内容正文:
2026届高三化学一轮复习 ——化学平衡状态及平衡移动
【课标指引】
1.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动的方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。
2.通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
考点一 化学平衡状态及判断
1.可逆反应
正反应
逆反应
同时
小于
同时性
共存性
必备知识•梳理
关键能力•提升
2.化学平衡状态
(1)定义
一定条件下的可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率________时,反应物和生成物的浓度均保持________,即体系的组成不随时间而改变的状态。
(2)建立
正向开始、逆向开始、双向同时开始,均可建立平衡
相等
不变
必备知识•梳理
关键能力•提升
(3)特点
可逆
=
浓度或百分含量
必备知识•梳理
关键能力•提升
(1)直接标志— 速率相等
3.化学平衡状态的判断:
①同种物质—— v正(A) = v逆(A)
②不同物质—— v正(A) : v逆(B) = a : b(化学计量数之比)
×
(1)(必修第二册·P50练习与应用T6)一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是( )
A.NH3的质量保持不变
B.H2的含量保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等
D.N2、H2和NH3的物质的量之比为1∶3∶2
D
(2)(选择性必修1·P42练习与应用T3)
在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+2Y(g) 3Z(g)。下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是( )
A.Z的生成速率与Z的分解速率相等
B.单位时间内消耗a mol X,同时生成3a mol Z
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体总的物质的量不再变化
A
必备知识•梳理
关键能力•提升
①各组分的物质的量、质量、浓度、百分含量、颜色等保持不变
(2)间接标志—变量不变
②总压强、总物质的量、混合气体的平均相对摩尔质量(Mr)、体系的密度等,根据具体情况分析。
典题2在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。
(1)能说明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是______________ (填序号,下同)。
(2)能说明I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是________________。
(3)能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是_________________。
(4)能说明C(s)+CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是_______________。
(5)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是___________。
(6)能说明5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是________。
①③④⑦
⑤⑦
①③④⑤⑦
①②③④⑦
①②③
②④⑦
必备知识•梳理
关键能力•提升
典题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的浓度为0.3 mol·L-1 B.Y2的浓度为0.4 mol·L-1
C.X2的浓度为0.2 mol·L-1 D.Z的浓度为0.4 mol·L-1
A
极限法
必备知识•梳理
关键能力•提升
考点二 化学平衡的移动
必备知识•梳理
关键能力•提升
必备知识•梳理
关键能力•提升
必备知识•梳理
关键能力•提升
2.化学平衡移动的过程
3.化学平衡移动方向与化学反应速率的关系
(1)v(正)>v(逆):平衡向___________方向移动。
(2)v(正)=v(逆):反应达到平衡状态,__________平衡移动。
(3)v(正)<v(逆):平衡向____________方向移动。
正反应
不发生
逆反应
必备知识•梳理
关键能力•提升
4.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:
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向
浓度 一般来说,增大反应物浓度或减小生成物浓度 向__________方向移动
一般来说,减小反应物浓度或增大生成物浓度 向__________方向移动
压强(有气体参
加的可逆反应) 反应前后气
体体积改变 增大压强 向气体分子总数_________的方向移动
减小压强 向气体分子总数_________的方向移动
反应前后气
体体积不变 改变压强 平衡_______移动
温度 升高温度 向__________反应方向移动
降低温度 向__________反应方向移动
催化剂 同等程度改变v(正)、v(逆),平衡不移动
正反应
逆反应
减小
增大
不
吸热
放热
必备知识•梳理
关键能力•提升
5.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化学物质的浓度),平衡将向着能够________________的方向移动。
已知反应:COCl2(g) CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温、②恒容通入惰性气体、③增大CO的浓度、④减压、⑤加催化剂、⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是________ (填序号)。
减弱这种改变
①④⑥
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关键能力•提升
(选择性必修1·P42练习与应用T4)
在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50 mol·L-1。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol·L-1。下列有关判断正确的是( )
A.x+y<z
B.平衡向正反应方向移动
C.B的转化率降低
D.C的体积分数减小
CD
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关键能力•提升
(2)(2022·海南卷)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是( )
A.增大压强,v(正)>v(逆),平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
C
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关键能力•提升
温度/℃ 400 500 600
乙烷转化率/% 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性/% 92.6 80.0 61.8
典题3(2024·浙江6月卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g) 4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表,
注:乙烯选择性=×100%
下列说法不正确的是( )
A.反应活化能:Ⅰ<Ⅱ
B.500 ℃时,0~5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·min-1
C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比[]投料,平衡后可提高乙烷转化率
D
2 mol×9.0%×80%=0.144 mol
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关键能力•提升
2.(2024·广东茂名高州三模节选)向起始温度为T ℃的某绝热恒容密闭容器中充入2 mol CH3OH(g),只发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1。
下列事实能说明反应已经达到平衡的是__________(填字母)。
A.混合气体的密度不再发生变化
B.容器内混合气体的压强不再发生变化
C.CH3OH的消耗速率等于H2O的消耗速率
D.CH3OCH3的体积分数不再发生变化
BD
4.(2023·广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g) P(g)。反应历程(如图)中,M为中间产物。其他条件相同时,下列说法不正确的是( )
A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
C
5.(2024·广东卷节选)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应: CaSO4(s)+C(aq) CaCO3(s)+S(aq)(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
ⅰ.该过程中用到的仪器有__________。
ⅱ.滴定数据及处理:Na2CO3溶液体积为V0 mL,消耗c1 mol·L-1盐酸V1 mL(滴定终点时,C转化为HC),则c(Na2CO3)= __________mol·L-1。
BD
②实验探究:取①中的Na2CO3溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入m1 g硫酸钙固体,反应t1 min后,过滤,取V0 mL滤液,用c1 mol·L-1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略C水解的影响)。
序号 V(Na2CO3
溶液)/mL V(H2O)/
mL V(滤液)/
mL V消耗(盐
酸)/mL
a 100.0 0 V0
b 80.0 x V0
则x=__________,测得的平均反应速率之比va∶vb=__________。
20.0
6∶5
$