2015高考化学专题六第三单元（化学平衡的移动）一轮复习教案

2015高考化学专题六第三单元（化学平衡的移动）一轮复习教案

‎2015《金版新学案》高中化学总复习讲义：专题六第三单元　化学平衡的移动 考点　化学平衡移动 ‎1．概念 ‎(1)原因：反应条件改变引起v(正)≠v(逆)。‎ ‎(2)方向 ‎①v(正)>v(逆)时，平衡向正反应方向移动；‎ ‎②v(正)＜v(逆)时，平衡向逆反应方向移动。‎ ‎2．影响因素 在一定条件下，aA(g)＋bB(g) mC(g)　ΔH<0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：‎ ‎(1)浓度 ‎①增大A或B的浓度或减小C的浓度，平衡向正反应方向移动；‎ ‎②增大C的浓度或减小A或B的浓度，平衡向逆反应方向移动。‎ ‎(2)压强 ‎①若a＋b≠m 增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；‎ 减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。‎ ‎②若a＋b＝m 改变压强，平衡不移动。‎ ‎(3)温度 升高温度，平衡向吸热反应方向移动；‎ 降低温度，平衡向放热反应方向移动。‎ ‎(4)催化剂 使用催化剂，因其能同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动。‎ ‎3．勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。‎ ‎1．改变条件，使正反应速率增大，平衡一定向正反应方向移动，这种说法正确吗？‎ ‎2．在密闭容器中进行下列反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g)　ΔH>0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：‎ ‎(1)增加C，平衡________，c(CO)______。‎ ‎(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡__________，c(CO2)________。‎ ‎(3)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡______，c(CO2)________。‎ ‎(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡__________，c(CO)________。‎ 提示：　1.不能把v正增大与平衡向正反应方向移动等同起来。只有v正>v逆时，才使平衡向正反应方向移动。‎ ‎2．(1)不移动　不变 ‎(2)向逆反应方向移动　增大 ‎(3)不移动　不变　(4)向正反应方向移动　增大 ‎1．对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是(　　)‎ A．加入一种反应物　　　　　 B．升高温度 C．增大平衡体系的压强 D．使用催化剂 解析：　因为所有化学反应都会伴随着能量变化，所以升高温度，化学平衡一定会移动。‎ 答案：　B ‎2．下列各图是温度(或压强)对‎2A(s)＋2B(g) ‎2C(g)＋D(g)　ΔH>0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是(　　)‎ 解析：　曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，升高温度，增大压强，v(正)、v(逆)均增大，B中v(逆)，D中v(正)、v(逆)走向均减小，则B、D均错；可逆反应‎2A(s)＋2B(g) ‎2C(g)＋D(g)　ΔH>0的正反应是一个气体体积增大的吸热反应，则升高温度，向正反应方向移动，故v(正)>v(逆)，A项正确；增大压强，平衡向逆反应方向移动，故v(逆)>v(正)，C项错误。‎ 答案：　A 　突破判断平衡移动方向的三个易错点 ‎(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。‎ ‎(2)同倍数地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。‎ ‎(3)“惰性气体”对化学平衡的影响 ‎①恒温、恒容条件 原平衡体系体系总压强增大―→体系中各反应成分的浓度不变―→平衡不移动。‎ ‎②恒温、恒压条件 原平衡体系容器容积增大，体系的分压减小―→各组分的浓度同等倍数减小 ‎―→ ‎3．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是(　　)‎ A B C D 研究目的 压强对反应的影响(p2>p1)‎ 温度对反应的影响 平衡体系增加N2的浓度对反应的影响 催化剂对反应的影响 示意图 解析：　(1)根据到达平衡时间长短判断反应速率大小。‎ ‎(2)根据转化率大小以及正逆反应速率关系判断平衡移动方向。‎ 答案：　C ‎4．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应 mX(g) nY(g)　ΔH＝Q kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．m＞n 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：　升温，c(Y)增大，平衡右移，所以，向右吸热，Q＞0，B、D错误；气体体积增大，若平衡不移动，c(Y)应减小一半，现c(Y)比一半大，即减压，平衡向右移动，m＜n，A错，C对。‎ 答案：　C 　‎ ‎1．图像题的解题思路 ‎(1)一看点：即看线段的起点是否通过原点，两条线的交点或者线段的拐点等。‎ ‎(2)二看线：看线段的走向和变化趋势。‎ ‎(3)三看面：看清楚横坐标和纵坐标表示的物理量。‎ ‎(4)四看要不要作辅助线：看是否需要作等温线或等压线。‎ ‎2．解答化学平衡图像题的技巧 ‎(1)先拐先平：先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该反应的温度高，压强大，浓度大。‎ ‎(2)定一议二：图像中有三个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。‎ ‎1．(2013·北京理综·11)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是(　　)‎ A.‎ B.‎ t/℃‎ ‎25‎ ‎50‎ ‎100‎ KW/10－14‎ ‎1.01‎ ‎5.47‎ ‎55.0‎ C.‎ D.‎ c(氨水)/(mol·L－1)‎ ‎0.1‎ ‎0.01‎ pH ‎11.1‎ ‎10.6‎ 解析：　‎ 选项A可以用温度变化来解释化学平衡的移动，A项正确；选项B说明离子积随着温度的升高而增大，即温度升高，水的电离平衡正向移动，B项正确；选项C是催化剂对化学反应速率的影响，与化学平衡无关，C项错误；选项D中浓度与溶液pH的关系说明浓度对NH3·H2O的电离平衡的影响，D项正确。‎ 答案：　C ‎2．(2013·上海化学·20)某恒温密闭容器中，可逆反应A(s) B＋C(g)　ΔH＝Q kJ/mol(Q>0)达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是(双选)(　　)‎ A．产物B的状态只能为固态或液态 B．平衡时，单位时间内n(A)消耗∶n(C)消耗＝1∶1‎ C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动 D. 若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C，达到平衡时放出热量Q 解析：　缩小容器体积相当于加压，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等，所以加压平衡逆向移动，即逆反应为气体分子数减小的反应，因为反应物只有固体，所以B的状态不能确定，A选项错误，C选项正确；B选项，分别表示正反应速率、逆反应速率，且正、逆反应速率相等，正确；Q是生成1 mol B和1 mol C吸收的热量，此反应是可逆反应，不能进行到底，所以D选项错误。‎ 答案：　BC ‎3．(2013·安徽理综·11)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g) MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH>0‎ 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是(　　)‎ 选项 x y A 温度 容器内混合气体的密度 B CO的物质的量 CO2与CO的物质的量之比 C SO2的浓度 平衡常数K D MgSO4的质量(忽略体积)‎ CO的转化率 解析：　温度升高，平衡正向移动，混合气体的密度增大，A项正确；增大CO的物质的量，平衡正向移动，但CO2与CO的物质的量之比减小，B项错误；增大SO2的浓度，平衡逆向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数K不变，C项错误；增大MgSO4的质量，平衡不移动，CO的转化率不变，D项错误。‎ 答案：　A ‎4．[2011·新课标全国卷·27节选](1)在容积为‎2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于‎300 ℃‎)：‎ 下列说法正确的是________(填序号)‎ ‎①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝ mol·L－1·min－1‎ ‎②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ‎③该反应为放热反应 ‎④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大 ‎(2)在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为________。‎ 解析：　(1)v(CH3OH)＝＝ mol·L－1·min－1，①错误。温度越高反应速率越快，先达到平衡，则T2>T1。该反应是放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，增大，②错误，③、④正确。‎ ‎(2)T1>‎300 ℃‎，此时甲醇和水都为气态，根据化学反应方程式：‎ ‎　　　　　　　　　　CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)‎ 起始物质的量(mol) 1 3 0 0‎ 转化物质的量(mol) α 3α α α 平衡物质的量(mol) 1－α 3－3α α α 压强之比等于物质的量之比，则p平/p始＝(4－2α)/4＝(2－α)/2。‎ 答案：　(1)③④　(2)(2－α)/2‎ 学科素养培优(十三)__等效平衡 ‎1．含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。‎ ‎2．原理 同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量相同。‎ 由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。‎ ‎3．分类及判断方法 ‎(1)等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。见下表，如可逆反应：‎2A(g)＋B(g) ‎3C(g)＋D(g)‎ A B C D 等效说明 ‎①‎ ‎2 mol ‎1 mol ‎0‎ ‎0‎ ‎①③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后各物质的物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同 ‎②‎ ‎4 mol ‎2 mol ‎0‎ ‎0‎ ‎③‎ ‎1 mol ‎0.5 mol ‎1.5 mol ‎0.5 mol ‎④‎ ‎0‎ ‎1 mol ‎3 mol ‎1 mol ‎⑤‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎3 mol ‎1 mol ‎(2)等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。见下表，如可逆反应：‎ ‎2A‎(g)＋B(g) ‎3C(g)＋D(s)‎ A B C D 等效说明 ‎①‎ ‎2 mol ‎1 mol ‎0‎ ‎0‎ ‎①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同 ‎②‎ ‎4 mol ‎2 mol ‎0‎ ‎0‎ ‎③‎ ‎1 mol ‎0.5 mol ‎1.5 mol ‎0.5 mol ‎④‎ ‎0‎ ‎1 mol ‎3 mol ‎1 mol ‎⑤‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎3 mol ‎1 mol ‎(3)等温、等压条件下，对于任何有气相物质参加的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。见下表，如可逆反应：‎2A(g)＋B(g) ‎3C(g)＋D(g)‎ A B C D 等效说明 ‎①‎ ‎2 mol ‎1 mol ‎0‎ ‎0‎ ‎①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后各物质的物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同 ‎②‎ ‎4 mol ‎2 mol ‎0‎ ‎0‎ ‎③‎ ‎1 mol ‎0.5 mol ‎1.5 mol ‎0.5 mol ‎④‎ ‎0‎ ‎1 mol ‎3 mol ‎1 mol ‎⑤‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎3 mol ‎1 mol 在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应A(g)＋2B(g) ‎3C(g)，已知加入1 mol A和3 mol B，且达到平衡后，生成a mol C。‎ ‎(1)达到平衡时，C在混合气体中的体积分数是__________(用字母a表示)。‎ ‎(2)在相同的实验条件下，若加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为________mol(用字母a表示)，此时C在反应混合气体中的质量分数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(3)在相同实验条件下，若改为加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反应混合气体中质量分数不变，则还应加入C________mol。‎ 解析：　(1)由于该反应是等体积反应，n总＝n平＝4 mol，＝＝。(2)物质按比例增多，相当于对体系加压，平衡不移动，故质量分数不变。(3)根据等效平衡原理，设还应加入C x mol，则(2＋)∶(8＋x)＝1∶3，解得x＝6。‎ 答案：　(1)　(2)‎2a　不变　(3)6‎ 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)在相同温度下，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，只填序号，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。‎ 解析：　(1)由于甲容器定容，而乙容器定压，它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应该为甲的两倍，生成的NH3的物质的量应该等于‎2m mol。当甲、乙两容器的体积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH3的物质的量大于‎2m mol。(2)乙的容积为甲的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应该投入N2为(1－0.5) mol＝0.5 mol，H2为(1.5－1.5)mol＝0 mol。‎ 答案：　(1)D　E　(2)0.5　0‎ 　等效平衡判断“四步曲”‎ ‎　第一步，看，观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是前后等气体分子数的可逆反应还是反应前后不等气体分子数的可逆反应；第二步，挖，挖掘题目条件，区分恒温恒容和恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；第三步，倒，采用一边倒法，将起始物质转化成一边的物质；第四步，联，联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。‎ 专题讲座(七)　用数形结合思想探究化学平衡图像 ‎　纵观近几年的各省市高考题，借助图像来考查化学平衡的内容是近几年高考中的重点，并且分值较大。 图像题的综合性很强，可以涵盖化学平衡与速率的很多重点内容，如化学反应速率的计算、化学反应速率数值与化学方程式中各物质化学计量数的关系、化学平衡的特征、化学平衡的影响因素等。‎ ‎1．图像分类归纳 ‎(1)速率—时间图 以反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，m＋n>p＋q为例：‎ 解答这类图像题时应注意以下三点：‎ ‎①新平衡在原平衡的上方，则是“加大”了反应条件；新平衡在原平衡的下方，则是“减小”了反应条件。‎ ‎② 若v(正)在v(逆)上，则平衡正向移动；若v(正)在v(逆)下，则平衡逆向移动。‎ ‎③若图像连续变化，改变的条件是浓度，若图像“跳跃”变化，改变的条件是温度、压强或催化剂。‎ ‎(2)含量—时间—温度(压强)图：常见形式有如下几种。‎ ‎(C%指生成物的质量分数；B%指某反应物的质量分数)‎ ‎(3)恒压(温)线(如图1所示)：该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：‎ ‎(4)其他：如图2所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正>v逆的点是3，表示v正v′(逆)，应是增大体系的压强所致，A项错；图Ⅱ中图像显示v′(正)＝v′(逆)都高于原平衡体系，而体系中通入氦气只能增大体系的总压，并未改变各组分的分压，故不影响v′(正)、v′(逆)，B项错；催化剂只能改变化学反应速率，对化学平衡无影响，因而加入催化剂后，甲、乙能达到同一平衡状态，C项错；图Ⅲ中乙比甲到达平衡所需时间短，其他条件不变时，T(乙)>T(甲)，且此反应是ΔH<0，温度由T(乙)→T(甲)降低，α(SO2)升高，符合曲线变化，D项正确。‎ 答案：　D