2019-2020年高考化学主干核心知识一轮复习 专题六 化学平衡教案 新人教版.doc

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2019-2020年高考化学主干核心知识一轮复习 专题六 化学平衡教案 新人教版 【命题趋向】 《考试大纲》对这部分内容的具体要求是： （1）了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响。 （2）了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。 （3）理解勒沙特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对平衡移动的影响。 高考试题经常会从以下几个角度进行考查： 第一，考查化学反应速率、化学平衡的概念，要求考生用这些基本概念对有关的叙述的正确与否作出判别。 第二，根据化学方程式计算化学反应速率。 第三，判断化学反应是否处于平衡状态。判断外界条件变化对化学速率、化学平衡的影响情况。也会用转化率、原用利用率等概念来考查化学平衡移动情况。 第四，用“等效问题”问题来考查有关化学平衡的计算能力。 【主干知识整合】 1．化学反应速率的分类 分类角度 从测定时间分 从反应方向分 类型 瞬时速率：某一时刻的反应速率 平均速率：某段时间内的反应速率的平均值 正反应速率：可逆反应中正反应方向的反应速率 逆反应速率：可逆反应中逆反应方向的反应速率 注意点 通常所计算的是平均速率 通常所计算的是正逆反应抵消后的总反应速率 2．影响化学反应速率的条件 （1）不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即参加反应物质的性质。 （2）在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。（还有像反应颗粒（固体）的大小、光、波等对化学反应速率也有影响） 3．化学平衡状态 （1）化学平衡状态的建立 （2）化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等，这是判断化学平衡状态的根本标志。由于υ正=υ逆，可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变，所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变，这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。 化学平衡状态的特征 五大特点 化学平衡 逆 可逆反应 等 υ（正）=υ（逆）≠0 动 动态平衡 定 各组分含量一定，体积一定时，浓度就一定；有平衡转化率 变 浓度、温度、压强改变化学平衡即发生移动 4．化学平衡的移动 （1）勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。 （2）平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下： （3）平衡移动与转化率的变化：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表： 反应实例 条件变化与平衡移动方向 达新平衡后转化率变化 2SO2 +O2 2SO3（气）+热 增大O2浓度，平衡正移 SO2 的转化率增大，O2的转化率减小 增大SO3浓度，平衡逆移 从逆反应角度看，SO3的转化率减小 升高温度，平衡逆移 SO2 、O2的转化率都减小 增大压强，平衡正移 SO2 、O2的转化率都增大 2NO2（气） N2O4 体积不变时，无论是加入NO2或者加入 N2O4 NO2的转化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都会增大） 2HI H2+I2（气） 增大H2的浓度，平衡逆移 H2的转化率减小，I2的转化率增大 增大HI的浓度，平衡正移 HI的转化率不变 增大压强，平衡不移动 转化率不变 5．理解平衡移动原理： (1)“减弱”的双重含义定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量 (2)分清“三个变化量”： A．条件改变时的量变 B．平衡移动过程中的量变 C．原平衡与新平衡的量变。 (3)适应其他体系。 (4)不能用勒沙特列原理解释： A.催化剂的使用 B.ΔV(g)=0的可逆反应 C．外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致（如合成氨温度选用） 6．解答图象题的方法与思路是： ⑴看懂图象：一看面（即看清横坐标和纵坐标），二看线（即看线的走向、变化的趋势），三看点（即看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点），四看要不要作辅助线（如等温线、等压线），五看定量图象中有关量的多少 ⑵联想规律：即联想外界条件对化学反应速率即化学平衡影响规律、且熟练准确。 ⑶作出判断：依题意仔细分析作出正确判断 ⑷化学平衡图像的常见类型：对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) △H ①转化率－时间关系图： P一定时，△H 0 T一定时，m+n p+q T一定时，m+n p+q T一定时，m+n p+q ②含量－时间关系图： P一定时，△H 0 P一定时，△H 0 T一定时，m+n p+q T一定时，m+n p+q ③转化率－温度－压强关系图： m+n＞p+q 时，△H 0 m+n＜p+q 时，△H 0 ④含量－温度－压强关系图： m+n＞p+q 时,△H 0 m+n＜p+q 时,△H 0 m+n＞p+q 时,△H 0 m+n＞p+q 时,△H 0 7．等效平衡 ⑴恒温恒容条件下的等效平衡 在恒温、恒容的情况下，对于同一可逆反应，不论各反应物的起始量是多少，也不管 反应物是一次加入或分几次加入，或是加入后分一次取出或分几次取出，只要各物质的起始量（质量、物质的量、浓度、体积等）按化学计量数换算成方程式左右两边同一边后对应相同，则就可以达到等效平衡这种情况下建立的等效平衡，不但平衡混合物中各组分的质量分数（物质的量分数、体积分数）对应相等，而且各组分的质量、体积、物质的量、浓度等也分别对应相等。 ⑵恒温恒压条件下的等效平衡 在恒温恒压的情况下，对于有气体物质参加的可逆反应，改变反应物的起始状态，只 要各起始反应物之间的物质的量之比按化学计量数换算成化学方程式左右两边同一边后对应相等，即可达到等效平衡在这种情况下建立的等效平衡，平衡混合物中各成份的质量、体积、物质的量、浓度并不一定相等 ⑶特例 在恒温恒容的情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，其实在到达平衡的 过程中压强也一直保持不变，因此只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。 【典例精析】 1． 近年来，某些自来水厂用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，NH3+HClOH2O+NH2Cl（一氯氨）。NH2Cl比HClO稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌消毒时间的原因？ 【解析】NH3+HClOH2O+NH2Cl，当氯气（或说HClO）消耗时，平衡左移生成HClO，由于NH2Cl比HClO稳定，故试剂保存时间长。综上所述，电解质电离、溶解结晶、气体气化液化、盐类水解等过程是平衡移动过程，可以运用平衡移动原理对其变化过程中现象加以解释。 2．在557oC时，密闭容器中进行下列反应：CO+H2OCO2+H2;若CO的起始浓度为2mol/L，水蒸气密度为3mol/L，达到平衡时测得CO2的浓度为1.2mol/L。求CO和H2O的转化率 【解析】　　　 CO + H2O CO2 + H2; 起始浓度（mol/L）：　 2　　3　　 　 0　 0 转化浓度（mol/L）： 1.2　 1.2　　 1.2　 1.2 平衡浓度（mol/L）： 0.8　 1.8　 1.2　 1.2 所以CO的转化率＝1.2/2100%=60% H2O(g)的转化率＝1.2/3100%=40% 3．在容积固定为2L的密闭容器中，充入X、Y气体各2mol，发生可逆反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)，并达平衡，以Y的浓度改变表示的反应速度V正、V逆与时间t的关系如图所示，则Y的平衡浓度表达式正确的是（式中S是对应区域的面积）（ ） A．2－Saob B．1－Saob C．2－Sabdo D．1－Sbod 【解析】 根据v-t曲线计算反应物的平衡浓度，初看题目似乎无从下手，若静心思考，从定义出发，Y减少的浓度△C(Y)=vt，随着反应进行，逆反应同时生成部分Y，因此Y的平衡浓度为初始浓度与消耗浓度之差。瞬时速率与时间的乘积即为微小矩形的面积，累积计算则Y减少的浓度表示为Saobd，Y增加的浓度表示为Sobd，则Y的平衡浓度表示为：1-(Saobd-Sobd)=1-Saob，【答案】B 4．如图，条件一定时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) △H＜0中NO的百分含量NO%与T变化关系曲线图，图中有a、b、c、d四个点，其中表示未达到平衡状态，且ｖ正＜ｖ逆的点是（ ） A. a B. b C. c D. d 【解析】 a、b在曲线上为平衡点，c、d点未达平衡。d点在曲线右上方，从d点向横坐标引辅助线，可知该温度平衡时NO%比d点的小，说明该点未达平衡，且V正＜V逆平衡向逆向移动，或从d点向纵坐标引垂线，d点T比平衡【答案】D点的高，该反应正向放热，升高温度平衡向吸热的逆向移动，同样得出结论V正＜V 5．已知0.1 molL－1的二元酸H2A溶液的pH=4.0，则下列说法正确的是 （ ） A．在Na2A、NaHA两溶液中，离子种类不相同 B．在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中，阴离子总数相等 C．在NaHA溶液中一定有：c（Na+）+c（H+）=c（HA－）+c（OH－）+2c（A2－） D．在Na2A溶液中一定有：c（Na+）＞c（A2－）＞c（H+）＞c（OH－） 【解析】0.1 molL－1的强酸pH＝1.0，0.1 molL－1的H2A溶液pH＝4.0，说明它是一种弱酸。Na2A发生水解A2－+H2OHA－+OH－和HA－+H2OH2A+OH－，溶液中存在HA－、A2－、H+、OH－；NaHA发生水解HA－+H2OH2A+OH－和电离HA－H++A2－，溶液中存在HA－、A2－、H+、OH－，所以两溶液中离子种类相同，A不正确。物质的量相等的Na2A和NaHA因为存在上述水解、电离等过程，阴离子数量发生变化，所以阴离子总量不相等，B不正确。由电荷守恒可知c（Na+）+c（H+）=c（HA－）+c（OH－）+2c（A2－），C正确。Na2A溶液显碱性，c（OH－）＞c（H+），D不正确 【答案】C 6．在下列叙述中，能说明盐酸是强酸，醋酸是弱酸的是（ ） A.将pH=4的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液，醋酸所需加入的水量多 B.盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取 C.相同pH值的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH值变化大 D.相同pH值的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速度相等 【解析】A项中醋酸在稀释过程中电离程度加大，要想达到与盐酸一样的H+浓度，所需加水要多；B项中的醋酸不能用浓硫酸来制取；C项中HCl加NaCl不会使其电离有什么变化，因为它本来己经完全电离了，而醋酸中加醋酸钠，将会抑制醋酸的电离；D项中pH相同，c(H+)肯定相等，只能说明起始c(H+)相等，不能说明反应中有何变化。【答案】AC 【专题训练】 1．将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：4A(g)+B(g)=2C(g)，反应进行到4s末，测得A为0.5mol，B为0.4mol，C为0.2mol，用反应物A的浓度减少来表示该反应的速率可能为（ ） A． B． C． D． 2．2molPCl3和1molCl2充入一容积不变的密闭容器中，在一定条件下反应PCl3（气）+ Cl2（气）Cl2=== PCl5（气）达平衡时，PCl5为0.4mol，此时若移走1molPCl3和0.5molCl2,在相同温度下达平衡时PCl5的物质的量是（ ） A． 0.4mol B．0.2mol C．小于0.2mol D．大于0.2mol而小于0.4mol 3．在一定温度下，将CO和水蒸汽各1mol放在密闭容器中反应： ，达平衡后测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸汽，达新的平衡后，CO2物质的量（ ） A．等于0.6mol B．等于1mol C．大于0.6mol，小于1mol D．大于1mol 4．某可逆反应，若按下列两种配比 （1）0.8molA 1.2molB 1.2molC 2.4molD（2）1.4molA 2.1molB 0.6molC 1.2molD 将它们放入一容积不变的密闭容器中，保持温度不变，达平衡后C的质量分数仍相等，则化学反应方程式中x的值为（ ） A．2 B．3 C．4 D．1 5．对于反应2A（g）+B（g）2C（g），△H =- a kJ/mol ，(a>0)下列判断正确的是 A．2体积A和足量B反应，必定生成2体积C，放出a KJ热量 B．若反应容器的容积和温度不变，增大压强，平衡必定向右移动 C．平衡时，A消耗速度必定等于B生成速度的两倍 D．平衡时，A浓度必定等于B浓度的两倍 6．在固定容积的密闭容器中，可逆反应2X+Y(g) Z(s)已达到平衡，此时升高温度则气体混合物的密度增大。下列叙述正确的是（ ） A．若X为非气态，则正反应为吸热反应 B．正反应为放热反应，X一定为气态 C．正反应为放热反应，X可能是气态、液态或固态 D．若加入少量的Z，该平衡向左移动 7．可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ；△H<0， 在一定条件下 达到平衡状态，时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间的关系如右图所示。下列说法正确的是 A．维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g) B．维持压强不变，t1时升高反应体系温度 C．维持温度、容积不变，t1时充入一定量Ar D．维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g) 8．下图是工业生产硝酸铵的流程。 (1)吸收塔C中通人空气的目的是 A、B、C、D四个容器中的反应，属于氧化还原反应的是 (填字母)。 (2)已知：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)；△H=-1266.8kJ／mol N2(g)+O2(g)=2NO(g)；△H=+180.5kJ／mol 写出氨高温催化氧化的热化学方程式： (3)已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=-92kJ／mol。为提高氢气的转化率，宜采取的措施有 。(填字母) A．升高温度 B．使用催化剂 C．增大压强 D．不断补充氮气 E．及时移出氨 (4)在一定温度和压强下，将H2和N2按3：1(体积比)在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH3的气体体积分数为25％，此时H2的转化率为