（江苏专用版）2020版高考化学总复习 专题六 微专题6 图表中的等效平衡课件

微专题6图表中的等效平衡考点突破总纲目录跟踪集训1.等效平衡内容是高中基础理论知识中最难理解的部分之一,是江苏高考必考题型,为选择题中的压轴题,经研究历年江苏高考题,该考点呈现形式分为表格型、图像型、表格和图像结合型等。该题型要求学生具备平衡的思想,要有很强的逻辑思维能力,对于某些化学平衡问题,在解答过程中若构建“虚拟过程”模型,然后进行参照对比,可以使看似复杂的问题简单化。(1)构建恒温恒容平衡思维模型新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。  (2)构建恒温恒压平衡思维模型(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。2.等效平衡分类及规律等效类型①②③条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压反应的特点任何可逆反应反应前后气体分子数相等任何可逆反应起始投料换算为化学方程式同一边物质,其“量”相同换算为化学方程式同一边物质,其“量”符合同一比例换算为化学方程式同一边物质,其“量”符合同一比例平衡特点质量分数(w%)相同相同相同浓度(c)相同成比例相同(气体)物质的量(n)相同成比例成比例例(2018泰州中学3月月度检测)一定温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡。下列说法正确的是 ()容器温度/K物质的起始浓度/(mol/L)物质的平衡浓度/(mol/L)SO2或SO3平衡转化率c(SO2)c(O2)c(SO3)c(SO3)Ⅰ7230.20.100.16α1Ⅱ7230.40.20α2Ⅲ823000.2α3A.达到平衡时,α1+α31B.达到平衡时,容器中的压强:pⅡpⅠpⅢC.达到平衡时,容器Ⅲ中的逆反应速率比容器Ⅰ中的大D.若起始时,向容器Ⅰ中充入0.16molSO2、0.04molO2和0.16molSO3,则此时反应逆向进行答案AC解析容器Ⅰ、Ⅱ由正反应开始建立平衡,容器Ⅲ由逆反应开始建立平衡。设计容器Ⅳ,容器Ⅳ体系的温度为723K,起始向1.0L的恒容密闭容器中加入0.2mol/LSO3(g),则容器Ⅳ达到的平衡状态与容器Ⅰ为等同平衡,平衡时容器Ⅳ中SO3的转化率与容器Ⅰ中SO2的转化率之和为1,平衡时pⅠ=pⅣ。由于该反应的正反应为放热反应,容器Ⅲ相当于在容器Ⅳ达到平衡后升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO3的转化率增大,即容器Ⅲ中SO3的平衡转化率大于容器Ⅳ,则α1+α31,A项正确;容器Ⅰ和容器Ⅱ温度相同,容器Ⅱ起始SO2、O2物质的量浓度都是容器Ⅰ的两倍,容器Ⅱ起始压强为容器Ⅰ起始压强的两倍,容器Ⅱ相当于在容器Ⅰ达到平衡后增大压强,平衡向正反应方向移动,达平衡时2pⅠpⅡpⅠ,容器Ⅲ相当于在容器Ⅳ达到平衡后升高温度,平衡向逆反应方向移动,达平衡时pⅢpⅣ,pⅠ=pⅣ,则pⅢpⅠ,B项错误;容器Ⅲ中的温度高于容器Ⅳ中的温度,平衡时容器Ⅲ中逆反应速率比容器Ⅳ中的大,平衡时容器Ⅳ中逆反应速率与容器Ⅰ中的相等,平衡时容器Ⅲ中逆反应速率比容器Ⅰ中的大,C项正确;容器Ⅰ平衡时c(SO3)=0.16mol/L,用“三段式”求平衡常数K,c(起始)(mol/L)0.20.10c(转化)(mol/L)0.160.080.16c(平衡)(mol/L)0.040.020.16723K时化学平衡常数K= = =800,若起始时向容器Ⅰ中充入0.16molSO2、0.04molO2和0.16molSO3,此时SO2、O2、SO3物质的量浓度依次为0.16mol/L、0.04mol/L、0.16mol/L,浓度商Qc= = =25800,此时反应正向进行,D项错误。23222(O)(O)(O)cScSc220.160.040.0223222(O)(O)(O)cScSc220.160.160.042SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)方法技巧等效平衡判断“四步曲”第一步:看——观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数),判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应。第二步:挖——挖掘反应条件,是恒温恒容还是恒温恒压,注意密闭容器不等于恒容容器。第三步:倒——采用“一边倒”法,将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质。第四步:联——联系等效平衡判断依据,结合题目条件判断是否达到等效平衡状态。1.(2018泰州中学月考)一定温度下,在三个体积均为0.5L的密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g) COCl2(g),其中容器Ⅰ中5min时到达平衡。下列说法中正确的是 ()容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCOCl2COCl2COCl2Ⅰ5001.01.000.8Ⅱ5001.0a00.5Ⅲ6000.50.50.50.7A.容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(CO)=0.32mol·L-1·min-1B.该反应正反应为吸热反应C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55molD.若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%答案AC容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(COCl2)= =0.32mol·L-1·min-1,依据速率之比等于化学计量数之比,则v(CO)=v(COCl2)=0.32mol·L-1·min-1,A项正确;根据“三段式”求容器Ⅰ中反应的平衡常数K,CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)起始浓度(mol/L)220转化浓度(mol/L)1.61.61.6平衡浓度(mol/L)0.40.41.60.8mol0.5L5min反应平衡常数K(I)= =10,平衡时CO转化率= ×100%=80%;由三段式求容器Ⅲ中反应的平衡常数K(Ⅲ),CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)起始浓度(mol/L)111转化浓度(mol/L)0.40.40.4平衡浓度(mol/L)0.60.61.4K(Ⅲ)= ≈41.60.40.41.6mol/L2mol/L1.40.60.6K(Ⅲ)K(Ⅰ),说明升高温度,平衡逆向移动,该反应正反应为放热反应;依据Ⅱ中数据,结合方程式可知:CO(g)+Cl2(g) COCl2(g),起始浓度(mol/L)22a0转化浓度(mol/L)111平衡浓度(mol/L)12a-11Ⅰ和Ⅱ温度相同,平衡常数相同,则K= =10,解得:a=0.55mol,C项11(21)a正确;CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)为气体体积减小的反应,若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol,Cl20.8mol,相当于给体系减压,减压平衡向化学计量数大的方向移动,平衡时CO转化率降低,小于80%,D项错误。2.(2018南通第二次调研)Boderlscens研究反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)ΔH0。温度T时,在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表:容器编号起始物质t/min020406080100Ⅰ0.5molI2、0.5molH2w(HI)/%050687680100ⅡxmolHIw(HI)/%1009184818080研究发现上述反应中v正=ka·w(H2)·w(I2),v逆=kb·w2(HI)其中ka、kb为常数。下列说法正确的是 (AD)A.温度为T时该反应的 =64B.容器Ⅰ中前20min的平均速率v(HI)=0.0125mol·L-1·min-1C.若起始时,向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1mol的H2、I2、HI,反应逆向进行D.若两容器中kaⅠ=kaⅡ且kbⅠ=kbⅡ,则x的值一定为1abkk解析反应平衡时,v正=v逆,w(HI)=80%,w(I2)=w(H2)=10%, = = =64,A正确;20min时,w(I2)=50%,即n(HI)=0.5mol,v(HI)= =0.025mol·L-1·min-1,B错误;平衡时,化学平衡常数K= = =64,Qc= =164,反应正向进行,C错误;两容器中kaⅠ=kaⅡ且kbⅠ=kbⅡ时,则容器Ⅱ与容器Ⅰ为恒温恒容条件下的等同平衡,则x=1,D正确。abkk222()(I)(H)wHIww0.640.10.10.5mol1L20min222()(I)(H)cHIcc0.640.10.1222()(I)(H)cHIcc3.(2018苏南苏北七市三模联考)在3个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:SO2(g)+2NO(g) 2NO2(g)+S(s)。改变容器Ⅰ的反应温度,平衡时c(NO2)与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是 () 容器编号温度/K起始物质的量/molSO2NONO2SⅠ0.50.600ⅡT10.510.51ⅢT20.50.211A.该反应的ΔH0B.T1K时,该反应的平衡常数为 C.容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T1K时达到平衡,总压强之比小于1∶2D.若T2T1,达到平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%116答案ADA项,根据图像,随温度升高,c(NO2)减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,故正确;B项,根据“三段式”法,容器Ⅰ中:SO2(g)+2NO(g) 2NO2(g)+S(s)n起始/mol0.50.600n转化/mol0.10.20.20.1n平衡/mol0.40.40.20.1KⅠ= = ,故错误;C项,容器Ⅱ中起始气体的n总恰好为容器Ⅰ中平220.20.40.458衡时n总的两倍,容器Ⅱ中Qc= =0.5KⅠ,所以容器Ⅱ中反应正向进行,气体总物质的量减小,  ,故错误;D项,采用“一边倒”的方法,将1molNO2完全转化为SO2和NO,可得容器Ⅲ中气态物质的投料量为容器Ⅰ中的2倍,相当于对容器Ⅰ“加压”并加入0.5molS,容器Ⅰ中平衡时φ(NO)=40%,“加压”平衡正移,T2T1,降温平衡正移,加入0.5molS对平衡无影响,故容器Ⅲ中平衡时φ(NO)40%,故正确。220.50.51pp总Ⅰ总Ⅱ124.(2018苏州高三上调研)甲、乙两个密闭容器中均发生反应:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)ΔH0,有关实验数据如下表所示:容器容积/L温度/℃起始量/mol平衡量/mol平衡常数C(s)H2O(g)H2(g)甲2T12.04.03.2K1乙1T21.02.01.2K2下列说法正确的是 (AD)A.K1=12.8B.T1T2C.T1℃时向甲容器中再充入0.1molH2O(g),则平衡正向移动,CO2(g)的体积分数增大D.若在T2℃下,向2L密闭容器中充入1.0molCO2和2.0molH2,达平衡时,CO2的转化率小于40%解析A项,甲容器中:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)c(起始)/(mol·L-1)2.000c(转化)/(mol·L-1)1.60.81.6c(平衡)/(mol·L-1)0.40.81.6K1= =12.8,故正确;B项,列“三段式”计算可得K2= =1.35K1,该反应ΔH0,故T1T2,错误;C项,T1℃时向甲容器中再充入0.1molH2O(g),平衡正向移动,但CO2(g)的体积分数减小,故错误;D项,乙容器中:220.81.60.4221.20.60.8C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)c(起始)/(mol·L-1)2.000c(转化)/(mol·L-1)1.20.61.2c(平衡)/(mol·L-1)0.80.61.2α(H2O)= ×100%=60%,若起始时乙中充入1.0molCO2和2.0molH2,则平衡时α(CO2)=40%,现将容器体积由1L变为2L,相当于“减压”,减小压强平衡向气体分子数增多的方向移动即正向移动,使得α(CO2)40%,故正确。111.2molL2.0molL5.(2018苏锡常镇四市高三教学情况调研)一定温度下,在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:CH3OH(g)