2020高考化学大一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 第2节 考点1 可逆反应与化学平衡状态课

化学反应速率和化学平衡第七章第二节化学平衡考纲解读考纲要求备考指南真题追踪命题趋势1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2．掌握化学平衡的特征。3．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。4．了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。2018·全国卷Ⅰ28(2)③，全国卷Ⅱ27(1)、(2)②，全国卷Ⅲ27(3)①；2017全国卷Ⅰ28(3)，全国卷Ⅱ27(1)、(2)，全国卷Ⅲ28(4)；2016·全国卷Ⅰ27，全国卷Ⅱ27，全国卷Ⅲ27；2015·全国卷Ⅰ28，全国卷Ⅱ27本部分知识主要考查学生运用勒夏特列原理分析、解决实际问题的能力。在全国卷中主要以填空题形式进行考查。试题通常与图像、图表相结合，难度中等。复习时一要牢记外因改变后化学平衡状态的具体影响情况，二要学会并掌握分析图像、图表类问题的基本方法。考点1可逆反应与化学平衡状态栏目导航01夯实考点02考点突破夯实考点11．可逆反应【知识梳理】正逆同时小于2．化学平衡状态(1)建立过程。在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：反应开始时——反应物浓度最大，v正，生成物浓度为0，v逆为0反应进行时——反应物浓度逐渐减小―→v正。生成物浓度由0逐渐增大―→v逆从0达到平衡时——v正v逆，反应混合物中各组分的浓度最大逐渐减小逐渐增大＝保持不变↓↓同理，若在相同的条件下，把同一可逆反应的生成物加入(即反应从逆向开始)，也可以建立相同的平衡状态。以上过程可用下图表示：从____________开始建立从____________开始建立正反应逆反应(2)概念。一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率____________，反应物的浓度和生成物的浓度____________，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。相等不再改变(3)特征。可逆动态平衡＝≠3．判断平衡状态的方法——“逆向相等，变量不变”(1)动态标志：v正＝v逆≠0。①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bB===cC＋dD，v正Av逆B＝ab时，反应达到平衡状态。(2)静态标志：各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变。②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。【思维深化】1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)2H2O电解点燃2H2↑＋O2↑()(2)对A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应，压强不随时间而变化，说明反应已达平衡状态()(3)在已达到平衡的可逆反应2SO2＋O22SO3中，充入由18O构成的氧气一段时间后，18O存在于二氧化硫、氧气和三氧化硫中()(4)平衡状态指的是反应静止了，不再发生反应了()(5)对于A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志()(6)在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态()(7)气体分子总数不再改变时，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡状态()【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×2．可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()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)【答案】C考点突破2极端假设，界定范围，突破判断★★★1．在容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为1mol·L－1、3mol·L－1、2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A．Z为3mol·L－1B．Y2为4mol·L－1C．X2为2mol·L－1D．Z为4mol·L－1【答案】A【解析】假设反应向正反应方向进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为4mol·L－1；假设反应向逆反应方向进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为2mol·L－1、4mol·L－1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A项正确，B、C、D项均错误。2．一定条件下，对于可逆反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0c10.14mol·L－1【答案】D【解析】平衡浓度之比为1∶3，转化浓度也为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C两项不正确；平衡时Y、Z的生成速率之比应为3∶2，B项不正确；由可逆反应的特点可知0c10.14mol·L－1。假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始浓度/(mol·L－1)0.10.30.2改变浓度/(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度/(mol·L－1)00.20.4假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始浓度/(mol·L－1)0.10.30.2改变浓度/(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度/(mol·L－1)0.20.40平衡体系中各物质的浓度范围为c(X2)∈(0,0.2)，c(Y2)∈(0.2,0.4)，c(Z)∈(0,0.4)。化学平衡状态的判断★★★★3．Ⅰ.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强②混合气体的密度③混合气体的总物质的量④混合气体的平均相对分子质量⑤混合气体的颜色⑥各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比⑦某种气体的百分含量(1)能说明反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是____________。(2)能说明反应I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是____________。(3)能说明反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是____________。(4)能说明反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是____________。(5)能说明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是____________。(6)能说明反应NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是____________。Ⅱ.若上述题目中(1)～(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？【答案】Ⅰ.(1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)②④⑦(6)①②③Ⅱ.(1)②③④⑦(2)⑤⑦(3)②③④⑤⑦(4)②③④⑦4．一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是()A．①②B．②④C．③④D．①④【答案】D规避“2”个易失分点(1)化学平衡状态判断“三关注”。关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。(2)不能作为“标志”的四种情况。①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。