2021高考化学一轮复习—第21讲化学平衡状态和化学平衡移动

化学平衡状态化学平衡移动1．(2020·信阳一中期末)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。

已知：①C4H10(g)＋12O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)ΔH1＝－119 kJ·mol－1②H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－242 kJ·mol－1丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)＋H 2(g) ΔH3。

下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是( )A．增大压强，升高温度B．升高温度，减小压强C．降低温度，增大压强D．减小压强，降低温度解析：选B 根据盖斯定律，由①－②可得：C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g)，得ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝(－119 kJ·mol－1)－(－242 kJ·mol－1)＝＋123 kJ·mol－1。

提高该反应中丁烯的产率，应使平衡正向移动，该反应的正反应为气体分子数增加的吸热反应，可采取的措施是减小压强、升高温度。

2．纳米钴(Co)常用于CO加氢反应的催化剂：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH<0。

下列有关说法正确的是( )A．纳米技术的应用，优化了催化剂的性能，提高了反应的转化率B．缩小容器体积，平衡向正反应方向移动，CO的浓度增大C．温度越低，越有利于CO催化加氢D．从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正反应速率解析：选B 催化剂不能改变反应的转化率，A项错误；压强增大，平衡正向移动，但移动的结果不能抵消条件的改变，CO的浓度还是增大的，B项正确；工业生产的温度应考虑催化剂的活性温度，C项错误；从平衡体系中分离出水蒸气，反应速率减慢，D项错误。

3．(2019·北京海淀区考试)将5 mL 0.005 mol·L－1FeCl3溶液和5 mL 0.015mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后溶液呈红色。

2021届高三化学一轮复习化学反应速率和化学平衡（有详细答案和解析）考生注意：1．本试卷共4页。

2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。

3．本次考试时间100分钟，满分100分。

4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。

一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．化学反应速率和化学反应的限度是化工生产研究的主要问题之一。

下列对化学反应速率和反应限度的认识正确的是()A．决定化学反应速率的主要因素是光照、超声波、压强和催化剂等B．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率的C．可逆反应到一定程度时，会出现正、逆反应速率相等，各物质浓度相等的现象D．化学限度(即平衡)理论，是研究怎样改变反应条件，提高产品的产率答案D解析A项，决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，错误；B项，化学反应速率是研究反应快慢的，化学反应的限度理论是研究怎样提高原料转化率的，错误；C项，可逆反应到一定程度时，会出现正、逆反应速率相等的现象，但各物质浓度不一定相等，错误。

2．(2019·合肥调研)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收，其中Y是单质。

SO2(g)＋2CO(g)催化剂2X(g)＋Y(l)。

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用超灵敏气体传感器测得不同时间的SO2和CO浓度如下表：时间/s01234c(SO2)/mol·L－1 1.000.500.23 3.00×10－37 3.00×10－37c(CO)/mol·L－1 4.00 3.00 2.46 2.00 2.00下列说法不正确的是()A．X的化学式为CO2B．前1 s内v(X)＝1.00 mol·L－1·s－1C．该回收原理利用了SO2的还原性D．该温度下，此反应的平衡常数的数值是3.33×1036答案C解析该反应的目的是进行硫的回收，所以Y单质是S单质，根据质量守恒定律，则X的化学式是CO2，A项正确；前1 s内，CO的物质的量浓度减小1.00 mol·L－1，则X的物质的量浓度增加1.00 mol·L－1，所以v(X)＝1.00 mol·L－1·s－1，B项正确；在该反应中，S元素的化合价降低，SO2作氧化剂，所以利用了二氧化硫的氧化性，C项错误；3 s时，该反应达到平衡状态，CO的物质的量浓度减少2.00 mol·L－1，则X的浓度增加2.00 mol·L－1，所以该反应的平衡常数K＝ 2.002≈3.33×1036，D项正确。

化学平衡的移动与平衡常数化学平衡是指在反应物和生成物之间达到动态平衡的状态，其中反应物被转化为生成物，而生成物又被转化回反应物。

在这个过程中，反应物和生成物的浓度会发生变化，而平衡常数则是用来描述反应物与生成物之间浓度比例的一个重要指标。

一、化学平衡的移动方向在化学平衡下，反应物和生成物的浓度通常会发生变化，移动的方向取决于浓度的变化趋势。

根据勒夏特列原理，如果在系统中添加了物质或者改变了温度、压力等条件，平衡反应会重新调整以适应这些改变，使得系统保持稳定。

1. 浓度变化引起的平衡移动当我们向平衡反应的反应体系中添加了更多的反应物，反应会朝着生成物的方向移动，以减小反应物的浓度。

相反地，如果我们添加了更多的生成物，反应则会朝着反应物的方向移动，以减小生成物的浓度。

这种移动方向是为了保持平衡条件。

2. 温度变化引起的平衡移动温度对平衡反应的移动方向也有影响。

根据利用吉布斯自由能进行分析，当增加温度时，反应物中的吸热反应会被加剧，因此反应会向吸热方向移动。

相反地，当降低温度时，反应物中的放热反应会被加剧，反应会向放热方向移动。

这种移动的方向是为了维持平衡状态。

二、平衡常数的意义与计算平衡常数用来描述反应物和生成物之间浓度比例的关系。

在平衡状态下，反应物浓度与生成物浓度之间的比例由平衡常数确定。

平衡常数的大小表示了反应的偏向程度，具体计算公式如下：Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D] 分别表示反应物 A、B 和生成物 C、D的浓度，a、b、c、d 分别表示它们的化学计量数。

平衡常数 Kc 的值越大，表示反应偏向生成物的方向；Kc 的值越小，则表示反应偏向反应物的方向。

三、平衡常数对化学平衡的影响平衡常数不仅反映了反应物和生成物之间的浓度比例关系，还决定了反应物和生成物的转化率。

反应物和生成物的浓度与平衡常数之间的关系可以用来预测平衡位置和反应的可逆性。

化学平衡状态化学平衡常数1.为了探索外界条件对反应a X(g)＋b Y(g)c Z(g)的影响，以X和Y的物质的量比为a∶b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。

以下判断正确的是( )A．ΔH＞0，a＋b＞cB．ΔH＞0，a＋b＜cC．ΔH＜0，a＋b＞cD．ΔH＜0，a＋b＜c【答案】C【解析】由图像可知，降低温度，Z的物质的量分数增大，说明降低温度平衡向正反应方向移动，说明正反应放热，则ΔH＜0；降低压强，Z的物质的量分数减小，说明压强减小，平衡向逆反应方向移动，则应有a＋b＞c，故选C。

2.在密闭容器中进行反应：CH 4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＞0，测得c(CH4) 随反应时间(t)的变化如图所示。

下列判断正确的是( )A． 0～5 min内，v(H2)＝0.1 mol·L－1· min－1B．反应进行到12 min时，CH4的转化率为25%C．恒温下，缩小容器体积，平衡后H2浓度减小D． 10 min时，改变的外界条件可能是升高温度【答案】D【解析】A项，v(CH4)＝＝0.1 mol·L－1· min－1，根据方程式可知：v(H2)＝3v(CH4)＝0.3 mol·L－1· min－1，错误；B项，反应进行到12 min时，CH4的转化率为×100%＝75%，错误；C项，恒温下，缩小容器体积，反应混合物的浓度增大。

由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以根据平衡移动原理：增大压强，平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，但是由于平衡移动的趋势是微弱的，所以当达到新平衡后H2的浓度比原来大，错误；D项，由于该反应的正反应是吸热反应。

根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，物质的转化率增大。

故10 min时，改变的外界条件可能是升高温度，正确。

第二节化学平衡状态化学平衡移动课时作业一、选择题1．（2022·北京高三一模）一定温度下，将气体X 和Y 各0.4mol 充入2L 恒容密闭容器中，发生反应：X(g)Y(g)M(g)+N(g)+，K=1。

其中Y 呈红棕色，其他气体均无色。

下列事实不能．．说明反应达到平衡状态的是 A ．容器内气体颜色保持不变B ．容器内气体密度保持不变C ．c(X)=c(N)=0.1mol ·L -1D ．X 的转化率达到50%【答案】B【解析】A 项：Y 为红棕色，气体气体无色，所以未平衡时Y 的浓度会发生变化，容器内气体颜色会发生变化，当其不变时说明Y 的浓度不再改变，反应达到平衡，A 不符合题意； B 项：反应物和生成物都是气体，所以气体总质量始终不变，容器恒容，则无论是否平衡，密度都不发生变化，即密度不变不能说明反应达到平衡，B 符合题意；C 项：根据题目所给条件可知初始投料为c(X)=c(Y)=0.2mol/L ，根据反应方程式可知，当c(X)=c(N)=0.1mol/L 时，容器内c(X)=c(Y)= c(M)=c(N)=0.1mol/L ，则Q c =0.10.10.10.1⨯⨯=1=K ，说明反应到达平衡，C 不符合题意；D 项：X 的转化率达到50%，即此时Δc(X)=0.2mol/L ×50%=0.1mol/L ，根据C 选项的计算可知此时Q c =K ，说明反应到达平衡，D 不符合题意；综上所述答案为B 。

2．（2022·天津市宁河区芦台第一中学二模）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH 3OH(g)+CO(g)HCOOCH 3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH 3OH 和CO ，测得相同时间内CO 的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是A ．反应速率v (b)＞v (d)B ．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜C ．b 条件下延长反应时间，CO 的转化率保持不变D ．d →e ，CO 的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应吸热，升高温度反应逆向移动【答案】B【解析】A 项：温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。

第21讲电离平衡1．从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应，如酸碱性、导电性等。

2．认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡，了解电离平衡常数的含义。

3．能运用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡，能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡，能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。

【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：认识弱电解质的电离有一定限度，是可以调控的，能多角度、动态地分析弱电解质的电离平衡，并运用平衡移动原理解决实际问题。

2.科学研究与创新意识：能发现和提出有关弱电解质的判断问题；能问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行哙验探究。

3.证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识电离平衡的本质特征，建立模型。

能运用模型解释电离平衡的移动，揭示现象的本质和规律。

知识点一弱电解质的电离平衡1.弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。

2.弱电解质的电离概念(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。

(2)电离平衡的建立与特征①开始时，v(电离)最大，而v(结合)为0。

②平衡的建立过程中，v(电离)＞v(结合)。

③当v(电离)＝v(结合)时，电离过程达到平衡状态。

3.外因对电离平衡的影响(1)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。

(2)温度：温度越高，电离程度越大。

(3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。

(4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向电离方向移动。

如：以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOH CH3COO－＋H＋ΔH＞0的影响。

化学反应平衡与高三化学一轮复习知识点化学平衡是指在宏观条件肯定的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再转变的状态。

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化学反应平衡是什么意思对于任一可逆的化学反应，在肯定条件下达到化学平衡状态(equilibrium) 时，体系中各反应物和生成物的物质的量不再发生变化，其活度熵为肯定值。

化学反应平衡的标志是化学反应体系内的各物质的浓度不再随时间的变化而变化。

因此建立平衡后，各物质的浓度就不发生转变了。

反过来说，假如化学反应达到平衡后，各物质的浓度不再发生转变，则平衡就没有发生移动。

例如在一个装满水的杯子中，加入多少水就会有多少水流出，加入的水和流出的水始终相等，化学反应平衡也是这样，就是生成的物质等于被消耗的物质，所以物质的质量始终不变化。

其平衡遵循化学平衡常数。

平衡状态的特征：(针对同一种物质)逆：化学平衡状态只是争论可逆反应形成的一种状态等：正反应逆反应速率相等，正逆反应中物质的速率之比等于化学计量数之比动：化学平衡是一种动态平衡定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持肯定变：化学平衡是在肯定条件下的平衡状态和平衡体系，任一条件转变，都可能引起平衡移动同：对于一个可逆反应来说，假如外界条件不变时，无论实行任何途径，最终平衡状态相同肯定条件下的可逆反应，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

即：化学平衡的根本标志是V(正)=V(逆)：肯定条件下的可逆反应：某物质的消耗速率等于该物质的生成速率;说明该反应达平衡。

由于反应速率之比等于方程式的系数比。

所以要描述一个可逆反应达平衡，必需一个描述正反应，一个描述逆反应，且描述的量之比等于方程式的系数比。

条件推断(一)有气体参与或生成的反应(1)平均摩尔质量M=m(总)/n(总)① 假如全为气体：A：在密闭容器中，假如不是等体积反应：例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其平均摩尔质量M肯定，可以说明该反应达平衡。