第6期 化学平衡(二)-【数理报】新教材2023-2024学年高二化学选择性必修1同步学案（人教版2019）

书 一、化学平衡状态判断中的模型艺术 可逆反应达到化学平衡状态后，反应混合物中各组 分的浓度保持不变，实际上，不仅各组分的浓度，其他物 理量也均保持不变．当外界条件改变时，平衡将被破坏 并发生移动，平衡移动则导致一些物理量发生变化．我 们可以建立这样的思维模式去判断可逆反应是否达到 平衡：若平衡移动必然导致某物理量发生改变，则一旦 反应混合物中该物理量不再改变，说明可逆反应已达平 衡．如对于合成氨反应，恒温恒容时，平衡移动必然使总 压改变，则当总压不变时，说明反应已达平衡．而对于反 应：Ｈ２（ｇ）＋Ｉ２（ｇ幑幐） ２ＨＩ（ｇ），恒温恒容时，平衡移动总 压不变，则不能根据总压来判断反应已达平衡． 例１一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生 可逆反应２Ｘ（ｇ幑幐） Ｙ（ｇ）＋Ｚ（ｓ），以下不能说明该反 应达到化学平衡状态的是 （　　） Ａ．混合气体的密度不再变化 Ｂ．反应容器中Ｙ的质量分数不变 Ｃ．Ｘ的分解速率与Ｙ的消耗速率相等 Ｄ．单位时间内生成１ｍｏｌＹ的同时生成２ｍｏｌＸ 解析：Ｘ的分解速率与 Ｙ的消耗速率之比为 ２∶１ 时，才能说明反应达到平衡状态，故 Ｃ项中反应未达到 平衡状态． 答案：Ｃ 二、化学平衡移动中的模型艺术 由外界条件的改变结合反应的特点（正反应是吸热 反应还是放热反应、正反应是气体体积增大还是缩小的 反应）可以判断平衡移动的方向，平衡移动必然导致各 种量变；反过来，由题目告知的量变信息，可以判断平衡 移动的方向，再由平衡移动的方向结合反应特点（或条 件的改变）可以判断条件的改变（或反应特点）．那么， 在具体解题时，我们所要做的是由题中信息分析“条件 的改变”、“反应的特点”、“各种量变”等内容，然后根据 它们的联系作答． 例２一定温度下，向 ２Ｌ恒容密闭容器中充入 １ｍｏｌＣＯＣｌ２（ｇ），发生反应 ＣＯＣｌ２（ｇ 幑幐） Ｃｌ２（ｇ）＋ ＣＯ（ｇ），反应过程中测得的有关数据如下表所示．下列 说法不正确的是 （　　） ２ ４ ６ ８ ｎ（Ｃｌ２）／ｍｏｌ ０．３０ ０．３９ ０．４０ ０．４０ Ａ．６ｓ时反应处于平衡状态，容器内的压强不再随 时间而改变 Ｂ．６ｓ后，反应停止，不再进行 Ｃ．８ｓ时反应容器中各物质的浓度与６ｓ时的相同 Ｄ．生成的平均反应速率：ｖ（０～２ｓ）＞ｖ（２～４ｓ） 解析：由题表数据可知，６ｓ时化学反应处于平衡状 态，恒容密闭容器内气体总物质的量保持不变，因而压 强不再变化，Ａ正确；６ｓ时反应处于平衡状态，反应不 会停止，仍在进行，Ｂ错误；６～８ｓ反应处于平衡状态， 容器中各物质的浓度不再发生变化，Ｃ正确；０～２ｓ生 成Ｃｌ２０．３０ｍｏｌ，２～４ｓ生成Ｃｌ２０．０９ｍｏｌ，可知０～２ｓ内 生成Ｃｌ２的平均反应速率大，Ｄ正确． 答案：Ｂ 例３某温度时，在２Ｌ密闭容器中气态物质 Ｘ和 Ｙ反应生成气态物质 Ｚ，它们的物质的量随时间的变化 如下表所示． ｔ／ｍｉｎ Ｘ／ｍｏｌ Ｙ／ｍｏｌ Ｚ／ｍｏｌ ０ １．００ １．００ ０．００ １ ０．９０ ０．８０ ０．２０ ３ ０．７５ ０．５０ ０．５０ ５ ０．６５ ０．３０ ０．７０ ９ ０．５５ ０．１０ ０．９０ １０ ０．５５ ０．１０ ０．９０ （１）体系中发生反应的化学方程式是 ． （２）如果该反应是放热反应．在上述平衡状态下，改 变实验条件（温度、压强、催化剂）得到 Ｚ随时间变化的 曲线①、②、③（如上图所示），则曲线①、②、③所对应的 实验条件变化分别是：① ，② ，③ ． 解析：（１）由参加反应的各物质的物质的量之比等 于其化学计量数之比不难得出该反应的化学方程式为： 幑幐Ｘ＋２Ｙ ２Ｚ． （２）从图像中我们可以分析得出各种量变情况，再结 合反应特点可反推出条件的改变．由表格可看出，改变条 件前，反应在第９ｍｉｎ时达平衡，平衡时Ｚ的物质的量为 ０．９ｍｏｌ，改变实验条件后，曲线①、②、③达到平衡所需的 时间均缩短（小于９ｍｉｎ），即反应速率均加快，则外界条 件的改变可能为升高温度、增大压强或加入催化剂，其中 ①平衡时Ｚ的物质的量减小为０．６ｍｏｌ，说明平衡逆向移 动，结合正反应为放热反应，可知条件改变为升高温度； ②平衡时Ｚ的物质的量仍为０．９ｍｏｌ，说明平衡状态未改 变，则条件改变为加入催化剂；③平衡时Ｚ的物质的量增 大为０．９５ｍｏｌ，说明平衡正向移动，结合正反应为气体体 积缩小的反应，可知条件改变为增大压强． 答案：（１） 幑幐Ｘ＋２Ｙ ２Ｚ （２）升高温度　加入催化剂　增大压强 １．（２０２３·上海控江中学阶段练）Ｔ℃，体积均为 １Ｌ的甲、乙、丙容器中发生反应：２Ｘ（ｇ）＋Ｙ（ｇ幑幐） ３Ｚ（ｓ）　ΔＨ＜０，Ｋ＝０．２．ｔ１时刻容器中Ｘ、Ｙ与Ｚ的物质 的量如下表，下列说法正确的是 （　　） Ｘ Ｙ Ｚ 甲 １ｍｏｌ ５