化学平衡复习课

“四四三学教合一”系列2013-2014学年度城阳二中高三化学一轮复习执笔人：毕显杰王庆华印刷：620份2013.12.51化学平衡【课堂互动区】例1：可逆反应：2NO22NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥B．②④⑥C．①③④D．①②③④⑤⑥考点一：平衡状态的判断（填“一定”、“不一定”）举例反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)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物质的量分数一定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总压强、总体积、总物质的量一定正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD，压强①m+n≠p+q时，总压强一定（其他条件一定）②m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定）混合气体的平均分子量（Mr）①Mr一定时，②Mr一定时，温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时体系的密度密度一定【规律总结】判断平衡状态的依据：【变式训练】1、在容积不变的密闭容器中，有反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)下列能说明该反应已达平衡状态的是：（1）N2、H2、NH3的物质的量之比是1∶3∶2（2）V（N2）、V（H2）、V（NH3）＝1∶3∶2（3）NH3的生成速率和消耗速率相等（4）H2的生成速率和NH3的消耗速率之比是3∶2（5）各成分的质量不随时间变化（6）单位时间内有1molN2生成，同时有2molNH3生成（7）1mol氮氮键断开的同时有3mol氢氢键断开（8）气体的总质量不随时间变化（9）气体总物质的量不随时间变化（10）体系的总压强不随时间变化【练一练】写出与下列反应方程式相应的平衡常数关系式①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)④2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)⑤3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)例2.恒温下，在容积为2L的恒容密闭容器A中通入1molN2与1molH2的混合气体，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△Ｈ＜0，一段时间后达到平衡，若平衡时氮气的转化率为20%.（Ⅰ）则平衡常数表达式K值为。（Ⅱ）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△Ｈ＜0。若改变压强使新平衡时氮气的转化率变为25%，则新平衡时的K值_____原平衡的K值（填大于、小于或等于）。若降低A容器的温度，该反应K值将____（填增大、减小或不变）（Ⅲ）若在此温度下，向另一容器体积为1L的恒容容器B中按物质的量分别为2molN2、1molH2、1molNH3，此时,该反应是否处于平衡状态____(填是或否)V正___V逆（填大于、小于或等于）。考点二、化学平衡常数：1.化学平衡常数表达式——浓度商2.化学平衡常数影响因素：升温，吸热反应K值________，放热反应K值_________。3.化学平衡常数及转化率有关计算：三段式法4.利用Q与K判断平衡的移动【变式训练】2.接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：2232()()2()190SOgOgSOgKJ1)该反应化学平衡常数表达式该反应450℃时的平衡常数500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是a．23()2SOvov正逆（）b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化c．容器中气体的密度不随时间而变化d．容器中气体的分子总数不随时间而变化3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则2()vo=mol.L-1.min-1：若继续通入0.20molSO2和0.10molO2，则平衡移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，moln(SO3)mol。“四四三学教合一”系列2013-2014学年度城阳二中高三化学一轮复习执笔人：毕显杰王庆华印刷：620份2013.12.52例3在500℃时，2SO2+O2=2SO3△H0的平衡体系里，请把改变下列条件的影响结构填入下表：改变条件正反应速率对平衡的影响SO2转化率①增大O2浓度②增大SO2浓度③增大SO3浓度④同等倍数增大各物质的浓度⑤升高温度⑥使用催化剂⑦体积不变，冲入氖气考点三：勒夏特列原理及应用1.影响化学平衡的条件与平衡移动原理2.压强对平衡移动的影响——关键看是否引起浓度变化【变式训练】3.(2008山东.14)高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝)()()()(222HcCOcOHcCOc。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（）A．该反应是焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2例4.对于可逆反应：A2（g）+3B2（g）2AB3（g）；ΔH0，下列图象正确的是（）考点四：化学平衡图像【规律总结】化学平衡图像三步曲1.看懂图像：一看面，即看清楚横坐标与纵坐标所表示的量二看线，即看线的走向、变化趋势三看点，即看曲线的起点、终点、交点、拐点、极值点四看要不要做辅助线如等温线、等压线五看定量图像中有关量的多少2.联想规律：外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律3.推理判断：根据有关信息，结合所学知识、规律作出判断注意：图像中有三个量时，要“定一论二”【变式训练】1..在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g)2C(g)；ΔH0。某研究小组A研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图，下列判断一定错误的是()A.图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B.图Ⅰ研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高2.已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）N2O4(g)（正反应为放热反应）。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应体系中物质浓度随时间变化关系如下图所示。根据下图，回答下列问题：(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是。（2）前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=mol/(L·min);反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是。（3）若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是。A.加入催化剂B.缩小容器体积C.升高温度D.加入一定量的N2O4催化剂高温V正V逆1×106×Pa1×107×PaTAB3%AB3%P200℃100℃tAB3%VATBCD100℃200℃“四四三学教合一”系列2013-2014学年度城阳二中高三化学一轮复习执笔人：毕显杰王庆华印刷：620份2013.12.53【综合应用】1、一定温度下，在固定容积的密闭容器里发生反应：A(g)+2B(g)2C(g)+Q(Q0)。（1）写出该反应的平衡常数K表达式，升高温度，平衡常数K将（填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）若达平衡时，A、B、C的物质的量分别为2mol、2mol、1mol。保持温度始终不变，对平衡混合物中的三者物质的量作如下调整，可使平衡右移的是（填序号）。a.均加倍b.均减半c.均增加1mold.均减少0.5mol(3)若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示：①可见反应在t1、t3、t5、t7时都达到了平衡，而t2、t4、t6、t8时都改变了条件，试判断改变的条件是t2时；t4时；t6时；t8时。②t2时，平衡向（填“正”或“逆”，下同）反应方向移动；t6时，平衡向反应方向移动。2、（1）反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是。a．体系压强保持不变b．混合气体颜色保持不变c．SO3和NO的体积比保持不变d．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝。（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH0（填“”或“”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是。【课后巩固区】1.下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是（）A．1个N≡N键断裂的同时，有3个N–H键形成B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H–H键断裂C．1个N≡N键断裂的同时，有6个N–H键断裂D．1个N≡N键断裂的同时，有6个N–H键形成2.在2NO2N2O4的可逆反应中，下列状态一定属于平衡状态的是（）A、N2O4和NO2的分子数比为1：2B、N2O4和NO2的浓度相等C、平衡体系的颜色一定不再改变D、单位时间有1molN2O4变为NO2的同时，有2molNO2变为N2O43.(2011全国II卷8)在容积可变的密闭容器中，2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于（）A．5%B．10%C．15%D．20%4.（09年海南化学·4）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/mol·L-10.10.20平衡浓度/mol·L-10.050.050.1下列说法错误．．的是：（）A．反应达到平衡时，X的转化率为50％B．反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．改变温度可以改变此反应的平衡常数5.二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。（1）硫酸生产中，ＳＯ2催化氧化成ＳＯ3：2ＳＯ2（ｇ）＋Ｏ2（ｇ）2ＳＯ3（ｇ）某温度下，ＳＯ2的平衡转化率（α）与体系总压强（Ｐ）的关系如右图所示。根据图示回答下列问题：①将2.0molSO2和1.0molO2置于10Ｌ密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于。②平衡状态由Ａ变到Ｂ时，平衡常数Ｋ（Ａ）Ｋ（Ｂ）（填“＞”、“＜”或“＝”）。6.2000年是勒夏特列（LeChatelier1850－1936）诞生150周年，勒夏特列发现的平衡移动原理在工农业生产和日常生活中有许多重要应用。下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是：A．由H2、I2（g）、HI组成的平衡体系，加压后颜色加深B．氨水应密闭保存，放置低温处C．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率D．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应E．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气F．加入稀硫酸，可促进酯的水解7．（09年广东理基·29）已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是()A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达