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1、化学 课标版,第21讲 化学平衡状态和平衡移动,考点一 可逆反应与化学平衡状态 1.可逆反应 (1)概念 在 相同 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 a.二同:相同条件下;正逆反应同时进行。 b.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 用“ ”连接。,2.化学平衡状态 (1)概念 在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应体系中 所有参加反应的物质的 质量 或 浓度 保持恒定的状态。 (2)化学平衡的建立,(3)平衡特点,1.判断正误,正确的画“”,错误的画
2、“”。 (1)2H2O 2H2+O2为可逆反应 ( ) (2)二次电池充、放电过程中发生的反应为可逆反应 ( ) (3)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 ( ) (4)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变( ) (5)一定条件下,v正(N2)=v逆(NH3)时,合成氨反应达到平衡状态 ( ),答案 (1) (2) (3) (4) (5),2.反应2SO2+O2 2SO3,在一定温度下,将0.02 mol SO2和0.01 mol O2通入1 L密闭容器中,依据反应进行阶段,填空:,答案 最大 最大 0 0 减小 减小 增大 增大 v(逆) 不变 0.02 0
3、,1.(2016上海单科,10,3分)一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化 的示意图如下,其中 和 代表不同元素的原子。 关于此反应说法错误的是 ( ) A.一定属于吸热反应 B.一定属于可逆反应 C.一定属于氧化还原反应 D.一定属于分解反应,题组一 可逆反应的特点及应用,答案 A 由图示可知该反应是一种反应物分解生成两种生成物,其中 一种生成物为单质,故该反应一定是分解反应和氧化还原反应;由反应 后图示知反应物和生成物共存,故一定属于可逆反应。,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0.2 mol
4、L-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是 ( ) A.SO2为0.4 molL-1,O2为0.2 molL-1 B.SO2为0.25 molL-1 C.SO3为0.4 molL-1 D.SO2、SO3均为0.15 molL-1,答案 B SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡, SO2和O2的浓度变化分别为0.2 molL-1、0.1 molL-1,需要消耗三氧化硫 的浓度为0.2 molL-1,由于该反应为可逆反应,实际变化浓度应小于三氧 化硫的原有浓度0.2 molL-1,所以达到平衡时SO2的浓度小于0.4 molL-1,
5、O2的浓度小于0.2 molL-1,故A错误;SO2的浓度增大,说明反应向逆反应 方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度变化为0.2 molL-1,实际 变化为0.05 molL-1,故B正确;SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向 进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度变化为0.2 molL-1, 实际变化应小于该值,故C错误;反应物、生成物的浓度不可能同时减 小,故D错误。,方法技巧 判断可逆反应中各物质浓度取值范围的方法极值法 假设反应物全部转化为生成物,可得反应物浓度的极小值和生成物浓度 的极大值;假设生成物全部转化为反应物,可得反应物浓度的极大值和 生成物
6、浓度的极小值。注意:可逆反应中反应物转化率小于100%,故各 物质浓度不能等于极值。,3.在恒容密闭容器中,可以作为2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)达到平衡状 态标志的是 ( ) 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO 混合气体的颜色不再改变 混合气体的密度不再改变 混合气体的平均相对分子质量不再改变 混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定 混合气体的总压强保持恒定 A. B. C. D.,题组二 化学平衡状态的判断,答案 A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,证明正、 逆
7、反应速率相等,反应达到平衡,正确;O2和NO均为正反应产物,不能 证明反应达到平衡,错误;混合气体的颜色不再改变,证明NO2的浓度 不随时间的变化而变化,证明反应达到了平衡,正确;化学反应前后质 量是守恒的,容器容积不变,混合气体的密度为一定值,错误;化学反应 前后物质的量变化,质量守恒,所以混合气体的平均相对分子质量不再 变化即可证明反应达到了平衡状态,正确;NO和O2均为正反应产物,二 者物质的量之比保持恒定,不能作为反应达到平衡的依据,错误;混合 气体的总压强不再改变,证明生成物和反应物的物质的量不再变化,反 应达到平衡,正确。,4.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,进行如下可逆反应:
8、A(s)+2B(g) C(g)+D(g),下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是 ( ) 混合气体的密度不再变化时 容器内气体的压强不再变化时 混合气体的总物质的量不再变化时 B的物质的量浓度不再变化时 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 v正(B)=2v逆(C) A. B. C. D.只有,答案 A A呈固态,反应正向进行时气体质量增大,逆向进行时气体 质量减小,混合气体密度不变时达到平衡状态,故正确;该反应前后 气体体积不变,所以压强不变时不一定平衡,故错误;该反应前后气 体物质的量不变,故错误;B的物质的量浓度不变,说明达到平衡状 态,故正确;混合气体的平均相对分子质量不再改变,说
9、明气体的质 量不变,反应达到平衡状态,故正确;v正(B)=2v逆(C)时,正、逆反应速 率相等,故正确。,方法技巧 可逆反应达到平衡的标志 1.本质标志:v(正)=v(逆);,2.等价标志:反应过程中的“可变量”不变,如体系中各组分的含量不再 改变。,考点二 化学平衡的移动 1.化学平衡的移动与反应速率的关系 (1)v正 v逆,平衡向正反应方向移动。 (2)v正 = v逆,平衡不移动。 (3)v正 v逆,平衡向逆反应方向移动。,2.借助图像,分析影响化学平衡的因素,3.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、浓度),平衡将向着 能够 减弱 这种改变的方向移动。,4.转化率
10、转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之 比,用来表示反应限度。对于反应:aA+bB cC+dD,反应物A的转化 率可以表示为: (A)= 100%,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)升高温度,化学平衡一定发生移动 ( ) (2)反应2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g) H0,其他条 件不变,使用高效催化剂,氮氧化物的转化率增大 ( ) (3)对于H2(g)+I2(g) 2HI(g),无论恒温恒容,还是恒温恒压,充入稀有气 体,平衡均不移动 ( ) (4)只要v正增大,平衡一定正向移动 ( ) (5)平衡正向移动时,反应物浓
11、度一定减小 ( ),答案 (1) (2) (3) (4) (5),2.对于一定条件下的可逆反应: 甲:A(g)+B(g) C(g) H0 达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题: (1)升温,平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”,下 同)甲 ;乙 ;丙 。混合气体的平均相对分子质 量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”,下同)甲 ;乙 ;丙 。 (2)加压,平衡移动方向分别为甲 ;乙 ;丙 。混 合气体的平均相对分子质量变化分别为甲 ;乙 ;丙,。,答案 (1)向左 向左 向右 减小 减小 不变 (2)向右 不移动 不移动 增大 不变 不变,3.已知一定条件下:A(g)
12、+B(g) C(g) H0,在反应过程中,反应速率 的变化如图所示,请根据速率的变化回答采取的措施。 t1 ;t2 ;t3 ;t4 。,答案 增大c(A)或c(B) 加入催化剂 降低温度 增大压强,1.下列可逆反应达到平衡后,增大压强同时升高温度,平衡一定向右移动 的是 ( ) A.2AB(g) A2(g)+B2(g) H0 B.A2(g)+3B2(g) 2AB3(g) H0 D.2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) H0,题组一 化学平衡移动的影响因素,答案 A A项,增大压强平衡不移动,升高温度平衡向右移动,故正确;B 项,增大压强平衡向右移动,升高温度平衡向左移动,最后结果不确定;
13、C 项,增大压强平衡向左移动,升高温度平衡向右移动,结果也不确定;D项, 增大压强平衡不移动,升高温度平衡向左移动,故不正确。,2.在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s) 2CO(g) H0,达到平 衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化: (1)增加C的量,平衡 ,c(CO) 。 (2)减小密闭容器容积,保持温度不变,则平衡 ,c(CO2) 。 (3)通入N2,保持密闭容器容积和温度不变,则平衡 ,c(CO2) 。 (4)保持密闭容器容积不变,升高温度,则平衡 ,c(CO) 。,答案 (1)不移动 不变 (2)逆向移动 增大 (3)不移动 不变 (4)正向移动 增大,解析
14、 (1)C为固体,增加C,其浓度并不变,平衡不发生移动;(2)减小容器 容积,相当于增大压强,平衡向气态物质化学计量数减小的方向移动;(3) 通入的N2不参加反应,并且密闭容器容积和温度不变时,各物质的浓度 保持不变,平衡不发生移动;(4)其他条件相同,升高温度,平衡向吸热反应 方向移动。,3.COCl2(g) CO(g)+Cl2(g) H0,当反应达到平衡时,下列措施: 升温 恒容通入惰性气体 增加CO浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是 ( ) A. B. C. D.,题组二 外界条件对转化率的影响,答案 B 该反应正向为气体体积增大的吸热反应,所以升温和减压
15、均 可以促使平衡正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。恒容通入惰 性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度,将导致平衡逆向 移动。,4.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) H0 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,答案 B 该可逆反应是一个气体体积在反应前后不发生改变的反应, 增加压强,平衡不移动,CO的转化率不变,A项错误;该可逆反应的正反应 是放热反应,降温可使平衡正向移动,CO的转化率提高,B项正确;增大
16、 CO的浓度,H2O(g)的转化率提高,CO的转化率降低,C项错误;催化剂不 影响化学平衡,对反应物的转化率不产生影响,D项错误。 方法技巧 提高反应物平衡转化率的措施 (1)对于吸热反应,升温能提高转化率;对于放热反应,降温能提高转化率。 (2)对于气体体积减小的反应,增大压强能提高转化率;对于气体体积增 大的反应,减小压强能提高转化率。 (3)对于A(g)+B(g) 2C(g),增大c(A)能提高B的转化率。,5.可逆反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)在t1时刻达到平衡状态。当增大平衡 体系压强(减小容器容积)时,下列有关正、逆反应速率(v)随时间变化的 图像正确的是 ( ),题组三 化
17、学反应速率与化学平衡的综合应用,答案 A 因反应后气体体积减小,则达到平衡状态后,增大平衡体系的 压强,正、逆反应速率均增大,由于平衡正向移动,故v(正)v(逆)。,6.(2016江苏单科,15,4分)一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容 器中反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是 ( ),A.该反应的正反应放热 B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大 C.达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍 D.达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大,答案 AD 将容器中c(CH3OH)=0.10 molL-1等效转移至左边的反应 物,相当于c(H2)=0.20 molL-1,c(CO)=0.10 molL-1。A项,容器中相对于 容器中,温度升高,平衡左移,则逆反应为吸热反应,正反应放热,正确;B 项,容器中相对于容器中,压强增大,平衡右移,则容器中反应物转 化率大,错误;C项,容器相对于容器,温度升高,压强减小,平衡左移, 达平衡时,容器中c(H2)小于容器中c(H2)的两倍,错误;D项,容器中 比容器中温度高,反应速率快,正确。,