小中高 精品 教案 试卷
答案 (1)已达到 (2)ad (3)d 【方法总结】
判断化学平衡状态的两方法和两标志 1.两方法——逆向相等、变量不变
(1)“逆向相等”: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。 2.两标志——本质标志、等价标志
(1)本质标志:v(正)=v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。 (2)等价标志
①全部是气体参加的非等体积反应,体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如,N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。
②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。 ③对同一物质而言,断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
④对于有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化。例如,2NO2(g)
N2O4(g)。
⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。 ⑥绝热体系的温度不变,说明反应处于平衡状态。
考点二 化学平衡移动与等效平衡
(频数:★★★ 难度:★★☆)
1.化学平衡的移动
平衡移动就是由一个“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,条件改变后,平衡可能发生移动,如下所示:
制作不易 推荐下载 6
小中高 精品 教案 试卷
2.化学平衡移动与化学反应速率的关系
v正>v逆,平衡向正反应方向移动;
v正=v逆,反应达到平衡状态,不发生平衡移动 ; v正 3.外界因素对化学平衡移动的影响 4.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。 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。 5.等效平衡 定义: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。 等效平衡分类及规律 制作不易 推荐下载 7 小中高 精品 教案 试卷 等效类型 条件 反应的特点 ① 恒温、恒容 任何可逆反应 数相等 换算为化学方程式同一边物② 恒温、恒容 反应前后气体分子③ 恒温、恒压 任何可逆反应 换算为化学方程式一边物质,其“量”符合同一比例 相同 成比例 成比例 换算为化学方程式同一边物质,其“量”符合同一比例 相同 相同(气体) 成比例 起始投料 质,其“量”相同 质量分 相同 平衡特点 数(w%) 浓度(c) 物质的量(n) 1.教材基础知识判断 (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 相同 相同 的平衡转化率均增大( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 2.(RJ选修4·P326改编)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 制作不易 推荐下载 8 小中高 精品 教案 试卷 D.以上判断都错误 解析 反应达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,最终测得A的物质的量的浓度变为原来的一半,说明减小压强,平衡没有发生移动,即a=b+c,由于平衡不发生移动,故物质B的质量分数不变,D项符合题意。 答案 D 3.[教材实验探究与考题印证] (RJ选修4·P26实验2-5)已知在K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡: Cr2O7+H2O K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色。 取两支试管各加入5 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液,观察并记录溶液颜色的变化。 (1)一只试管加入浓H2SO4溶液呈________色,另一支试管加入NaOH溶液呈________色,说明__________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)[2016·全国卷Ⅰ,27(2)]CrO4和Cr2O7在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L的Na2CrO4溶液中c(Cr2O7)随c(H)的变化如图所示。 -1 2- + 2- 2- 2- 2CrO4+2H 2-+ ①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应:___________________ _______________________________________________________________。 ②由图可知,溶液酸性增大,CrO4的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为________。 ③升高温度,溶液中CrO4的平衡转化率减小,则该反应的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。 解析 (2)①由图可知,随着溶液酸性增大,溶液中c(Cr2O7)逐渐增大,说明CrO4逐渐转化为Cr2O7,则CrO4的平衡转化率逐渐增大,其反应的离子方程式为2CrO4+2H 2- -1 + 2- 2- 2- + 2- 2- 2- 2- Cr2O7+ -1 2- H2O;②由图中A点数据,可知:c(Cr2O7)=0.25 mol·L、c(H)=1.0×10 mol·L,则进一步可知c(CrO4)=1.0 mol·L-2×0.25 mol·L=0.5 mol·L,根据平衡常数的定 制作不易 推荐下载 9 2- -1 -1 -1 -7 小中高 精品 教案 试卷 义可计算出该转化反应的平衡常数为1.0×10;③升高温度,溶液中CrO4的平衡转化率减小,说明化学平衡逆向移动,则正反应为放热反应,即该反应的ΔH小于0。 答案 (1)橙 黄 增大生成物浓度平衡左移,减少生成物的浓度平衡右移 (2)①2CrO4+2H 2- + 142- Cr2O7+H2O ②增大 1.0×10 ③小于 2-14 题组一 外界条件对化学平衡的影响 1.将NO2装入带有活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)个条件,下列叙述正确的是( ) A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应 B.慢慢压缩气体体积,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅 C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍 D.恒温恒容时,充入稀有气体,压强增大,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅 解析 升高温度,气体颜色加深,则平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,A错误;首先假设平衡不移动,增大压强,气体颜色加深,但平衡向正反应方向移动,使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅,但一定比原平衡的颜色深,B错误;同理C项,首先假设平衡不移动,若体积减小一半,则压强变为原来的两倍,但平衡向正反应方向移动,使压强在原平衡两倍的基础上减小,正确;体积不变,反应物及生成物浓度不变,正、逆反应速率均不变,平衡不移动,颜色不变化,D错误。 答案 C 2.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH<0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡,下表中关于 N2O4(g)达到平衡后,改变下列一 新平衡与原平衡的比较正确的是( ) 选项 A B C D 改变的条件 升高温度 增大压强 充入一定量Y 使用适当催化剂 新平衡与原平衡比较 X的转化率变小 X的浓度变小 Y的转化率增大 X的体积分数变小 解析 升温,平衡向吸热反应的方向移动,即逆向移动,X的转化率变小,A项正确;增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即正向移动,X的物质的量减小,但由于容器体积减 制作不易 推荐下载 10