【南方凤凰台】版高考化学一轮复习专题五化学反应速率和化学平衡课时专题提升-精

课时23 专题提升(本课时对应学生用书第101~104页)【微专题】微小专题1 平衡图像分析平衡图像一般有两种：一、折线图。

折线图一般是转折点往后才达到平衡状态，注意转折点的横坐标和纵坐标，横坐标表示达到平衡所需的时间，时间越短，反应速率越快，温度或压强越高。

纵坐标表示达到平衡时的转化率或百分含量，抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用勒夏特列原理解题。

二、曲线图。

在曲线上的点表示平衡点，关注曲线图的走势，有多个变量时，注意控制变量。

示例反应：m A(g)+n B(g)h C(g)+q D(g) ΔH1. 转化率-时间-温度(压强)图p一定时，ΔH<0 T一定时，m+n>h+qT一定时，m+n<h+q T一定时，m+n=h+q2. 含量-时间-温度(压强)图这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系，解题时要注意，一定条件下物质含量不再改变是化学反应达到平衡的特征。

p一定时，ΔH>0 p一定时，ΔH>0T一定时，m+n>h+q T一定时，m+n>h+q3. 转化率-温度-压强图m +n >h +q ，ΔH >0 m +n <h +q ，ΔH <04. 含量-温度-压强图m +n >h +q ，ΔH >0 m +n <h +q ，ΔH >0m +n >h +q ，ΔH <0 m +n >h +q ，ΔH >0三、 其他图像甲 乙 丙丁戊图像甲：t1点时，C的百分含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。

所以，条件Ⅰ有两种可能：①使用催化剂；②增大压强，且满足m+n=h+q。

图像乙：T1为平衡点。

T1点以前，v(正)>v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；T1点以后，随着温度的升高，C的百分含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH<0。

图像丙：p1为平衡点。

p1点以前，v(正)>v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；p1点以后，随着压强的增大，C的百分含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，正反应为气体分子数增大的反应，m+n<h+q。

图像丁：t1时刻，外界条件发生变化，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)>v(正)，平衡逆向移动。

图像戊：交点处正、逆反应速率相等，是平衡点，交点往后，温度升高，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)>v(正)，平衡逆向移动。

微小专题2 等效平衡及其运用一、等效平衡1. 定义：对于同一可逆反应，当外界条件一定时，该反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始，只要达到平衡时条件保持不变，加入的物质的量相当，均可达到相同的平衡状态，这样的化学平衡互称为等效平衡。

2. 常见的等效平衡3. 等效平衡的计算方法(1) 恒温、恒容条件下体积改变的反应 判断方法：极值等量即等效。

例如：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)① 2mol 1mol 01 0 0 2mol2 0.5mol 0.25mol 1.5mol3 a molb molc mol上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则SO 2均为2mol ，O 2均为1mol ，三者建立的平衡状态完全相同。

④中a 、b 、c 三者的关系满足：c +a =2，2c+b =1，即与上述平衡等效。

(2) 恒温、恒压条件下体积改变的反应 判断方法：极值等比即等效。

例如：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)① 2mol3mol 0 1 1mol 3.5mol2mol2 a molb molc mol按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则①②中22(SO )(O )n n =23，故互为等效平衡。

③中a 、b 、c 三者关系满足：2c a c b++=23，即与①②平衡等效。

(3) 恒温条件下体积不变的反应判断方法：无论是恒温、恒容，还是恒温、恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。

例如：H2(g)+I2(g)2HI(g)①1mol 1mol 0②2mol 2mol 1mol③a mol b mol c mol①②两种情况下，n(H2)∶n(I2)=1∶1，故互为等效平衡。

③中a、b、c三者关系满足a2c⎛⎫+⎪⎝⎭∶2cb⎛⎫+⎪⎝⎭=1∶1或a∶b=1∶1、c≥0，即与①②平衡等效。

二、等效平衡的应用(等效思想)1. 充入反应物或生成物按照等效模式，转化为同种物质再进行比较。

2. 恒温恒容，将反应物的用量成倍数关系变化一般先建立等效平衡(将体积成倍数关系变化)确定此时的各个量关系将变化的体积复原(相当于增大或减小压强)确定平衡移动的方向分析平衡移动引起的量的变化。

如2A(g)B(g)+2C(g)：1molA V 1molA1molA2V2molA Va b c3. 恒温恒容与恒温恒压比较一般先建立等效平衡(将恒容容器先变为恒压容器)确定反应过程中体积的变化将体积复原(活塞上移或下移)确定平衡移动的方向分析平衡移动引起的量的变化。

举题说法例题1 (1) 可逆反应：a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g) ΔH=Q。

根据下图回答：①p1p2；②a+b c+d；③T1T2；④ΔH 0。

(2) 可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=Q，平衡时C的百分含量、B的转化率与温度、压强的关系满足下图，根据图像回答：①p1p2；②ΔH 0。

③图中标出的1、2、3、4四个点表示v(正)>v(逆)的点是。

(3) 某密闭容器中发生如下反应：X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。

下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。

①t2、t3、t5时刻改变的条件依次是、、。

②Z的百分含量最低的时间是。

(4) 将物质的量均为3.00mol的物质A、B混合于5L容器中，发生如下反应：3A+B2C。

在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如右图所示：①T0对应的反应速率v(正) (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。

②此反应的正反应为(填“吸”或“放”)热反应。

(5) 在一容积为2 L的恒容密闭容器内加入0.4 mol A和0.6 mol B，一定条件下发生反应2A(g)+B(g)2C(g)，反应中C的物质的量浓度变化情况如下图。

在第5 min时，将容器的体积缩小一半后，若在第8 min达到新的平衡时A的总转化率为75%，请在上图中画出第5 min到新平衡时C的物质的量浓度的变化曲线。

【答案】(1) ①< ②< ③> ④> (2) ①< ②< ③3 (3) ①使用催化剂减小压强升高温度②t6(4) ①= ②放(5)【解析】(1) ①p2先达到平衡，p2压强大，反应速率快。

②由p1到p2，增大压强，A的转化率降低，平衡逆向移动，a+b<c+d。

③T1先达到平衡，T1温度高。

④T2到T1，升高温度，A的含量减小，平衡正向移动，正反应吸热。

(2) ①根据反应可知，增大压强，平衡正向移动，C的百分含量增大，所以p1<p2。

②根据图像，温度升高，C的百分含量减小，平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，ΔH<0。

③曲线是平衡曲线，2、4是平衡点，1与平衡状态相比，B的转化率偏高，要达到平衡状态，反应逆向进行，v(逆)>v(正)，3与之相反。

(3) ①t2时刻，v(正)与v(逆)同等倍数的增大，平衡不移动，因而改变的条件应该是使用了催化剂；t3时刻，v(正)与v(逆)同时减小，且v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，结合反应可知改变的条件是减小压强；t5时刻，v(正)与v(逆)同时增大，且v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，结合反应可知改变的条件是升高温度。

②根据平衡移动的方向可知，Z的百分含量最低的时间段应该是t6。

(4) ①T0点应该刚达到平衡，此时v(正)=v(逆)。

②从T0往后，升高温度，C%减小，平衡逆向移动，正反应是放热反应。

(5) 第5 min时，将容器的体积缩小一半后，c(C)立即变为原来的2倍，即变为0.2 mol·L-1，然后因为压强增大，平衡正向移动，c(C)继续增大。

由图可知，5 min达平衡时，A 转化了0.2 mol，A总共转化0.4 mol×75%=0.3 mol，故5~8 min A转化了0.1 mol，2A(g) + B(g) 2C(g)起始/mol·L-1：0.2 0.5 0.2转化/mol·L-1：0.1 0.05 0.1平衡/mol·L-1：0.1 0.45 0.3第8 min达到新的平衡时，c(C)=0.3 mol·L-1。

【题组训练】1. 化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果，下列图像描述正确的是( )A. 图①可以表示恒温恒压的平衡体系充入C气体对可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)的影响B. 图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影响，且甲的压强大C. 图③表示温度对工业合成氨反应的影响D. 图④表示在2 L的密闭容器中发生合成氨反应时N2的物质的量随时间的变化曲线，0~10 min 内该反应的平均速率v(H2)=0.045 mol·L-1·min-1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d【答案】 D【解析】恒温恒压，充入C气体，生成物浓度增大，v(逆)瞬时增大，逐渐减小，v(正)瞬时不变，逐渐增大，A错误；2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)是反应前后气体体积相等的反应，所以增大压强，平衡不发生移动，但乙的反应速率快，因此乙的压强大，B错误；合成氨为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，N2的转化率降低，C错误；0~10 min内该反应的平均速率v(N2)= 0.6mol-0.3mol2L10min=0.015 mol·L-1·min-1，所以v(Hv(N2)=0.045 mol·L-1·min-1，从11 min2)=3起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，在这一瞬间，N2的物质的量不变，由于增大压强，平衡向气体体积减小的正反应方向移动，所以n(N2)会逐渐减小，直至建立新的平衡，故变化曲线为d，D正确。

2. 在体积一定的密闭容器中给定物质A、B、C的量，在一定条件下，发生反应：a A(g)+b B(g)x C(g)，符合下图所示的关系(C%表示平衡混合气体中产物C的百分含量，T表示温度，p表示压强)。