高中化學總復習-化學平衡

高中化學總復習一一化學平衡

［知識精講］

知識點一：化學平衡狀態(tài)的判斷

1.概念：在一定條件下可逆反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀

態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。

2、特征：

①逆：化學平衡研究的對象是可逆反應。

②等：V(正)==V(逆)豐。

③動：化學平衡是動態(tài)平衡。雖然V(正)==v(逆)，但正、逆反應仍在進行。

④定：反應物和生成物的濃度保持一定。

⑤變：外界條件改變，平衡也隨之改變。

3、平衡狀態(tài)判斷

(1)一定可以作為平衡標志或判斷的是

①V(正)==V(逆)(如果用不同物質表示正、逆反應速率，需先轉換為同一物質表示再進行判斷)

②反應物和生成物的濃度(質量、物質的量、質量百分數(shù)、某反應的轉化率等)保持一定或不隨時間變化。

(2)一定不能作為平衡標志的是

體系的總質量

(3)可能作為平衡標志的是：體系的總體積、總物質的量、壓強、密度

aA(g)+bB(g)、、cC9g)+dD(g)

①如果a+b=c+d,上述物理量一定不能作為平衡標志標志

②如果a+b不c+d,上述物理量一定能作為平衡標志標志

例1、在一定溫度下的定容密閉容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，表示反應

A(s)+2B(g)----->C(g)+D(g)已達到平衡狀態(tài)的是()

A.混合氣體密度B.混合氣體的壓強C.混合氣體的總物質的量D.B的物質的量濃度

知識點二、化學平衡移動的判斷

1、平衡發(fā)生移動的標志：新平衡與原平衡各物質的百分含量發(fā)生了變化或V工#V.

2、平衡移動方向判斷方法”

勒夏特列原理：在封閉體系中，如果只改變平衡體系中的一個條件時，平衡將向減弱這個條件改變的方向移動

(1)由速率大小判斷

①當Vm>V9時，平衡向正反應方向移動

②當V工VVJS時，平衡向逆反應方向移動

當丫工=丫.時，平衡不發(fā)生移動

(2)由體系中反應物或生成物的量的變化判斷

①平衡向正反應方向移動:

反應物的濃度(質量、物質的量、百分數(shù))戒少，反應轉化率增加

生成物的濃度(質量、物質的量、百分數(shù))增加

②平衡向逆反應方向移動:

反應物的濃度(質量、物質的量、百分數(shù))增加，反應轉化率戒少

生成物的濃度(質量、物質的量、百分數(shù))減少

知識點三、外界條件對化學平衡的影響

1、濃度對化學平衡的影響

在其他條件不變的情況下，

增大反應物濃度，或減小生成物濃度，化學平衡向移動。

減小反應物濃度，或增大生成物濃度，化學平衡向移動。

注意：固體物質和純液體無所謂濃度，其量改變，不影響平衡。

2、壓強對化學平衡移動的影響

對于有氣體參加的可逆反應來說，氣體的壓強改變，也能引起化學平衡的移動。結論：對反應前后氣體總體積發(fā)生變化的化學

反應，在其他條件不變的情況下，增大壓強(縮小容積)，會使化學平衡向著移動。減小壓強(增大容積)，

會使化學平衡向著移動O

注意：

①.對于有些可逆反應，反應前后氣態(tài)物質的總體積沒有發(fā)生變化，如2Hl(g)=Hz(g)+L(g)在這種情況下，增大或減小壓

強都不能使化學平衡移動。

②.固態(tài)物質或液態(tài)物質的體積，受壓強的影響很小，可以忽略不計。因此，如果平衡混合物都是固體或液體，可以認為改變

壓強不能使化學平衡移動。

③.加入惰性氣體后平衡體系是否發(fā)生移動，取決于平衡體系所占據(jù)的體積是否發(fā)生變化。

若在恒容的條件下加入惰性氣體，它并不能引起體系中其它物質的濃度改變，所以平衡不移動；

若在恒壓情況下加入惰性氣體，必然引起平衡體系占據(jù)的體積增大，體系中其它物質的濃度發(fā)生變化，使平衡發(fā)生移動。

3、溫度對化學平衡的影響

任何反應都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為放熱或吸熱；所以溫度對化學平衡移動也有影響。結論：如果升高溫度，平衡向

的方向移動；降低溫度平衡向的方向移動。

4、催化劑能夠的改變正逆反應的速率，所以使用催化劑____使平衡發(fā)生移動，但是可以達到平衡所需要的時間。

例2、在1.0L密閉容器中放入0.10molA(g),在一定溫度進行如下反應應:

A(g)>11B(g)+C(g)AH=+85.1kJ?moT'

反應時間⑴與容器內氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表：

時間t/h0124816202530

總壓強p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53

回答下列問題:

⑴欲提高A的平衡轉化率，應采取的措施為o

⑵由總壓強P和起始壓強P。計算反應物A的轉化率a(A)的表達式為o

平衡時A的轉化率為,列式并計算反應的平衡常數(shù)Ko

⑶①由總壓強p和起始壓強po表示反應體系的總物質的量nB和反應物A的物質的量n(A),n,s=moI,n(A)=mol0

②下表為反應物A濃度與反應時間的數(shù)據(jù)，計算a=

反應時間t/h04816

C(A)/(mol?L)0.10a0.0260.0065

分析該反應中反應反應物的濃度c(A)變化與時間間隔(△■1:)的規(guī)律，得出的結論是.

由此規(guī)律推出反應在12h時反應物的濃度c(A)為mol?L-1

答案：(1)升高溫度、降低壓強

，、，、，p、0.09412

(2)a(A)=(且一1)X100%；94.1%；K=,-^1.5;

Po0.0nn0(59o

(3)①0.1X艮；0.1X(2--)；

PoPo

②0.051；每間隔4小時，A的濃度為原來的一半。0.013

例3、取五等份NO,,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應:

2N0z（g）不二NzO“（g）,AHVO反應相同時間后，分別測定體系中NO2的百分量（NO?%）,并作出其隨反應溫度（T）變化的關系圖。

例4.甲酸甲酯水解反應方程式為：HCOOCHa（I）+H20HCOOH（I）+CH3OH（I）AH>0

某小組通過實驗研究該反應（反應過程中體積變化忽略不計）。反應體系中各組分的起始量如下表:

甲酸甲酯轉化率在溫度T,下隨反應時間（t）的變化如下圖：

CHjOH

組分HCOOCH)H2OHCOOH

物質的量/mol1.001.990.010.52

（1）根據(jù)上述條件，計算不同時間范圍內甲酸甲酯的平均反應速率，結果見下表:

反應時間范闈/min0710-1520-2530-3540-4550-5575~80

平均反應速率

1.97.47.8「1.60.80.0

/(10'nu)l,min1)

請計算15~20min范圍內甲酸甲酯的減少量為mol,甲酸甲酯的平均反應速率為mol?mirf'（不要求寫出計算過程）。

（2）依據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出該反應的反應速率在不同階段的變化規(guī)律及其原因：。

（3）其他條件不變，僅改變溫度為n（4大于7；）,在寫拳卞框圖中畫出溫度占下甲酸甲酯轉化率隨反應時間變化的預期結果示意

圖。

例5某密閉容器中發(fā)生如下反應：X（g）+3Y（g）2Z（g）；AH<0o下圖表示該反應的速率（v）隨時間（土）變化的關系，也、

心、七時刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是（）

A.&時增加了X的濃度

B.&時增大了壓強

C.a時升高了溫度

D.七?女時間內轉化率最大

擊t\力13力4扭才6t

［課堂習題］

1.光氣（COCL）在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cb在活性炭催化下合成。

（1）工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CHD與COZ進行高溫重整制備CO,已知CH,、HZ和CO的燃燒熱3H）分別為-890.3kJ?mo「'、

-285.8kJ?mo「'和-283.0kJ?mo「'，則生成1n?（標準狀況）CO所需熱量為：

（2）實驗室中可用氯仿（CHC1J與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式為；

（3）0032的分解反應為（；032（8）王=C"g）+CO（g）△H=+108kJ?mo「'。反應體系達到平衡后，各物質的濃度在不同條件下

的變化狀況如下同所示（第10min到14min的COCL濃度變化曲線未示出）：

0.14

—_______________

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?C12■

0.121iL—--

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0.021111

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—-------------1--------------------1----------------------1-------------------------1-------—------———-------------1--------------------------

11111

0.00

024681012141618

t/min

①計算反應在第8min時的平衡常數(shù)K=;

②比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度T(8)的高低：T⑵____T(8)(填或“=”)；

③若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c,(C0CL)=mol?L；

④比教產物CO在2-3min,5-6min和12-13min時平均反應速率［平均反應速率分別以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13)表示］

的大小;

⑤比較反應物C0CI2在5-6min和15-16min時平均反應速率的大小：v(5-6)v(15-16)(填“〈”、“>”或"=")，原

因是O

2.在溶液中，反應A+2B=iC分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為：C(A)=0.100mol/l,

C(B)=0.200mol/L,C(C)=0mol/L?反應物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。請回答下列問題：

(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：

③;

(2)實驗②平衡時B的轉化率為;實驗③平衡時C的濃度為

(3)該反應的_____0,判斷其理由是

(4)該反應進行到4.0min時的平均反應速度率：

實驗②：v(B)=；實驗③：V(C)=。

3.(2010廣東理綜卷)31.(16分)硼酸(H3BO3)在食品、醫(yī)藥領域應用廣泛。

⑴請完成BH氣體與水反應的化學方程式：B2H6+6H20=2H3B03+。