第25讲化学平衡状态、化学平衡的移动(考点精讲)-高考化学一轮提分策略

第25讲化学平衡状态化学平衡的移动

一、可逆反应与化学平衡建立

1．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：a.相同条件下；b.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(填“大于”或“小于”)100%。

(3)表示

在方程式中用“”表示。

2．化学平衡状态

(1)概念

一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态。

(2)建立

(3)平衡特点

3．判断化学平衡状态的两种方法

(1)动态标志：v正＝v逆≠0

①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。

②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如a A＋b B c C＋d D，v正(A)

v逆(B)＝

a

b时，

反应达到平衡状态。

(2)静态标志：各种“量”不变

①各物质的质量、物质的量或浓度不变。

②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。

③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。

总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。

题组一“极端转化”确定各物质的量

1．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L －1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()

A．Z为0.3 mol·L－1B．Y2为0.4 mol·L－1

C．X2为0.2 mol·L－1D．Z为0.4 mol·L－1

答案A

2．(2019·长沙一中月考)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

D．c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1

答案D

解析平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0＜c1＜0.14 mol·L－1。

题组二化学平衡状态的判断(不定项选择题)

3．一定条件下，在密闭恒容的容器中，发生反应：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)ΔH<0，能表示该反应达到平衡状态的是()

A．v逆(N2)＝v正(H2)

B．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)

C．混合气体密度保持不变

D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6

答案C

解析利用化学反应速率之比等于化学方程式的计量系数之比可知A项错误；B项均表示正反应，无论反应是否处于平衡状态都成立；D项表示的浓度关系与是否平衡无关；混合气体密度不变说明容器中气体质量不变，而平衡移动则气体质量改变，所以C项表示达到平衡状态。4．(2020·衡阳高三调研)反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()

A．容器内的温度不再变化

B．容器内的压强不再变化

C．相同时间内，断开H—H键的数目和断开N—H键的数目比为1∶2

D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2

答案AC

解析已知反应为放热反应，当容器内的温度不变时，平衡不再移动，达到平衡状态，A项符合题意；反应在恒压条件下进行，反应前后压强均不变，不能判断是否达到平衡状态，B 项不符合题意；当浓度为1∶3∶2时，无法证明正逆反应速率相等，即无法判定是否达到平衡状态，D项不符合题意。

5．一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是()

答案AD

解析ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；该反应是充入1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，C曲线趋势不正确。

二、化学平衡移动

1．化学平衡移动的过程

2．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，不发生平衡移动。

(3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。

3．影响化学平衡的因素

(1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：

改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向

(2)勒夏特列原理

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物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

(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

原平衡体系――――――→充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小―→