2008年化学高考学生自学资料

2008年化学高考学生自学资料第六讲化学平衡【复习方略】1．化学平衡状态的判断依据：当正反应速率不等于逆反应速率时，一个量始终在变化，当正反应速率等于逆反应速率时，这个量就停止变化，那么这个量就可以判断该状态已是平衡状态。2．影响化学平衡移动的条件温度改变一定能使平衡发生移动。催化剂的使用会同等倍数地增大正、逆反应速率，一定不能使化学平衡移动。浓度与压强的改变不一定能引起平衡的移动，例如：对于化学反应前后气体体积不变的可逆反应建立的平衡，若改变压强，体积改变，各成分的浓度同等倍数的改变，正、逆反应速率也同等倍数的改变，平衡不移动；对于化学反应前后气体体积可变的可逆反应建立的平衡，若体积不变，充入惰性气体增大压强，而反应体系中的各成分的浓度均不变，平衡不移动；若压强不变，充入惰性气体，体积增大，各成分浓度同等倍数的减小，气体系数大的一边改变的更多，则平衡向着气体体积增大的方向移动。3．勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。①该原理的使用前提一定是“平衡体系”。如对于一个刚开始的气态反应（未达平衡），增大压强反应总是正向进行而不服从勒夏特列原理。②只有“一个”条件改变时，才能运用此原理判断，当“多个”条件改变时，情况较复杂，不作分析。③平衡移动的结果是“减弱”这种改变，而不是“消除”这种改变。如升高温度，平衡向吸热方向移动，使温度降低，但不能完全“消除”，故新平衡时的温度仍比原平衡高。4．图象的分析与应用:图象是讨论自变量x（如时间、温度、压强等）与函数值y（如物质的量、浓度、质量分数、转化率）之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方法解决此类问题。一般的解题思路为（常见的图象略）:①分析纵、横坐标及曲线表示的意义。②分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。③分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。④有两个以上变量时，分别讨论两个变量的关系，此时确定其他量为恒量。5．等效平衡:相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起来的平衡状态都是相同的,这就是等效平衡原理。举例：反应2SO2+O22SO3，在三个体积相同的容器中，在相同条件下建立等效平衡。分析等效平衡的规律：在定温、定容条件下，对于一般的气体可逆反应，如果加入的量通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡完全等效，平衡时各成分的物质的量相同。如上三个容器。在定温、定压条件下，对于一般的气体可逆反应，如果加入的量通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效，此时容器内平衡时各成分的物质的量不相同，物质的量分数相同。如把上面两个或三个容器合并，不改变压强，只改变体积和气体的量。在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的反应，如果加入的量通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效，此时容器内平衡时各成分的物质的量不相同，物质的量分数相同。如把上面两个或三个容器压缩至一个容器中，不改变体积，只改变气体的量。复习过程中准确掌握影响化学平衡的条件，认清楚是化学平衡问题还是反应速率问题。【精题点评】例1．在一定温度下，可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是（）A.Z的生成速率与Z的分解速率相等B.单位时间内生成amolX,同时生成3amolYC.X、Y、Z的浓度相等D.X、Y、Z的分子数比为1：3：2点评：化学平衡是动态平衡，处于平衡状态的化学反应，并没有停止反应，化学平衡状态的“定”，指的是平衡状态时反应物中各组分的质量分数、物质的量、物质的量分数、浓度等保持不变，而平衡时的上述各种量的比较关系取决于多种条件，不一定是相等的。且平衡状态的正逆反应速率一定相同。答案：A。例2．反应2A(g)xB(g)+2C(g),在一定条件下达到平衡时，密闭容器内的体积一定，压强增大了30%，A转化了20%。设温度不变，则x的值为（）A.2B.3C.4D.5点评：设A为1mol，则反应了的A为0.2mol，生成的B为0.1xmol，C为0.2mol，△n＝0.1xmol，由压强之比等于物质的量之比，可知0.1xmol/1mol＝30%，解得x＝3。答案：B。例3．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（）A.强碱存在的条件下，酯的水解程度增大B.加催化剂，使N2和H2和在一定条件下转化为氨气C.可用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气D.加压条件下有利于SO2和O2反应生成SO3点评：酯的水解反应是一个可逆反应，生成物中的酸和碱反应，降低了生成物的浓度，平衡正向移动，水解程度增大。加入催化剂，加快反应速率，平衡不移动。浓氨水中存在着溶解平衡、化学平衡、电离平衡：NH3（g）NH3（aq）,NH3（aq）+H2ONH3·H2ONH4++OH-,向其中加入氢氧化钠固体，增加了OH-的浓度，平衡逆向移动，加之氢氧化钠固体溶于水时放出大量的热，使氨水分解，可产生大量的氨气。对于SO2和O2的反应，其正反应是气体体积缩小的反应，因此加压有利于生成SO3。答案：B。例4．ｍＡ(ｓ)＋ｎＢ（ｇ）ｑＣ（ｇ）（正反应为吸热反应）的可逆反应中，在恒温条件下，平衡时B的体积分数（Ｂ％）与压强（p）的关系如图所示，有关叙述正确的是（）。Ａ．ｎ＜ｑＢ．ｎ＞ｑＣ．Ｘ点，ｖ正＞ｖ逆；Ｙ点，ｖ正＜ｖ逆Ｄ．Ｘ点比Ｙ点反应速率快点评：曲线表示平衡时B的体积分数随着压强的增大而增大，故在压强增大时有利于平衡逆向移动，即逆向为气体体积减小的反应。Ｘ点要减小才可以达到平衡，即B的体积分数要减小，反应正向进行，ｖ正＞ｖ逆，同理可分析Ｙ点。其它条件相同时，压强越大，反应速率越大。答案：Ａ、Ｃ。例5．温度为T℃，压强为1.01×106Pa条件下，某密闭容器下列反应达到化学平衡A(g)+B(g)3C(?)，测得此时c(A)=0.022mol·L-1；压缩容器使压强增大到2.02×106Pa，第二次达到平衡时，测得c(A)=0.05mol·L-1；若继续压缩容器，使压强增大到4.04×107Pa，第三次达到平衡时，测得c(A)=0.75mol·L-1；则下列关于C物质状态的推测正确的是A．C为非气态B．C为气态C．第二次达到平衡时C为非气态D．第三次达到平衡时C为非气态答案D命题意图：考察学生对化学平衡的实质的理解，对等效平衡的应用。思路点拨：以第一次的平衡为参照，然后在改变压强的条件下，假设平衡还没有移动，则c(A)=0.044mol·L-1，而实际上c(A)=0.05mol·L-1说明平衡逆向移动了，说明此时C为气态，由此同样可以判断第三次改变压强平衡正向移动了，只能是在4.04×107Pa压强下C转变为非气态。例6．恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g)⑴若反应达平衡时某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，计算a的值⑵反应达平衡时，混合气体的体积为726.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平移时NH3的物质的量。⑶原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平)=。⑷原混合气体中，a∶b=。⑸达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2)∶α(H2)=。⑹平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=。答案：⑴解法一：由反应的化学方程式得知，反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2，设反应掉的N2的物质的量为xmol。则x∶6=1∶2解之x=3a=13+3=16解法二：N2+3H22NH3开始时ab0t时136在t时生成6molNH3，消耗了3molN2，所以a=13+3=16⑵n平(NH3)=────────716.8L22.4L•mol-1×25%=32mol×25%=8mol⑶5∶4⑷2∶3⑸1∶2⑹3∶3∶2出题意图：对化学平衡的实质的考察。思路点拨：根据题目所给的信息，结合化学平衡的计算，利用常规的计算就可解答这道题目。07高考试题26．(2007年高考广东理基，反应速率)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响．．．氢气产生速率的因素是()(A)盐酸的浓度(B)铝条的表面积(C)溶液的温度(D)加少量Na2SO4［答案］D。10．(2007年理综北京卷，化学平衡)一定条件下，在体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ，下列说法正确的是()(A)以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·s)(B)将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的1/2(C)若增大压强，则物质Y的转化率减小(D)若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的H＞0［答案］A。13．(化学平衡)(2007年高考全国理综卷I)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合．．．．的是()0反应时间反应速率平衡态Ⅰv(正)v(逆)平衡态Ⅱv(正)′v(逆)′(A)反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等(B)该反应达到平衡态I后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II(C)该反应达到平衡态I后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II(D)同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等［答案］C。6．(化学平衡)(2007年高考全国理综卷II)已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g)；H＞0。该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是()(A)升高温度和减小压强(B)降低温度和减小压强(C)降低温度和增大压强(D)升高温度和增大压强［答案］A。13．(2007年高考理综四川卷，化学平衡-平衡移动)向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O(g)，发生反应：CO＋H2O(g)催化剂高温CO2＋H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，超始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是()(A)0.5molCO＋2molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2(B)1molCO＋1molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2(C)0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.4molCO2＋0.4molH2(D)0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.5molCO2＋0.5molH2［答案］B。12．(2007年高考理综天津卷，6分，化学平衡-合成氨)下列有关工业生产的叙述正确的是()(A)合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率(B)硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量(C)电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室(D)电解精炼铜时，同一时间内阳极溶液铜的质量比阴极析出铜的质量小［答案］D。13．(2007年高考理综宁夏卷，化学平衡计算)一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前．．．的体积相比，反应后体积缩小的百分率是()(A)16.7%(B)20.0%(C)80.0%(D)83.3%［答案］A。13.(2007年高考江苏卷，化学平衡)一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)；H＜0。现将1molA和2molB加入甲容器中，将4molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是()0时间t速率vv(正)v(逆)v(逆)′v(正)′t1t2甲容器==0时间t速率vv(正)v(逆)′′v(正)v(逆)=v(逆)′v(正)′=t1t2乙容器′′′′图1图2图3(A)保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2mol