2021届全国新高考化学精品复习———应用“等效平衡”判断平衡移动的结果
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高考化学小题必练主要考查化学平衡状态的特征和判断以及外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数表达式及意义、化学平衡常数相关计算、判断典型反应的自发和非自发等内容。
1.【2020年天津卷】已知[Co(H 2O)6]2+呈粉红色,[CoCl 4]2−呈蓝色,[ZnCl 4]2−为无色。
现将CoCl 2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H 2O)6]2++4Cl−[CoCl 4]2−+6H 2O ,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:以下结论和解释正确的是( )A .等物质的量的[Co(H 2O)6]2+和[CoCl 4]2−中σ键数之比为3∶2B .由实验①可推知ΔH <0C .实验②是由于c (H 2O)增大,导致平衡逆向移动D .由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl 4]2−>[CoCl 4]2−【答案】D【解析】A .1个[Co(H 2O)6]2+中含有18个σ键,1个[CoCl 4]2-中含有4个σ键,等物质的量的[Co(H 2O)6]2+和[CoCl 4]2−所含σ键数之比为18∶4=9∶2,A 错误;B .实验①将蓝色溶液置于冰水浴中,溶液变为粉红色,说明降低温度平衡逆向移动,则逆反应为放热反应,正反应为吸热反应,∆H >0,B 错误;C .实验②加水稀释,溶液变为粉红色,加水稀释,溶液的体积增大,[Co(H 2O)6]2+、[CoCl 4]2−、Cl −浓度都减小,[Co(H 2O)6]2+、Cl −的化学计量数之和大于[CoCl 4]2−的化学计量数,则瞬时浓度商>化学平衡常数,平衡逆向移动,C 错误;D .实验③加入少量ZnCl 2固体,溶液变为粉红色,说明Zn 2+与Cl −结合成更稳定的[ZnCl 4]2−,导致 (新高考)小题必练12:化学平衡移动溶液中c(Cl−)减小,平衡逆向移动,则由此说明稳定性:[ZnCl4]2−>[CoCl4]2−,D正确;选D。
(第三次练习与总结)用“等效平衡”判断平衡移动结果1.等效平衡的含义在一定条件(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气体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) ①2 mol 1 mol 0 ②0 0 2 mol ③0.5 mol 0.25 mol 1.5 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,SO 2均为 2 mol ,O 2均为1 mol ,则三者建立的平衡状态完全相同。
若④中a 、b 、c 三者的关系满足:c +a =2,c 2+b =1,即与上述平衡状态相同。
(2)恒温、恒压条件下反应前后气体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)①2 mol3 mol 0 ②1 mol 3.5 mol2 mol ③ a mol b mol c mol 上述①②两种配比,按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,n (SO 2)n (O 2)=23,则互为等效平衡。
若③中a 、b 、c 三者关系满足:c +a c 2+b =23,则与①②平衡等效。
(3)恒温条件下反应前后气体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 0②2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol上述①②两种配比,按化学方程式的化学计算关系均转化为反应物,n(H 2)∶n(I 2)=1∶1,则互为等效平衡。
化学反应速率与化学平衡知识点一、化学反应速率 1.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
即。
理解的关键:(1)表示浓度变化; (2)均为正值;(3)不用纯固体或纯液体表示; (4)是平均速率,不是瞬时速率; (5)单位为mol/(L.s)、mol·L -1·s -1。
同一反应中不同物质间反应速率的规律同一反应用不同物质来表示反应速率时,其数值不一定相等;它们的比值等于化学方程式的计量数之比。
对于在一个容器中的一般反应a A+b B===c C+d D 来说有,v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=Δc (A)∶Δc (B)∶Δc (C)∶Δc (D)=Δn (A)∶Δn (B)∶Δn (C)∶Δn (D)=a ∶b ∶c ∶d 。
【方法技巧】反应速率大小(或快慢)比较方法同一反应的化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,而要进行一定的转化。
(1)归一法:将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率,再进行比较。
(2)比值法:用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,然后再对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。
如反应m A +n B p C +q D ,若v (A)/m >v (B)/n ,则反应速率A >B 。
(3)注意单位是否统一。
2.影响化学反应速率的因素1.决定因素(内因):反应物的性质(决定因素) 2.条件因素(外因):(1)浓度对反应速率的影响(固体和纯液体除外),①浓度越大,反应速率越快,浓度越小,反应速率越慢。
tV M mt V n t C V ∆⋅⋅∆=∆⋅∆=∆∆=②变化情况:对于可逆反应来说,增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,逆反应速率不变,随后,由于反应物浓度减小,生成物浓度增大,正反应速率减慢,逆反应速率增大。
(2)压强对反应速率的影响(方程式中必须要有气体),①压强越大,反应速率越快,压强越小,反应速率越慢。
第三节 化学平衡(二)化学平衡常数化学平衡图像 等效平衡一、选择1.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是( ) A.化学平衡常数表示反应进行的程度,与温度无关B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数均不变C.化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值D.温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数 答案 D2只改变一个影响因素,平衡常数K 与化学平衡移动的关系叙述正确的是( ) A.K 值不变,平衡不可能移动 B.平衡向右移动时,K 值一定增大 C.K 值有变化,平衡一定移动D.相同条件下,同一个反应,其化学方程式的计量数增大2倍,K 值也增大两倍 答案 C3、在某温度下,可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)的平衡常数为K ,下列说法正确的是( )A.K 越大,达到平衡时,反应进行的程度越大B.K 越小,达到平衡时,反应物的转化率越大C.K 随反应物浓度的改变而改变D.K 随温度和压强的改变而改变 答案 A4、当把晶体N 2O 4放入密闭容器中气化,并建立了N 2O 4(g)2NO 2(g)平衡后,保持温度不变,再通入若干N 2O 4气体,待反应达到新的平衡时,则新平衡与旧平衡相比,其c 2NO 2c N 2O 4值( )A.变大B.不变C.变小D.无法确定答案 B 5反应m X(g)n Y(g)+p Z(g) ΔH ,在不同温度下的平衡体系中物质Y 的体积分数随压强变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是( )A.该反应的ΔH >0B.m <n +pC.B、C两点化学平衡常数:K B>K CD.A、C两点的反应速率v(A)<v(C)答案 C6、如图所示是可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g) ΔH>0的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图,下列条件的改变与图中的变化情况相符的是( )A.t1时,减小了A或B的物质的量浓度B.t2时,升高了温度C.t2时,增大了压强D.t1时,加入了催化剂答案 B7、已知可逆反应:4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1 025 kJ·mol-1。
05 化学平衡类型一、化学平衡状态及移动1.(2021届上海市闵行区高三下学期二模)在恒容密闭容器中,发生反应M(g)⇌2N(g) H=Q(Q>0),下列说法正确的是()A.反应速率之比始终是v逆=2v正B.改变条件使平衡正向移动时,转化率均增大C.混合气体的平均分子质量保持不变可判断该反应达到平衡D.加压,平衡逆向移动,正反应速率减小,逆反应速率加快【答案】C【详解】A.达到平衡时,反应速率是2v逆(M)=v正(N),故A错误;B.改变条件使平衡正向移动时,转化率不一定增大,如向容器中再加入一定量的M,虽然平衡正向移动,但相当于增大压强,M的转化率减小,故B错误;C.该反应前后气体分子数不等,当混合气体的平均分子质量保持不变,可判断该反应达到平衡,故C正确;D.该反应是体积增大的吸热反应,加压,平衡向体积减小的方向移动,即平衡逆向移动;加压,反应物和生成物的浓度都增大,正反应速率和逆反应速率都增大,故D错误;故答案为C。
2.(2020届攸县第三中学高三第五次月考)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。
碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:第一步I2(g)→2I(g)(快反应)第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)(快反应)实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
下列表述正确的是A.N2O分解反应中,k(含碘)>k(无碘)B.第一步对总反应速率起决定作用C.第二步活化能比第三步小D.I2浓度与N2O分解速率无关【答案】A【详解】A.由题可知碘的存在提高N2O的分解速率,v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5中v与k成正比,则k(含碘)>k(无碘),B.慢反应对总反应速率起决定作用,第二步起决定作用,故B错误;C.第二步反应慢,活化能大,即第二步活化能比第三步大,故C错误;D.根据N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5,I2浓度与N2O分解速率有关,故D错误;答案选A。
2021年全国卷高考化学总复习?等效平衡?习题专训一、选择题〔每题有1-2个选项符合题意〕1.在固定体积的密闭容器中,一定温度下,参加2molBr2和1molH2发生反响:H2(g)+Br2(g)2HBr到达平衡时,HBr的质量分数为W%;要相同条件下,按以下情况充入物质,到达平衡时,HBr的质量分数仍为W%的是()A.2molHBr B.3molHBr C.2molBr2+2molH2D.1molBr2+2molHBr2.在一个容积固定的密闭容器中充入,建立如下平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g),测得HI的转化率为a%。
其他条件不变,在上述平衡体系中再充入1molHI,待平衡建立时HI的转化率为b%,那么a与b的关系为()A.a>b B.a<b C.a=b D.无法确定3.向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O(g),发生反响:CO+HO(g)CO +H。
当反响到达平衡时,CO的体积分数为x。
假设维持容器的体222积和温度不变,起始物质按以下四种配比充入该容器中,到达平衡时CO的体积分数大于x 的是()A.molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B.1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2C.molmolH2OmolCO2molH2D.molmolH2OmolCO2molH24.恒温恒压条件下,可逆2SO2+O22SO3在密闭容器中进行,起始时充入反响1molSO3,到达平衡时,SO2的百分含量为ω%,假设再充入1molSO3,再次到达新的平衡时,SO2的的百分含量为()A.大于ω%B.小于ω%C.等于ω%D.无法确定5.在一恒温恒容密闭容器中,A、B气体可建立如下平衡:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:I.A、B的起始量均为2mol;II.C、D的起始量分别为2mol和6mol。
以下表达不正确的选项是()A.I、II两途径最终到达平衡时,体系内混合气体的体积分数相同B.I、II两途径最终到达平衡时,体系内混合气体的体积分数不同C.到达平衡时,途径 I的和途径II体系内混合气体平均相对分子质量相同D.到达平衡时,途径I的气体密度为途径II密度的1/26.一定温度下,将amolPCl5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡:PCl5g PCl3g+Cl2g,此时平衡混合气体的压强为P1,再向容器中通入amolPCl5,恒温下再度到达平衡后压强变为P2,那么P1与P2的关系是()A.2P=P B.2P>P2C.2P<P D.P=2P12112127.体积完全相同的两个容器A和B,A装有SO2和O2各1g,B装有SO2和O2各2g,在相同温度下反响到达平衡时A中SO2的转化率为a%,B中SO2的转化率为b%,那么A、B两容器中SO2转化率的关系正确的选项是()A.a%>b%B.a%=b% C.a%<b%D.2a%=b%8.在一固定容积的密闭容器中,充入molA和molB发生如下反响:2A(g)+B(g)xC(g)到达平衡后,C的体积分数为(C)。
高考化学复习经典讲解利用等效平衡解题利用等效平衡解题就是利用与某一平衡等效的相同平衡或(姑且叫)相似平衡进行解题的一种思维方式和解题方法。
对于一个可逆反应,两个具有不同初始量而具有相同平衡状态的体系是等效的,可以相互替换。
因此,建立一个等效的中间平衡体系(相同平衡)来代替已知的平衡体系,可使复杂的问题易于解决。
如果所给反应是一个反应前后气态物质总体积不变的反应,压强增大或减小不能使化学平衡移动。
当反应物的两组初始量是倍数关系,则对应的变化量及平衡量也是倍数关系。
我们姑且把它叫做相似平衡。
由此可引出相似平衡的相似原理。
两个平衡状态如果相似,则应符合相似平衡原理(或相似原理)。
相似平衡原理:对于两个相似平衡,各对应物质的平衡量的比值应相等。
或任一物质平衡时物质的量(或体积)百分含量相同。
若存在下面两个相似平衡: m A(g)+n B(g) p C(g) +q D(g) m A(g)+ n B(g) p C(g)+ q D(g) a 1 b 1 c 1 d 1 a 2 b 2 c 2 d 2 x 1 y 1 z 1 w 1 x 2 y 2 z 2 w 2则:21212121w w z z y y x x === 以下问题即是用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来解题的。
例1.在一个固定不变的容器中,保持一定温度,进行以下反应: H 2(g)+Br 2(g) 2HBr(g)已知加入1 mol H 2和2 mol Br 2时,达到平衡后生成a mol HBr(见下表“已知”项), 在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号(1)─(3)的状态,填写表中的空白:(1996年国家调研试题)解析:本题考查学生对化学平衡概念和勒沙特列原理的理解及应用。
本题给定的反应H 2(g)+Br 2(g) 2HBr(g),是一个反应前后气态物质总体积不变的反应,压强增大或减小不能使化学平衡移动。
状态(1)中H 2和Br 2的起始物质的量都是已知状态的2倍,因此平衡时HBr 物质的量也应是已知状态的2倍,故平衡时HBr 物质的量为2a mol ,这一结果也可由以下计算得到: “(已知)”(初始态) H 2(g) + Br 2(g) 2HBr(g)n 0(mol) 1 2 0 n 变(mol) 0.5a 0.5a an 平(mol) 1-0.5a 2-0.5a a H 2(g) + Br 2(g) 2HBr(g) 状态(1) n 0(mol) 2 4 0 n 变(mol) 0.5x 0.5x x n 平(mol) 2-0.5x 4-0.5x x 由于“已知”状态与状态(1)的平衡状态相似,即反应混合物中各组成成分的百分含量不变,故平衡有: (1-0.5a )∶( 2-0.5a )∶a =(2-0.5x )∶(4-0.5x )∶x 利用任意两种物质的物质的量之比[例如(1-0.5a )∶a =(2-0.5x )∶x ]即可解得状态(1)平衡时HBr 物质的量x =2a mol 。
2021高三全国统考化学(经典版)一轮课时作业:第7章第2节化学平衡状态化学平衡的移动含解析课时作业时间:45分钟满分:100分一、选择题(每题7分,共70分)1.一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g)3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是()A.单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol CB.容器内B的浓度不再变化C.混合气体的物质的量不再变化D.A的消耗速率等于C的生成速率的错误!倍答案B2.下列能用勒夏特列原理解释的是()A.溴水中存在下列平衡Br2+H2O HBr+HBrO,加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅B.工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的C.SO2催化氧化成SO3的反应,需要使用催化剂D.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深答案A解析溴水中加入AgNO3溶液后生成溴化银沉淀,促使平衡Br2+H2O HBr+HBrO正向移动,溶液颜色变浅,与平衡移动有关,A正确;合成氨反应是放热反应,从平衡角度分析,较高温度不利于提高产率,B错误;加入催化剂,平衡2SO2+O22SO3不移动,不能用勒夏特列原理分析,C错误;H2与I2生成HI的反应是反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不发生移动,颜色变深是因为加压后碘蒸气浓度变大,不能用勒夏特列原理解释,D错误。
3.(2019·湖南邵东创新实验学校高三月考)在密闭容器中充入一定量NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-57 kJ·mol-1。
在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是()A.a、c两点的反应速率:a〉cB.a、b两点NO2的转化率:a<bC.a、c两点气体的颜色:a深,c浅D.由a点到b点,可以用加热的方法答案B解析由图像可知,a、c两点都在等温线上,c点的压强大,则a、c两点的反应速率:a<c,故A错误;由图像可知,a点的二氧化氮体积分数高,所以转化率a<b,故B正确;a、c两点温度相同,c 点压强大,则二氧化氮浓度大,因此a、c两点气体的颜色:a浅、c深,故C错误;升高温度,化学平衡向着逆向移动,NO2的体积分数增大,a点到b点二氧化氮体积分数减少,说明是降低了温度,所以不能用加热的方法实现由a点到b点的转变,故D错误。