全国通用版2019版高考化学大一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡第2讲化学平衡状态及其移动学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 2 讲 化学平衡状态及其移动 【 2019 备考】 最新考纲： 1.了解化学反应的可逆性。 2.了解化学平衡建立的过程，掌握化学平衡的概念。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，认识并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 (频数： 难度： ) 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

2、组分的转化率都 小于 (填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ”)100% 。 (3)表示 在化学方程式中用 “ ” 表示。 2化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率 相等 ，反应物的浓度和生成物的浓度 不变 ，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： 【 精品教育资源文库 】 以上过程可用下图表示： (3)平衡特点 1教材基础判断 (1)2H2O 2H2 O2 为可逆反应 ( ) (2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变

3、化，而可逆反应属于化学变化 ( ) (3)化学反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等 ( ) (4)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 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2 (RJ选修 4P 325改编 )一定温度下，对可逆反应 A(g) 2B(g) 3C(g)的下列叙述中，能说明反应已达到 平衡的是 ( ) A单位时间内消耗 a mol A，同时生成 3a mol C B容器内 B的浓度不再变化 【 精品教育资源文库 】 C混合气体的物质的量不再变化 D A的消耗速率等

4、于 C的生成速率的 12倍 答案 B 3 (溯源题 )(海南高考 )可逆反应 A(g) B(g) C(g) D(g)。下列依据能判断该反应已达到平衡的是 _。 (1)压强不随时间改变 (2)气体的密度不随时间改变 (3)c(A)不随时间改变 (4)单位时间内生成 C 和 D的物质的量相等 答案 (3) 探源：本考题源于教材 RJ选修 4 P26“ 化学平衡状态 ” ，对化 学平衡状态的特征及其判断依据进行了考查。 题组一 可逆反应进行程度的理解 1 (2017 济宁模拟 )硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是 “ 接触法 ” ，有关

5、接触氧化反应 2SO2O2 2SO3的说法不正确的是 ( ) A该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫 B达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为零 C一定条件下，向某密闭容器中加入 2 mol SO2和 1 mol O2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正 、逆反应速率相等 D 在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题 解析 A 项，可逆反应则反应物不可能完全转化为生成物； B 项，达平衡时， v(正 )、 v(逆 )相等但不为零； C项，从正向开始的

6、反应，正反应速率随反应物浓度降低而减小，逆反应速率随生成物浓度升高而增大，达平衡时， v(正 ) v(逆 )； D项，工业生产上既要提高原料的转化率，又要提高生产效率，应同时考虑反应的限度和化学反应速率两方 面的问题。 【 精品教育资源文库 】 答案 B 2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 molL 1、 0.3 molL 1、 0.2 molL 1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是 ( ) A Z为 0.3 molL 1 B Y2为 0.4 molL 1 C X2为 0.2 molL 1 D Z为

7、 0.4 molL 1 解析 若 X2完全转化为 Z，则 X2、 Y2、 Z的浓度分别是 0 molL 1、 0.2 molL 1、 0.4 molL 1；若 Z完全 转化为 X2、 Y2，则 X2、 Y2、 Z的浓度分别是 0.2 molL 1、 0.4 molL 1、 0 molL 1；反应为可逆反应，反应物不能完全转化，所以， 0 c(X2) 0.2 molL 1， 0.2 molL 1 c(Y2) 0.4 molL 1， 0 c(Z) 0.4 molL 1。 答案 A 【练后归纳】 极端假设法确定各物质浓度范围 上述题目 2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

8、度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。 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 平衡状态的判断 3在一定温度下的恒容密闭容器中，投入一定量 CuO(s)和 CO(g)发生可逆反应 2CuO(s)CO(g) Cu2O(s) CO2(g)，下列情况能说明反应达到平衡状态 的是 ( ) A生成 CO的物质的量等于生成 CO2的物质的量 B容器内混合气体密度保持不变 【 精品教育资源文库 】 C容器内混合气体总压强保持不变 D容器内的 CuO浓度保持不变 解析 生成 CO的物质的量等于生成 CO2的物质的量，但是时间

9、不一定相等，故 CO正、逆反应速率不一定相 等， A 项错误；气体总质量由小到大，当保持不变时达到平衡， B 项正确；气体总物质的量始终不变，故气体压强始终不变， C项错误；氧化铜为固态，其浓度始终不变， D项错误。 答案 B 4 (2018 湖北宜昌模拟 )苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。在工业上，苯乙烯可由乙苯和 CO2催化脱氢制得： 在温度为 T1时，此反应的平衡常数 K 0.5。在 2 L 密闭容器中加入乙苯 (g)与 CO2，反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为 1.0 mol，请回答下列问题： (1)该时刻的化学反应 _(填 “ 已达到 ” 或 “ 未达到 ”)

10、 平衡状态。 (2)下列能说明乙苯与 CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是 _(填字母 )。 a v 正 (CO2) v 逆 (CO2) b c(CO2) c(CO) 0.5 mol/L c混合气体的密度不变 d CO2的体积分数保持不变 (3)若将反应改为恒压绝热条件下进行，达到平衡状态时，则乙苯的物质的量浓度_(填字母 )。 a大于 0.5 mol/L B小于 0.5 mol/L c等于 0.5 mol/L D无法确定 解析 (1)各组分的浓度均为 1.0 mol2 L 0.5 mol/L， Q 0.50.50.50.50.5 0.5 K，则该时刻反应达到平衡状态。 (2)a 项，对同一

11、物质来说，正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态； b项， c(CO2)与 c(CO)的浓度是否相等，与反应的起始量和转化率有关，所以当 c(CO2) c(CO)时不能说明已达平衡状态； c 项，在恒 容容器中，混合气体的总质量在反应过程中【 精品教育资源文库 】 始终没有变化，即密度始终没有变化，与是否达到平衡状态无关； d项，随着反应进行， CO2的体积分数逐渐减小，当 CO2 的体积分数保持 不变时，即达到平衡状态。 (3)该反应为正向吸热、气体分子数增大的反应，若维持恒压绝热，相当于在原平衡的基础上降温，同时增大容器的容积，二者对乙苯浓度的影响无法确定。 答案 (1)已达到 (2

12、)ad (3)d 【方法总结】 判断化学平衡 状态的两方法和两标志 1两方法 逆向相等、变量不变 (1)“ 逆向相等 ” ：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。 (2)“ 变量不变 ” ：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量 ，不能作为是否是平衡状态的判断依据。 2两标志 本质标志、等价标志 (1)本质标志： v(正 ) v(逆 )0 。对 于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。 (2)等价标志 全部是气体参加的非等体积反应，体系的压强、平均相对分子

13、质量不再随时间而变化。例如， N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)。 体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量 (或质量 )分数保持不变。 对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。 对于有色物质参加或生成的可逆 反应，体系的颜色不再随时间而变化。例如，2NO2(g) N2O4(g)。 体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。 绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。 考点二 化学平衡移动与等效平衡 (频数： 难度： ) 【 精品教育资源文库 】 1化学平衡的移动 平衡移动就是由一个 “ 平衡状态 不平衡状态 新平衡状态 ”

14、的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，平衡可能发生移动，如下所示： 2化学平衡移动与化学反应速率的关系 v 正 v 逆 ，平衡向 正反应方向 移动； v 正 v 逆 ，反应 达到平衡状态 ， 不发生 平衡移动 ； v 正 b c C物质 B的质量分数增大 D以上判断都错误 解析 反应达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，最终测得 A的物质的量的浓度变为原来的一半，说明减小压强，平衡没有发生移动，即 a b c，由于平衡不 发生移动，故物质 B的质量分数不变， D项符合题意。 答案 D 3 教材实验探究与考题印证 (RJ选修 4P 26实验 2 5)已知在 K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡： Cr2O27 H2O 2CrO24 2H K2Cr2O7为橙色， K2CrO4为黄色。 取两支试管各加入 5 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液，观察并记录溶液颜色的变化。 (1)一只试管加入浓 H2SO4溶液呈 _色，另一支试管加入 NaOH 溶液呈 _色， 说明 _