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1第2讲化学平衡移动考纲要求：1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。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，认识其一般规律。考点一化学平衡[教材知识层面]1．化学平衡研究的对象——可逆反应(1)概念：在相同条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点：三同一小。①三同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。②一小：任一组分的转化率都小于100%。(3)表示方法：在化学方程式中用“”表示。2．化学平衡状态(1)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相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。(2)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：以上过程可用如图表示：(3)特征：2[高考考查层面]命题点1化学平衡状态的判断1．两方法——逆向相等、变量不变(1)“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。2．两标志——本质标志、等价标志(1)本质标志：v(正)＝v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。(2)等价标志：以mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)为例：类型判断依据平衡状态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平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC，则v(正)不一定等于v(逆)不一定③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于不一定3v(逆)④在单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD，二者变化均表示v(逆)不一定[典题示例]1．一定温度下，可逆反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)达到化学平衡状态的标志是()A．混合气体的压强不再变化B．混合气体的颜色不再变化C．反应速率v(H2)＝12v(HI)D．c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶22．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)⇌Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX命题点2“极值”思想在化学平衡计算中的应用极端假设法确定各物质浓度范围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⇌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X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。[典题示例]41．可逆反应N2＋3H2⇌2NH3，在容积为10L的密闭容器中进行，开始时加入2molN2和3molH2，达平衡时，NH3的浓度不可能达到()A．0.1mol/LB．0.2mol/LC．0.05mol/LD．0.15mol/L2．一定条件下，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0mol·L－1c10.14mol·L－1[考点达标层面]1．在一个不传热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意整数时，反应达到平衡的标志是()①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分质量分数不再改变⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q⑥单位时间内mmolA断键反应，同时pmolC也断键反应⑦体系的密度不再变化A．③④⑤⑥B．②③④⑥C．①③④⑤D．③④⑥⑦2．一定温度下，在密闭容器中N2O5可发生下列反应：①2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g)②2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)若达平衡时，c(NO2)＝0.4mol/L，c(O2)＝1.3mol/L，则反应②中NO2的转化率为________，N2O5(g)的起始浓度应不低于________mol/L。考点二化学平衡移动的影响因素[教材知识层面]1．化学平衡移动的过程2．化学平衡移动方向与化学反应速率的关系(1)v正＞v逆：平衡向正反应方向移动。5(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。(3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。3．外界因素对化学平衡的影响4．勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一，平衡将向着减弱这种改变的方向移动。[高考考查层面]命题点1外界条件对化学平衡移动的影响1．外界条件对化学平衡的具体影响改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果浓度增大反应物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小，但比原来大减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大，但比原来小增大生成物浓度向逆反应方向移动生成物浓度减小，但比原来大减小生成物浓度向正反应方向移动生成物浓度增大，但比原来小压强增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小，但比原来大减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大，但比原来小温度升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低，但比原来高降低温度向放热反应方向移动体系温度升高，但比原来低2．几种特殊情况说明(1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。(2)“惰性气体”对化学平衡的影响。6①恒温、恒容条件：原平衡体系――――――→充入惰性气体体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。②恒温、恒压条件：原平衡体系――――――→充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小等效于减压(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。[典题示例]1．对可逆反应2A(s)＋3B(g)⇌C(g)＋2D(g)ΔH0，在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是()①增加A的量，平衡向正反应方向移动②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度，v(正)v(逆)⑤加入催化剂，B的转化率提高A．①②B．④C．③D．④⑤2．合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)＋H2O(g)催化剂CO2(g)＋H2(g)ΔH0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()A．增加压强B．降低温度C．增大CO的浓度D．更换催化剂[方法技巧]解答平衡移动过程分析题的思维模型命题点2勒夏特列原理及其应用勒夏特列原理应用中的“三”误区7(1)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。(2)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大。②若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50℃T80℃；③若对体系N2(g)＋3H23(g)加压，例如从30MPa加压到60MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30MPap60MPa。(3)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他反应物的转化率提高。[典题示例]1．(2013·北京高考)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()A.B.C.D.2．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是()A．使用铁做催化剂，可提高合成氨反应的速率B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应C．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率[考点达标层面]1．在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)＋b(g)⇌2c(g)；ΔH10x(g)＋3y(g)⇌2z(g)；ΔH20进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是()t/℃2550100KW/10－141.015.4755.0c(氨水)/(mol·L－1)0.10.01pH11.110.68A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大2．在100℃时，将0.40molNO2气体充入2L密闭容器中，每隔一段时间对该容器的物质进行测量，得到的数据如下表：时间(s)020406080n(NO2)(mol)0.40n10.26n3n4n(N2O4)(mol)0.000.05n20.080.08下列说法中正确的是()A．反应开始20s内NO2的平均反应速率是0.001mol·L－1·s－1B．80s时混合气体的颜色与60s时颜色相同，比40s时的颜色深C．80s时向容器内加0.32molHe，同时将容器扩大为4L，则平衡不移动D．若起始投料为0.20molN2O4，相同条件下达到平衡，则各组分的含量与原平衡相同以“大气污染气体CO的处理”为载体串联化学平衡的相关知识高考载体研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)已知：①NO2(g)＋SO23(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol－1。(2)CO可用于合成甲醇，反应方程式②为CO(g)＋2H23OH(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。[知识串联设计](1)一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生①的反应。①当体系的压强不变时，反应是否处于平衡状态？________。9②当容器中混合气体的颜色不变时，反应是否处于平衡状态？_____________________。③当反应处于平衡状态时，NO2与SO2的体积比是1∶6。则该反应的平衡常数K的表达式是什么？_____________________________________________________________________，并计算K值的大小。_________________________________________________________。④升高温度，反应①的正、逆化学反应速率如何变化？v正________v逆(填“大于”“等于”或“小于”)。反应的平衡常数K如何变化？_____________________________________。〖考查化学平衡状态的判断、化学平衡常数及计算〗(2)对于反应②，增大压强，化学平衡移动的方向是什么？________________________。〖考查外界条件对化学平衡