1、第二单元 化学平衡状态专题7 化学反应速率和化学平衡内容索引 考点一 化学平衡状态与化学反应进行的方向 考点二 化学平衡的移动(加试)考点三 化学平衡常数与化学平衡的计算(加试)课时训练 考点一 化学平衡状态与化学反应进行的方向 考试标准 知识条目必考要求加试要求1.化学反应的限度ab2.化学平衡的概念ab3.化学平衡状态的特征ab4.自发反应的概念、熵变的概念a5.用熵变、焓变判断化学反应的方向c(一)化学平衡状态1.可逆反应 在下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。2.化学平衡状态(1)概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反
2、应的物质的保持不变的状态。同一条件质量或浓度答案 基础知识 梳理(2)化学平衡的建立正反应逆反应答案(3)平衡特点(二)化学反应进行的方向(加试)1.自发过程(1)含义 在一定温度和压强下，不需要借助外力作用就能自发进行的过程。(2)特点 体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2.自发反应 在一定温度和压强下就能自发进行的反应称为自发反应。3.判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向 研究表明，对于化学反应而言，绝大多数都能自发进行，且反应放出的热量，体系能量得也越多，反应越。可见，是制约化学反应能否
3、自发进行的因素之一。无需外界帮助放热反应越多降低完全反应的焓变答案(2)熵变与反应方向 研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的。大多数自发反应有趋向于体系增大的倾向。熵和熵变的含义 a.熵的含义 熵是衡量一个体系的物理量。用符号表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)S(l)S(s)。混乱度混乱度混乱度S答案 b.熵变的含义 熵变是反应前后体系，用表示，化学反应的S越大，越有利于反应。(3)综合判断反应方向的依据 HTS0，反应。HTS0，反应。HTS0，反应。熵的变化S自发进行能自发进行达到平衡状态不能自发进行答
4、案 正误辨析正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)2H2O 通电点燃 2H2O2为可逆反应()(2)二次电池的充、放电为可逆反应()(3)对反应 A(g)B(g)C(g)D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达到平衡状态()答案(4)对 NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)反应，当每消耗 1 mol SO3 的同时生成 1 mol NO2 时，说明反应达到平衡状态()(5)CaCO3(s)=高温 CaO(s)CO2(g)是一个熵增加的过程()(6)H0，S0 的反应，一定是自发反应()(7)吸热且熵增加的反应，当温度升高时，反应一定能自发进行()(8)由能量判据和熵判据组合而成的
5、复合判据，将更适合于所有的过程()答案 题组一 正确理解概念 1231.下列说法错误的是()A.可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化 B.化学反应达到化学平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率一定不相等 C.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 D.化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变 4567891011命题规律 探究 2.向含有 2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生反应 2SO2(g)O2(g)催化剂加热2SO3(g)HQ kJmol1(Q0)，充分反应
6、后生成 SO3 的物质的量_(填“”、“”或“”，下同)2 mol，SO2的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_ Q kJ。答案 1234567891011题组二 极端假设，界定范围，突破判断 3.一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，则下列判断正确的是()A.c1c231 B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为23 C.X、Y的转化率不相等 D.c1的取值范围为0c10.14 molL1 解析 1234567
7、8910114.(2016浙江10月选考，12)在一定条件下，可逆反应X(g)2Y(g)2Z(g)Ha kJmol1，达到化学平衡时，下列说法一定正确的是()A.反应放出a kJ热量 B.X和Y的物质的量之比为12 C.反应物和生成物的浓度都不再发生变化 D.X的正反应速率等于Z的逆反应速率 解析 题后反思 1234567891011题组三 审准题干，关注特点，判断标志 5.(2016宁波市效实中学高一下学期期中)一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是()混合气体的密度 容器内气体的压强 混合气体
8、总物质的量 B物质的量浓度 A.B.只有 C.D.只有 解析 12345678910116.在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A.体系的体积不再发生变化 B.v正(CO)v逆(H2O)C.生成n mol CO的同时生成n mol H2 D.1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键 解析 解析 不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n molH2。12345678910117.在容积固定且绝热的密闭容器内发生化学反应：2HI(g)H2(g)I2
9、(g)，下列各项事实都是在其他条件一定的前提下形成的，其中能表明化学反应达到平衡状态的是_(填序号)。混合气体的颜色保持不变 容器内的温度保持不变 容器内的压强保持不变 各物质的总浓度保持不变 单位时间内形成n mol HH键的同时也断裂2n mol HI键 混合气体的平均摩尔质量保持不变 QK H保持不变 生成a mol H2(g)的同时消耗a mol I2(g)v逆(H2)12v正(HI)答案 解析 题后反思 1234567891011题组四 化学反应方向的判定(加试)8.实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A.所有的放热反应都是自发进行的 B.所有的自发
10、反应都是放热的 C.焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素 D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据 12345678910119.下列过程属于熵增加的是()A.一定条件下，水由气态变成液态 B.高温高压条件下使石墨转变成金刚石 C.4NO2(g)O2(g)=2N2O5(g)D.固态碘升华 123456789101110.灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿，现把白锡制成的器皿放在0、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？已知：在0、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K
11、1。解析 HTS2 180.9 Jmol1273 K(6.61 Jmol1K1)376.37 kJmol10，能自发进行。答案 会自发变成灰锡，不能再继续使用。解析答案 123456789101111.(1)(2015浙江省普通高校招生选考科目考试)碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为 Al2O3(g)3C(s)N2(g)2AlN(s)3CO(g)该反应在高温下自发进行，则随着温度升高，反应物Al2O3的平衡转化率将_(填“增大”、“不变”或“减小”)，理由是_。增大该反应高温下自发，且S0，所以H0，即正方向为吸热反应，则升高温度，平衡正向移动 答案 1234567891011(2)(20
12、16宁波北仑区普通高中选考)已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJmol1 C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1 2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1 则2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)的H_，该反应能自发进行的条件_(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。746.5 kJmol1低温题后反思 返回 答案 1234567891011考点二 化学平衡的移动(加试)考试标准 知识条目必考要求加试要求1.化学平衡移动的概念a2.影响化学平衡移动的因素及平衡移动方向的判断b3.用化学平衡移动原理选择和确定合适的生产条件c1.
13、概念 可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。基础知识 梳理 2.过程3.化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v正v逆：平衡向移动。(2)v正v逆：反应达到平衡状态，平衡移动。(3)v正v逆：平衡向移动。正反应方向不逆反应方向答案 4.借助图像，分析影响化学平衡的因素(1)影响化学平衡的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：平衡体系 条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线 任一平衡体系 增大反应物的浓度 v
14、正、v逆均增大，且v正v逆 正向移动 任一平衡体系 减小反应物的浓度 v正、v逆均减小，且v逆v正 逆向移动 任一平衡体系 增大生成物的浓度 v正、v逆均增大，且v逆v正 逆向移动 减小生成物的浓度 v正、v逆均减少，且v正v逆 正向移动 正反应方向为气体体积增大 的放热反应 增大压强或升高温度 v正、v逆均增大，且v逆v正 逆向移动 减小压强或降低温度 v正、v逆均减小，且v正v逆 正向移动 任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡 正催化剂或增大压强 v正、v逆同等倍数增大 平衡不移动 负催化剂或减小压强 v正、v逆同等倍数减小 (2)勒夏特列原理(化学平衡移动原理)如果改变影响化学平
15、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)，平衡将向着能够的方向移动。5.几种特殊情况(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)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。减弱这种改变答案(3)“惰性气体”对化学平衡的影响 恒温、恒容条件 原平衡体系 体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动。恒温、恒压条件充入惰性气体(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。题组一 选取措施
16、使化学平衡定向移动 1231.COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，当反应达到平衡时，下列措施：升温 恒容通入惰性气体 增加CO浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A.B.C.D.4解析 该反应为气体体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。解析 命题规律 探究 2.某温度下，反应 2A(g)B(g)H0，在密闭容器中达到平衡，平衡后cAcBa，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时cAcBb，下列叙述正确的是()A.
17、在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则ab B.若ab，则容器中一定使用了催化剂 C.若其他条件不变，升高温度，则ab D.若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则ab 解析 1234题组二 条件改变时化学平衡移动结果的判断 3.对于一定条件下的可逆反应 甲：A(g)B(g)C(g)H0 乙：A(s)B(g)C(g)H0 丙：A(g)B(g)2C(g)H0 1234达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”、“向右”或“不移动”)甲_；乙_；丙_。此时反应体系的温度均比原来_(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为(
18、填“增大”、“减小”或“不变”)甲_；乙_；丙_。向左向左向右高减小减小不变1234答案(2)加压，使体系体积缩小为原来的12 平衡移动方向(填“向左”、“向右”或“不移动”)甲_；乙_；丙_。设压缩之前压强分别为 p 甲、p 乙、p 丙，压缩后压强分别为 p甲、p乙、p丙，则 p 甲与 p甲，p 乙与 p乙，p 丙与 p丙的关系分别为甲_；乙_；丙_。向右不移动不移动p 甲p甲2p 甲p乙2p 乙p丙2p 丙1234答案 混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”、“减小”或“不变”)甲_；乙_；丙_。增大不变不变1234答案 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m
19、X(g)nY(g)HQ kJmol1。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：气体体积/L c(Y)/molL1 温度/1 2 4 100 1.00 0.75 0.53 200 1.20 0.90 0.63 300 1.30 1.00 0.70 1234下列说法正确的是()A.mn B.Q0 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 反思归纳 返回 1234考点三 化学平衡常数与化学平衡的计算(加试)考试标准 知识条目必考要求加试要求1.化学平衡常数b2.反应物的转化率b3.化学平衡常数与反应限度、转化率的关系c(一
20、)化学平衡常数 答案 1.概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物与反应物的比值是一个常数，用符号表示。2.表达式 对于反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，浓度幂之积浓度幂之积KK(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。ccCcdDcaAcbB基础知识 梳理 3.意义(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。温度答案 4.借助平衡常数可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态 对于可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，在一定温度
21、下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：ccCcdDcaAcbBQ，称为浓度商。Qv逆K 反应处于化学平衡状态，v正v逆K 反应向逆反应方向进行，v正”、“”或“解析 答案 123455.已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_。题组三 有关化学平衡的计算 25%解析 答案 12345(2)若反应温度升高，M的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析 由于该反应的H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M
22、的转化率增大。增大解析答案 12345(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4 molL1，c(N)a molL1；达到平衡后，c(P)2 molL1，a_。6解析 答案 12345(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M的转化率为_(保留一位小数)。解析 设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为 c(M)b(1x)molL1 c(N)b(1x)molL1 c(P)bx molL1 c(Q)bx molL1 K cPcQcMcNbxbxb1xb1x12解得：x41.4%。41.4%解析答案 返回 12345课时训练 解析
23、123456789101.(2016绍兴选考适应性考试)可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是()A.正反应速率等于逆反速率，且都为零 B.反应物和生成物浓度相等 C.反应体系中混合物的组成保持不变 D.断开化学键吸收的能量等于形成化学键所放出的能量 A.断开 a mol 的 NH 键同时消耗a6 mol 的尿素解析 2.(2016 金华十校9月高三模拟)工业上合成尿素的反应为2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)。在一定温度和压强下，往容积可变的密闭容器内通入物质的量各为1 mol的氨气和二氧化碳发生上述反应。下列说法中无法判断该反应一定达到化学平衡的是(
24、)B.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 C.密闭容器中混合气体的密度保持不变 D.密闭容器中二氧化碳的体积分数保持不变 12345678910解析 3.(2016温州市高二下学期期末十校联考)过氧乙酸(CH3COOOH)有强氧化性，用于物体表面、皮肤、果蔬、环境的消毒，其制备反应为CH3COOHH2O2CH3COOOHH2O，下列有关说法正确的是()A.降低温度可加快该反应速率 B.加入合适的催化剂可提高H2O2转化率 C.达到平衡时，v正v逆0 D.达到平衡时，v正(CH3COOH)v逆(H2O2)12345678910解析 4.(2016宁波市北仑中学高一下学期期中)对化学反应限度
25、的叙述，错误的是()A.任何可逆反应都有一定的限度 B.化学反应的限度是不可改变的 C.化学反应的限度与时间的长短无关 D.化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等 12345678910解析 5.(2016浙江10月选考，21)为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是()A.25 时，在1030 min内，R的分解平均速度为0.030 molL1min1 B.对比30 和10 曲线，在50 min时，R的分解百分率相等 C.对比30 和25 曲线，在050 min内，能说明R的分解平均速度随温度升高
26、而增大 D.对比30 和10 曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大 123456789106.(加试题)(2016杭七中高二化学专题检测)在体积为V L 的密闭容器中存在化学平衡：2NO2(g)N2O4(g)H0。保持温度不变，将容器体积压缩至V/2后，下列说法不正确的是()A.容器内气体颜色变深 B.容器内NO2分子数减少 C.混合气体的平均相对分子质量增大 D.NO2的物质的量分数增大 123456789107.(加试题)(2016温州中学高二上学期期末)对于反应N2O4(g)2NO2(g)在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数(NO2%)随压强的变化情况如图所示(实线上
27、的任何一点为对应压强下的平衡点)。下列说法正确的是()A.A、C两点的正反应速率的关系为ACB.A、B、C、D、E各状态中，v正v逆的是状态EC.维持p1不变，EA所需时间为x；维持p2不变，DC所需时间为y，则xyD.使E状态从水平方向到达C状态后，再沿平衡曲线到达A状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2，再由p2无限缓慢降压至p1123456789108.(加试题)(2016杭七中高二化学专题检测)某反应2AB(g)C(g)3D(g)在高温下能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的H、S应为()A.H0，S0B.H0，S0 C.H0，S0D.H0，S0 12345
28、6789109.(2016宁波市效实中学高一下学期期中)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：(1)该反应的化学方程式为_。3XY2Z答案 解析 12345678910(2)反应开始至2 min，以气体Z表示的平均反应速率为_。解析 反应开始至 2 min，气体 Z 的平均反应速率为 v0.2 mol2 L2 min 0.05 molL1min1。0.05 molL1min1解析答案 12345678910解析 反应达平衡时，气体的总物质的量为0.9 mol0.7 mol0.2 mol1.8 mol，起始时气体的
29、总物质的量为1.0 mol1.0 mol2.0 mol，反应达平衡时，此时容器内的压强与起始压强之比为1.8 mol2.0 mol910，此时体系的压强是开始时的 0.9倍。(3)若X、Y、Z均为气体，2 min后反应达到平衡，反应达平衡时：此时体系的压强是开始时的_倍；0.9解析答案 12345678910达平衡时，容器内混合气体的平均分子量比起始投料时_(填“增大”、“减小”或“相等”)。解析答案 增大解析 平衡时，混合气体的平均摩尔质量m总n总，气体的总质量不变，总物质的量减少，混合气体的平均摩尔质量增大。1234567891010.甲醇是重要的化工原料，在化工生产中有广泛的应用。已知反
30、应：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)HQ kJmol1 在20 L的密闭容器中，按物质的量之比12充入CO和H2，测得CO的转化率随温度及压强的变化如下图所示，p2、195时n(H2)随时间的变化如表所示。12345678910p2、195 时n(H2)随时间的变化 解析答案 t/min 0 1 3 5 n(H2)/mol 8 5 4 4(1)03 min，平均速率v(CH3OH)_，Q_(填“”、“”或“”)0。0.033 molL1min1解析 根据表中数据，03 min氢气反应掉4 mol，则甲醇反应了2 mol，平均速率v(CH3OH)2 mol/(20 L3 min)0.03
31、3 molL1min1；根据图中所示，温度升高，CO的转化率降低，说明平衡逆向移动，而升高温度，平衡向吸热反应方向进行，则该反应的正方向为放热反应，即Q0。12345678910(2)图中压强(p1、p2)的大小顺序为_，理由是_。解析答案 解析 根据化学反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，相同温度下增大压强，平衡正向移动，CO的转化率升高，所以p1p2。p1p2相同温度下，增大压强CO转化率提高12345678910(3)在p2及195 时，该反应的平衡常数K_。解析答案 解析 在p2、195 时，反应在35 min内，氢气的物质的量没有变化，说明达到平衡，根据 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始量 4 mol 8 mol平衡量 2 mol 4 mol 2 mol该反应容器的体积为20 L，该反应的平衡常数 K0.10.10.2225。25返回 12345678910本课结束 更多精彩内容请登录：
