應(yīng)速率。(3)特征小于逆反應(yīng)正反應(yīng)同時(shí)＝【思維延伸】(1)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，宏觀速率(從某反應(yīng)物量的消耗或某生成物量的增加來計(jì)算)為零,此時(shí)各物質(zhì)的濃度不一定相等、不一定與方程式的計(jì)量數(shù)成比例。(2)化學(xué)平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，物質(zhì)的用量相當(dāng)，可逆反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始,或是從正、逆反應(yīng)同時(shí)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)。知識(shí)點(diǎn)2化學(xué)平衡移動(dòng)問題2：影響平衡移動(dòng)的因素有哪些？這些因素怎樣影響平衡狀態(tài)的改變？3．移動(dòng)過程4．化學(xué)平衡移動(dòng)與反應(yīng)速率的關(guān)系改變條件后,向速率大的方向移動(dòng),如：若v′正>v′逆，則向正反應(yīng)方向移動(dòng)。5．影響化學(xué)平衡的條件勒夏特列原理如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等)，平衡就向能夠

的方向移動(dòng)。(1)濃度增大或減小反應(yīng)體系中的某物質(zhì)的濃度，化學(xué)平衡就會(huì)向

某物質(zhì)濃度的方向移動(dòng)。減弱這種改變減小或增大(4)催化劑加入催化劑能同等程度的

化學(xué)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率，但平衡

。改變不移動(dòng)【思維延伸】

(1)轉(zhuǎn)化率指的是可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，消耗的某反應(yīng)物的量占該反應(yīng)物起始量的百分率。(2)產(chǎn)率指的是可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成某生成物的量占完全反應(yīng)時(shí)應(yīng)該生成該生成物的量的百分率?？键c(diǎn)1化學(xué)平衡的標(biāo)志和判斷1．絕對(duì)標(biāo)志(1)v正＝v逆≠02．相對(duì)標(biāo)志(1)反應(yīng)體系中總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化(適用于恒壓條件下氣體反應(yīng)中前后體積不等的反應(yīng))。(2)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化(適用于恒壓條件下反應(yīng)前后氣體體積不等且無(wú)固、液參與或生成的反應(yīng))。要點(diǎn)深化(1)把密度作為標(biāo)準(zhǔn)判斷是否達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，要依據(jù)公式ρ＝視具體分析。(2)反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量(或分子數(shù))之比等于方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不能作為判斷依據(jù)。(3)對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)①總體積、總壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量一定時(shí)不一定達(dá)到平衡。②v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q時(shí)不一定達(dá)到平衡。③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)不一定達(dá)到平衡。(對(duì)于以上問題討論時(shí)關(guān)鍵搞清楚m＋n是否等于p＋q及反應(yīng)的具體條件)。【例1】容積固定的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)X(g)＋2Y(g)2Z(g);ΔH＝akJ/mol(a>0),若向密閉容器中通入1molX和2molY,達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),吸收熱量bkJ,則下列判斷正確的是 ()A．當(dāng)a＝b>0時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)B．該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，一定有a>bC．當(dāng)密閉容器內(nèi)氣體密度不再改變時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．密閉容器中X和Y的物質(zhì)的量比為1∶2時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)解析：熱化學(xué)方程式中的ΔH＝akJ/mol，是指1molX完全反應(yīng)吸收熱量aKj,因?yàn)槭强赡娣磻?yīng),達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)

1molX和2molY不可能完全反應(yīng),所以一定有a>b,A錯(cuò)，B對(duì)。因?yàn)榉磻?yīng)前后均是氣體,氣體總質(zhì)量不變，且容器體積不變，故氣體密度不再改變不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C錯(cuò)。反應(yīng)過程中X和Y的物質(zhì)的量比始終是1∶2，D錯(cuò)。答案：B變式練習(xí)1．(2010·改編題)在恒溫、恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，現(xiàn)分別從兩條途徑建立平衡。途徑Ⅰ：從正反應(yīng)開始，A、B的起始物質(zhì)的量分別為2mol和1mol；途徑Ⅱ：從逆反應(yīng)開始，C、D的起始物質(zhì)的量均為6mol，以下敘述正確的是 ()A．達(dá)到平衡時(shí)，途徑Ⅰ的反應(yīng)速率等于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率B．Ⅰ、Ⅱ兩條途徑從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡狀態(tài)的過程中，體系的總壓強(qiáng)始終保持不變C．該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，無(wú)論Ⅰ或Ⅱ平衡體系中c(A)∶c(B)∶c(D)＝2∶1∶3D．最終達(dá)到平衡時(shí)，途徑Ⅱ的體系內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度小于途徑Ⅰ的體系內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度的2倍解析：分析可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是一等體積且一種物質(zhì)是固體的可逆反應(yīng)，途徑Ⅰ與途徑Ⅱ達(dá)到的平衡是等效平衡，從逆反應(yīng)開始時(shí)，恒溫恒容條件下通入amolD(a>0)和一定量的C達(dá)到的平衡與途徑Ⅰ達(dá)到的平衡均是等效平衡；但達(dá)到平衡時(shí)途徑Ⅱ的體系內(nèi)A、B、D的濃度是途徑Ⅰ的體系內(nèi)A、B、D的濃度的2倍，所以達(dá)到平衡時(shí)，途徑Ⅰ的反應(yīng)速率小于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，所以選項(xiàng)B正確；兩平衡體系中c(A)∶c(B)一定是2∶1，但c(A)∶c(B)∶c(D)不一定是2∶1∶3，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B考點(diǎn)2等效平衡規(guī)律及應(yīng)用1．等效平衡(1)概念：化學(xué)平衡狀態(tài)與條件息息相關(guān)，而與建立平衡的途徑無(wú)關(guān)。對(duì)于同一可逆反應(yīng)，在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，以不同投料方式(即從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或從兩個(gè)方向同時(shí)開始)進(jìn)行反應(yīng)，只要達(dá)到平衡時(shí)相同組分在各混合物中的百分?jǐn)?shù)(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù))相等,這樣的化學(xué)平衡即互稱為等效平衡。切記的是組分的百分?jǐn)?shù)相同，包括體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而不僅僅是指濃度相同，因?yàn)橥唤M分濃度相同時(shí)其百分?jǐn)?shù)不一定相等。(2)提醒：等效平衡規(guī)律①在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)，只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆反應(yīng)化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成同一半邊的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。②在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同，則兩平衡等效。③在定溫、定壓條件下，改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按可逆反應(yīng)化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)平衡后與原平衡等效。2．等效平衡規(guī)律的應(yīng)用該規(guī)律結(jié)合平衡移動(dòng)原理，討論可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行時(shí)，如何改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或采取什么條件才可能改變某種反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，尤其是與工業(yè)生產(chǎn)相聯(lián)系的實(shí)際問題，更應(yīng)該注意采取什么措施才能增大價(jià)值高的原料的利用率。要點(diǎn)深化

(1)對(duì)于A(g)＋2B(g)3C(s)＋3D(g)的可逆反應(yīng)，在恒溫、恒容條件下或在恒溫、恒壓條件下,投入amolA和2amolB建立的平衡狀態(tài)Ⅰ,與投入xmolD(保證C充足)(x>0)建立的平衡狀態(tài)Ⅱ等效。(2)對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)，在恒溫恒容條件下的等效平衡就是等同平衡?！纠?】(全國(guó)高考題)在一個(gè)固定體積的密閉容器中，保持一定溫度，進(jìn)行以下反應(yīng)：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，已知加入1molH2和2molBr2時(shí)，達(dá)到平衡后生成amolHBr。在相同條件下，起始時(shí)加入H2、Br2、HBr的物質(zhì)的量分別為x、y、z(均不為零)，如果仍保持平衡時(shí)各組分的百分含量不變，以下推斷不正確的是()A．x、y應(yīng)滿足的關(guān)系是y＝2xB．x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是4x＋z＝2yC．達(dá)平衡時(shí)HBr物質(zhì)的量為molD．達(dá)平衡時(shí)HBr物質(zhì)的量一定仍為amol解析：此題是一道恒溫、恒容條件下對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)的等效平衡問題，只要反應(yīng)物或生成物(轉(zhuǎn)換后)的物質(zhì)的量比例與原平衡的相同，兩平衡就是等效平衡(相當(dāng)于恒溫、恒壓下的等效平衡，原因是平衡不受壓強(qiáng)影響)。據(jù)此原題中x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是：,化簡(jiǎn)得到：4x＋z＝2y,故B對(duì);達(dá)到新的平衡時(shí),各組分的百分含量不變，但某成分的物質(zhì)的量是與各成分總的物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)成比例的，故C也對(duì)。答案：AD2．(2008·全國(guó)Ⅱ，理綜)在相同溫度和壓強(qiáng)下,對(duì)反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進(jìn)行甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)起始時(shí)放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表：變式練習(xí)上述四種情況達(dá)到平衡后，n(CO)的大小順序是 ()A．乙＝丁>丙＝甲 B．乙>丁>甲>丙C．丁>乙>丙＝甲 D．丁>丙>乙>甲解析：

CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)甲：amolamol0mol0mol乙：2amolamol0mol0mol等效后的丙：amolamol0mol0mol等效后的丁：2amolamol0mol0mol由上述分析可知，A正確。答案：A

客觀題以考查化學(xué)平衡狀態(tài)的概念,判斷、影響化學(xué)平衡的外界條件及化學(xué)平衡移動(dòng)與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系等內(nèi)容為主?！究碱}一】(2009·四川)在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g)；ΔH＝QkJ/mol。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：下列說法正確的是 ()A.m>n

B.Q<0C.溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少D.體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)審題視點(diǎn)：由于可逆反應(yīng)中的m、n、Q是未知量,所以應(yīng)該從化學(xué)平衡移動(dòng)的結(jié)果(Y的平衡濃度)結(jié)合改變的條件分析可逆反應(yīng)的特點(diǎn),然后再根據(jù)分析出的可逆反應(yīng)的特點(diǎn)去分析其他平衡移動(dòng)情況。思路點(diǎn)撥：定溫（100℃）條件下增大體積Y的濃度增大（相對(duì)增大。采用假設(shè)法，假設(shè)平衡不變化，從1L~2L，c（Y）該從1.00mol/L變化為0.5mol/L，結(jié)果2L時(shí)c（Y）=0.75mol/L>0.5mol/L，所以說Y的濃度增大）→平衡向正反應(yīng)移動(dòng)→n>m；定容（都是1L）條件下Y的濃度增大→平衡正向移動(dòng)→Q>0。綜合推斷C項(xiàng)正確。標(biāo)準(zhǔn)答案：C高分解密分析以上問題時(shí)注意以下幾個(gè)方面之間的關(guān)系主觀題以討論平衡移動(dòng)和條件與平衡移動(dòng)的結(jié)果之間的關(guān)系為主要內(nèi)容，往往與生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系，與反應(yīng)速率知識(shí)相聯(lián)系。【考題二】（2008·寧夏）已知可逆反應(yīng):M(g)+N（g）P（g）+Q（g）,ΔH>0,請(qǐng)回答下列問題:(提示:平衡時(shí)是一常數(shù),這一常數(shù)不隨起始濃度變化而變化，只隨溫度改變而改變）(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)＝1mol·L－1，c(N)＝2.4mol·L－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為

。(2)若反應(yīng)溫度升高,M的轉(zhuǎn)化率

(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(M)＝4mol·L－1,c(N)＝amol·L－1；達(dá)到平衡后，c(P)＝2mol·L－1，a＝

。25%

增大6

(4)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度為:c(M)＝c(N)＝bmol·L－1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為

。思路點(diǎn)撥：(1)Δc(M)＝c(M)·60%＝0.6mol/L＝Δc(N)，N的轉(zhuǎn)化率為×100%＝25%。(2)升溫向吸熱反應(yīng)方向即正反應(yīng)方向移動(dòng)→M的轉(zhuǎn)化率增大。(3)Δc(M)＝c(P)＝2mol/L，平衡時(shí)c(M)＝2mol/L。c(N)＝(a－2)mol/L，c(Q)＝2mol/L。由于溫度不變，那么平衡時(shí)是一常數(shù)，由(1)可知，列出下面等式，∴a＝6。41%

高分解密

首先分析出該可逆反應(yīng)是一等體積的、正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)的可逆反應(yīng)，尤其是要關(guān)注“等體積”，其次注意“提示”所給出的信息，由于全國(guó)許多省份實(shí)用了新教材，在新教材上有平衡常數(shù)的概念和應(yīng)用；所以給出這個(gè)信息就是讓學(xué)生了解這一知識(shí)點(diǎn)，與新課標(biāo)、新教材接軌，在解答(3)(4)時(shí)就必須用到這一信息。第三分析問題中給出的條件，結(jié)合有關(guān)知識(shí)作答，本題可以采用“起始……轉(zhuǎn)化……平衡……”的格式求算，保證高的正答率。規(guī)律支持

(一)平衡移動(dòng)方向與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系(1)溫度或壓強(qiáng)引起平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率一定增大(2)恒容條件下濃度(即反應(yīng)物用量影響)改變時(shí)，轉(zhuǎn)化率變化情況1．(5分)(2009·北京理綜，9)已知：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)；ΔH<0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度，應(yīng)采取的措施是 ()A．甲、乙提高相同溫度B．甲中加入0.1molHe，乙不變C．甲降低溫度，乙不變D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2解析：本題考查了化學(xué)平衡的移動(dòng)及等效平衡等相關(guān)知識(shí)。根據(jù)題意，甲、乙兩平衡起始為等效平衡，A選項(xiàng)中，甲、乙兩平衡移動(dòng)的幅度相同，最終仍然等效；B選項(xiàng)中甲、乙兩平衡均不移動(dòng)，最終還是等效；D項(xiàng)中，甲、乙平衡都向正、反應(yīng)方向移動(dòng)，移動(dòng)中高度不確定；只有C選項(xiàng)中，甲平衡向正方向移動(dòng)，乙平衡不移動(dòng),故HI的平衡濃度甲大于乙。答案：C2．(5分)(2010·菏澤市一中期中考題)一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)3C(g)，若反應(yīng)開始時(shí)充入2molA和2molB，達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時(shí)，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是()A．2molCB．2molA,1molB和1molHe(不參加反應(yīng))C．1molB和1molCD．2molA,3molB和3molC

解析:由于反應(yīng)兩邊氣體分子數(shù)相等,故壓強(qiáng)不破壞平衡,據(jù)等效平衡思想,只要A和B物質(zhì)的量之比為1:1,平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)為a%；而當(dāng)二者物質(zhì)的量之比大于1∶1,平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)就會(huì)大于a%,因此,選項(xiàng)A、B平衡后A的體積分?jǐn)?shù)都大于a%。答案：AB3．(5分)(2010·壽光市至都高級(jí)中學(xué)期中考題)對(duì)于平衡體系mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)；ΔH<0。下列結(jié)論中正確的是 ()A．若溫度不變，將容器的體積增大1倍，此時(shí)A的濃度變?yōu)樵瓉淼?.48倍，則m＋n>p＋qB．若平衡時(shí)，A、B的轉(zhuǎn)化率相等，說明反應(yīng)開始時(shí)，A、B的物質(zhì)的量之比為m∶nC．若溫度、體積不變，當(dāng)m＋n<p＋q時(shí)，向平衡體系中再加入少量氣體E(E與所有組分均不反應(yīng))，A的轉(zhuǎn)化率減小D．若升高溫度，則反應(yīng)中逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大

解析：在A中，容器的體積增大1倍，若平衡不移動(dòng)則A的濃度應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?.5倍，但實(shí)際是0.48倍，說明平衡正向移動(dòng),故m＋n<p＋q。在C中,向平衡體系中加入少量不與其他組分反應(yīng)的氣體E，對(duì)原體系中各氣體濃度無(wú)影響，故平衡不移動(dòng)。在D中，升高溫度，正逆反應(yīng)速率都增大。答案：B4．(5分)(2010·模擬題)某固定體積的密閉容器中存在化學(xué)平衡：aA(g)bB(g)＋cC(g),在溫度不變的條件下,再充入一定量的A物質(zhì)，重新達(dá)到平衡時(shí)，下列判斷中正確的是 ()A．若a＝b＋c時(shí)，B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變大B．若a＝b＋c時(shí)，B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變C．若a>b＋c時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率不變D．若a<b＋c時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率變大解析：易錯(cuò)選A，簡(jiǎn)單套用增大反應(yīng)物的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。此題的條件是恒溫恒容,從平衡的結(jié)果來看,再充入一定量的A物質(zhì)相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，若a＝b＋c時(shí)，B的物質(zhì)的量增加但物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變，故A錯(cuò)，B對(duì)，若a>b＋c時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率增大，若a<b＋c時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率變小，故C、D錯(cuò)。

答案：B5．(10分)(2010·模擬題)t℃時(shí),將2molN2和1molH2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)