2022年第七章第二讲化学平衡状态.docx

《2022年第七章第二讲化学平衡状态.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年第七章第二讲化学平衡状态.docx（42页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆其次讲 化学平稳状态2022 高考导航 考纲要求真题统计命题趋势高考对本部分的考查内容主要有化学平稳状态的判1.明白化学反应的可逆性；2明白化学平稳建立的过程；2022,卷 28T4 ；3懂得外界条件 浓度、温度、像工具分析解决问题等；估计2022,卷 27T3 ；压强、催化剂等对化学平稳20XX 年高考既会保持对传统2022,卷 28T3 ；的影响,熟悉并能用相关理论2022,卷 26T3 ；说明其一般规律；的判定、有关平稳的运算等；2022,卷 28T234 ；4明白化学平稳的调控在生 活、生产和科学争论领域中的2

2、022,卷 28T1 重要作用；理探究工业条件的挑选等；备考时留意平稳状态的判定依据,加强对图像问题的分析；考点一可逆反应化学平稳状态 同学用书 P162 一、可逆反应 1定义 在同一条件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特点 1二同：相同条件下；正、逆反应同时进行；2一小：反应物与生成物同时存在,任一组分的转化率都小于 100%；3表示名师归纳总结 在方程式中反应符号用“” 表示；第 1 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆二、化学平稳状态1概念肯定条件下的可逆反应中,正反应速率

3、与逆反应速率相等,反应体系中全部参与反应的物质的质量或浓度保持不变的状态；2特点1判定正误 正确的打“ ” ,错误的打“ ” 电解12H 2O 点燃2H2 O2 为可逆反应； 2二次电池的充、放电为可逆反应； 3一个可逆反应达到的平稳状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度； 答案： 123催化剂2向含有 2 mol 的 SO2的容器中通入过量氧气发生：2SO2O22SO3,充分反应后生成SO3的物质的量 _2 mol 填“ ”或“ ” ,下同转化率 _100%；答案： 名师点拨,SO2 的物质的量 _0 mol ,1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

4、变化；2化学反应的平稳状态可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立；3化学反应达到化学平稳状态的正、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,如用不同物质表示时,反应速率不肯定相等；4化学反应达平稳状态时,各组分的浓度、百分含量保持不变,但不肯定相等；反应 2SO2g O2g催化剂2SO3g在恒温恒容密闭容器中进行,以下可作为判定其达名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆到平稳状态的标志的是 SO2 和 SO3 的浓度相等 SO2 的质量分数保持不变 容器中气体的压强保持不变S

5、O3的生成速率与 SO2 的消耗速率相等 容器中混合气体的密度保持不变容器中气体的平均摩尔质量保持不变 2v正SO2v逆O2 单位时间内生成 n mol O 2的同时消耗 2n mol SO 3A BC D解析 判定一个化学反应达到平稳状态依据的原就是“ 变量不变达平稳” ；反应物和生成物的浓度不变时达到平稳状态,而不是浓度相等,错误；时达到平稳状态, 正确； 反应在恒容密闭容器中进行,SO2 的质量分数是变量,不变 且该反应是反应前后气体分子数发生变化的反应,故容器中气体的压强是变量,当压强不变时达到平稳状态,正确； SO3 的生成速率与 SO2 的消耗速率是同一个反应方向,肯定相等, 错误

6、； 容器的容积固定,气体的质量固定,混合气体的密度是定量,错误；反应前后气体的物质的量发生变化,而气体总质量不变,因此当容器内气体的平均摩尔质量保持不变时,肯定达到平稳状态,正确；正确的关系式为 v 正SO22v 逆O2,错误； 单位时间内生成 n mol O 2 的同时消耗 2n mol SO3,这个关系始终存在,与是否达到平稳无关,错误；答案 D H2gI 2g2HIg ,在恒温恒容密闭容器中进行,可作为判定其达到平稳如换成反应状态标志的是 _；H 2、I2、HI 的分子数之比为 112 H 2 的体积分数保持不变 容器中气体的压强保持不变 H 2 的消耗速率与 I2 的生成速率相等 容器

7、中混合气体的密度保持不变 容器中气体的平均摩尔质量保持不变 2v 正I 2v 逆HI 单位时间内生成 n mol I 2的同时消耗 2n mol HI 答案： 化学平稳状态的判定思路1“ 逆向相等 ”反应速率必需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消耗速率和生成速率相等；2“ 变量不变 ”名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆假如一个量是随反应进行而转变的,当不变时为平稳状态；一个随反应进行保持不变的量,不能作为是否达到平稳状态的判定依据；留意 依据正、逆反应速率来

8、判定可逆反应是否达到平稳时,要留意用同一种物质表示的正、逆反应速率相等,不同种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比；依据压强是否变化来判定可逆反应是否达到平稳时,变；二是反应前后气体的体积是否变化；要留意两点： 一是容器的容积是否可对于不同的反应,用相同物理量判定时,结果可能不同；如在恒容密闭容器中,容器内的压强不再变化时, 对于气体体积变化的反应是平稳状态,是平稳状态；题组一 从定性、定量两个角度考查可逆反应的特点但对于气体体积不变的反应不肯定1在已达到平稳的可逆反应2SO2O22SO3中,充入由18O 组成的氧气一段时间后,18O 存在于以下物质中的 A余外的氧气中B生成的三氧化硫中C

9、氧气和二氧化硫中D二氧化硫、氧气和三氧化硫中解析： 选 D；化学平稳是动态平稳,18O2 的加入肯定会与 SO2 结合生成含 18O 的 SO3,同时含 18O 的 SO3 又会分解得到 SO2 和 O2,使 SO2 中也含有 18O,因此 18O 存在于 SO2、O2、SO3这三种物质中；2肯定条件下,对于可逆反应 Xg 3Yg 2Zg,如 X、Y、Z 的起始浓度分别为 c1、c2、c3均不为零 ,达到平稳时, X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 molL 1、0.3 mol L1、0.08 mol L1,就以下判定正确选项 Ac1c231 名师归纳总结 B平稳时, Y 和 Z 的生成速率之比

10、为2 3 第 4 页,共 25 页CX、Y 的转化率不相等Dc1的取值范畴为0 mol L1c10.14 mol L1解析： 选 D；平稳浓度之比为13,转化浓度之比亦为13,故 c1c213,A、C 不正确；平稳时 Y 生成表示逆反应,Z 生成表示正反应且vY 生成 v Z生成 应为 3 2,B 不正- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆确；由可逆反应的特点可知0 mol L1c1v逆：平稳向正反应方向移动；2v正v逆：反应达到平稳状态,不发生平稳移动；3v正0,达到平稳后,转变以下条件,就指定物质的浓度及平稳如何变化：1增加

11、C,平稳 _,cCO_ ；2减小密闭容器体积,保持温度不变,就平稳_,cCO 2_；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆3通入 N 2,保持密闭容器体积和温度不变,就平稳_,cCO 2_；4保持密闭容器体积不变,上升温度,就平稳_,cCO_ ；1,在反答案： 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2已知肯定条件下合成氨反应：N 2g 3H2g2NH 3gH 92.4 kJ mol应过程中,反应速率的变化如下列图,请依据速率的变化回答实行的措施；t1_；t2_ ；

12、t3_；t4_ ；答案： 增大 cN 2或 cH 2加入催化剂降低温度增大压强 3对于任何一个化学平稳体系,实行以下措施,肯定会使平稳发生移动的是A加入一种反应物B上升温度C增大平稳体系的压强D使用催化剂解析：选 B；由于全部化学反应都会相伴着能量变化,名师点拨所以上升温度, 化学平稳肯定会移动；1化学平稳发生移动的实质是正、逆反应速率不相等；正、逆反应速率发生变化,平稳不 肯定移动；例如：使用催化剂,正、逆反应速率均增加,但是增加后的速率仍旧相等,所以平稳不发生移动；2不要把 v正增大与平稳向正反应方向移动等同起来,只有应方向移动；v正v逆时,平稳才向正反3不要把平稳向正反应方向移动与原料转

13、化率的提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度,使平稳向正反应方向移动时,只会使其他反应物的转化率提高；2022浦东新区高三模拟N 2O5 是一种新型硝化剂,在肯定温度下可发生以下反应：2N 2O5g4NO 2g O2g H Q kJ/mol ,肯定温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分试验数据见下表：名师归纳总结 以下说法中错误选项时间 s 0 500 1 000 1 500 第 7 页,共 25 页0.50 0.35 0.25 0.25 cN 2O5mol/L - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - -

14、 学而不思就惘,思而不学就殆A500 s 时 O2的浓度为 0.075 mol/L B平稳后,上升温度,正反应速领先增大后减小 C平稳后,要使化学平稳常数增大,转变的条件是上升温度D1 000 s 时将容器的体积缩小一半,重新达到平稳时0.25 mol/L cN 2O50.50 mol/L 解析 A 在前 500 s 内 cN 2O5减小 0.15 mol/L ,就依据反应方程式可知产生 O2 的浓度为cO20.15 mol/L 20.075 mol/L ,正确； B.上升温度,化学反应速率加快,由于该反应的正反应是吸热反应,所以上升温度, 平稳向吸热的正反应方向移动,温度降低,又使化学反应速

15、率减慢,所以正反应速领先增大后减小,正确；C.化学平稳常数只与温度有关,该反应的正反应是吸热反应,所以平稳后,要使化学平稳常数增大,转变的条件只能是上升温度,正确； D.1 000 s 时将容器的体积缩小一半,如平稳不发生移动,就 cN2O50.50 mol/L ,但是该反应的正反应是气体体积增大的反应,将容器的体积缩小一半,即增大压强, 依据平稳移动原理可知,增大压强,平稳向气体体积减小的逆反应方向移动,所以重新达到平稳时cN2O50.50 mol/L ,错误；答案 D Cg 3D？ ,平稳时 B 物质的浓度为0.2 mol/L ,保持温对于某可逆反应2Ag Bg度不变,将容器扩大到原体积的

16、2 倍,重新达到平稳时B 物质的浓度为0.14 mol/L ,就物质D 是气态仍是非气态？答案： 扩容至 2 倍,各物质浓度均减半,重新达到平稳时 B 物质的浓度为 0.14 mol/L ,说明B 的浓度比扩容时增大,就表示平稳向逆方向移动；压强减小, 平稳将向气体体积增大的方向移动,说明化学方程式中气体体积左边大于右边,就 D 物质为非气态；1分析化学平稳移动的一般思路名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆速率不变,如容积不变,充入惰性气体,平稳不移动转变条件速率转变程度相同使用催化剂平稳不

17、移动v正v逆转变压强 气体体 ,积无变化的反应转变浓度平稳移动程度不同转变压强 气体体 ,积有变化的反应v正v逆转变温度2规避平稳移动的易错点化学平稳移动的目的是“ 减弱 ” 外界条件的转变, 而不是 “ 抵消 ” 外界条件的转变, 转变是不行逆转的,达到新平稳时此物理量更靠近于转变的方向；例如：增大反应物 A 的浓度,平稳右移,A 的浓度在增大的基础上减小,但达到新平稳时,A 的浓度肯定比原平衡大； 如将体系温度从 50 上升到 80 ,就化学平稳向吸热反应方向移动,达到新的平衡状态时 50 T80 ； 如对体系 N2g 3H2g 2NH 3g加压,如从 30 MPa 加压到 60 MPa,

18、化学平稳向气体分子数减小的方向移动,达到新的平稳时 30 MPa p0,当反应达到平稳时,以下措施：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 COCl 2 转化率的是 A BC D解析：选 B；该反应为气体体积增大的吸热反应,所以升温顺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稳无影响；增加 CO的浓度,将导致平稳逆向移动；2t 时,将肯定量的混合气体在密闭容器中发生反应：aAg bBg cCgdDg ,平稳后测得 B 气体的浓度为 0.6 mol L1；恒温下,将密闭容器的容积扩大 1 倍,重新达到平稳后

19、,测得 B 气体的浓度为 0.4 mol L1；以下表达中正确选项 A重新达到平稳时,D 的体积分数减小Babcd,B、C 两项错误, A 项正确；重新达平稳时尽管 A、B 物质的量均增大了,但因体积扩大,实际上容器内 A、B、C、D各物质浓度均减小了,D 项错误；题组二 掌握化学平稳移动方向措施的挑选3合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为 COg 催化剂H2Og CO 2g H2g H0；反应达到平稳后,为提高 CO 的转化率,以下措施中正确选项 A增大压强 B降低温度C增大 CO 的浓度 D更换催化剂解析： 选 B；A 项,该反应为等体积反应,压强不影响平稳移动

20、；B 项,正反应放热,降温平稳右移, CO 的转化率增大；C 项,增大CO 的浓度, CO 的转化率减小；D 项,催化剂不影响平稳移动；4已建立化学平稳的某可逆反应,当转变条件使化学平稳向正反应方向移动时,以下有关 表达正确选项 生成物的百分含量肯定增加 生成物的产量肯定增加 反应物的转化率肯定增大 反应物浓度肯定降低 正反应速率肯定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂A B C D解析： 选 B；催化剂的使用对化学平稳移动无影响；增加反应物的浓度平稳正向移动,反应物的转化率、 浓度可能增大也可能减小,如合成氨中增加氮气的浓度再次达到平稳,氮气的转化率减小,氢气的转化率增大,氮气的浓度增大,氢气

21、的浓度减小；如转变温度、压强而名师归纳总结 使平稳正向移动, 生成物的百分含量增大,如增加反应物的浓度而使平稳正向移动,生成物第 10 页,共 25 页的百分含量可能增大也可能减小；平稳正向移动时, 生成物的产量肯定增加,正反应速率一- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆定大于逆反应速率；综上所述,此题选 B；判定平稳移动方向常见的两个易错点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,故转变这些固体或液体的量,对化学平稳没影响；2同倍数地转变反应混合物中各物质的浓度

22、时,应视为压强的影响；考点三 化学平稳图像 同学用书 P165 一、速率 压强 或温度 图像特点：曲线的意义是外界条件 图中交点是平稳状态,压强增大温度、压强 对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度；或温度上升 后正反应速率增大得快,平稳正向移动；二、转化率 时间 温度 或压强 图像已知不同温度或压强下,反应物的转化率 或百分含量 与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系；以反应aAg bBgcCg中反应物的转化率 A为例说明 解答这类图像题时应留意以下两点：1“先拐先平,数值大” 原就 分析反应由开头 起始物质相同时 达到平稳所用时间的长短可

23、推知反应条件的变化；1 如为温度变化引起,温度较高时,反应达平稳所需时间短,如甲中 T2T1；2如为压强变化引起,压强较大时,反应达平稳所需时间短,如乙中 p1p2；3如为是否使用催化剂引起,使用相宜催化剂时,反应达平稳所需时间短,如丙中 a 使用 催化剂；2正确把握图像中反应规律的判定方法 1图甲中, T2T1,上升温度, A降低,平稳逆移,就正反应为放热反应；2图乙中, p1p2,增大压强, A 上升,平稳正移,就正反应为气体体积缩小的反应；3如纵坐标表示 A 的百分含量,就甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应；三、恒温线 或恒压线 图像名师归纳总结 - - - - - -

24、 -第 11 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆已知不同温度下的转化率压强图像或不同压强下的转化率温度图像, 推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系；以反应 aAg bBg cCg中反应物的转化率 A为例说明 解答这类图像题时应遵循的原就 “ 定一议二” 原就：1可通过分析相同温度下不同压强时反应物A 的转化率变化来判定平稳移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系；如甲中任取一条温度曲线争论,压强增大, A 增大,平稳正移,正反应为气体体积减小的反应；乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线,也

25、能得出结论；2可通过分析相同压强下不同温度时反应物A 的转化率的大小来判定平稳移动的方向,从而确定反应的热效应；如利用上述分析方法,在甲中作垂直线,乙中任取一曲线,即能分析出正反应为放热反应；四、几种特别图像1如下图,对于化学反应 mAg nBg pCgqDg ,M 点前,表示化学反应从反应物开头,就 v 正v 逆；M 点为刚达到的平稳点；M 点后为平稳受温度的影响情形,即升温,A% 增大 C%减小 ,平稳左移, Hv 逆；就右下方 F 点 v 正v 逆； 1对于可逆反应N 2g3H 2g2NH 3g H0,以下争论目的和示意图相符的是解析： 选 C；1依据达到平稳时间长短判定反应速率大小；名

26、师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆2依据转化率大小以及正、逆反应速率关系判定平稳移动方向；2已知可逆反应：4NH 3g5O2g4NOg 6H2Og H 1 025 kJ/mol ,如反应物的起始物质的量相同, 以下关于该反应的示意图不正确选项解析： 选 C；由于正反应为放热反应,上升温度,反应速率加快,达到平稳所用时间削减,但是平稳向逆反应方向移动,NO 的含量减小, A 正确、 C 错误；增大压强,反应速率加快,达到平稳所用时间削减,正反应为气体体积增大的反应,增大压强, 平稳向逆反应方

27、向移动,NO 的含量减小, B 正确；催化剂对平稳没有影响,只是加快反应速率,缩短达到平稳所用 的时间, D 正确；名师点拨 1在图像题中肯定要留意看清横、纵坐标表示的意义及图像中曲线的变化趋势；2不要忽视图像中的比例关系,比例关系一般涉及运算问题；3有些图像中曲线的斜率可以反映出变化的程度,不要忽视；2022高考安徽卷 汽车尾气中NO 产生的反应为N2gO2g2NOg ；肯定名师归纳总结 条件下, 等物质的量的N2g和 O2g在恒容密闭容器中反应,下图曲线 a 表示该反应在温度第 13 页,共 25 页T 下 N2的浓度随时间的变化,曲线 b 表示该反应在某一起始反应条件转变时N 2 的浓度

28、随时间的变化；以下表达正确选项 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆A温度 T 下,该反应的平稳常数K4（c0c1）2 c 12B温度 T 下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C曲线 b 对应的条件转变可能是加入了催化剂D如曲线 b 对应的条件转变是温度,可判定该反应的 H0；答案 A 对于上题中的 C 项,假如加入催化剂,曲线 b 应怎么画才正确？答案： 由于催化剂只加快反应速率而不能使平稳发生移动,所以曲线 b 应符合如下特点：达到平稳所用时间变短,但纵坐标应与曲线 a 相同；化学平稳图像题一般解题思路这类题目是争论自变量

29、x如时间、温度、压强等与函数值 y如物质的量、浓度、质量分数、转化率等 之间的定量或定性关系；因此,要运用数学方法解决此类题目；题组一 物质含量 或速率 时间图像的综合考查12022 高考重庆卷 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆在恒容密闭容器中通入X 并发生反应： 2XgYg ,温度 T1、T2 下 X 的物质的量浓度cX 随时间 t 变化的曲线如下列图,以下表达正确选项 A该反应进行到 M 点放出的热量大于进行到 W 点放出的热量BT2下,在 0t1时间内, vY ab t1 mol

30、 L1min1CM 点的正反应速率 v正大于 N 点的逆反应速率 v逆DM 点时再加入肯定量 X,平稳后 X 的转化率减小解析： 选 C；依据图像给出的在不同温度下达到平稳所需要的时间可得出：T1T2,再依据不同温度下达到平稳时 cX 的大小可推出此反应为放热反应；M 点 X 的转化率小于 W 点 X的转化率,因此反应进行到 M 点放出的热量小于进行到 W 点放出的热量,选项 A 不正确；T2 下,在 0t 1 时间内, vX abt1 molL1min 1,vY 1 2vX ab2t1 mol L 1min 1,选项 B 不正确；在 T1 和 T2 温度时,当达到平稳状态时,M 点 v 正M

31、 v 逆M ,W 点 v 正W v 逆W ,温度高反应速率快,v 逆M v 逆W ,又 v 逆W v 逆N,就 v 逆M v 逆N ,就 v 正M v 逆N ,选项 C 正确； M 点时在恒容条件下再加入肯定量 X ,相当于增大压强,平稳正向移动,平稳后 X 的转化率增大,选项 D 不正确；2 2022 高 考 安 徽 卷 臭 氧 是 理 想 的 烟 气 脱 硝 试 剂 , 其 脱 硝 反 应 为 2NO 2g O3g N 2O5g O2g,如反应在恒容密闭容器中进行,以下由该反应相关图像作出的判定正确选项 A B1上升温度,平稳常数减小 03 s 内,反应速率为 vNO 20.2 molL名

32、师归纳总结 C D第 15 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆t1时仅加入催化剂,平稳正向移动达平稳时,仅转变x,就 x 为 cO2 解析： 选 A ；从能量变化的图像分析,该反应为放热反应,上升温度,平稳逆向移动,平稳常数减小, A 正确； B.依据化学反应速率的运算公式：vNO 2（1.00.4） mol L 1 3 s0.2 molL1s 1,单位不对, B 错误； C.催化剂会同等程度地转变正、逆反应速率,所以加入催化剂,平稳不移动,C 错误； D.增大cO2,平稳逆向移动,NO 2 的转化率降低,D 错误；题组二恒温 恒压 线图像及特别图像32022 最新调研 某化学科研小组争论在其他条件不变时,转变某一条件对化学平稳的影 响,得到如图变化规律 图中 p 表示压强, T 表示温度, n 表示物质的量 ：依据以上规律判定,以下结论正确选项 A反应： H0,p2p1 B反应： H0,T10,T2T1或 H0,T2T1 D反应： HT1解析： 选 C；反应中温度降低,