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化学平衡状态

化学平衡状态
化学平衡状态

考纲要求 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。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,能用相关理论解释其一般规律。

考点一可逆反应与化学平衡建立

1.可逆反应

(1)定义

在同一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

①二同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。

②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。

(3)表示

在方程式中用“”表示。

2.化学平衡状态

(1)概念

一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。

(2)化学平衡的建立

(3)平衡特点

深度思考

1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)2H2O电解

2H2↑+O2↑为可逆反应( )

点燃

(2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化( )

(3)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等,是指同一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物质表示时,反应速率不一定相等( )

(4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( )

2SO3(g) ΔH=2.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)+O2(g)催化剂

加热

-Q kJ·mol-1(Q>0),充分反应后生成SO3的物质的量 2 mol(填“<”、“>”或“=”,下同),SO2的物质的量 0 mol,转化率 100%,反应放出的热量Q kJ。

题组一极端假设,界定范围,突破判断

1.一定条件下,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mol·L-1、mol·L-1、mol·L-1,

则下列判断正确的是( )

A.c1∶c2=3∶1

B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3

C.X、Y的转化率不相等

D.c1的取值范围为0<c1<mol·L-1

2.在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为mol·L -1、mol·L-1、 m ol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )

A.Z为mol·L-1 B.Y2为mol·L-1

C.X2为mol·L-1 D.Z为mol·L-1

极端假设法确定各物质浓度范围

上述题目2可根据极端假设法判断,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)

改变浓度(mol·L-1)

终态浓度(mol·L-1) 0

假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)

起始浓度(mol·L-1)

改变浓度(mol·L-1)

终态浓度(mol·L-1) 0

平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,,Y2∈,,Z∈(0,。

题组二审准题干,关注特点,判断标志

3.对于CO2+3H2CH3OH+H2O,下列说法能判断该反应达到平衡状态的是( )

A .v (CO 2)=1

3v (H 2)

B .3v 逆(H 2)=v 正(H 2O)

C .v 正(H 2)=3v 逆(CO 2)

D .断裂3 mol H —H 键的同时,形成2 mol O —H 键

4.在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混

合气体的颜色,⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比,⑦某种气体的百分含量

(1)能说明2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)达到平衡状态的是 。 (2)能说明I 2(g)+H 2(g)2HI(g)达到平衡状态的是 。

(3)能说明2NO 2(g)

N 2O 4(g)达到平衡状态的是 。

(4)能说明C(s)+CO 2(g)2CO(g)达到平衡状态的是 。 (5)能说明NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)+CO 2(g)达到平衡状态的是 。 (6)能说明5CO(g)+I 2O 5(s)

5CO 2(g)+I 2(s)达到平衡状态的是 。

5.若上述题目中的(1)~(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何

规避“2”个易失分点

(1)化学平衡状态判断“三关注”

关注反应条件,是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器;关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。 (2)不能作为“标志”的四种情况

①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。

②恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。

③全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。

④全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。考点二化学平衡移动

1.化学平衡移动的过程

2.化学平衡移动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。

(2)v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。

(3)v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。

3.影响化学平衡的因素

(1)若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:

改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度

增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动

减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动

压强(对有气体参反应前后气体体积改变增大压强向气体分子总数减小的方向移动

减小压强向气体分子总数增大的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡不移动

加的反应)

温度

升高温度

向吸热反应方向移动 降低温度

向放热反应方向移动

催化剂 同等程度改变v 正、v 逆,平衡不移动

(2)勒夏特列原理

如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 (3)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①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―→ 等效于减压 体系中各组分的浓度同倍数减小

深度思考

1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动( )

(2)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v 放减小,v 吸增大( )

(3)合成氨反应需要使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动,所以也可

以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因( )

(4)平衡时,其他条件不变,分离出固体生成物,v正减慢( )

(5)C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,其他条件不变时,升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大(( )

2.化学平衡向正反方向移动,反应物的转化率一定增大吗(举列说明)

化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”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 ℃<T<80 ℃;

③若对体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)加压,例如从30 MPa加压到60 MPa,化学平衡向气体分子数减小的方向移动,达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。

题组一选取措施使化学平衡定向移动

1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( )

A.①②④ B.①④⑥

C.②③⑤ D.③⑤⑥

2.(2016·长春质检)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。

(1)实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如下图:

则总反应的ΔH 0(填“>”、“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是。

(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大,请在上图画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由:

(3)下列措施中,有利于提高αHCl的有。

A.增大n(HCl) B.增大n(O2)

C.使用更好的催化剂D.移去H2O

答案(1)<K(A) (2)见下图

温度相同的条件下,增大压强,平衡右移,αHCl增大,因此曲线应在原曲线上方(3)BD

题组二条件改变时对化学平衡移动结果的判断

3.将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )

选项改变条件新平衡与原平衡比较

A增大压强N2的浓度一定变小

B升高温度N2的转化率变小

C充入一定量H2H2的转化率不变,N2的转化率变大

D使用适当催化剂NH3的体积分数增大

4

工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9),控制反应温度600 ℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:

(1)掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实:。

(2)控制反应温度为600 ℃的理由是。

5.在压强为 MPa、温度为300 ℃条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH<0。

(1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是(填字母)。

A .c (H 2)减小

B .正反应速率加快,逆反应速率减慢

C .反应物转化率增大

D .重新平衡

c H 2

c CH 3OH

减小

(2)若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是 (填字母)。 A .升高温度

B .将CH 3OH 从体系中分离

C .充入He ,使体系总压强增大

平衡转化率的分析与判断方法

(1)反应a A(g)+b B(g)

c C(g)+

d D(g)的转化率分析

①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们的转化率相等。 ②若只增加A 的量,平衡正向移动,B 的转化率提高,A 的转化率降低。

③若按原比例同倍数地增加(或降低)A 、B 的浓度,等效于压缩(或扩大)容器体积,气体反应物的转化率与化学计量数有关。

同倍增大c (A)和c (B)????

?

a +

b =

c +

d A 、B 的转化率不变a +b >c +d A 、B 的转化率增大

a +

b <

c +

d A 、B 的转化率减小

(2)反应m A(g)

n B(g)+q C(g)的转化率分析

在T 、V 不变时,增加A 的量,等效于压缩容器体积,A 的转化率与化学计量数有关。

增大c (A)????

?

m =n +q A 的转化率不变m >n +q A 的转化率增大

m <n +q A 的转化率减小

考点三 应用“等效平衡”判断平衡移动的结果

1.等效平衡的含义

在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 2.等效平衡的判断方法

(1)恒温、恒容条件下反应前后体积改变的反应 判断方法:极值等量即等效。 例如:2SO 2(g)+O 2(g)

2SO 3(g)

① 2 mol 1 mol 0 ② 0 0 2 mol ③ mol mol mol ④ a mol b mol c mol

上述①②③三种配比,按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则SO 2均为2 mol ,O 2均为1 mol ,三者建立的平衡状态完全相同。

④中a 、b 、c 三者的关系满足:c +a =2,c

2+b =1,即与上述平衡等效。

(2)恒温、恒压条件下反应前后体积改变的反应 判断方法:极值等比即等效。 例如:2SO 2(g)+O 2(g)

2SO 3(g)

① 2 mol 3 mol 0 ② 1 mol mol 2 mol ③ a mol b mol c mol

按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则①②中

n SO 2n O 2=2

3

,故互为等效平衡。

③中a 、b 、c 三者关系满足:

c +a c 2

+b

=2

3,即与①②平衡等效。 (3)恒温条件下反应前后体积不变的反应

判断方法:无论是恒温、恒容,还是恒温、恒压,只要极值等比即等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如:H 2(g)+I 2(g)

2HI(g)

① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol

①②两种情况下,n (H 2)∶n (I 2)=1∶1,故互为等效平衡。

③中a 、b 、c 三者关系满足? ????c 2+a ∶? ??

??c

2+b =1∶1或a ∶b =1∶1,c ≥0,即与①②平衡等效。 3.虚拟“中间态”法构建等效平衡 (1)构建恒温恒容平衡思维模式

新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。

(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。

深度思考

对于以下三个反应,从反开始进行到达到平衡后,保持温度、体积不变,按要求回答下列问

题。

(1)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)

再充入PCl5(g)平衡向方向移动,达到平衡后,PCl5(g)的转化率,PCl5(g)的百分含量。

(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)

再充入HI(g)平衡向方向移动,达到平衡后,HI的分解率,HI的百分含量。

(3)2NO2(g)N2O4(g)

再充入NO2(g),平衡向方向移动,达到平衡后,NO2(g)的转化率,NO2(g)的百分含量。

1.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-kJ·mol-1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡状态Ⅰ;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入 mol N2、 mol H2和 mol NH3,达到平衡状态Ⅱ,则下列说法正确的是( )

A.两个平衡状态的平衡常数的关系:KⅠ<KⅡ

B.H2的百分含量相同

C.N2的转化率:平衡Ⅰ<平衡Ⅱ

D.反应放出的热量:QⅠ=QⅡ< kJ

2.一定温度下,在3个容积均为 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 达到平衡,下列说法正确的是( )

物质的起始浓度/mol·L-1物质的平衡浓度/mol·L-1容器温度/K

c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)

Ⅰ4000

Ⅱ4000

Ⅲ50000

A.该反应的正反应吸热

B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大

C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍

D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大

3.有甲、乙两容器,甲容器容积固定,乙容器容积可变。一定温度下,在甲中加入2 mol N2、3 mol H2,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。

(1)相同温度下,在乙中加入4 mol N2、6 mol H2,若乙的压强始终与甲的压强相等,乙中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为 mol(从下列各项中选择,只填字母,下同);若乙的容积与甲的容积始终相等,乙中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为 mol。A.小于m B.等于m

C.在m~2m之间 D.等于2m

E.大于2m

(2)相同温度下,保持乙的容积为甲的一半,并加入1 mol NH3,要使乙中反应达到平衡时,各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同,则起始时应加入 mol N2和

mol H2。

分析等效平衡问题的关系有:①看清楚条件是恒温恒容还是恒温恒压;②分析要形成等效平衡,是必须各物质的量与原平衡完全相同还是只要成比例即可;③分析对于不能构成等效平衡的情况,平衡是向正反应方向移动了,还是向逆反应方向移动了。在分析中,将生成物(或反应物)按“一边倒”的原则全部转化为反应物(或生成物)是非常必要、有效的。

1.(2016·海南,11改编)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的

是( )

A.由X→Y反应的ΔH=E5-E2

B.由X→Z反应的ΔH>0

C.降低压强有利于提高Y的产率

D.升高温度有利于提高Z的产率

2.[2016·天津理综,10(3)]在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MH x(s)+y H2(g)MH x (s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是。

+2y

a.容器内气体压强保持不变

b.吸收y mol H2只需1 mol MH x

c.若降温,该反应的平衡常数增大

d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)

3.[2014·新课标全国卷Ⅰ,28(3)②③]乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n H2O∶n C2H4=1∶1)。

②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为,理由是

③气相直接水合法常用的工艺条件为磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃、压强 MPa,

n H 2O∶n C 2H 4=∶1,乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反

应温度和压强外,还可以采取的措施有 、 。 4.[2016·全国卷Ⅱ,27(1)(2)]丙烯腈(CH 2===CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH 2===CHCHO)和乙腈(CH 3CN)等。回答下列问题: (1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C 3H 3N)和副产物丙烯醛(C 3H 4O)的热化学方程式如下:

①C 3H 6(g)+NH 3(g)+32O 2(g)===C 3H 3N(g)+3H 2O(g) ΔH =-515 kJ·mol -1

②C 3H 6(g)+O 2(g)===C 3H 4O(g)+H 2O(g) ΔH =-353 kJ·mol -1

两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是 ;

有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ;

提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。 (2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460 ℃,低于460 ℃时,丙烯腈的产率 (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是 ; 高于460 ℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是 (双选,填标号)。 A .催化剂活性降低 B .平衡常数变大 C .副反应增多

D .反应活化能增大

1.某密闭容器中进行如下反应:X(g)+2Y(g)

2Z(g),若要使平衡时反应物总物质的量与

生成物总物质的量相等,且用X 、Y 作反应物,则X 、Y 的初始物质的量之比的范围应满足( )

A .1<

n X

n Y

<3 <

n X n Y <2

3 <

n X

n Y

<4 <

n X n Y <3

2

2.(2016·合肥一检)在一定温度下的定容密闭容器中,发生反应:2NO 2(g)N 2O 4(g)。当

下列所给有关量不再变化时,不能表明该反应已达平衡状态的是( ) A .混合气体的压强 B .混合气体的密度

C .混合气体的平均相对分子质量

3.(2016·沈阳期末)CuBr 2分解的热化学方程式为2CuBr 2(s)===2CuBr(s)+Br 2(g) ΔH =+ kJ·mol -1

,在密闭容器中将过量CuBr 2于487 K 下加热分解,平衡时p (Br 2)为×103

Pa 。如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p (Br 2)的变化范围为( ) A .p (Br 2)≤×103

Pa

B .×103

Pa <p (Br 2)≤×103

Pa C .p (Br 2)>×103

Pa

D .×103

Pa≤p (Br 2)≤×103

Pa

4.(2016·晋中模拟)在密闭容器中发生下列反应a A(g)

c C(g)+

d D(g),反应达到平衡后,

将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D 的浓度为原平衡的倍,下列叙述正确的是( )

A .A 的转化率变大

B .平衡向正反应方向移动

C .

D 的体积分数变大

D .a <c +d

5.(2016·安徽淮南四校联考)在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法不正确的是( )

A.依据图a可判断正反应为放热反应

B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂

C.若正反应的ΔH<0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动

D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH>0 6.(2016·吉林省东北师大附中高三第三次摸底)下图是关于反应A2(g)+3B2(g)2C(g) ΔH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因是( )

A.升高温度,同时加压

B.降低温度,同时减压

C.增大反应物浓度,同时使用催化剂

D.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度

7.(2017·烟台检测)在恒温、恒容下,有反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡。途径Ⅰ:A、B的起始浓度均为2 mol·L-1;途径Ⅱ:C、D的起始浓度分别为2 mol·L-1和6 mol·L-1。以下叙述正确的是( )

A.达到平衡时,途径Ⅰ的反应速率等于途径Ⅱ的反应速率

B.达到平衡时,途径Ⅰ所得混合气体的压强等于途径Ⅱ所得混合气体的压强

C.两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量相同

D.两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量不相同

8.(2016·廊坊期末)某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入 mol A和 mol B,发生反应A(g)+B(g)C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

t/s0*******

n(A)/mol

下列说法正确的是( )

A.反应在前5 s内的平均速率v(A)=mol·L-1·s-1

B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=mol·L-1,则反应的ΔH>0

C.相同温度下,起始时向容器中充入 mol C,达到平衡时,C的转化率大于80 %

D.相同温度下,起始时向容器中充入 mol A、 mol B和 mol C,反应达到平衡前v正<v逆9.在一定条件下,将A和B各 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,反应过程中测定的数据如下表,下列说法正确的是( )

t/min02479

n(B)/mol

A.反应前2 min

B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v逆>v正

C.其他条件不变,起始时向容器中充入 mol A和 mol B,平衡时n(C)< mol

D.其他条件不变,向平衡体系中再充入 mol A,再次平衡时,B的转化率增大

10.(2016·安徽省屯溪一中高三第四次月考)已知:可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH <0。现有甲、乙两个容积相同且不变的真空密闭容器,向甲容器中加入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),在一定条件下发生反应,达到平衡时放出热量为Q1 kJ。在相同条件下,向乙容器中加入2 mol NH3(g)并发生反应,达到平衡时吸收热量为Q2 kJ,若Q1=3Q2。下列叙述中正确

的是( )

A.达平衡时甲中N2的转化率为75%

B.达平衡时甲、乙中NH3的体积分数乙>甲

C.达到平衡后,再向乙中加入 mol N2(g)、 mol H2(g)和 mol NH3(g),平衡向生成N2的方向移动

D.乙中反应的热化学方程式为2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=+Q2kJ·mol-1

11.(2016·河北三市二联)T℃时,在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)x C(g),按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器甲乙丙反应物的投入量 3 mol A、2 mol B 6 mol A、4 mol B 2 mol C

达到平衡的时间/min58

A的浓度/mol·L-1c1c2

C的体积分数%w1w3混合气体的密度/g·L-1ρ1ρ2

A.若x<4,则2c1<c2

B.若x=4,则w1=w3

C.无论x的值是多少,均有2ρ1=ρ2

D.甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短

12.向体积为 2 L的固定密闭容器中通入 3 mol X气体,在一定温度下发生如下反应:2X(g)Y(g)+3Z(g)

(1)经5 min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的倍,则用Y表示的速率为mol·L-1·min-1。

(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为甲:v(X)=mol·L-1·min-1;乙:v(Y)=2 mol·L-1·min-1;丙:v(Z)=

高中化学溶液中的三个平衡与三个守恒

高中化学溶液中的三个平衡与三个守恒 一、溶液中的三个平衡 在中学阶段溶液中的三个平衡包括:电离平衡、水解平衡以及沉淀溶解平衡,这三种平衡都遵循勒夏特列原理——当只改变体系的一个条件时,平衡向能减弱这种改变的方向移动。 1. 电离平衡常数、水的离子积常数、溶度积常数均只与温度有关。电离平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大,因为弱电解质的电离和水的电离均为吸热过程。 2. 弱酸的酸式盐溶液的酸碱性取决于弱酸的酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。①若水解程度大于电离程度,则溶液显碱性,如:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4;②若电离程度大于水解程度,则溶液显酸性,如:NaHSO3、NaH2PO4等。 3. 沉淀溶解平衡的应用 沉淀的生成、溶解和转化在生产、生活以及医疗中可用来进行污水的处理、物质的提纯、疾病的检查和治疗。解决这类问题时应充分利用平衡移动原理加以分析。 当Q C>K SP时,生成沉淀;当Q C<K SP时,沉淀溶解;当Q C=K SP时,达到平衡状态。 4. 彻底的双水解 常见的含有下列离子的两种盐混合时,阳离子的水解阴离子的水解相互促进,会发生较彻底的双水解。需要特别注意的是在书写这些物质的水解方程式时,应用“===”,并将沉淀及气体分别用“↓”、“↑”符号标出。如:当Al3+分别遇到AlO2-、CO32-、HCO3-、S2-时,[3AlO2-+ Al3+ + 6H2O === 4Al(OH)3↓];当Fe3+分别遇到CO32-、HCO3-、AlO2-时;还有NH4+与Al3+;SiO3与Fe3+、Al3+等离子的混合。 另外,还有些盐溶液在加热时,水解受到促进,而水解产物之一为可挥发性酸时,酸的挥发又促进水解,故加热蒸干这些盐溶液得不到对应的溶质,而是对应的碱(或对应的金属氧化物)。如:①金属阳离子易水解的挥发性强酸盐溶液蒸干后得到氢氧化物,继续加热后得到金属氧化物,如FeCl3、AlCl3、Mg(NO3)2溶液蒸干灼烧得到的是Fe2O3、Al2O3、MgO 而不是FeCl3、AlCl3、Mg(NO3)2固体;②金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐溶液蒸干后得到原溶质,如Al2(SO4)3、Fe(SO4)3等。③阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3等溶液蒸干后也可得到原溶质;④阴阳离子均易水解,此类盐溶液蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2CO3

人教版高中化学选修4-2.3《化学平衡状态》参考教案

第三节化学平衡 一、可逆反应与不可逆反应 溶解平衡的建立 开始时v(溶解)>v(结晶) 平衡时v(溶解)=v(结晶) 结论:溶解平衡是一种动态平衡 二、化学平衡状态 1、定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

[引入]我们已经学过许多化学反应,有的能进行到底,有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。 [讲]化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。 [板书]第三节化学平衡 [讲]如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说,由于反应物已全部转化为生成物,如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了,所以,化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。 [板书]一、可逆反应与不可逆反应 [思考]大家来考虑这样一个问题,我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖,当加入一定量之后,凭大家的经验,你们觉得会怎么样呢? 开始加进去的很快就溶解了,加到一定量之后就不溶了。[问]不溶了是否就意味着停止溶解了呢? [讲]回忆所学过的溶解原理,阅读教材自学思考后回答:没有停止。因为当蔗糖溶于水时,一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面,扩散到水里去;另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体,当这两个相反的过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到了最大限度,形成蔗糖的饱和溶液。 [讲]所以说刚才回答说不溶了是不恰当的,只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了,溶解并没有停止。我这里把这一过程做

高中化学平衡图像专题Word版

化学平衡图像专题 基础知识: 对于反应mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g) △H<0 m+n>p+q 条件改变变化结果 K变化平衡移动反应A的浓度C(A)A转化率C的含量条件改变ν逆ν正变 化 1C(A)增大 2C(A)减小 3C(C)增大 4C(C)减小 5温度升高 6温度降低 7压强增大 8压强减小 9加催化剂 课时探究 探究一、图像绘制,读图解题 例题1:氨气有广泛用途,工业上利用反应3H2(g)+ N2(g)2NH3(g) 来合成 氨气;某小组为了探究外界条件对反应的影响,在a b两种条件下分别加入相同浓度 时间t/min02468 条件a c(H2)/10-2mol·L-1 2.00 1.50 1.100.800.80 条件b c(H2)/10-2mol·L-1 2.00 1.30 1.00 1.00 1.00 12 1 T2 下同),△H 0,根据表格数据请在下面画出c(H2)-t图: (2)a条件下,0~4min的反应速率为;平衡时,H2的转化率为 ; 平衡常数为; (3)在a条件下,8min末将容器体积压缩至原来的1/2,11min后达到新的平衡,画出 8min~12min时刻c(H2)的变化曲线。

探究二、图像解题方法 1、反应mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g) △H <0 m+n>p+q 反应速率和时间图如图所示 ,t 1时刻只改变一个影响因素 ①图1所示 ,t 1 时刻改变的因素是 ,平衡向 方向移动, ②图2所示, t 1 时刻改变的因素是 ,平衡向 方向移动, ③图3所示, t 1 时刻改变的因素是 ,平衡向 方向移动, ④图4所示 ,t 1 时刻改变的因素是 ,平衡向 方向移动, ⑤图5所示, t 1 时刻改变的因素是 ,平衡向 方向移动, 2、①对于反应mA(g)+nB(g) pC(g),右图所示, 请判断温度大小:T 1 T 2,△H 0 ②对于反应mA(g)+nB(g) pC(g),右图所示, 请判断温度大小:T 1 T 2,△H 0 P 1 P 2, m+n p 探究三、陌生图像的解题技能 1、解决的问题是什么?从图像可以得到什么信息?该信息与所学知识的关联?能用关联解决问题? △H 0 mA(g)+nB(g) pC(g) ①y 是A 的浓度,△H 0,m+n p ②y 是C 的含量, △H 0,m+n p

高中化学平衡知识点

高中化学平衡知识点 1、影像化学反应速率的因素 (1)内因(决定因素) 化学反应是由参加反应的物质的性质决定的。 (2)外因(影响因素) ①浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快。 注意:增加固体物质或纯液体的量,因其浓度是个定值,故不影响反应速率(不考虑表面积的影响) ②压强:对于有气体参加的反应,当其他条件不变时,增大压强,气体的体积减小,浓度增大,反应速率加快。 注意:由于压强对固体、液体的体积几乎无影响,因此,对无气体参加的反应,压强对反应速率的影响可以忽略不计。 ③温度:当其他条件不变时,升高温度,反应速率加快。 一般来说,温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2~4倍。 ④催化剂:催化剂有正负之分。使用正催化剂,反应速率显著增大;使用负催化剂,反应速率显著减慢、不特别指明时,指的是正催化剂。 2、外界条件同时对V正、V逆的影响 (1)增大反应物浓度时,V正急剧增加,V逆逐渐增大;减小反应物的浓度,V正急剧减小,V逆逐渐减小

(2)加压对有气体参加或生成的可逆反应,V正、V逆均增大,气体分子数大的一侧增大的倍数大于气体分子数小的一侧增大的倍数;降压V正、V逆均减小,气体分子数大的一侧减小的倍数大于气体分子数小的一侧减小的倍数。 (3)升温,V正、V逆一般均加快,吸热反应增大的倍数大于放热反应增加的倍数;降温时,V正、V逆一般均减小,吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。 3、可逆反应达到平衡状态的标志 (1)V正=V逆,如对反应mA(g)+nB(g)======pC(g) ①生成A的速率与消耗A的速率相等。 ②生成A的速率与消耗B的速率之比为m:n (2)各组成成分的量量保持不变 这些量包括:各组成成分的物质的量、体积、浓度、体积分数、物质的量分数、反应的转换率等。 (3)混合体系的某些总量保持不变 对于反应前后气体的体积发生变化的可逆反应,混合气体的总压强、总体积、总物质的量及体系平均相对分子质量、密度等不变。

第七章第二讲化学平衡状态

第二讲化学平衡状态 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 2.掌握化学平衡的特征。 3.能正确计算化学反应的转化率(α)。 4.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。 5.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。2016,卷甲27T(1)(2);2016,卷乙27T(2);2016,卷丙27T(2)(4);2015,卷Ⅰ 28T(4);2015,卷Ⅱ 27T(3);2014,卷Ⅰ 28T(3);2014,卷Ⅱ 26T(2)(3) 可逆反应化学平衡状态 [知识梳理] 一、可逆反应 1.定义:在同一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:(1)二同:①相同条件下;②正、逆反应同时进行。 (2)一小:反应物与生成物同时存在,任一组分的转化率都小于100%。 3.表示:在方程式中反应符号用“”表示。 二、化学平衡状态 1.概念:一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 2.特点 [自我检测] 1.向含有2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生反应:2SO2+O2催化剂 △ 2SO3,充分反应后生成SO3的物质的量________2 mol(填“<”“>”或“=”,下同),SO2的物质的量

________0 mol,转化率________100%。 答案:<>< 2.(教材改编题)在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达到平衡状态的是() A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量 C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量 解析:选B。因反应前后气体分子总数不变,故无论反应是否达到平衡状态,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;A为固体,不能用来判断是否达到平衡状态;若反应正向移动,混合气体的质量增加,则混合气体的平均相对分子质量变大,反之变小,故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。 (1)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化。 (2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立。 (3)化学反应达到化学平衡状态的正、逆反应速率相等,是指同一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物质表示时,反应速率不一定相等。 (4)化学反应达到平衡状态时,各组分的浓度、百分含量保持不变,但不一定相等。 (2017·成都模拟)在一个密闭容器中用等物质的量的A和B发生反应:A(g)+3B(g)2C(g),该反应达到平衡时,平衡混合气中A的体积分数为() A.50%B.60% C.70% D.无法计算 [解析]设起始和转化的A的物质的量分别为a mol和b mol A(g)+3B(g)2C(g) 起始(mol):a a 反应(mol):b3b2b 平衡(mol):a-b a-3b2b 混合气中A的体积分数为(a-b)÷(2a-2b)×100%=50%。 [答案] A (1)如果将方程式中C的化学计量数改为1,则答案选什么? (2)如果将A的体积分数改为A的转化率,则答案选什么?

高中化学可逆反应达到平衡状态的标志及判断

高中化学可逆反应达到平衡状态的标志及判断 在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应物和生成物的物质的量浓度不再发生改变的状态,叫化学平衡 状态。其特点有: (1)“逆”:化学平衡研究的对象是可逆反应。 (2)“等”:化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即: v(正)=v(逆)。 (3)“动”:v(正)=v(逆)≠0 (4)“定”:平衡体系中,各组分的浓度、质量分数及体积分数 保持一定(但不一定相等),不随时间的变化而变化。 (5)“变”:化学平衡是在一定条件下的平衡,若外界条件改变,化学平衡可能会分数移动。 (6)“同”:在外界条件不变的前提下,可逆反应不论采取何种 途径,即不论由正反应开始还是由逆反应开始,最后所处的平衡状 态是相同的,即同一平衡状态。 可逆反应达到平衡状态的标志及判断方法如下: 以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例: 一、直接标志: ①速率关系:正反应速率与逆反应速率相等,即:A消耗速率与 A的生成速率相等,A消耗速率与C的消耗速率之比等于m:p; ②反应体系中各物质的百分含量保持不变。 二、间接标志: ①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变(m+n≠p+q);

②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变; ③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。 对于密闭容器中的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否达到平衡还可以归纳如下表: 【例题1】可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,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 ②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO ③用NO2、NO、O2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混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部 解析:①单位时间内生成nmolO2必消耗2nmolNO2,而生成 2nmolNO2时,必消耗nmolO2,能说明反应达到平衡;②不能说明;③中无论达到平衡与否,化学反应速率都等于化学计量系数之比;④有颜色的气体颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;⑤体积固定,气体质量反应前后守恒,密度始终不变;⑥反应前后△V≠0,压强不变,意味着各物质的含量不再变化;⑦由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的量不变,该反应△V≠0,能说明该反应达到平衡。 答案:A

(完整版)高中化学三大平衡

水溶液中的化学平衡 高中化学中,水溶液中的化学平衡包括了:电离平衡,水解平衡,沉淀溶解平衡等。看是三大平衡,其实只有一大平衡,既化学反应平衡。所有关于平衡的原理、规律、计算都是相通的,在学习过程中,不可将他们割裂开来。 化学平衡勒夏特列原理(又称平衡移动原理)是一个定性预测化学平衡点的原理,内容为:在一个已经达到平衡的反应中,如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,但不能完全消除这种改变。 比如一个可逆反应中,当增加反应物的浓度时,平衡要向正反应方向移动,平衡的移动使得增加的反应物浓度又会逐步减少;但这种减弱不可能消除增加反应物浓度对这种反应物本身的影响,与旧的平衡体系中这种反应物的浓度相比而言,还是增加了,转化率还是降低了。 1、不管是电离、水解还是沉淀溶解,一般情况下,正反应的程度都不高,即产物的浓度是较低的,或者说产物离子不能大量共存。双水解除外。 2、弄清楚三类反应的区别和联系。 影响电离平衡的因素 1.温度:电离过程是吸热过程,温度升高,平衡向电离方向移动 2.浓度:弱电解质浓度越大,电离程度越小 3.同离子效应:在弱电解质溶液中加入含有与该弱电解质具有相同离子的强电解质,从而使弱电解质的电离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的解离度降低的效应称为同离子效应 4.化学反应:某一物质将电离的离子反应掉,电离平衡向正方向移动

1、电离平衡 定义:在一定条件下,弱电解质的离子化速率(即电离速率)等于其分子化速率(即结合速率) (如:水部分电离出氢离子和氢氧根离子,同时,氢离子和氢氧根离子结合成水分子的可逆过程) 范围:弱电解质(共价化合物)在水溶液中 外界影响因素:1)温度:加热促进电离,既平衡向正反向移动(电离是吸热的) 2)浓度:越稀越电离,加水是促进电离的,因为平衡向电离方向移动(向离子数目增多的方向移动) 3)外加酸碱:抑制电离,由于氢离子或氢氧根离子增多,使平衡向逆方向移动 2、水解平衡 定义:在水溶液中,盐溶液中电离出的弱酸根离子或弱碱根离子能和水电离出的氢离子或氢氧根离子结合成弱电解质的过程。 范围:含有弱酸根或弱碱根的盐溶液 外界影响因素:1)温度:加热促进水解,既平衡向正反向移动(水解是吸热的,是中和反应的逆反应) 2)浓度:越稀越水解,加水是促进水解的,因为平衡向水解方向移动 3)外加酸碱盐:同离子子效应。

化学平衡状态

考纲要求 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。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,能用相关理论解释其一般规律。 考点一可逆反应与化学平衡建立 1.可逆反应 (1)定义 在同一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 ①二同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。 ②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2.化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立

(3)平衡特点 深度思考 1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)2H2O电解 2H2↑+O2↑为可逆反应( ) 点燃 (2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化( ) (3)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等,是指同一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物质表示时,反应速率不一定相等( ) (4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( ) 2SO3(g) ΔH=2.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)+O2(g)催化剂 加热 -Q kJ·mol-1(Q>0),充分反应后生成SO3的物质的量 2 mol(填“<”、“>”或“=”,下同),SO2的物质的量 0 mol,转化率 100%,反应放出的热量Q kJ。 题组一极端假设,界定范围,突破判断 1.一定条件下,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mol·L-1、mol·L-1、mol·L-1,

高中化学平衡移动练习题

一、填空题 1、为了有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物含量、使用清洁能源显得尤为重要。 (1)已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)?? ?H = -905.48 kJ·mol-1 N2(g)+O2(g)2NO(g)?? ?H = +180.50 kJ·mol-1 则4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)的?H =????????????? ?。 (2 N (g) v2正=k2 ①(g) ②(g)2NO 达式 (3N (g) M 2、将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合后,充入一容积为V的密闭容器,此时容器内压强为p。然后在一定条件下发生如下反应:a A(?)+b B(?)c C(g)+d D(?)。当反应进行一段时间后,测得A减少了n mol,B减少了0.5n mol,C增加了n mol,D增加了1.5n mol,此时达到化学平衡。 (1)该化学方程式中,各物质的化学计量数分别为: a________;b________;c________;d________。

(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,则在上述平衡混合物中再加入B物质,上述平衡 ________。 A.向正反应方向移动B.向逆反应方向移动 C.不移动? ??????????????D.条件不够,无法判断 (3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质的物质的量又重新相等,则正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。 3、工业合成氨N 2+3H22NH3,反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题: ,理 A.3V(N2 B C D.C(N2 E. F. (3) (4)450 (5)填字母代号)。 a.高温高压b.加入催化剂c.增加N2的浓度d.增加H2的浓度e.分离出NH3 二、选择题 4、下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(? ) A 生成物能量一定低于反应物总能量?????? B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率

高中化学平衡图像全面分类总结实用汇总

化学平衡图像题专题分类总结 一、化学平衡图像题的解法 1、步骤: (1)看图像。一看面,即看清楚横坐标与纵坐标的意义;二看线,即线的走向和变化趋势;三看点,即起点、、终点、交点、拐点;四看辅助线,如等温线、等压线、平衡线等;五看量的变化,如温度、浓度、压强、转化率、产率、百分含量等的变化趋势(2)想规律。联想外界条件对反应速率和化学平衡的影响规律。 (3)做判断。根据图像中体现的关系与所学规律对比,做出符合题目要求的判断。 2、原则: (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中,包括横坐标、纵坐标和曲线所表示的三个量,先确定横坐标(或纵坐标)所表示的量,再讨论纵坐标(或横坐标)与曲线的关系。 (2)“先拐先平,数值大”原则 在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示温度较高或压强较大。 二、常见的几种图像题的分析 1、速率—时间图 此类图像揭示了V正、V逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向。 【例1】对于达平衡的可逆反应X+Y W+Z,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速度变化图像如图所示,则图像中关于X,Y,Z,W四种物质的聚集状态为 A、Z,W为气体,X,Y中之一为气体() B、Z,W中之一为气体,X,Y为非气体 C、X,Y,Z皆为气体,W为非气体 D、X,Y为气体,Z,W中之一为气体 2、浓度-时间图像 此类图像题能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况,解题时要注意各物质曲线的拐点(达平衡时刻),各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况。 【例2】今有正反应放热的可逆反应,若反应开始 经t1秒后达平衡,又经t2秒后,由于反应条件改变,使平衡破坏,到t3秒时 又建立新的平衡,如图所示: (1)该反应的反应物是_________________ (2)该反应的化学方程式为_________________

2017-2018版高中化学溶液离子水解与电离中三大守恒知识点例题习题解析

高中化学溶液离子水解与电离中三大守恒详解 电解质溶液中有关离子浓度的判断是近年高考的重要题型之一。解此类型题的关键是掌握“两平衡、两原理”,即弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡和电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒原理。首先,我们先来研究一下解决这类问题的理论基础。 一、电离平衡理论和水解平衡理论 1.电离理论: ⑴弱电解质的电离是微弱的,电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的,同时注意考虑水的电离的存在;⑵多元弱酸的电离是分步的,主要以第一步电离为主; 2.水解理论: 从盐类的水解的特征分析:水解程度是微弱的(一般不超过2‰)。例如:NaHCO3溶液中,c(HCO3―)>>c(H2CO3)或c(OH― ) 理清溶液中的平衡关系并分清主次: ⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗;如NaHCO3溶液中有:c(Na+)>c(HCO3-)。 ⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的(双水解除外),因此水解生成的弱电解质及产生H+的(或OH-)也是微量,但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在,所以水解后的酸性溶液中c(H+)(或碱性溶液中的c(OH-))总是大于水解产生的弱电解质的浓度;⑶一般来说“谁弱谁水解,谁强显谁性”,如水解呈酸性的溶液中c(H+)>c(OH-),水解呈碱性的溶液中c(OH-)>c(H+);⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的,主要以第一步水解为主。 二、电解质溶液中的守恒关系 1、电荷守恒:电解质溶液中的阴离子的负电荷总数等于阳离子的正电荷总数, 电荷守恒的重要应用是依据电荷守恒列出等式,比较或计算离子的物质的量或物质的量浓度。如(1)在只含有A+、M-、H+、OH―四种离子的溶液中c(A+)+c(H+)==c(M-)+c(OH―),若c(H+)>c(OH―),则必然有c(A+)<c(M-)。盐溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等。 例如,在NaHCO3溶液中,有如下关系: C(Na+)+c(H+)==c(HCO3―)+c(OH―)+2c(CO32―) 如NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) 如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) 书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类;②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。 2、物料守恒:就电解质溶液而言,物料守恒是指电解质发生变化(反应或电离)前某元素

2020高考化学一轮复习第22讲化学平衡状态作业

【2019最新】精选高考化学一轮复习第22讲化学平衡状态作业 A组基础题组 1.(2017北京东城期末,5)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ/mol,恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A.气体的质量不再改变 B.氯化氢的转化率不再改变 C.断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键 D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2 2.一定温度下,在容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时,表明反应已达平衡的是( ) ①混合气体的密度②混合气体的压强③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量 A.①② B.②③ C.①③ D.①④ 3.对可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,下列叙述正确的是( ) A.达到化学平衡时,若扩大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 B.若单位时间内生成x mol N2的同时,消耗2x mol NH3,则反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3) D.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率不变

4.一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,1 mol A和1 mol B进行反 应:2A(g)+B(g)2C(g),达到平衡时生成0.6 mol C。下列说法正确的是( ) A.当容器内气体密度保持不变时,可以判断反应已达平衡 B.其他条件不变,将容器体积变为5 L,C的平衡浓度变为原来的2倍 C.其他条件不变,若增大压强,则物质A的转化率减小 D.达到平衡时,C的体积百分含量为0.353 5.(2017北京房山期末,12)高炉炼铁的主要反应为3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表。下列说法正确的是( ) 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A.增加Fe2O3固体可以提高CO的转化率 B.减小容器体积既能提高反应速率又能提高平衡转化率 C.该反应的正反应的ΔH<0 D.当容器内气体密度恒定时,不能标志该反应已达到平衡状态 6.(2017北京房山期末,18)在一定条件下,将H2与CO2分别按n(H2)∶n(CO2)=1.5、2投入某恒压密闭容器中,发生反应:6H2+2CO2C2H5OH+3H2O,测得不同温度时CO2的平衡转化率如下图中两条曲线: 下列说法不正确的是( ) A.达平衡时,6v正(H2)=2v逆(CO2) B.正反应的反应热:ΔH<0 C.平衡常数:Kb

(完整版)高中化学平衡移动习题及答案.doc

化学平衡移动 一、选择题 1.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是() A. H2(g)+ Br 2(g)2HBr(g) B . N2(g) + 3H2(g)2NH 3 (g) C. 2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) D . C(s)+CO2(g)2CO(g) 【解析】对于气体体积不变的反应,改变压强时化学平衡不移动。 【答案】 A 2.对于平衡CO2(g)CO2 (aq)H=- 19.75 kJ/mol ,为增大二氧化碳气体在水中的 溶解度,应采用的方法是() A.升温增压 B .降温减压 C.升温减压 D .降温增压 【解析】正反应放热,要使平衡右移,应该降低温度;另外正反应为气体分子数减少 的反应,所以为了增加CO2在水中的溶解度,应该增大压强,故选 D 。 【答案】 D 3.在常温常压下,向 5 mL 0.1 mol ·L-1 FeCl3溶液中滴加0.5mL 0.01 mol ·L-1的NH 4SCN 溶液,发生如下反应: FeCl3+ 3NH 4SCN Fe(SCN) 3+ 3NH 4Cl ,所得溶液呈红色,改变下列条件,能使溶液颜色变浅的是() A.向溶液中加入少量的NH 4Cl 晶体 B.向溶液中加入少量的水 C.向溶液中加少量无水CuSO4,变蓝后立即取出 - D.向溶液中滴加 2 滴 2 mol ·L 1的 FeCl3 【解析】从反应实质看,溶液中存在的化学平衡是: 3 + + 3SCN - Fe Fe(SCN) 3, Fe(SCN) 3溶液显红色,加入 NH 4Cl 晶体,因为在反应中NH 4 +、 Cl -未参与上述平衡,故对此平衡无影响;加水稀释各微粒浓度都变小,且上述平衡逆向移动,颜色变浅;CuSO4粉末结合水,使各微粒浓度变大,颜色加深;加 2 滴 2 mol ·L-1FeCl3,增大 c(Fe3+ ),平衡正向移动,颜色加深 (注意,若加入FeCl3的浓度≤ 0.1 mol L·-1,则不是增加反应物浓度,相当于稀 释 )。 【答案】 B 4.合成氨工业上采用了循环操作,主要原因是() A.加快反应速率 B .提高 NH 3的平衡浓度 C.降低 NH 3的沸点 D .提高 N 2和 H2的利用率 【解析】合成氨工业上采用循环压缩操作,将N2、 H 2压缩到合成塔中循环利用于合 成氨,提高了N2、H 2的利用率。

高中化学平衡归纳总结

高中化学平衡的归纳总结 化学反应速率与化学平衡 一、高考展望: 化学反应速率和化学平衡理论的初步知识是中学化学的重要基本理论。从历年高考经典聚焦也不难看出,这是每年高考都要涉及的内容。从高考试题看,考查的知识点主要是:①有关反应速率的计算和比较;②条件对反应速率影响的判断; ③确定某种情况是否是化学平衡状态的特征;④平衡移动原理的应用;⑤转化率的计算或比较;⑥速率、转化率、平衡移动等多种图象的分析。要特别注意本单元知识与图象结合的试题比较多。从题型看主要是选择题和填空题,其主要形式有:⑴根据化学方程式确定各物质的反应速率;⑵根据给定条件,确定反应中各物质的平均速率;⑶理解化学平衡特征的含义,确定某种情况下化学反应是否达到平衡状态;⑷应用等效平衡的方法分析问题;⑸应用有关原理解决模拟的实际生产问题;⑹平衡移动原理在各类平衡中的应用;⑺用图象表示外界条件对化学平衡的影响或者根据图象推测外界条件的变化;⑻根据条件确定可逆反应中某一物质的转化率、消耗量、气体体积、平均式量的变化等。预计以上考试内容和形式在今后的高考中不会有太大的突破。 从考题难度分析,历年高考题中,本单元的考题中基础题、中档题、难题都有出现。因为高考中有几年出现了这方面的难题,所以各种复习资料中高难度的练习题较多。从新大纲的要求预测命题趋势,这部分内容试题的难度应该趋于平缓,从2005年高考题看(考的是图象题),平衡方面的题目起点水平并不是太高。在今后的复习中应该抓牢基础知识,掌握基本方法,提高复习效率。

二、考点归纳: 1. 化学反应速率: ⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念: ①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关; ②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如:化学反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q ③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素: I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。 Ⅱ. 条件因素(外因)(也是我们研究的对象): ①. 浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数; ②. 压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。 ③. 温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率。

高中化学水溶液中的三大平衡及其常数计算

水溶液中的三大平衡及其常数的有关计算 1.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数(K a、K b、K h)进行相关计算。 2.了解盐类水解的原理,影响盐类水解程度的主要因素,盐类水解的应用。 3.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(K sp)的含义,能进行相关的计算。 4.以上各部分知识的综合运用。 命题热 点提炼 三年考情汇总核心素养链接 3.溶液 中的 “四大 平衡常 数”的 计算及 应用 2016·Ⅰ卷T12,T27 2018·Ⅲ卷T12 2017·Ⅰ卷T13(A)、 T27,Ⅱ卷T12(B),Ⅲ 卷T13(A) 2016·Ⅰ卷T27,Ⅱ 卷T28 1.平衡思想——能用动态平衡的观点考察,分析 水溶液中的电离、水解、溶解三大平衡。 2.证据推理——根据溶液中离子浓度的大小变 化,推断反应的原理和变化的强弱。 3.实验探究——通过实验事实,探究水溶液中酸 碱性的实质。 4.模型认知——运用平衡模型解释化学现象,揭 示现象本质和规律。 水溶液中的三大平衡及其常数的有关计算 1.电离平衡与水解平衡的比较 电离平衡(如CH3COOH溶液) 水解平衡(如CH3COONa溶液)实质弱电解质的电离盐促进水的电离 升高温度 促进电离,离子浓度增大,K a 增大 促进水解,水解常数K h增大加水稀释 促进电离,离子浓度(除OH-外) 减小,K a不变 促进水解,离子浓度(除H+外)减小,水 解常数K h不变 加入相应离子 加入CH3COONa固体或盐酸, 抑制电离,K a不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解, 水解常数K h不变 加入反应离子加入NaOH,促进电离,K a不变加入盐酸,促进水解,水解常数K h不变

高中化学平衡移动最全知识总结

1.化学平衡的移动 (1)定义 达到平衡状态的反应体系,条件改变,引起平衡状态被破坏的过程。 (2)化学平衡移动的过程 2.影响化学平衡移动的因素 (1)温度:在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。 (2)浓度:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆 反应方向移动。 (3)压强:对于反应前后总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,化学平衡向 气体体积增大的方向移动。 (4)催化剂:由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率,故其对化学平衡的移动无影响。 3.勒夏特列原理 在密闭体系中,如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等), 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 2.外界条件对化学平衡移动的影响 1.外界条件的变化对速率的影响和平衡移动方向的判断 在一定条件下,浓度、压强、温度、催化剂等外界因素会影响可逆反应的速率,但平衡不一定发生移动,只有当v正≠v逆时,平衡才会发生移动。 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),分析如下:

2.浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况 (1)改变固体或纯液体的量,对平衡无影响。 (2)当反应混合物中不存在气态物质时,压强的改变对平衡无影响。 (3)对于反应前后气体体积无变化的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),压强的改变对平衡无影响。但增大(或减小)压强会使各物质的浓度增大(或减小),混合气体的颜色变深(或浅)。 (4)恒容时,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,增大(减小)浓度相当于增大(减小)压强。

化学人教版高中选修4-化学反应原理盐类水解三大守恒

一、电离平衡理论和水解平衡理论 1.电离理论: ⑴弱电解质的电离是微弱的,电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的,同时注意考虑水的电离的存在; ⑵多元弱酸的电离是分步的,主要以第一步电离为主; 2.水解理论: 从盐类的水解的特征分析:水解程度是微弱的(一般不超过2‰)。例如:NaHCO3溶液中,c(HCO3―)>>c(H2CO3)或c(OH―) 理清溶液中的平衡关系并分清主次: ⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗;如NaHCO3溶液中有:c(Na+)>c(HCO3-)。⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的(双水解除外),因此水解生成的弱电解质及产生H+的(或OH-)也是微量,但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在,所以水解后的酸性溶液中c(H+)(或碱性溶液中的c(OH-))总是大于水解产生的弱电解质的浓度;⑶一般来说“谁弱谁水解,谁强显谁性”,如水解呈酸性的溶液中c(H+)>c(OH-),水解呈碱性的溶液中c(OH-)>c(H+);⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的,主要以第一步水解为主。 守恒思想是一种重要的化学思想,其实质就是抓住物质变化中的某一个特定恒量进行分析,不探究某些细枝末节,不考虑途径变化,只考虑反应体系中某些组分相互作用前后某种物理量或化学量的始态和终态。利用守恒思想解题可以达到化繁为简,化难为易,加快解题速度,提高解题能力,对溶液中离子浓度大小进行比较可以用守恒法。有关溶液中离子浓度大小比较的问题是中学化学中常见问题。这类题目知识容量大、综合性强,涉及到的知识点有:弱电解质的电离平衡、盐类的水解、电解质之间的反应等,既是教学的重点,也是高考的重点。如何用简捷的方法准确寻找这类问题的答案呢在电解质溶液中常存在多个平衡关系,应抓住主要矛盾(起主要作用的平衡关系),利用三种守恒关系——电荷守恒(溶液电中性)、物料守恒(元素守恒)、质子守恒(水的电离守恒)。除此之外还有如质量守恒、元素守恒、电子守恒、能量守恒等这里只讨论电解质溶液中的守恒问题。 } 二、电解质溶液中的守恒关系 1、电荷守恒:电解质溶液中的阴离子的负电荷总数等于阳离子的正电荷总数, 电荷守恒的重要应用是依据电荷守恒列出等式,比较或计算离子的物质的量或物质的量浓度。如(1)在只含有A+、M-、H+、OH―四种离子的溶液中c(A+)+c(H+)==c(M-)+c(OH―),若c(H+)>c(OH―),则必然有c(A+)<c(M-)。 例如,在NaHCO3溶液中,有如下关系: C(Na+)+c(H+)==c(HCO3―)+c(OH―)+2c(CO32―) 书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类;②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。 2、物料守恒:就电解质溶液而言,物料守恒是指电解质发生变化(反应或电离)前某元素的原子(或离子)的物质的量等于电解质变化后溶液中所有含该元素的原子(或离子)的物质的量之和。 实质上,物料守恒属于原子个数守恒和质量守恒。 )

第3讲化学平衡状态_化学平衡移动

第3讲化学平衡状态化学平衡移动 考点一可逆反应与化学平衡状态 1.可逆反应 (1)定义:在下既可以向方向进行,同时又可以向方向进行的化学反应。 (2)特点:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都 (填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示:在方程式中用“”表示。 2.化学平衡状态 (1)化学平衡的建立 (2)概念:一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率,反应体系中所有参加反应的物质的保持不变的状态。 (3)平衡特点 小题热身正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)二次电池的充、放电为可逆反应。( ) (2)对反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),压强不随时间而变化,说明反应已达平衡状态。( ) (3)平衡状态指的是反应静止了,不再发生反应了。( ) (4)对于反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g),当密度保持不变,在恒温恒容或恒温恒压条件下,均不能作为达到化学平衡状态的标志。( ) (5)在2 L密闭容器,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,当该容器颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态。( ) (6)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。( ) [考向精练提考能] 考向一化学平衡状态的判定 判断平衡状态的方法——“正逆相等,变量不变” 1.“正逆相等”: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减少速率和生成速率相等。 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。 1.可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) 2.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应 (甲)2NO2(g)2NO(g)+O2(g) (乙)H2(g)+I2(g)2HI(g) 现有下列情况:①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比③速率之比等于系数之比的状态④浓度之

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