【新高考】化学平衡【精编讲义+答案】

第三节化学平衡知识点清单一、可逆反应与不可逆反应1、可逆过程（1）可逆过程当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都。（2）表述：约定采用“”来代替反应式中原来用的“”，把从左向右的过程称作；由右向左的反应称作。如溶解、结晶过程可表示为2、可逆反应与不可逆反应（1）可逆反应在下，既能向同时又能的反应。（2）不可逆反应在一定条件下，几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略。如Ag++Cl-=AgCl↓二、化学平衡的建立1、化学平衡的建立以CO+H2O(g)CO2+H2反应为例。在一定条件下，将0.01molCO和0.01molH2O(g)通入1L密闭容器中，开始反应：（1）反应刚开始时：反应物的浓度，正反应速率。生成物的浓度为，逆反应速率为。（2）反应进行中：反应物的浓度，正反应速率。生成物的浓度，逆反应速率。（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率，此时，反应物的浓度，生成物的浓度也。如图所示。2、化学平衡状态（1）定义：（2）特征：①逆：等：②动：催化剂高温v0时间tt1v(正)v(逆)③定：④变：（3）特点：化学平衡的建立与建立的途径无关思考：1、相同条件（温度、浓度、压强等）时，一个反应分别从正反应开始，与从逆反应开始，最终所达到的平衡状态是否相同？答案：相同，因为化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。（4）达到平衡的标志：以mA(g)+nB(g)pC(g)为例直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等：A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。②各物质的百分含量保持不变。间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+n≠p）②各物质的浓度不随时间的改变而改变。③各物质的物质的量不随时间的改变而改变。④各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。（5）对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。可能的情况举例是否能判断已达平衡1、混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的量的分数一定②各物质的质量或各物质的质量分数一定③各气体的体积或体积分数一定④总体积、总压强、总物质的量一定2、正、逆反应速率的关①单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA系②单位时间内消耗了nmolB，同时消耗了pmolC③v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q④单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD3、压强①其他条件不变，m+n≠p+q时，总压强一定②其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定4、平均相对分子质量M①当m+n≠p+q时，M一定②当m+n=p+q时，M一定5、温度其他条件一定时，体系温度一定6、体系密度其他条件一定时，密度一定7、其他组成成分有颜色时，体系颜色不再变化三、浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响1、浓度对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度，正反应速率加快，平衡向正反应方向移动，增大生成物浓度，逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动。2、压强对化学平衡的影响（1）其他条件不变时，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强；平衡向气体体积增大的方向移动。（2）如反应前后气体体积没有变化的反应，改变压强不会使平衡移动。3、温度对化学平衡的影响：在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。4、催化剂对化学平衡的影响使用催化剂不影响化学平衡的移动。5、可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。课堂练习1．下列反应中可判断为可逆反应的是()A．氢气和氯气受热生成氯化氢，氯化氢受热分解为氢气和氯气B．氮气和氢气在高温、高压、催化下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气C．单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴D．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸光照条件下可分解为盐酸和氧气解析：A项中两个“受热”的温度不同，不属于同一条件，C、D中都不是同一个反应，谈不上可逆的问题。答案：B2．14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有()A．14CO2B．14CO2、14COC．14CO2、14CO、14CD．14CO解析：14CO2与C反应生成14CO(正反应)的同时，逆反应14CO的分解(生成14CO2和14C)也在进行，故平衡混合物中含14C的粒子有：14CO2、14CO、14C。答案：C3．下列各关系式中能说明反应N2＋3H23已达平衡状态的是()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)解析：可逆反应化学平衡状态的主要特征之一是v正＝v逆，A只表示同一方向的反应速率，无法证明正、逆反应速率是否相等，故A不正确。利用速率之比等于反应方程式化学计量数之比，即v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，判断B、C、D，可知C正确。答案：C4．(2011·青岛调研)对可逆反应2A(s)＋＋2D(g)ΔH0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是()①增加A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度，v(正)v(逆)⑤加入催化剂，B的转化率提高A．①②B．④C．③D．④⑤解析：A是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)v(逆)；升温v(正)、v(逆)均应增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；压强增大平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。答案：B5．对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是()A．加入一种反应物B．增大体系的压强C．升高温度D．使用催化剂解析：当一个平衡体系中有固体存在时，增大固体的量(注意区别于增大固体的接触面积)不会引起反应速率的变化，平衡不移动。对于一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强的变化不会引起平衡的移动。升高温度，化学平衡一定发生移动，因为不存在既不放热也不吸热的化学反应。使用催化剂不能使平衡移动。答案：C6．在高温下，反应2(g)＋Br2(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使混合气体的颜色加深，且使Br2的百分含量保持不变，可采取的方法是()A．减小压强B．缩小体积C．升高温度D．增大氢气浓度解析：颜色加深即c(Br2)变大。缩小体积，平衡不移动，但c(Br2)变大。升温，平衡向正反应方向移动，c(Br2)变大，颜色加深，但Br2的百分含量增大，故C不正确。答案：B7．可逆反应aA(s)＋bcC(g)＋dD(g)ΔH＝QkJ·mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示，据图分析，以下正确的是(双选)()A．T1T2，Q0B．T1T2，Q0C．p1p2，a＋b＝c＋dD．p1p2，b＝c＋d解析：由左图知：T2T1，温度升高C%下降，平衡左移，据平衡移动原理，正反应为放热反应，即Q0；由图知，p1p2，又压强对平衡无影响，所以b＝c＋d。答案：BD8．可确认发生化学平衡移动的是()A．化学反应速率发生了改变B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强C．由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变D．可逆反应达到平衡后，使用催化剂解析：A项如催化剂可以改变化学反应速率，但平衡不移动。B项对于气体总体积不变的可逆反应，增大压强，增大了化学反应速率，但平衡不移动，所以A、B、D不正确。答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共52分)9．(12分)在200℃，将amolH2(g)和bmolI2(g)充入到体积为VL的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝________，c(I2)＝________，而c(HI)＝________，所以化学反应速率________最大，而________最小(为零)；(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________，c(I2)________，而c(HI)________，从而化学反应速率v(正)________，而v(逆)________；(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。解析：此题主要考查建立化学平衡的过程。(1)开始时加入了H2和I2，正反应速率较快，H2与I2逐渐减少。(2)随着反应的进行，c(HI)增大，逆反应速率加快，正反应速率减慢。(3)当正、逆反应速率相等时，各成分的生成速率等于消耗速率，各物质的浓度保持不变。答案：(1)aVmol/LbVmol/L0v(正)v(逆)(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变10．如图所示，烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体，中间止水夹K夹紧，烧杯甲中盛放100mL6mol/L盐酸，烧杯乙中盛放100mL冷水。现向烧杯甲的溶液中放入25gNaOH固体，同时向烧杯乙中放入25gNH4NO3固体，搅拌使之溶解。(1)A瓶中气体颜色是________，理由是______________________________。(2)B瓶中气体颜色是________，理由是______________________________。解析：NaOH与盐酸发生中和反应为放热反应，使溶液温度升高，使2NO22O4(正反应为放热反应)平衡向左移动，气体颜色变深；NH4NO3溶于水要吸热，溶液温度降低，使上述平衡向右移动，气体颜色变浅。答案：(1)变深NaOH溶解放热，与盐酸发生中和反应也放热，甲中溶液及A中气体温度升高，使2NO2N2O4(正反应为放热反应)平衡向左移动，NO2浓度增大，颜色加深(2)变浅NH4NO3溶解吸热，乙中溶液及B中气体温度降低，使2NO2N2O4(正反应为放热反应)平衡向右移动，NO2浓度减小，颜色变浅11．(2011·文昌高二检测)将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA＋bBcC(s)＋dD，当反应进行一段时间后，测得A减少了nmol，B减少了n2mol，C增加了32nmol，D增加了nmol。此时达到化学平衡状态。(1)该化学方程式中各物质的化学计量数：a＝________，b＝________，c＝________，d＝________。(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态：A________，B______________，D________。(3)若只升高温度，反应一段时间后，测得四种物质其物质的量又达到相等，则该反应的正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。解析：(1)设A、B、C、D的初始物质的量都为m，由可逆反应：aA＋bBcC(s)＋dD初始物质的量/molmmmm转化物质的量/molnn232nn因为参加反应的物质的量之比等于化学方程式中的各物