化学平衡专题复习

化学平衡专题复习一.本周教学内容：化学平衡专题复习二.重点、难点：1.化学平衡的特征2.化学平衡的移动及其与反应速率的关系三.具体内容：1.什么是化学平衡状态？化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里：①正反应速率=逆反应速率，②反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。2.化学平衡的特征①研究对象为可逆反应。②“等”：可逆反应达到平衡时，υ正=υ逆。第一层含义：用同种物质表示反应速率时，该物质的生成速率=消耗速率第二层含义：用不同物质表示反应速率时，某反应物的消耗(生成)速率：某生成物的消耗（生成）速率=化学计量数之比③“定”：平衡混合物中各组分含量（百分含量、物质的量、质量、浓度等）不随时间变化。④“动”：正逆反应同时进行，处于动态平衡。⑤“变”：一旦条件改变，正逆反应速率不再相等，平衡将发生移动，直至建立新的平衡。⑥“同”：化学平衡的建立与反应途径无关。对同一可逆反应，只要条件相同（温度、浓度、压强），不论从正反应、逆反应或正逆反应同时进行，均能达到同一平衡状态。例如：相同条件下，对于可逆反应2SO2+O22SO3，投料2molSO2和1molO2或投料2molSO3使反应进行，最终达到同一个平衡状态。3.判断化学平衡状态的标志（1）任何情况下均可作为标志的：①υ正=υ逆（同一种物质）②各组分含量(百分含量、物质的量、质量、物质的量浓度)不随时间变化③某反应物的消耗(生成)速率：某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比④反应物转化率不变（2）在一定条件下可作为标志的是①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。②对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系，若反应前后气体的物质的量变化不为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变（恒温恒容）。③对于恒容绝热体系，体系的温度不再变化。（3）不能作为判断标志的是①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。（任何情况下均适用）②有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的物质的量变化为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变（恒温恒容）。[例1]下列方法中可以证明2HI（气）H2（气）+I2（气）已达平衡状态的是①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂③百分组成HI%=I2%④反应速率υ（H2）=υ（I2）=0.5υ（HI）时⑤[HI]=[H2]=[I2]=2:1:1⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时混合气体密度不再变化答案：②⑥⑨解析：①表示不同方向的反应，但生成H2与生成HI的物质的量之比应等于相应化学计量数之比②表示不同方向的反应且等于化学计量数之比，正确。③毫无根据，只在极特殊情况下成立④任何情况下均成立⑤平衡状态时浓度之比不一定等于化学计量数之比⑥浓度不变，说明已达平衡，正确⑦此反应前后气体体积不变，恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变⑧此反应前后气体物质的量不变，总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变⑨颜色不变说明浓度不变，正确⑩此反应前后气体物质的量不变，恒温恒压条件下体积不变，任何时候气体密度均不变二.影响化学平衡移动的条件1.什么是化学平衡移动2.运用图象理论分析：（1）其他条件不变，只改变浓度：移动原因增大[反应物]增大[生成物]减小[反应物]减小[生成物]速率变化υ正瞬时↑υ逆从平衡点逐渐↑υ正，υ逆，υ逆瞬时↑υ正从平衡点逐渐↑υ逆，υ正，υ正瞬时↓≠0υ逆从平衡点逐渐↓υ逆，υ正，υ逆瞬时↓≠0υ正从平衡点逐渐↓υ正，υ逆，移动方向正向逆向逆向正向最终υIIυIυIIυIυIIυIυIIυI（2）其他条件不变，只改变温度移动原因升温升温降温降温正反应热效应吸热放热吸热放热速率变化υ吸υ放同时↑υ吸，υ放，υ吸υ放同时↑υ吸，υ放，υ吸υ放同时↓υ吸，υ放，υ吸υ放同时↓υ吸，υ放，移动方向正向逆向逆向正向最终υIIυIυIIυIυIIυIυIIυI（3）其他条件不变，只改变压强（适用于有气体参加的反应）移动原因加压加压减压减压正向体积变化减小增大增大减小速率变化υ正υ逆同时↑υ正，υ逆，υ正υ逆同时↑υ逆，υ正，υ正υ逆同时↓υ正，υ逆，υ正υ逆同时↓υ逆，υ正，移动方向正向逆向正向逆向最终υIIυIυIIυIυIIυIυIIυI特例：对于反应前后气体体积不变的反应：H2（气）+I2（气）2HI（气）加压减压（3）催化剂：催化剂只改变化学反应速率，不能影响平衡移动。3.勒沙特列原理适用范围：已达平衡状态的可逆反应内容：如果改变影响平衡的一个条件，(如温度、浓度、压强)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。推广：该原理适用于很多平衡体系：如溶解平衡、电离平衡、水解平衡、络合平衡。注意：减弱的含义定性的角度：平衡移动的方向就是能够减弱外界条件改变的方向定量的角度：平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化而不能完全抵消外界条件的变化量[例2]下列说法正确的是（）A.其他条件不变，增大某一反应物的浓度，反应物的转化率一定都增大B.对于有气体参加的反应，其他条件不变，增大压强体积缩小，体系中各气体的浓度一定增大C.对于有气体参加的反应，改变压强使平衡向右移动，生成的气体的浓度一定增大D.增大反应物的浓度，平衡向右移动，生成物的体积分数一定增大答案：B解析：本题涉及的物理量的变化如转化率、浓度、体积分数等，都是由两个量决定的（如转化率由转化浓度和起始浓度决定），若改变条件使两个量都向同向变化，最终该物理量的变化方向则很难确定，要看两个量中哪个变化的更快。[例3]某温度下，反应N2O4（气）2NO2（气）－Q在密闭容器中达平衡。下列说法不正确的是（）A.加压时（体积变小），正反应速率增大B.保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小C.保持体积不变，加入少许N2O4，再达平衡时，颜色加深D.保持体积不变，升高温度，再达平衡时，颜色加深解析：该反应正向为气体分子数增加的吸热反应，加压正逆反应速率同时增大，但逆反应速率增加更快，A正确。恒温恒容下加入NO2，生成物浓度突然增大，逆反应速率突然增大，正反应速率从平衡点逐渐增大，B错。恒温恒容下加入N2O4，平衡右移，生成更多的NO2，c（NO2）增大，颜色加深，C正确。升高温度，平衡右移，生成更多的NO2，c（NO2）增大，颜色加深。答案：B[例4]对于可逆反应2A（g）+B（g）2C（g）+Q到达平衡后，当升高温度时，平衡逆向移动，其原因是（）A.正反应速率增加，逆反应速率下降B.逆反应速率上升，正反应速率下降C.正逆反应速率同时增大且倍数一样D.正逆反应速率同时增大，逆反应速率增加的更快答案：D解析：由于温度、压强、浓度等外在条件既能影响速率，又能影响平衡移动，因此容易混为一谈，好象正反应速率增大的反应平衡一定右移，正反应速率减小的反应平衡一定左移。这里要注意的是，只要增大压强，升高温度或增加浓度，不论正逆反应速率都会同时增大，平衡移动的方向由正逆反应速率增加的相对快慢决定。若正反应速率增加的快，平衡右移，反之，平衡左移。1.可逆反应2NO2N2O4在恒容密闭容器中进行，下列哪一项不随时间变化可说明反应达到平衡（）A.容器内压强B.气体平均相对分子质量C.各组分浓度D.混合物颜色E.混合物密度F.υ（NO2）:υ（N2O4）=2:12.对可逆反应R（g）+P（g）Q（g）+S（g），达到平衡的标志是（）A.R、P、Q、S浓度相等B.反应前后压强不变C.反应前后质量不变D.R、P、Q、S浓度不变3.密闭容器中2HIH2+I2（气）吸热，欲使HI浓度增大，可采取的措施是（）A.缩小体积B.升温C.降温D.加催化剂4.下列反应处于平衡状态时，升温或减压时哪个反应的平衡都能正向移动（）A.2SO32SO2+O2吸热B.N2+O22NO吸热C.CO+H2O（气）CO2+H2吸热D.CaO（固）+CO2CaCO3（固）放热5.应NH4HS（固）H2S+NH3在某温度下达到平衡，下列各种情况下，平衡不发生移动的是（）A.移走一部分NH4HSB.其他条件不变，通入SO2气体C.容积不变，充入氮气D.保持压强不变，充入氮气6.已知可逆反应A（g）+2B（g）2M（g）+N（g）放热，在一定条件下达到平衡，A在反应混合物中质量分数为a%，若要改变条件使A在反应混合物中质量分数为2a%，则下列各项改变的条件中一定能达到目的的是（）A.增大容积B.增大容器压强C.升高温度D.使用催化剂7.下列可逆反应达平衡后，升高温度可使混合气体平均相对分子质量增加的是（）A.4NH3+5O24NO+6H2O（g）放热B.N2+3H22NH3放热C.2SO2+O22SO3放热D.H2+I2（g）2HI放热8.在一密闭容器中进行反应2SO2+O22SO3，已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（）A.SO2:0.4mol/LO2:0.2mol/LB.SO2:0.25mol/LC.SO2:0.15mol/LSO3:0.15mol/LD.SO3:0.4mol/L9.反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后，欲使HClO的浓度增大，应加入（）A.NaOHB.HClC.CaCO3D.H2O10.可逆反应mA（气）+nB（气）pC（气）+qD（气），在密闭容器中反应达到平衡，改变某一条件后，正反应速率增大，则下列说法正确的是（）A.A的转化率增大B.平衡向逆反应方向移动C.平衡没有移动D.上述三种情况都有可能11.X、Y、Z都是气体，下列反应在同时减压和升温后，Z的含量肯定增大的是（）A.X＋Y2Z吸热B.2X＋Y2Z吸热C.X＋2Y4Z吸热D.X＋Y3Z放热12.在N2＋3H22NH3放热的平衡体系中，使逆反应速率逐渐增大到第二次平衡的措施是，且第二次平衡速率大于第一次平衡速率的（）A.增加N2的浓度B.减少NH3的浓度C.减压D.升温13.反应A（气）+2B（气）C（气）放热达平衡后，当改变条件：①升温②降温③加压④减压⑤使用催化剂，能使反应速率加快同时C的平衡百分含量增加的是（）A.①③⑤B.②③C.③⑤D.③14.在一密闭烧瓶中充满NO2，在25℃时NO2与N2O4达到平衡：2NO2N2O4放热，把烧瓶置于100℃沸水中，又建立新的平衡状态，前后两平衡比较，不变的是（）A.颜色B.平均分子量C.质量D.密度15.在一定条件下2NO2N2O4达到平衡，下列说法正确的是（）A.只降温，混合气颜色变浅，说明正反应是放热的B.在密闭定容体系中降温，混合气颜色变浅，体系压强增大C.加压时，混合气颜色开始变浅，后来又逐渐加深D.加压时，混合气颜色开始变深，后来又逐渐变浅16.可逆反应：mA（固）+nB（气）eC（气）+fD（气），反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数(C%)与温度T和压强P的关系如上图。下列叙述正确的是（）A.达到平衡后，加入催化剂C％增大B.达到平衡后，若升温平衡向左移C.化学方程式中ne+fD.达平衡后，若降压平衡向右移动[参考答案]