届高考化学二轮复习化学平衡学案汇总.docx
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届高考化学二轮复习化学平衡学案汇总
专题十八化学平衡
第一课时化学平衡的特征和标志
【复习目标】
1、掌握化学平衡的概念及特征
2、掌握化学平衡的标志
3、理解等效平衡问题
【考点、难点、热点】
一、化学平衡的概念
1.化学平衡研究的对象可逆反应。
2.化学平衡的概念:
在一定条件下的可逆反应里,逆反应和正反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
3.化学平衡的特征:
(1)“动”,即动态平衡,且v(正)=v(逆)≠0。
(2)“定”,即平衡混合物中各组分的浓度不变。
(3)“变”,即当外界条件改变时,平衡会发生移动,并逐步建立新的平衡。
4.化学平衡的建立与反应条件有关,与反应过程(正向、逆向、一次加料、多步加料)无关。
【注意】化学平衡建立的途径①由反应物开始;②由生成物开始;③由反应物、生成物开始。
二、化学平衡的标志
1、v(正)=v(逆);
2、达平衡时各组分的百分含量不变。
三、等效平衡
1.含义:
在一定条件下(定温定容或定温定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数)相同,这样的平衡分数互称为等效平衡。
2、分类
(1)定温(T)、定容(V)条件下的等效平衡
Ⅰ类:
对于一般可逆反应,在定T、定V条件下,只改变起始加入情况,如通过化学计量数比换算成平衡式同一半边物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
“值”相等。
Ⅱ类:
在定T、定V情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比与原平衡相同,两平衡等效。
“比”相同。
(2)定温(T)、定压(P)条件下的等效平衡
Ⅲ类:
在定温、定压情况下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。
“比”相同。
【典型例题】
例题1、在恒温下,密闭容器中的可逆反应:
2SO3(气)2SO2(气)+O2(气)可用来确定该反应已经达到平衡状态的是 ()
A.反应容器内,压强不随时间改变B.单位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2
C.容器内混合气体的总质量不发生变化D.单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2
解析:
因为△V≠0,所以P不变时,已达到平衡。
例题2、对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),达平衡状态的标志是()
A.压强不随时间而变B.混合气体平均分子量一定
C.生成nmolH2,同时生成2nmolHID.混合气体的颜色不再变化
解析:
混合气体的颜色不再变化,即c(I2)不再改变。
例题3、对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2molSO2和1molO2在定容的密闭容噐中进行反应,能与其建立等效平衡的是()
A.4mol、2mol、0molB.1mol、0.5mol、1mol
C.0mol、0mol、2molD.0.75mol、0.5mol、1.25mol
解析:
定T、定V,△V≠0,“值”相等时,两平衡等效。
例题4、在某一恒温、恒容的密闭容器中有如下平衡:
H2(g)+I2(g)2HI(g)。
已知H2和I2的起始浓度均为0.1mol/L,达平衡时HI浓度为0.16mol/L。
若H2和I2的浓度均变为0.2mol/L时,则平衡时H2的浓度是()
A.0.16mol/LB.0.08mol/LC.0.04mol/LD.0.02mol/L
解析:
恒温、恒容,△V=0,“比”相等,两平衡等效
H2(g)+I2(g)2HI(g)
始0.10.10
转0.080.080.16
平0.020.020.16
故:
0.1/0.2=0.02mol/L/c(H2)c(H2)=0.04mol/L
例题5、在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:
2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。
现在该容器中,维持温度不
变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。
如果a、b、c取不同的数值,它们必须
满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同。
请
填写下列空白:
(1)若a=0,a=0,则c=2;
(2)若a=0.5,b=0.25和c=1.5;
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):
a+c=2b+c/2=1。
解析:
定T、定V,△V≠0,“值”相等时,两平衡等效。
【巩固训练】
1、(03上海)可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()
A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)
2、在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时,不能表明可逆反应A(固)+2B(气)
C(气)+D(气)(正反应放热)已达到平衡状态的是()
A.混合气体的压强B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度D.反应放出的热量
3、在固定容积的密闭容器中,加入2molA,1molB,发生反应:
A(g)+B(g)2C(g)达到达到时,C的质量分数为w%,在相同条件下按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为w%的是()
A.2molCB.3molCC.4molA、2molCD.1molA、2molC
解析:
定T、定V,△V=0,“比”相等时,两平衡等效。
4、在一固定容积为1L的密闭容器中,充入1molA和1molB气体,在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)达到平衡,能建立等效平衡的是()
A.3molA和3molBB.2molA和3molC
C.6molC和2molDD.1molA、1molB、3molC、2molD
解析:
定T、定V,△V=0,“比”相等时,两平衡等效。
5、03江苏)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(气)+B(气)C(气)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为c–amol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为3amol。
(3)若开始时放入xmolA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x=2mol,y=3(1–a)mol。
平衡时,B的物质的量丁(选填一个编号)
(甲)大于2mol(乙)等于2mol(丙)小于2mol(丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是若3a<1,n(B)>2mol,若3a=1,n(B)=2mol,若3a>1,n(B)<2mol。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是a/(2–a)。
解析:
定T、定P,“比”相等时,两平衡等效。
II.若维持温度不变,在一个与
(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。
将b与
(1)小题中的a进行比较乙(选填一个编号)。
(甲)a<b(乙)a>b(丙)a=b(丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是若两者等效,a=b,但在定V、定V时,反应开始后n(g)减少,P减小,平衡左移,a>b。
【强化训练】
1、在2NO2(g)N2O4(g)的可逆反应中,下列不属于平衡状态的是()
A.反应物的转化率等于生成物的产率
B.NO2在混合气体中体积分数保持不变
C.平衡体系的颜色不再改变
D.单位时间内有1molN2O4变为NO2的同时,有2molNO2变为N2O4
2、(02广东)在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:
X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是()
A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为l:
2:
2D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ
3、恒压下向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB,发生如下反应:
3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)达到平衡时,C的体积分数为m%,若维持温度、压强不变,将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x、y的值分别为()
A.x=3,y=1B.x=4,y=1
C.x=5,y=1D.x=2,y=3
解析:
定T、定P,“比”相等时,两平衡等效。
4、恒温、恒容条件下,将1molN2和3molH2充入密闭容器中发生反应:
N2+3H22NH3,达到平衡。
下列途径能与之建立等效平衡的是()
A.2molN2和3molH2B.2molN2和6molH2
C.2mol的NH3D.0.5molN2、1.5molH2和1molNH3
解析:
定T、定V,△V≠0,“值”相等时,两平衡等效。
5、恒温、恒压条件下,将1molN2和3molH2充入密闭容器中发生反应:
N2+3H22NH3,达到平衡。
下列途径不能与之建立等效平衡的是()
A.2molN2和3molH2B.2molN2和6molH2
C.任意量的NH3D.0.5molN2、1.5molH2和1molNH3
解析:
定T、定P,“比”相等时,两平衡等效。
6、(03全国)在密闭容器里,对于反应:
2SO2+O22SO3,SO2和O2开始时分别为20mol和10mol;达平衡
后,SO2的转化率为80%。
若从SO3开始进行反应,在相同的温度下,欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则开始时SO3的物质的量及其转化率为()
A.10mol和10%B.20mol和20%C.20mol和40%D.20mol和80%
7、已知在一定温度和压强下,在VL的密闭容器内充有1molA和1molB。
保持恒温恒压,使反应A(g)+B(g)
C(g)达到平衡时,C的体积分数为40%。
欲使温度、压强在上述条件下保持不变,在密闭容器中再充入1molA和1molB,则反应达平衡时,容器的容积为10V/7L,C的体积分数为40%。
解析:
定T、定P,“比”相等时,两平衡等效。
8、(南通调研)在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行下列反应:
N2+3H2
2NH3。
已知加入1molN2和4molH2时,达到平衡后生成amolNH3。
在相同条件下,保持平衡时各组分的体积分数不变。
对下列编号①~③的状态,填写表中的空白。
已知
编号
起始状态物质的量(mol)
平衡时NH3
物质的量(mol)
N2
H2
NH3
1
4
0
a
①
1.5
6
0
1.5a
②
0
0.5
1
0.5a
③
m
g(g≥4m)
z=2(g–4m)
w=a(g–3m)
第二课时化学平衡移动原理及其应用
【复习目标】
1、理解化学平衡移动的概念
2、理解影响化学平衡移动的因素
3、掌握平衡移动原理及其应用
【复习重点】
平衡移动原理及其应用
【考点、难点、热点】
一、化学平衡的移动:
旧平衡被破坏,新平衡的建立过程。
【强调】化学平衡移动的根本原因及其移动方向的判断:
根本原因:
v正≠v逆,
①若外界条件改变,引起v正>v逆,此时正反应占优势,则平衡将向正反应方向移动;
②若外界条件改变,引起v正 ③若外界条件改变,虽引起v正和v逆的变化,但v正和v逆仍保持相等,则平衡不移动。 二、影响化学平衡的条件 1、浓度: 在其它条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度可使化学平衡向正反应方向移动;若增大生成物浓度或减小反应物浓度则化学平衡向逆反应方向移动 【注意】平衡体系中的固态和纯液态物质,其浓度可看作一个常数,不影响化学平衡的移动。 2、压强: 在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减少压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 【注意】平衡体系中的固态和液态物质的体积受压强的影响很小,不影响化学平衡的移动。 3、温度: 在其它条件不变的情况下,温度升高,会使平衡向着吸热反应方向移动;温度降低,会使平衡向着放热方向移动。 【注意】必须有气体参加,且反应前后气体总体积有变化的可逆反应,压强才影响平衡。 4、催化剂对化学平衡的移动没有影响 三、勒夏特列原理(平衡移动原理): 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向着能减弱这种改变的方向移动。 【注意】 (1)适用对象: 平衡移动原理适用于所有的动态平衡移动方向的判断。 (2)“减弱”的含义: 平衡移动后结果变化的方向不变,但程度变小。 【典型例题】 例题1、在一定条件下,H2(g)+I2(g)2HI(g)达平衡时,要使混合气体颜色加深,可以采用的方法是() A.降低温度B.升高温度C.增大压强D.减小压强 例题2、(99上海)可逆反应: 3A(g)3B(? )+C(? )(正反应为吸热反应),随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是() A.B和C可能都是固体B.B和C一定都是气体 C.若C为固体,则B一定是气体D.B和C可能都是气体 例题3、在容积相同且固定不变的四个密闭容器中,进行同样的可逆反应: 2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),起始时四个容器所在盛A、B物质的量分别是甲: A2mol,B1mol;乙: A1mol,B1mol;丙: A2mol,B2mol;丁: A1mol,B2mol。 在相同温度下建立平衡时,A或B的转化率大小关系正确的是() A.B的转化率: 甲<丙=乙<丁B.A的转化率: 甲<丙<乙<丁 C.B的转化率: 甲>丙>乙>丁D.A的转化率: 甲<乙<丙<丁 解析: 2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g) 甲21 乙11A的转化率: 甲<乙甲<丙丙<乙(相当于增压,平衡左移,转化率减小 丙22 丁12B的转化率: 甲>乙甲>丙丙<乙 例题4、一定条件下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应为放热反应)达到平衡时,体系中O2的浓度为amol/L,SO3的浓度为bmol/L,气体的压强为MPa,气体的温度为d℃。 其它条件不变而改变某一项条件,化学平衡状态与条件改变的关系分析。 (1)将平衡体系中的c(O2)增大为2amol/L,则平衡向正反应移动,使O2的物质的量浓度减小,达到新平衡时, 2a>c(O2)>a。 (2)将平衡体系中的c(SO3)减小为b/2mol/L,则平衡向正反应移动,使SO3的物质的量浓度增大,达到新平衡时, b>c(SO3)>b/2。 (3)将体系温度一次性升高到2d℃,则平衡向逆反应移动,使体系的温度降低,达到新平衡时,2d>T>d。 (4)将体系压强一次性降到M/2Pa,,则平衡向逆反应移动,使体系的压强增大,达到新平衡时,M>P>M/2。 【巩固训练】 1、对于任何一个平衡体系,采取以下措施一定会引起平衡移动的是() A.加入一种反应物B.升高温度 C.使用催化剂D.增加体系的压强 2、下列改变一定能说明化学平衡发生移动的是() A、反应混合物中各物质浓度的改变B、反应物转化率的改变 C、正逆反应速率的改变D、反应容器中压强的改变 3、对已达化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g)2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是() A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动 B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动 C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动 D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动 4、下列反应处于平衡状态时,降温或加压平衡均逆向移动的是() A.2NH3(g)N2(g)+3H2(g)(正反应为吸热反应) B.N2(g)+O2(g)2NO(g)(正反应为吸热反应) C.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)(正反应为放热反应) D.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)(正反应为放热反应) 5、(00全国)在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则() A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减少了 C.物质B的质量分数增加了D.a>b 6、可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达到平衡时,测得气体的总质量为mg,混合气体的物质的量为nmol。 当改变条件(温度或压强)使平衡向左移动,达到新的平衡时混合气体物质的量减少xmol,且m>12x,n>x。 请回答下列问题: (1)达到新的平衡时,混合气体的平均相对分子质量M=(m–12x)/(n–x)。 (2)达到新的平衡时,混合气体的平均相对分子质量的变化值ΔM=m/n–(m–12x)/(n–x)=x(12n–m)/n(n–x)。 (3)若混合气体的平均相对分子质量呈下列变化趋势,请确定m与n的关系。 ①若混合气体的平均相对分子质量增大,则有m/n>12。 ②若混合气体的平均相对分子质量不变,则有m/n=12。 ③若混合气体的平均相对分子质量减小,则有m/n<12。 解析: C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△n 12g1mol1mol1mol1mol 12xgxmol (1)M=(m–12x)/(n–x) (2)△M=m/n-(m–12x)/(n–x)=x(12n–m)/n(n–x) 【强化训练】 1、反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g),在一定温度下达到平衡,下列情况下不能使平衡发生移动的是() A.温度、压强不变时,通入SO2气体B.移走一部分NH4HS固体 C.容积不变,充入氮气D.充入氮气,保持压强不变 2、下列反应达平衡后,升高温度可使混合气体的平衡相对分子质量增大的是() A.H2(g)+I2(g)2HI(g)(正反应放热) B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应放热) C.2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)(正反应放热)? D.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)(正反应放热) 3、在某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。 保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是() A.均减半B.均加倍C.均增加1molD.均减少1mol 解析: 定T、定P,“比”相等时,两平衡等效。 A、B平衡不移动。 2A(g)+B(g)2C(g) 424 C4+12+14+1 相当于10.5+0.51平衡右移 D4-12-14-1 313 相当于212 101平衡左移 4、在一定温度下,将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),达到平衡时测得B气体的浓度为0.6mol/l,恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,重新达到平衡时,测得B气体的浓度为0.4mol/l,下列叙述中正确的是() A.a+b>c+dB.平衡向右移动 C.重新达平衡时,A气体浓度增大D.重新达平衡时,D的体积分数减小 5、完全相同的两个容器A、B,已知A装有SO2和O2各1克,B装有SO2和O2各2克,在相同温度下,反应达到平衡,设A中SO2转化率为a%,B中SO2转化率为b%,则A、B两个容器中SO2的转化率关系是() A.a%>b%B.a%=b%C.a% 6、(03辽宁大综合)恒温恒压下,在容积可变的器皿中,反应2NO2(g)) N2O4(g)达到平衡后,再向容器内通入一定量NO2,又达到平衡时,N2O4的体积分数() A.不变B.增大C.减小D.无法判断 7、(2003全国·春)反应: A(气)+3B(气)2C(气)(正反应放热)达平衡后,将气体混和物的温度降低,下列叙述中正确的是() A.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动 B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动 C.正反应速率和逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动 D.正反应速率和逆反应速率变小,平衡向逆反应方向移动 8、有两个密闭容器A和B,A容器有一个移动的活塞能使容器内 保持恒压,B容器能保持恒容。 起始时向这两个容器中分别充入 等量的体积比为2: 1的SO2和O2的混合气体,并使A和B的容积 相等(如图所示),在保持400℃的条件下使之发生反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),填空: (1)达到平衡时,所需时间A容器比B容器短,A容器中SO2的转化率比B容器大。 (2)达到 (1)所述平衡后,若向两容器中通入数量不多的等量Ar气,A中化学平衡逆向移动,B中化学平衡不移动(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。 (3)达到 (1)所述平衡后,若向两容器中通入等量的原反应气体,达到新平衡时,A中SO3的百分含量不变,B容器中SO3的百分含量增大(填“增大”、“减小
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