高考化学第一轮复习讲与练九化学平衡以及影响因素旧人教doc.docx

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第十五讲化学平衡及其影响因素（第一课时）

一、要点精讲

1、可逆反应的反应。

如：

。

不可逆反应的反应。

如：

1．化学平衡的研究对象是

2．化学平衡状态

化学平衡状态特征有

4．可逆反应到达平衡状态的标志

⑴本质标志通常有三种：

①

②

③

⑵其他标志：

①各组分的物质的量、、不随时间的改变而改变；②对于有颜色气体参加的反应，混合气体不随时间改变而改变；③恒温、恒容时，对于反应前后气体总体积不等的反应，不再改变、混合气体的不再改变；④恒温、恒压时，对于反应前后气体总体积不等的反应，不再改变、混合气体的不再改变；⑤对于吸热或放热反应，绝热体系的不随时间的改变而改变；等等。

5．化学平衡的移动：

已达平衡的可逆反应，由于的改变，原平衡被，各组成，使其在恒定的情况下建立起。

这种由原条件下的向新条件下的的转化过程，称为化学平衡的移动。

⑴导致化学平衡移动的原因：

。

⑵平衡移动方向的判断：

①外界条件改变导致，原平衡正向移动；②外界条件改变导致，原平衡逆向移动；③外界条件改变导致v（正）、v（逆）变化，但变化的，变化过程中始终保持，平衡不移动。

1．影响化学平衡的外界条件：

对于某一可逆反应mA（气）+nB（气）

pC（气）+qD（气）达平衡时，条件变化与速率、平衡移动的关系可归纳如下：

条件变化

反应特征

化学反应速率

υ正与υ逆的关系

平衡移动的方向

备注

υ正

υ逆

增大A

浓度

可逆反应

①固态物质的增加或减小,对平衡移动影响

②生产中一般采用增大廉价原料浓度提高价原料利用率

增大C

浓度

减小A

浓度

可逆反应

减小C

浓度

增大压强

m+n=p+q

①恒温下,增容等于压,否

则反之

②恒温恒容下,加入惰性气体,平衡移动

③恒温恒压下,加入惰性气体,平衡向气体总体积的方向移动

m+n>p+q

逆

m+n

减小压强

m+n=p+q

m+n>p+q

m+n

升高温度

△H<0

①温度的变化对反应速率一定影响

②改变温度,反应物的转化率一定升高（或降低）,生成物的含量增大（或降低）

△H>0

降低温度

△H<0

△H>0

正催化剂

任何反应

使用催化剂使化学平衡发生移动,但可到达平衡的时间

负催化剂

7．勒沙特列原理：

二、典型例题

【例1】在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是（）【答案】C

A.单位时间内生成nmol的A2同时生成nmolAB。



B.容器内的总压强不随时间变化

C.单位时间内生成2nmol的AB，同时生成nmol的B2。



D.单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2。

A．②⑤⑦B．①③④⑥⑧C．只有③D．只有⑤

【例2】（06盐城三模）甲醇是重要的基础化工原料又是一种新型的燃料，制取甲醇传统法

是采用CuO～ZnO/γ-Al2O3催化剂，合成反应为：

CO＋2H2

CH3OH　，工艺中一些参数如下图；目前正在开发的新法　2CH4＋O2

2CH3OH，下列有关新法和旧法的说法正确的是　AC　

A．旧法生产中，由图知CO与H2合成甲醇的

反应属于放热反应

B．旧法生产中，选择合适的催化剂时，可推测高压法合成比低压法合成更有发展优势　

C．新法与旧法相比，原料丰富并可直接从天然气中获得

D．新法生产中，需控制V（CH4）/V（O2）＝9︰1，目的是提高空气中氧气的转化率

【例3】100℃时，将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：

N2O4（g）

2NO2（g）。

下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是：

①烧瓶内气体的颜色不再加深，②N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2，③NO2的生成速率与NO2消耗速率相等，④NO2的物质的量浓度不变，⑤烧瓶内气体的质量不再变化，⑥烧瓶内气体的压强不再变化，⑦烧瓶内气体的密度不再变化，⑧烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化。

A．②⑤⑦B．①③④⑥⑧C．只有③D．只有⑤

【例4】化工生产在遵循科学原理、实现某个化学反应的基础上，必须考虑综合经济效益，最大限度的降低成本，提高劳动生产率，保护生态环境。

以下是对合成氨工业和硫酸工业的综合经济效益的考虑：

① 合成氨工业应采用尽可能高的压强以提高反应物的转化率，② 考虑到反应速率和催化剂的催化活性，合成氨反应和二氧化硫的催化氧化一般都选择在500℃ 左右的温度下进行，③ 合成氨工业中从平衡混合物里分离出的氮气和氢气应循环使用，④ 合成氨工业中的原料气之一氢气常采用电解水的方法制取，⑤ 两工业中均应考虑充分利用反应本身放出的热量，⑥ 硫酸工业中为节约成本，从沸腾炉中出来的炉气应直接进入吸收塔，⑦ 硫酸工业中应用98.3％的浓硫酸吸收三氧化硫，⑧ 硫酸工业的尾气应使用氢氧化钠溶液吸收。

其中合理的是

A．②⑤⑥⑦B．①④⑥⑧C．③④⑦⑧D．②③⑤⑦

三、当堂反馈

1．对于某一已经建立平衡的可逆反应，当条件改变或采取某些措施时使平衡向正反应方向移动，以下叙述正确的是：

①生成物的质量分数一定增大，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，⑥一定使用催化剂。

A．①②③B．②④⑤C．③④⑤D．②⑤

2．在一密闭容器中进行反应：

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）。

已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。

当反应达平衡时，可能存在的数据是

A．SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/LB．SO2为0.25mol/L

C．SO3为0.4mol/LD．SO2、SO3均为0.15mol/L

3．在密闭容器中，进行下列反应2A（ｇ）＋B（ｇ）＋C（ｓ）

D（ｇ）＋Ｅ（ｇ）；ΔH＞0。

达到平衡后，下列说法中正确的是

A．若恒温定容情况下，充入一些稀有气体压强增大，但平衡不移动

B．若恒温定压条件下，加入C（s），则B的转化率将增大

C．若定容升温，在新平衡体系中A的质量分数将减小

D．在温度、压强和容积都相同时，在另一密闭容器中加入2molA、1molB、1molC，

平衡时两个容器中D和E的浓度分别相等

4．把氮气和氢气以1∶1的物质的量比混匀后分成四等份，分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中（容器容积固定），在保持相同温度的条件下，四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态。

分析表中实验数据后回答下列问题（用A、B、C、D填空）

容器代号

A

B

C

D

平

衡

时

M（混合物）

16

17

N2的转化率

20％

H2的转化率

30％

⑴都达到平衡时，容器中NH3的物质的量所占的比例最大；⑵四个容器的压强由大到小的顺序为；⑶达到平衡时所需时间最长的容器是。

例题：

1．A2．D3．B

当堂反馈：

1．D2．B3．AC4．⑴A⑵P（A）＞P（D）＞P（B）＞P（C）⑶C

课后习题（测试时间45分钟测试分值100分）

1．恒温、恒压下，amolA和bmolB在一个容积可变的容器中发生如下反应：

A（g）+2B（g）

2C（g），一段时间后达到平衡，生成nmolC。

则下列说法中正确的是

A．物质A、B的转化率之比为a∶b

B．起始时刻和达平衡后容器中的压强比为（a＋b）∶（a＋b－

）

C．若起始时放入2amolA和2bmolB，则达平衡时生成2nmolC

D．当v正（A）＝2v逆（B）时，可确定反应达平衡

2．在固定体积的密闭容器中进行下列反应：

A（s）+2B（g）

C（g）+D（g），恒温下，当下列物理量不再变化时，表明上述反应已达平衡的是

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．反应速率：

v（B）＝2v（C）

3．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

4．已知某可逆反应在密闭容器中进行

A（ｇ）＋2B（ｇ）

C（ｇ）＋D（ｓ）；ΔH＜0。

图中曲线a代

表一定条件下该反应的过程。

若使a曲线变为b曲线，可

采取的措施是

A．增大A的浓度B．缩小容器的容积

C．加入催化剂D．升高温度

5．密闭容器中，反应xA（g）＋yB（g）

zC（g），达平衡时，A的浓度为0.5mol/L，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，达到平衡时A的浓度降为0.3mol/L。

下列判断正确的是

A．x＋y＜zB．平衡向正反应方向移动

C．B的转化率降低D．C的体积分数增大

6．某恒温恒容容器中，建立如下平衡：

2A（g）

B（g），在相同条件下，若分别向容器中通入一定量的A气体或B气体，重新达到平衡后，容器内A的体积分数比原平衡时

A．都增大B．都减小

C．前者增大后者减小D．前者减小后者增大

7．恒温下，aX（g）

bY（g）+cZ（g）反应达到平衡，把容器体积压缩到原来的1/2，且达到新平衡时，X的物质的量浓度从0.1mol/L增大到0.19mol/L，下列判断正确的是

A．a＞b＋cB．a＜b＋cC．a＝b＋cD．a＝b＝c

8．在一密闭容器中有如下反应：

aX（g）＋bY（g）

nW（g）；ΔH＝Q某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图：

其中，ω（W）表示W在反应混合物中的百分含量，t表示反应时间。

其它条件不变时，下列分析可能正确的是

A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1，a＋b＜n

B．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2，Q＜0

C．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2，n＜a＋b

D．图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且1使用的催化剂效果好

9．已知某温度下：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）；△H＝－92.4kJ/mol。

恒温、恒容且容积相同的两个密闭容器A、B，A中通入1molN2、3molH2，B中通入0.5molN2、1.5molH2，反应一段时间后，A、B中均达到平衡状态。

下列判断正确的是

A．A中吸热92.4kJB．B中放热46.2kJ

C．A中热量变化值大于B中的2倍D．A中热量变化值等于B中的2倍

10．在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：

2NO2

N2O4，此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%，若再充入1molN2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是

A．x＞yB．x＜yC．x＝yD．不能确定

11．对于反应xA（g）＋yB（g）

pC（g）＋qD（g）压强与温度对C的

质量分数的影响如图所示：

⑴若m、n表示不同温度，则mn，正反应为反应（填“放热”、“吸热”）；⑵若m、n表示不同压强，则mn，（x＋y）（p＋q）（填＜、＞、＝）；⑶b曲线的OG段比a曲线的OH段陡的原因是：

；⑷a曲线的HE段高于b曲线的GF段的原因是：

。

12．将4molSO3气体和4molNO置于2L容器中，一定条件下发生如下可逆反应（不考虑NO2和N2O4之间的相互转化）：

2SO3（g）

2SO2+O2、2NO+O2

2NO2。

⑴当上述系统达到平衡时，O2和NO2的物质的量分别为n（O2）=0.1mol、n（NO2）=3.6mol，则此时SO3气体的物质的量为；⑵当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是SO3和，或NO和（填它们的分子式）；⑶在其它条件不变的情况下，若改为起始时在1L容器中充入2molNO2和2molSO2，则上述两反应达到平衡时，c（SO2）平=mol/L。

13．在763K，3.04×104Pa时，用CO和H2作为原料合成CH3OH，存在下列平衡：

m

a

y

1

0.25

2

0.45

3

19.35%

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）。

当原料中H2和CO的比例不同时，对CO的转化率及平衡混合物中CH3OH的体积分数都有影响。

⑴设H2和CO的起始物质的量之比为m，平衡时CO的转化率为a，平衡混合物中CH3OH的体积分数为y，试推断m、n、y三者的相互关系，并以y＝f（a，m）的函数表达式表示出来；⑵将下表已知数据代入你导出的表达式中进行计算，把结果填入有关的表格中：

⑶根据上表数据，判断用CO和H2合成CH3OH时，CO和H2的最佳体积比是多少？

并简述选出依据。

课后练习：

1．C2．BC3．D4．C5．C6．C7．A8．AB9．C10．A

11．⑴＜放热⑵＜＜⑶因为OG段表示的温度、压强均高于OH段，所以反应速快，到达平衡所需的时间少，故b曲线的OG段比a曲线的OH段陡⑷HE段相对于GF段是在低温、低压条件下到达的平衡，因为该可逆反应正反应是放热、体积增大的反应，故降温、减压，平衡向正反应方向移动，C的含量增大，故a曲线的HE段高于b曲线的GF段

12．⑴0.2mol⑵SO2、NO2⑶1.9

m

a

y

1

16.67%

2

21.43%

3

0.56

13．⑴　y＝

　　　　　　⑵

⑶　分析上表数据不难看出，当m＝2时，CO的转

化率较高，而这时平衡混合气中CH3OH的体积分数

最高。

故最佳比为：

V（H2）∶V（CO）＝2∶1

第十五讲化学平衡及其影响因素（第二课时）

一、要点精讲

1、合成氨工业

（1）选择适宜温度：

根据N2+3H22NH3+Q这一反应的特点，运用和

的理论来选择适宜条件。

该反应为可逆、体积减小、正反应为放热等特点。

（2）选择适宜的压强：

为何强调适宜？

压强越大、有利于NH3的合成，但压强太大，所需大，材料强度，设备制造要求，成本，选择2×107~5×107Pa压强

（3）选择适宜催化剂是因为

合成氨的适宜条件为：

。

同时不断将氨分离出来，并将原料气循环使用。

⑶合成氨工业简述

①原料气的、净化和；②氨的合成以及原料气的利用；③氨的。

（4）、合成氨工业的发展前景

①德国化学家哈伯于1913年实现了合成氨的工业化生产。

②合成氨的条件将随科技进步、动力、材料、设备等条件的改善而改变。

③研究新型催化剂，在较低的温度下合成氨。

2、化学平衡中的常用方法

（1）“始、转、平”三段分析法

mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g）

起始量ab00

变化量xnx/mpx/mqx/m

平衡量a-xb-nx/mpx/mqx/m

（2）差量法（△V、△n）

若定温、定容，已知平衡前后压强变化，由理想气体状态方程PV=nRT推知

P（始）/P（平）=n（始）/n（平），从而求出平衡前后物质的量的差量（△n）

若定温、定压，已知平衡前后密度变化，由理想气体状态方程PV=nRT推知气体的密度与摩尔质量成正比，由于前后气体总质量不变，即ρ（始）/ρ（平）=n（平）/n（始），从而求出平衡前后物质的量的差量（△n）。

（3）．混合气体平均式量（M）的计算

①若反应物、生成物均为气体，根据M=m/n,平衡移动前后，混合气体总质量不变，若平衡向气体体积增大的方向移动，混合气体平均式量变小；若平衡向气体体积减小的方向移动，混合气体平均式量则变大。

②若反应物或生成物中有非气态物质，则混合气体平均式量可能不变、变小或变大。

例如，在密闭容器中进行可逆反应：

C（S）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）若压缩容器的体积，混合气体的平均式量如何变化？

解此题，可假设压缩前混合气体平均式量为M1，气体总物质的量为n,压缩后到达新平衡，消耗了xmolCO和xmolH2，同时生成了xmolC和xmolH2O，所以混和气体总物质的量减小了xmol，故压缩后到达新平衡混合气体平均式量可表示为：

M2=

=

=

∴　M2-M1=

由上式可知:

若:

①M1=12则M2=M1，到达新平衡混合气平均式量不变；

②M1>12M2>M1，到达新平衡混合气平均式量变大；

③M1<12M2

（4）．“虚拟容器”法

该法适用于在定温、定容条件下，各种反应物、或生成物、或反应物和生成物同时增大（减小）相同倍数，可虚拟一个容器，容器的体积扩大（缩小）相应的倍数，此时两容器中建立的平衡完全等效，然后将虚拟的容器压缩（扩大）至原容器大小，相当于增大（减小）压强，再根据压强对平衡移动的影响来确定转化率等的变化情况。

（5）．可逆反应“不为零”原则

该法适用于确定改变条件，平衡移动后，某些物质的浓度范围。

比如在一定温度下，将1molCO和1mol水蒸气通入密闭容器中反应：

CO+H2O

CO2+H2，达平衡后测得CO2为0.6mol,再通入4mol水蒸气,达新平衡后CO2的物质的量可能为多少?

加入水蒸气平衡右移,故新平衡时CO2的物质的量大于0.6mol,增大了水蒸气的量,提高CO的转化率,即使CO完全转化,最多生成CO21mol,根据可逆反应平衡时各物质的量“不为零”原则，所以0.6mol

二、典型例题

【例1】（06苏州二模）某密闭容器中进行如下反应：

X（g）+2Y（g）

2Z（g），若最初时只加入X、Y两种物质，要使平衡时反应物总物质的量与生成物的物质的量相等，则x、Y的初始物质的量之比

的范围应满足C

【例2】在一密闭容器中，反应aA（g）bB（g）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，达新平衡时，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的转化率减小了

C.B的质量分数增加了D.a＞b

【解析】本题旨在考查运用勒沙特列原理的技能。

恒温下，体积增大一倍，即为压强减小的过程，平衡向气体体积增大的方向移动。

已知B的浓度不是原来的

（50%），而是60%，故平衡必向生成B的方向移动。

【答案】AC

【例3】将2molH2O和2molCO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：

2H2O（g）

2H2＋O22CO＋O2

2CO2

（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是和，或和。

（填它们的分子式）

（2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n（O2）平＝amol，n（CO2）平＝bmol。

试求n（H2O）平＝。

（用含a、b的代数式表示）

【解析】

（1）题设情境中同时存在两个反应的化学平衡，涉及5种气体。

根据物质守恒可以写出3个关系式：

①H原子守恒：

2n（H2O）平+2n（H2）平=4mol

②O原子守恒：

n（H2O）平+2n（O2）平+n（CO）平+2n（CO2）平=4mol

③C原子守恒：

n（CO）平+n（CO2）平=2mol

由①可知，n（H2O）平和n（H2）平两个量是直接相关的，知其一，则知其二；由③可知，n（CO）平和n（CO2）平的关系也是如此。

若同时n（H2O）平和n（H2）平两个量，或n（CO）平和n（CO2）平两个量，实际上只相当于增加了一个已知条件。

（2）将“n（O2）平＝amol、n（CO2）平＝bmol”代入②、③，即可求n（H2O）平。

第

（2）问也可直接求解。

【答案】

（1）H2OH2，COCO2

（2）（2－2a－b）mol

三、当堂反馈

1、在温度一定时,于密闭容器中发生可逆反应:

mA（气）+nB（气）

pC（气）,达到平衡后,若将混合气体的体积压缩到原来的1/2,当再次达到平衡时,C的浓度为原平衡时C的浓度的1,9倍,则下列叙述中正确的是:

（AD）

A.平衡向逆反应方向移动B.C气体的体积分数增大

C.气体A的转化率升高D.m+n

2、已经建立化学平衡的可逆反应:

A+B

C,改变条件,使化学平衡向正反应方向移动,有关叙述中正确的是:

（B）

A.生成物的百分含量（即质量分数）一定增大

B.生成物的产量一定增大

C.反应物的转化率都增大D.反应物的百分含量都降低

3、在等温等容条件下，有反应2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g），现分别从两个途径建立平衡：

Ⅰ：

A、B的起始浓度均为2mol·L-1；Ⅱ：

C、D的起始浓度分别为2mol·L-1、6mol·L-1。

下列叙述正确的是：

（AD）

A．Ⅰ、Ⅱ两个途径最终达到平衡时，容器内混合气体中各种成分体积分数相同

B．Ⅰ、Ⅱ两个途径最终达到平衡时，容器内混合气体中各种成分体积分数不相同

C．达平衡时，Ⅰ途径反应速率V1等于Ⅱ途径反应速率V2

D．达平衡时，Ⅰ平衡混合气体的密度为Ⅱ平衡密度的1/2

4、在一定的温度下,在固定体积的密闭容器中,可逆反应A（气）+3B（气）

2C（气）达到平衡时,各物质的物质的量之比为A:

B:

C=2:

2:

1,保持温度不变,以2:

2:

1的物质的量之比再次充入A、B、C,则:

（AC）

A.平衡正向移动B.平衡不移动

C.平衡时C的体积分数增大D.平衡时C的体积分数可能变小

5、反应aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g）在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为a：

b，则：

（1）平衡时A、B的转化率之比是。

（2）达到平衡后，若升高温度，C的质量百分含量降低，则该反应的正反应为反应（填“吸热”或“放热”）

（3）若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，（a+b）与（c+d）所满足的关系是a+bc+d。

（填“>”、“<”、“=”或没关系）

（4）若设定a=2,b=1,c=3,d=2,在甲、乙、丙、丁4个容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol，C和D的物质的量均为0。

则在相同条件下达到平衡，A的转化率最大的容器是。

5、

（1）1:

1；

（2）放热；（3）>；（4）丁