高考化学二轮复习专题复习:专题17化学平衡状态
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v正、v逆均增大,
且v逆′>v正′
逆向移动
v正、v逆均减小,
且v正′>v逆′
正向移动
任意平衡
或反应前
正催化剂或增 v正、v逆同等
大压强
倍数增大
平衡不移动
后气体化
学计量数
和相等的
平衡
负催化剂或减 v正、v逆同等
小压强
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衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学
题后反思
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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
C(g)+D(g),当下列物理量不发生变化时, 器中,进行反应A(s)+2B(g)
能说明该反应已达到平衡状态的是( ①混合气体的密度 ④B物质的量浓度
A.体系的体积不再发生变化 C.生成n mol CO的同时生成n mol H2 √
解析
D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 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 mol
解析
H2。
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①②③⑦⑧⑨⑩
题后反思
解析
答案
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答案
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题组集训
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题组一 正确理解概念 1.下列说法错误的是( 逆反应属于化学变化 )
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
√
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
答案
(2)熵变与反应方向
①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 混乱度 。大多数自发反应有趋向于体系混乱度 增大的倾向。
②熵和熵变的含义
a.熵的含义
熵是衡量一个体系 混乱度 的物理量。用符号 S 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)。
答案
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件 原平衡体系
充入惰性气体
体系总压强增大 ―→ 体系中各组分的浓度不
变―→平衡不移动。 ②恒温、恒压条件
(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。
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题组集训
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题组一 选取措施使化学平衡定向移动
CO(g)+Cl2(g) 1.COCl2(g)
物质的浓度),平衡将向着能够 减弱这种改变 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。
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 增大 该反应高温下 将________( 填“增大”、“不变”或“减小”),理由是______________ 自发,且 ΔS>0,所以ΔH>0,即正方向为吸热反应,则升高温度, 平衡 ________________________________________________________________ 正向移动 ____________。
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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
答案
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(2)(2016· 宁波北仑区普通高中选考)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g)
ΔH=180.5 kJ· mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g)
2C(s)+O2(g)===2CO(g)
ΔH=-393.5 kJ· mol-1
ΔH=-221 kJ· mol-1
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9.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
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10.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 ΔH=-2 180.9 J· mol-1,ΔS=-6.61 J· mol-1· K-1。 解析 ΔH-TΔS=-2 180.9 J· mol-1-273 K×(-6.61 J· mol-1· K-1)≈
√
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D.c1的取值范围为0<c1<0.14 mol· L-1
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4.(2016· 浙江10月选考,12)在一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g) 2Z(g) ΔH=-a kJ· mol-1,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1∶2 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 )
ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施: ③增加 CO 浓度 ④减压 ) ⑤加催化剂
①升温 A.①②④ 解析
②恒容通入惰性气体 B.①④⑥ √
⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( C.②③⑤ D.③⑤⑥
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
) ③混合气体 总物质的量
②容器内气体的压强 B.只有②③ D.只有④
√
A.①④ C.②③④
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6.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( B.v正(CO)=v逆(H2O) )
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
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催化剂 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) 加热 2SO3(g) ΔH=-Q kJ· mol-1(Q>0), 充分反应后生成 SO3 的物质的量
答案
b.熵变的含义
熵变是反应前后体系 熵的变化 ,用 ΔS 表示,化学反应的ΔS越大,
越有利于反应 自发进行 。
(3)综合判断反应方向的依据
①ΔH-TΔS<0,反应 能自发进行 ③ΔH-TΔS>0,反应 不能自发进行
。 。
②ΔH-TΔS=0,反应 达到平衡状态 。
答案
[正误辨析]
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
进行的化学反应。
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
所有参加反应的物质的 质量或浓度 保持不变的状态。
答案
(2)化学平衡的建立
逆反应
正反应
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。
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。
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2.某温度下,反应 2A(g) B(g) ΔH>0 ,在密闭容器中达到平衡,平衡 cA 后 =a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡状态,此时 cB cA =b,下列叙述正确的是( cB )
-1 - 746.5 kJ· mol 则2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________________,该反
低温 填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 应能自发进行的条件________(
题后反思
答案
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考点二
化学平衡的移动(加试)
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知识梳理
1.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。
(2)特点
①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)。
②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 无需外界帮助 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 放热反应 都能自发进行,且 反应放出的热量 越多 ,体系能量 降低 得也越多,反应越 完全 。可 见, 反应的焓变 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
通电 (1)2H2O 2H2↑+O2↑为可逆反应( × ) 点燃 (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( × ) 高温 (5)CaCO3(s)=====CaO(s)+CO2(g)是一个熵增加的过程( √ ) (6)ΔH<0,ΔS>0 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复合判据, 将更适合于所有的过程( √ )
-376.37 kJ· mol-1<0,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
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11.(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
2AlN(s)+3CO(g) Al2O3(g)+3C(s)+N2(g)
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 正反应方向 移动。 (2)v正=v逆:反应达到平衡状态,平衡 不 移动。 (3)v正<v逆:平衡向 逆反应方向 移动。
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
< > ______( 填“<”、“>”或“=”,下同)2 mol,SO2的物质的量______0 < < Q kJ。 mol,转化率______100% ,反应放出的热量________
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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 mol· L-1、0.3 mol· L-1、0.08 mol· L-1,则下列判断正确的是( A.c1∶c2=3∶1 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.X、Y的转化率不相等 )
任一平
衡体系
增大反应 v 正、v逆均增大, 物的浓度 且v正′>v逆′
正向移动
任一平 衡体系
减小反应
v正、v逆均减小,
物的浓度
且v逆′>v正′
逆向移动
增大生成
v正、v逆均增大,
物的浓度
任一平
且v逆′>v正′
逆向移动
衡体系
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 增大压强或 升高温度 方向为 气体体 积增大 的放热 减小压强或 反应 降低温度
专题17 化学平衡状态
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)
考点一
化学平衡状态与化学反应进行的方向
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知识梳理
(一)化学平衡状态
1.可逆反应
在 同一条件 2.化学平衡状态
(1)概念
下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向