2014屆新人教課標(biāo)Ⅰ高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)資料word版:第七章 第2講
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1、 第2講 化學(xué)平衡狀態(tài) [考綱要求] 1.了解可逆反應(yīng)的定義。2.理解化學(xué)平衡的定義。3.理解影響化學(xué)平衡的因素。 考點(diǎn)一 可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 1.可逆反應(yīng) (1)定義 在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 (2)特點(diǎn) ①二同:a.相同條件下;b.正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。 ②一?。悍磻?yīng)物與生成物同時(shí)存在;任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2.化學(xué)平衡狀態(tài) (1)概念 一定條件下的可逆反應(yīng)中,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保
2、持不變的狀態(tài)。 (2)化學(xué)平衡的建立 (3)平衡特點(diǎn) 1 / 36 深度思考 1.反應(yīng)2H2O2H2↑+O2↑是否為可逆反應(yīng)? 答案 不是可逆反應(yīng),因?yàn)閮蓚€(gè)方向的反應(yīng)條件不同。 2.向含有2 mol的SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2+O22SO3,充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量______2 mol(填“<”、“>”或“=”,下同),SO2的物質(zhì)的量______0 mol,轉(zhuǎn)化率________100%。 答案 < > < 題組一 極端假設(shè)法解化學(xué)平衡狀態(tài)題的應(yīng)用 1.一定條件下,對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分
3、別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL-1、0.3
molL-1、0.08 molL-1,則下列判斷正確的是 ( )
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為2∶3
C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等
D.c1的取值范圍為0 molL-1 4、在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.2 molL-1,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度有可能是 ( )
A.Z為0.3 molL-1 B.Y2為0.4 molL-1
C.X2為0.2 molL-1 D.Z為0.4 molL-1
答案 A
極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍
上述題目2可根據(jù)極端假設(shè)法判斷,假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底,求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值,從而確定它們的濃度范圍。
假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行 5、到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)
起始濃度(molL-1) 0.1 0.3 0.2
改變濃度(molL-1) 0.1 0.1 0.2
終態(tài)濃度(molL-1) 0 0.2 0.4
假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)
起始濃度(molL-1) 0.1 0.3 0.2
改變濃度(molL-1) 0.1 0.1 0.2
終態(tài)濃度(molL-1) 0.2 0.4 0
平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2∈(0,0.2),Y2∈(0.2,0.4),Z∈(0,0.4)。
6、
題組二 化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷
3.可逆反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是 ( )
①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2
②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)?、莼旌蠚怏w的密度不再改變的狀態(tài)?、藁旌蠚怏w的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)
⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦
C.①③④⑤ D.全部
答案 A
7、
解析?、賳挝粫r(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2,能說明達(dá)到平衡狀態(tài),②描述的都是正反應(yīng)方向的速率,無法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài);③無論達(dá)到平衡與否,同向的速率之比總是符合化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;④混合氣體的顏色不變能夠說明達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài);因容器體積固定,密度是一個(gè)常數(shù),所以⑤不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),容器的體積又固定,所以⑥⑦均能說明達(dá)到平衡。
4.下列說法可以證明H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是____________(填序號(hào)
)。
①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí),生成n mol 8、HI?、谝粋€(gè)H—H 鍵斷裂的同時(shí)有
兩個(gè)H—I鍵斷裂?、郯俜趾縲(HI)=w(I2)?、芊磻?yīng)速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1 ⑥溫度和體積一定時(shí),某一生成物濃度不再變化
⑦溫度和體積一定時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化?、鄺l件一定,混合氣體的平均相對分
子質(zhì)量不再變化 ⑨溫度和體積一定時(shí),混合氣體顏色不再變化 ⑩溫度和壓強(qiáng)一
定時(shí),混合氣體的密度不再變化
答案?、冖蔻?
解析 (1)對于反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不等的可逆反應(yīng),可從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)鍵斷裂、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、轉(zhuǎn)化率、顏色、溫度、平均相對分子質(zhì)量、壓強(qiáng)、密度等來判斷 9、。
(2)對于反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)相等的可逆反應(yīng),可從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)鍵斷裂、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、轉(zhuǎn)化率、顏色、溫度等來判斷(此時(shí)平均相對分子質(zhì)量、壓強(qiáng)、密度不能作為判斷依據(jù))。
5.一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 ( )
A.混合氣體的密度不再變化
B.反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變
C.X的分解速率與Y的消耗速率相等
D.單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol Y的同時(shí)生成2 mol X
答案 C
解析 X的分解速率與Y的消耗速率之比為2∶1時(shí),才能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C項(xiàng)說明 10、反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。
6.在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當(dāng)下列物理量不再變化時(shí),能夠表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )
A.混合氣體的壓強(qiáng)
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量
C.A的物質(zhì)的量濃度
D.氣體的總物質(zhì)的量
答案 B
解析 因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,故無論反應(yīng)是否平衡,混合氣體的壓強(qiáng)和氣體的總物質(zhì)的量都不改變;A為固態(tài),其物質(zhì)的量濃度為常數(shù);若反應(yīng)正向移動(dòng),混合氣體的質(zhì)量增加,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變大,反之變小,故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
7.在一定溫度下的某容積可 11、變的密閉容器中,建立下列化學(xué)平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)不能確定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 ( )
A.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2
D.1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol H—O鍵
答案 C
解析 不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),生成n mol CO的同時(shí)都會(huì)生成n mol H2。
8.(2012山東理綜,29改編)已知N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 12、的是________。
答案 ad
解析 b項(xiàng),對于一個(gè)特定反應(yīng),ΔH固定不變,不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù);c項(xiàng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,N2O4分解速率逐漸降低。
“兩審”“兩標(biāo)志”突破化學(xué)
平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷
1.“兩審”
一審題干條件,是恒溫恒容還是恒溫恒壓;二審反應(yīng)特點(diǎn):①全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng);②有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。
2.“兩標(biāo)志”
(1)本質(zhì)標(biāo)志
v正=v逆≠0。對于某一可逆反應(yīng)來說,正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。
(2)等價(jià)標(biāo)志
①全部是氣體參加的氣體體積可變的反應(yīng) 13、,體系的壓強(qiáng)、平均相對分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
②體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。
③對同一物質(zhì)而言,斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。
④對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),體系的顏色不再隨時(shí)間而變化。例如,2NO2(g)N2O4(g)。
⑤體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。
注意 以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:
a.恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng),混合氣體的壓強(qiáng)或氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化。如2HI(g)I2( 14、g)+H2(g)。
b.全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng),體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化。如2HI(g)I2(g)+H2(g)。
c.全部是氣體參加的反應(yīng),恒容條件下體系的密度保持不變。
考點(diǎn)二 化學(xué)平衡的移動(dòng)
1.概念
可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后,若反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生了變化,平衡混合物中各組分的濃度也會(huì)隨之改變,從而在一段時(shí)間后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程,叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。
2.過程
3.化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系
(1)v正>v逆:平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。
(2)v正=v逆:反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài), 15、不發(fā)生平衡移動(dòng)。
(3)v正 16、
催化劑
使用催化劑
平衡不移動(dòng)
(2)勒夏特列原理
如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng),以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。
5.幾種特殊情況
(1)當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時(shí),由于其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改變這些固體或液體的量,對化學(xué)平衡沒影響。
(2)對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等的反應(yīng),壓強(qiáng)的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響程度是等同的,故平衡不移動(dòng)。
(3)“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響
①恒溫、恒容條件
原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動(dòng)。
17、
②恒溫、恒壓條件
(4)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí),應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。
深度思考
1.v正增大,平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)嗎?
答案 不一定。只有v正>v逆時(shí),才使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。
2.某一可逆反應(yīng),一定條件下達(dá)到了平衡,①若化學(xué)反應(yīng)速率改變,平衡一定發(fā)生移動(dòng)嗎?②若平衡發(fā)生移動(dòng),化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎?
答案?、俨灰欢ǎ绶磻?yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng)或使用催化劑,速率發(fā)生變化,但平衡不移動(dòng)。
②一定,化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因就是外界條件改變,使v正≠v逆才發(fā)生移動(dòng)的。
3.改變條件,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),原料的轉(zhuǎn)化率一定提高嗎?
答案 18、 不一定,不能把平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來,當(dāng)反應(yīng)物總量不變時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高;當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí),只會(huì)使其他的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。
4.升高溫度,化學(xué)平衡會(huì)向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng),此時(shí)放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率會(huì)減小嗎?
答案 不會(huì)。因?yàn)樯邷囟葀吸和v放均增大,但二者增大的程度不同,v吸增大的程度大于v放增大的程度,故v吸和v放不再相等,v吸>v放,原平衡被破壞,平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng),直至建立新的平衡。降溫則相反。
題組一 選取措施使化學(xué)平衡定向移動(dòng)
1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH 19、>0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:①升溫?、诤闳萃ㄈ攵栊詺怏w ③增加CO濃度?、軠p壓 ⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是 ( )
A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥
答案 B
解析 該反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng),所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)正向移動(dòng)。恒壓通入惰性氣體,相當(dāng)于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度,將導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)。
2.某溫度下,在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質(zhì)建立化學(xué)平衡后,改變條件對反應(yīng)[2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),ΔH<0]的正、 20、逆反應(yīng)速率的影響如圖所示:
(1)加催化劑對反應(yīng)速率影響的圖像是________(填序號(hào),下同),平衡________移動(dòng)。
(2)升高溫度對反應(yīng)速率影響的圖像是________,平衡向________方向移動(dòng)。
(3)增大反應(yīng)容器體積對反應(yīng)速率影響的圖像是________,平衡向________方向移動(dòng)。
(4)增大O2的濃度對反應(yīng)速率影響的圖像是__________,平衡向________方向移動(dòng)。
答案 (1)C 不 (2)A 逆反應(yīng) (3)D 逆反應(yīng)
(4)B 正反應(yīng)
解析 (1)加入催化劑,正、逆反應(yīng)速率均增大,圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點(diǎn)”,且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上 21、;催化劑使正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同,則改變條件后的速率線應(yīng)該平行于橫坐標(biāo)軸,圖像為C。
(2)升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,圖像上應(yīng)該出現(xiàn)“斷點(diǎn)”且應(yīng)在原平衡的反應(yīng)速率之上。因題給反應(yīng)的正反應(yīng)放熱,升溫平衡逆向移動(dòng),所以v正′ 22、移動(dòng)題目的一般思路
題組二 條件改變時(shí)化學(xué)平衡移動(dòng)結(jié)果的判斷
3.對已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí),下列有關(guān)敘述正確的是 ( )
①生成物的百分含量一定增加?、谏晌锏漠a(chǎn)量一定增加
③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大?、芊磻?yīng)物的濃度一定降低
⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率?、奘褂昧诉m宜的催化劑
A.②⑤ B.①② C.③⑤ D.④⑥
答案 A
4.將NO2裝入帶活塞的密閉容器中,當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后,改變下列一個(gè)條件,其中敘述正確的是 ( )
A.升高溫 23、度,氣體顏色加深,則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.慢慢壓縮氣體體積,平衡向右移動(dòng),混合氣體顏色變淺
C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強(qiáng)增大,但小于原來的兩倍
D.恒溫恒容時(shí),充入惰性氣體,壓強(qiáng)增大,平衡向右移動(dòng),混合氣體的顏色變淺
答案 C
解析 顏色加深平衡向左移動(dòng),所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;首先假設(shè)平衡不移動(dòng),加壓顏色加深,但平衡向右移動(dòng),使混合氣體顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺,但一定比原平衡的顏色深,B錯(cuò)誤;同理C選項(xiàng),首先假設(shè)平衡不移動(dòng),若體積減小一半,壓強(qiáng)為原來的兩倍,但平衡向右移動(dòng),使壓強(qiáng)在原平衡2倍的基礎(chǔ)上減小,正確;D選項(xiàng)體積不變,反應(yīng)物及生成物濃度不變,所以正逆反應(yīng) 24、速率均不變,平衡不移動(dòng),顏色無變化,錯(cuò)誤。
5.(2009四川理綜,13)在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g) ΔH=Q kJmol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:
c(Y)/molL-1
溫度/℃
氣體體積/L
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列說法正確的是 ( )
A.m>n
B.Q<0
C.溫度不變,壓強(qiáng)增大,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少
D. 25、體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
答案 C
解析 溫度不變時(shí)(假設(shè)100 ℃條件下),體積是1 L時(shí),Y的物質(zhì)的量為1 mol,體積為2 L時(shí),Y的物質(zhì)的量為0.75 molL-12 L=1.5 mol,體積為4 L時(shí),Y的物質(zhì)的量為0.53 molL-14 L=2.12 mol,說明體積越小,壓強(qiáng)越大,Y的物質(zhì)的量越小,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小,平衡向生成X的方向進(jìn)行,m
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