10化学平衡高三二轮复习原创

1化学平衡考点一：化学反应方向判断分类△H、△S利于反应自发的条件⑴△H0△S0任一条件下都能自发⑵△H0△S0任一条件下都不能自发⑶△H0△S0低温自发⑷△H0△S0高温自发例1：（1）NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的△H____0，熵变△S___0，利于反应自发进行的条件是_______（高温或低温）。（2）2NH3(g)＋CO2(g)NH2CO2NH4(s)该反应的△H____0，熵变△S___0，利于反应自发进行的条件是_______（高温或低温）。（3）A2(g)＋B2(g)2AB(g)，△H=+180kJ.mol-1。该反应的熵变△S___0。（4）2CO(g)＝2C＋O2(g)，该反应的△H______0、△S______0。考点二：化学平衡状态可逆反应是否达到化学平衡状态的技巧①“等”:V(正)=V(逆)②“定”:各组分浓度一定，含量一定③QC与K的比较：QC﹥K,V正﹤V逆平衡逆向移动QC﹤K,V正﹥V逆平衡正向移动QC=K,V正=V逆已达平衡状态例2：若在2L密闭、绝热的容器中加入2molCO2、6molH2，发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列能说明该反应已达到平衡的。若在容器中加入2molCO2、4molH2，在恒温、恒压条件下发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，下列能说明该反应已达到平衡的。（1）H2的消耗速率等于N2的生成速率的3倍（2）单位时间内生成nmolN2,同时生成2nmolNH3（3）1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成（4）N2、H2、NH3反应速率之比等于1：3：2（5））N2和H2的体积分数保持不变（6）N2和H2的转化率相等（7）混合气体的密度不变。（8）混合气体总物质的量不再变化（9）混合气体的平均相对分子质量保持不变（10）体系的温度不再发生变化（11）容器中反应的化学平衡常数不变（12）气体总压强不再变化(13)混合气体总质量不再变化在恒温、恒压条件下发生反应：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)能说明已达平衡的（在上述（7）至（9）中选）。判断技巧：变量不变（如果某物理量（速率、浓度、转化率、压强、平均密度、平均分子量、颜色、温度等）随着反应的进行是一个变量，则该物理量不变时，即可说明反应已达到平衡状态；如果该物理量始终是一个定值，则不能作为判断的依据。）考点三：化学平衡常数和转化率1.（1）化学平衡表达式书写：固体、纯液体不写入表达式例3：写出下列反应的平衡常数表达式（1）2NH3(g)＋CO2(g)NH2CO2NH4(s)（2）FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)（3）2（CaO·MgO)(s)+Si(s)Ca2SiO4(l)+2Mg(g)（4）Br2+H2OH++Br-+HBrO（5）2Fe3+＋Fe3Fe2+2（6）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)（2）影响因素①K仅与有关，与反应物和生成物的浓度无关、与压强无关、与催化剂无关。②K越大，反应进行的程度越2.转化率（达到平衡时的转化率为平衡转化率）对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)（1）表达式：反应物A的转化率为：α(A)=（2）规律①同一反应的不同反应物的转化率可能不同，当按照投入反应物时，反应物转化率相同。②相同条件下，增大某一反应物的浓度，可另一反应物的转化率，而增大浓度的反应物的转化率会例4：（1）在一密闭容器中，CO与H2O混合加热到800℃达到下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.00。若反应开始时CO和H2O的浓度分别为0.200mol·L-1和1.00mol·L-1，达到平衡时CO的转化率是__________。（2）在某温度下，2L密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，起始时CO、H2物质的量分别为2mol和6mol，3min后达到平衡，测得CO的转化率为60%，则3min内CO的平均反应速率为________。若同样条件下起始时CO物质的量为4mol，达到平衡后CH3OH为2.4mol，则起始时H2_________mol。（3）将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为________。技巧：用三段法格式可以计算物质的量、物质的量浓度、转化率、平衡常数等物理量。考点四：化学平衡的移动1.化学平衡移动的判断（1）据v(正)和v(逆)的相对大小来判断当v正v逆时，平衡向正反应方向移动当v正v逆时，平衡向逆反应方向移动当v正v逆时，平衡不发生移动（2）据Ｑc、Ｋ的相对大小来判断当Ｑc＞K时，反应达平衡，向移动；当Qc＜K时，反应达平衡，向移动；当Qc=K时，反应达到平衡。（3）根据勒夏特列原理来判断内容：若改变影响化学平衡的一个因素（如温度、压强、浓度），平衡将向能减弱这种改变的方向移动。规律：某一物理量（如温度、压强、浓度）新平衡介于瞬间和原平衡之间。特例：如果平衡常数表达式只有反应中单侧的物质，则某一物理量（如温度、压强、浓度）新平衡时与原平衡相等。技巧之一：等效平衡思想例5：某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＜0，下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。请填空：⑴t2时可能采取的措施为________________。⑵t3时可能采取的措施为________________。⑶t5时可能采取的措施为________________。⑷X的转化率最大时间段为_____________。例6：在一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)△H0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图。下列说法正确的是（）A．0～t2时，v正v逆B．t2时刻改变的条件可能是加催化剂C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ=ⅡD．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数IⅡ例7：已知可逆反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，其温度与平衡常数K的关系如下表：⑴写出该反应的平衡常数表达式____________________。⑵若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件再达平衡后，请判断：①升高温度，混合气体的平均相对分子质量_________(填“增大、减小或不变”)；②充入氦气，平衡_________（填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”）；③充入CO2并重新平衡后，混合气体的密度__________(填“增大、减小或不变”)。⑶该反应的逆反应速率随时间变化情况如右图所示。①从右图可知，在t1时改变了某种反应条件，使平衡发生移动，反应在t2时达到平衡，改变的条件可能是_______(选填编号)。a．升高温度b．增大CO2的浓度c．减小CO2的浓度d．使用催化剂②如果在t3时增加CO2的量，t4时反应又处于新平衡状态，请在上图画出t3~t5时间段的v逆变化曲线。③下列不能作为判断该反应达到平衡状态的依据是(选填编号)。a．v正(CO2)＝v逆(CO)b．容器内气体总压强不再变化c．容器内气体质量不再变化d．混合气体中碳元素的质量分数不再变化例8：在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得合成甲醇的反应达到平衡时的有关数据如下表：[CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-116kJ.mol-1]容器甲乙丙反应物投入量1molCO、2molH21molCH3OH2molCH3OHCH3OH的浓度（mol.L-1）c1c2c3反应能量变化放出akJ吸收bkJ吸收bkJ体系压强（Pa）P1P2P3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是_______________。A.2c1c3B.a+b=116C.2P2P3D.α1+α31例9：已知反应COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH。当反应在一密闭的容器中达到平衡时，其它条件不变时，采取下列某一措施：①升温；②减压；③恒容通入惰性气体；④恒压通入惰性气体；⑤加催化剂；⑥再加入COCl2。T(K)9381173K1.472.15Ov逆t1t2t3t4t/st54⑴可以使平衡向正反应方向移动的是______________。⑵可以使COCl2的转化率增加的是_______________。⑶可以使反应平衡混合气(不考虑稀有气体影响)的平均相对分子质量减少的是______。例10：Ⅰ是恒压密闭容器，Ⅱ是恒容密闭容器。其它条件相同时，在Ⅰ、Ⅱ中分别加入3molZ，起始时容器体积均为VL，发生反应并达到平衡(X、Y状态未知)：3X(?)＋2Y(?)3Z(g)。下列说法一定正确的是（）A．若X、Y均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：Ⅰ＞ⅡB．若X、Y不均为气态，则平衡时X物质的量：Ⅰ＞ⅡC．若X、Y均为气态，则从起始到平衡所需时间：ⅠⅡD．若X为固态，Y为气态，达平衡后若在Ⅱ中再加入1molZ，则新平衡时Z的体积分数变大考点六：化学图像题例11：在容积一定．．．．的密闭容器中，可逆反应：A2(g)+B2(g)xC(g)符合下列图Ⅰ所示关系，由此推断对图Ⅱ的正确说法是（）A．P3P4，Y轴表示A2的转化率B．P3P4，Y轴表示A2的浓度C．P3P4，Y轴表示混合气体的密度D．P3P4，Y轴表示混合气体的平均摩尔质量例12：向一定体积的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各组分物质的量浓度随时间变化如图（Ⅰ）所示，其中t0~t1阶段c（B）未画出。图（Ⅱ）为t2时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、压强、温度、催化剂中的一个条件，其中t3~t4阶段为使用催化剂。请回答下列问题：（1）若t1=10min，则t0~t1阶段以C物质的浓度变化表示的反应速率为。（2）t4~t5阶段改变的条件为，B的起始物质的量浓度为mol·L-1。（3）t5~t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.1mol，而此过程中的热效应为akJ热量，写出此温度下该反应的热化学方程式_____________________。例13：（1）2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H=△H=-746.5KJ/mol在t2时刻，将容器迅速压缩到原容积的1/2，在其它条件不变的情况下，t3时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t2－t3－t4时段，正反应速率的变化曲线ⅠⅡⅠ5（1）最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)常温下，在恒压密闭容器中上述反应达到平衡后，在其他条件不变时，通入2molN2，请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。（3）若将BaSO4与焦炭置于某恒温、恒容的密闭容器中发生BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)，在t1时刻达到平衡，其速率与时间图像如图所示，若在t2时刻增加CO浓度，至t3时刻建立新平衡，请画出t2-t3时刻v逆与t的图像（4）2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)恒温恒容时，反应④中NO、CO按一定比例投料，反应过程中CO浓度随时间的变化关系如图3所示，请在同一图中绘出N2浓度随时间的变化曲线。例14：CO是现代化工生产的基础原料，下列有关问题都和CO的使用有关。(1)人们利用CO能与金属镍反应，生成四羰基镍，然后将四羰基镍分解从而实现镍的提纯，最后可以得到纯度达99.9%的高纯镍。具体反应为：(2)工业上可利用CO生产乙醇：(3)—定条件下，H2、CO