重点归纳全案届高三化学一轮复习化学平衡状态考点全归纳剖析.docx

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重点归纳全案届高三化学一轮复习化学平衡状态考点全归纳剖析

专题十三化学平衡状态

[考纲要求]　1.了解可逆反应的定义。

2.理解化学平衡的定义。

3.理解影响化学平衡的因素。

考点一　可逆反应与化学平衡状态

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

①二同：

a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。

②一小：

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）化学平衡的建立

（3）平衡特点

深度思考

1．反应2H2O

2H2↑＋O2↑是否为可逆反应？

2．向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O2

2SO3，充分反应后生成SO3的物质的量______2mol（填“<”、“>”或“＝”，下同），SO2的物质的量______0mol，转化率________100%。

题组一　极端假设法解化学平衡状态题的应用

1．一定条件下，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0.1mol·L－1、0.3

mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是（　　）

A．c1∶c2＝3∶1

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3

C．X、Y的转化率不相等

D．c1的取值范围为0mol·L－1

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0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（　　）

A．Z为0.3mol·L－1B．Y2为0.4mol·L－1

C．

X2为0.2mol·L－1D．Z为0.4mol·L－1

题组二　化学平衡状态标志的判断

3．可逆反应：

2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是（　　）

①单位时间

内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2

②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO

③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态　⑤混合气体的密度不再改变的状态　⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦

C．①③④⑤D．全部

4．下列说法可以证明H2（g）＋I2（g）2HI（g）已达平衡状态的是____________（填序号）。

①单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolHI　②一个H—H键断裂的同时有

两个H—I键断裂　③百分含量w（HI）＝w（I2）　④反应速率v（H2）＝v（I2）＝

v（HI）　

⑤c（HI）∶c（H2）∶c（I2）＝2∶1∶1　⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化　

⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化　⑧条件一定，混合气体的平均相对分

子质量不再变化　⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化　⑩温度和压强一

定时，混合气体的密度不再变化

5．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X（g）Y（g）＋Z（s），以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是（　　）

A．混合气体的密度不再变化

B．反应容器中Y的质量分数不变

C．X的分解速率与Y的消耗速率相等

D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX

6．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g），当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是（　　）

A．混合气体的压强

B．混合气体的平均相对分子质量

C．A的物质的量浓度

D．气体的总物质的量

7．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是（　　）

A．体系的压强不再发生变化

B．v正（CO）＝v逆（H2O）

C．生成nmolCO的同时生成nmolH2

D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键

8．（2013·山东理综，29改编）已知N2O4（g）2NO2（g）　ΔH>0，现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。

“两审”“两标志”突破化学

平衡状态标志的判断

1．“两审”

一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：

①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。

2．“两标志”

（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

①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。

例如，N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。

②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。

③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。

④对于有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）。

⑤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。

注意　以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：

a．恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。

如2HI（g）I2（g）＋H2（g）。

b．全部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随时间而变化。

如2HI（g）I2（g）＋H2（g）。

c．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。

考点二　化学平衡的移动

1．概念

可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件（如温度、压强、浓度等）发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。

这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。

2．过程

3．化学平衡移动与化学反应速率的关系

（1）v正>v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

平衡向逆反应方向移动。

4．影响化学平衡的外界因素

（1）影响化学平衡的因素

若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：

条件的改变（其他条件不变）

化学平衡的移动

浓度

增大反应物浓度或减小生成物浓度

向正反应方向移动

减小反应物浓度或增大生成物浓度

向逆反应方向移动

压强（对有气体存在的反应）

反应前后气体分子数改变

增大压强

向气体体积减小的方向移动

减小压强

向气体体积增大的方向移动

反应前后气体分子数不变

改变压强

平衡不移动

温度

升高温度

向吸热反应方向移动

降低温度

向放热反应方向移动

催化剂

使用催化剂

平衡不移动

（2）勒夏特列原理

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。

5．几种特殊情况

（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）对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。

（3）“惰性气体”对化学平衡的影响

①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。

②恒温、恒压条件

（4）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。

深度思考

1．v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？

2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？

②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？

3．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？

4．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？

题组一　选取措施使化学平衡定向移动

1．COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g）　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：

①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是（　　）

A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥

2．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应[2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g），ΔH<0]的正、逆反应速率的影响如图所示：

（1）加催化剂对反应速率影响的图像是________（填序号，下同），平衡________移动。

（2）升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。

（3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。

（4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。

解析化学平衡移动题目的一般思路

题组二　条件改变时化学平衡移动结果的判断

3．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（　　）

①生成物的百分含量一定增加　②生成物的产量一定增加

③反应物的转化率一定增大　④反应物的浓度一定降低

⑤正反应速率一定大于逆反应速率　⑥使用了适宜的催化剂

A．②⑤B．①②C．③⑤D．④⑥

4．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（　　）

A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应

B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅

C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍

D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅

5．（2013·四川理综，13）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX（g）nY（g）　ΔH＝QkJ·mol－1。

反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：

c（Y）/mol·L－1

温度/℃

气体体积/L

1

2

4

100

1.00

0.75

0.53

200

1.20

0.90

0.63

300

1.30

1.00

0.70

下列说法正确的是（　　）

A．m>n

B．Q<0

C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少

D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动

6．某温度下，反应2A（g）B（g）（正反应为吸热反应）在密闭容器中达到平衡，平衡后c（A）/c（B）＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c（A）/c（B）＝b，下列叙述正确的是（　　）

A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a

B．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂

C．若其他条件不变，升高温度，则有a

D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有a>b

考点三　等效平衡

1．含义

在一定条件下（等温等容或等温等压），对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。

2．原理

同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。

其中平衡混合物中各物质的含量相同。

由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。

因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件（温度、浓度、压强等）完全相同，则可形成等效平衡。

深度思考

1．在等温等容条件下，可逆反应：

2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（g）　ΔH＝－Q1

kJ·mol－1（Q1>0），起始物质的量如下表所示：

序号

A

B

C

D

①

2mol

1mol

0

0

②

4mol

2mol

0

0

③

1mol

0.5mol

1.5mol

0.5mol

④

0

1mol

3mol

1mol

⑤

0

0

3mol

1mol

（1）上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？

达到平衡后，哪些量相同？

（2）达到平衡后，①放出的热量为Q2kJ，⑤吸收的热量为Q3kJ，则Q1、Q2、Q3的定量关系为________________。

归纳总结

等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质（一边倒），其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。

2．在等温等容条件下，可逆反应：

2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（s）起始物质的量如下表所示：

序号

A

B

C

D

①

2mol

1mol

0

0

②

4mol

2mol

0

0

③

1mol

0.5mol

1.5mol

0.5mol

④

0

1mol

3mol

1mol

⑤

0

0

3mol

1mol

上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？

达到平衡后，哪些量相同？

等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质（一边倒），其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。

3．在等温等压条件下，可逆反应2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（g）起始物质的量如下表所示：

序号

A

B

C

D

①

2mol

1mol

0

0

②

4mol

2mol

0

0

③

1mol

0.5mol

1.5mol

0.5mol

④

0

1mol

3mol

1mol

⑤

0

0

3mol

1mol

上述反应达到平衡后，互为等效平衡的是哪几组？

达到平衡后，哪些量相同？

题组一　等温、等容条件下等效平衡的应用

1．在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：

3A（g）＋B（g）xC（g）。

Ⅰ.将3molA和2molB在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n（A）、n（B）、n（C），平衡时C的体积分数也为a。

下列说法正确的是（　　）

A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1mol，则B的转化率将一定增大

B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，C的体积分数若大于a，可断定x>4

C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n（B）>n（A）＋3

D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n（C）＋8n（A）＝12n（B），则可判断x＝4

题组二　等温、等压条件下等效平衡的应用

2．已知：

t℃时，2H（g）＋Y（g）2I（g）　ΔH＝－196.6kJ·mol－1，t℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4molH和2molY反应，达到平衡后，Y剩余0.2mol。

若在上面的平衡体系中，再加入1mol气态的I物质，t℃时达到新的平衡，此时H物质的物质的量n（H）为（　　）

A．0.8molB．0.6molC．0.5molD．0.2mol

题组三　等温、等容，等温、等压条件下等效平衡的比较应用

3．有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。

一定温度下，在甲中加入2molN2、3molH2，反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）达到平衡时生成NH3的物质的量为mmol。

（1）相同温度下，在乙中加入4molN2、6molH2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol（从下列各项中选择，只填序号，下同）；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。

A．小于mB．等于m

C．在m～2m之间D．等于2m

E．大于2m

（2）相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入______molN2和________molH2。

等效平衡判断“四步曲”

第一步，看，观察可逆反应特点（物质状态、气体分子数），判断反应是前后等气体分子数的可逆反应还是反应前后不等气体分子数的可逆反应；第二步，挖，挖掘题目条件，区分恒温恒容和恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；第三步，倒，采用一边倒法，将起始物质转化成一边的物质；第四步，联，联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。

1．[2013·海南，15（3）]可逆反应A（g）＋B（g）C（g）＋D（g）。

判断该反应是否达到平衡的依据为__________（填正确选项前的字母）：

a．压强不随时间改变

b．气体的密度不随时间改变

c．c（A）不随时间改变

d．单位时间里生成C和D的物质的量相等

2．（2013·安徽理综，10）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为

2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）

2N2（g）＋3H2O（g）　ΔH<0

在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（　　）

A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大

B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小

C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡

D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

3．（2013·大纲全国卷，8）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的

一步反应为

CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）　ΔH＜0

反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是（　　）

A．增加压强B．降低温度

C．增大CO的浓度D．更换催化剂

4．（2013·四川理综，12）在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：

2SO2＋O2

2SO3　ΔH<0。

当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡

B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大

C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980g

D．达到平衡时，SO2的转化率为90%

5．[2013·山东理综，28（3）]CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。

CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。

该反应ΔH________0（填“>”或“<”）。

实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是_______________________________________________。

6．[2013·江苏，17

（1）]用氨水可使燃煤烟气脱硫，其原理为用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成（NH4）2SO4，化学反应为2NH3＋SO2＋H2O===（NH4）2SO3

（NH4）2SO3＋SO2＋H2O===2NH4HSO3

能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有________（填字母）。

A．增大氨水浓度

B．升高反应温度

C．使燃煤烟气与氨水充分接触

D．通入空气使HSO

转化为SO

采用上述方法脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是________（用离子方程式表示）。

7．[2013·新课标全国卷，27（3）（4）]（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：

T1、T2均大于300℃）：

下列说法正确的是____（填序号）

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为

v（CH3OH）＝

mol·L－1·min－1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时

增大

（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为____。