2020届高考化学一轮复习化学平衡状态化学平衡的移动学案

2020届高考化学一轮复习化学平衡状态化学平衡的移动学案

第22讲　化学平衡状态　化学平衡的移动　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 一、化学平衡状态 ‎1．可逆反应 ‎(1)概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。‎ ‎(2)符号：可逆反应用“”符号，而不用“===”表示。‎ ‎(3)特点：在相同条件下，正、逆反应同时进行，平衡时反应物的转化率小于100%。‎ ‎2．化学平衡的建立 ‎(1)概念：在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组分的浓度或质量分数保持不变的状态，称为化学平衡状态。‎ ‎(2)化学平衡的建立 ‎(3)化学平衡的特点 ‎二、化学平衡的移动 ‎1．化学平衡移动的过程 ‎2．化学平衡移动 ‎(1)化学平衡发生移动的根本原因：外界条件的改变造成了v正≠v逆，其具体情况如下：‎ ‎①v正＞v逆，平衡向正反应方向移动。‎ ‎②v正＝v逆，平衡不移动。‎ ‎③v正＜v逆，平衡向逆反应方向移动。‎ ‎(2)平衡移动原理——勒夏特列原理 ‎①内容：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。‎ ‎②具体应用 若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。‎ ‎(1)2H2O2H2↑＋O2↑为可逆反应。(×)‎ 错因：相同条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应，才是可逆反应。‎ ‎(2)恒温恒容下，反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)体系压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态。(×)‎ 错因：该反应反应前后气体的总体积为定值，恒温、恒容时，无论反应是否达平衡，其压强均不变。‎ ‎(3)达到化学平衡状态指的是反应停止了，不再反应了。(×)‎ 错因：化学平衡是一种动态平衡，反应并没有停止。‎ ‎(4)对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，若每消耗1 mol O2，同时生成2 mol SO2，则平衡正向移动。(×)‎ 错因：对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，每消耗1 mol O2，同时生成2 mol SO2时，说明v正＝v逆，该反应达平衡状态。‎ ‎(5)对于反应I2(g)＋H2(g)2HI(g)，若使体系颜色变浅，则平衡一定正向移动。(×)‎ 错因：对于反应I2(g)＋H2(g)2HI(g)增大体积，颜色变浅，但平衡不移动。‎ ‎(6)对于反应2A(g)＋B(g)2C(g)，当v(A)正＝v(B)逆时，平衡不移动。(×)‎ 错因：当v(A)正＝2v(B)逆时，平衡不移动。‎ ‎(7)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动。(×)‎ 错因：催化剂不能改变平衡移动的方向。‎ ‎2．教材改编题 ‎(据人教必修二P53 T2)在密闭容器中进行的如下反应：2SO2＋O22SO3，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．使用催化剂可以加快反应速率，提高SO2的转化率 B．在上述条件下，SO2可以完全转化为SO3‎ C．适当提高O2的浓度，可以提高SO2的转化率 D．反应达到平衡时，c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)＝2∶1∶2‎ 答案　C ‎3．教材改编题 ‎(据人教选修四P32 T5)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 C B．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的生成速率的倍 答案　B ‎4．教材改编题 ‎(据人教选修四P32 T6)在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)＋cC(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，最终测得A的物质的量的浓度为原来的50%，则(　　)‎ A．平衡向正反应方向移动 B．a>b＋c C．物质B的质量分数增大 D．以上判断都错误 答案　D 考点　可逆反应的特点 ‎[典例1]　在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为：0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是(　　)‎ A．c(SO3)＝0.4 mol·L－1‎ B．c(SO2)＝c(SO3)＝0.15 mol·L－1‎ C．c(SO2)＝0.25 mol·L－1‎ D．c(SO2)＋c(SO3)＝0.5 mol·L－1‎ 解析　　　　 2SO2(g)　 ＋ 　O2(g)　　　 2SO3(g)‎ c(某时刻) 0.2 mol·L－1 0.2 mol·L－1 0.2 mol·L－1‎ 向右进行完全 0 0.1 mol·L－1 0.4 mol·L－1‎ 向左进行完全 0.4 mol·L－1 0.3 mol·L－1 　 0‎ A项，由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4 mol·L－1，故A错误；B项，SO2与SO3浓度不会均为0.15 mol·L－1，只能一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，故B错误；C项，由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4 mol·L－1，大于0，则可能为0.25 mol·L－1，故C正确；D项，根据元素守恒，c(SO2)＋c(SO3)＝0.4 mol·L－1，故D错误。‎ 答案　C 名师精讲 极端假设法确定物质的浓度范围 ‎(1)原理：可逆反应不可能进行完全，反应体系各物质同时存在。‎ ‎(2)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。如可逆反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)的起初浓度：c(X2)＝0.1 mol/L，c(Y2)＝0.3 mol/L，c(Z)＝0.2 mol/L，一定条件下达平衡时，各物质的浓度范围的判断方法：‎ 假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)‎ 起始浓度(mol·L－1)　 0.1　　 0.3　 　0.2‎ 改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2‎ 终态浓度(mol·L－1) 0 0.2 0.4‎ 假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)‎ 起始浓度(mol·L－1)　 0.1　　 0.3　 　0.2‎ 改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2‎ 终态浓度(mol·L－1) 0.2 0.4 0‎ 平衡体系中各物质的浓度范围为：0n B．Q<0‎ C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动 解析　温度不变时(假设100 ℃条件下)，体积是1 L时，Y的物质的量为1 mol，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 mol·L－1×2 L＝1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 mol·L－1×4 L＝2.12 mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m0，B、D两项错误。‎ 答案　C 名师精讲 ‎1．正确地理解和应用勒夏特列原理 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 ℃v(逆)　⑤加入催化剂，B的转化率提高 A．①② B．只有④ C．只有③ D．③④‎ 答案　D 解析　因A是固体，其浓度可视为常数，增加A的量，平衡不移动，①错；升高温度，平衡向吸热反应方向(即逆向)移动，但v(正)也增大，只是增大的程度小于v(逆)增大的程度，使v(正)v(逆)，④对；加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，⑤错。‎ ‎6．(2018·亳州第二次联考)在t ℃时，向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g)，发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，H2的物质的量随时间的变化如图所示，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．平衡时，I2蒸气的体积分数为25%‎ B．若在1.5 min时降低温度，则反应将向左进行 C．平衡后若升高温度，v正增大，v逆减小 D．平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移动，H2的体积分数减小 答案　A 解析　该反应反应前后气体体积不变，由图可知，平衡时n(H2)＝0.4 mol，则有n(I2)＝0.4 mol，故I2蒸气的体积分数为×100%＝25%，A正确；1.5 min时反应未达到平衡状态，降低温度，反应速率减慢，但反应仍向右进行，直至平衡，B错误；平衡后若升高温度，v正、v逆均增大，但v正增大的程度大于v逆，平衡向右移动，C错误；平衡后加入H2，平衡向左移动，根据勒夏特列原理可知，达到新平衡后，c(H2)仍比原来大，则新平衡后H2的体积分数增大，D错误。‎