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2019-2020年高考化學(xué)主干核心知識(shí)一輪復(fù)習(xí) 專題六 化學(xué)平衡教案 新人教版 【命題趨向】 《考試大綱》對這部分內(nèi)容的具體要求是： （1）了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，反應(yīng)速率的表示方法，理解外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對反應(yīng)速率的影響。 （2）了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。理解化學(xué)平衡的涵義及其與反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。 （3）理解勒沙特列原理的涵義。掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對平衡移動(dòng)的影響。 高考試題經(jīng)常會(huì)從以下幾個(gè)角度進(jìn)行考查： 第一，考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的概念，要求考生用這些基本概念對有關(guān)的敘述的正確與否作出判別。 第二，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。 第三，判斷化學(xué)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。判斷外界條件變化對化學(xué)速率、化學(xué)平衡的影響情況。也會(huì)用轉(zhuǎn)化率、原用利用率等概念來考查化學(xué)平衡移動(dòng)情況。 第四，用“等效問題”問題來考查有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算能力。 【主干知識(shí)整合】 1．化學(xué)反應(yīng)速率的分類 分類角度 從測定時(shí)間分 從反應(yīng)方向分 類型 瞬時(shí)速率：某一時(shí)刻的反應(yīng)速率 平均速率：某段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率的平均值 正反應(yīng)速率：可逆反應(yīng)中正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率：可逆反應(yīng)中逆反應(yīng)方向的反應(yīng)速率 注意點(diǎn) 通常所計(jì)算的是平均速率 通常所計(jì)算的是正逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率 2．影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件 （1）不同的化學(xué)反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率，影響反應(yīng)速率的主要因素是內(nèi)因，即參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)。 （2）在同一反應(yīng)中，影響反應(yīng)速率的因素是外因，即外界條件，主要有溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等。（還有像反應(yīng)顆粒（固體）的大小、光、波等對化學(xué)反應(yīng)速率也有影響） 3．化學(xué)平衡狀態(tài) （1）化學(xué)平衡狀態(tài)的建立 （2）化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，這是判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志。由于υ正=υ逆，可使平衡體系中各組分的百分含量保持不變，所以一般情況下平衡體系的壓強(qiáng)、氣體密度、濃度等多種宏觀性質(zhì)也保持不變，這些宏觀的特征有時(shí)也可作為判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 五大特點(diǎn) 化學(xué)平衡 逆 可逆反應(yīng) 等 υ（正）=υ（逆）≠0 動(dòng) 動(dòng)態(tài)平衡 定 各組分含量一定，體積一定時(shí)，濃度就一定；有平衡轉(zhuǎn)化率 變 濃度、溫度、壓強(qiáng)改變化學(xué)平衡即發(fā)生移動(dòng) 4．化學(xué)平衡的移動(dòng) （1）勒沙持列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)和溫度等），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。其中包含：①影響平衡的因素只有濃度、壓強(qiáng)、溫度三種；②原理的適用范圍是只有一項(xiàng)條件變化的情況（溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度），當(dāng)多項(xiàng)條件同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，情況比較復(fù)雜；③平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化。 （2）平衡移動(dòng)就是一個(gè)“平衡狀態(tài)→不平衡狀態(tài)→新的平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系，條件改變后，可能發(fā)生平衡移動(dòng)?？煽偨Y(jié)如下： （3）平衡移動(dòng)與轉(zhuǎn)化率的變化：不要把平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的增大等同起來。具體分析可參考下表： 反應(yīng)實(shí)例 條件變化與平衡移動(dòng)方向 達(dá)新平衡后轉(zhuǎn)化率變化 2SO2 +O2 2SO3（氣）+熱 增大O2濃度，平衡正移 SO2 的轉(zhuǎn)化率增大，O2的轉(zhuǎn)化率減小 增大SO3濃度，平衡逆移 從逆反應(yīng)角度看，SO3的轉(zhuǎn)化率減小 升高溫度，平衡逆移 SO2 、O2的轉(zhuǎn)化率都減小 增大壓強(qiáng)，平衡正移 SO2 、O2的轉(zhuǎn)化率都增大 2NO2（氣） N2O4 體積不變時(shí)，無論是加入NO2或者加入 N2O4 NO2的轉(zhuǎn)化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都會(huì)增大） 2HI H2+I2（氣） 增大H2的濃度，平衡逆移 H2的轉(zhuǎn)化率減小，I2的轉(zhuǎn)化率增大 增大HI的濃度，平衡正移 HI的轉(zhuǎn)化率不變 增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng) 轉(zhuǎn)化率不變 5．理解平衡移動(dòng)原理： (1)“減弱”的雙重含義定性角度：平衡移動(dòng)的方向?yàn)闇p弱外界改變的方向定量角度：移動(dòng)的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能完全抵消外界條件的變化量 (2)分清“三個(gè)變化量”： A．條件改變時(shí)的量變 B．平衡移動(dòng)過程中的量變 C．原平衡與新平衡的量變。 (3)適應(yīng)其他體系。 (4)不能用勒沙特列原理解釋： A.催化劑的使用 B.ΔV(g)=0的可逆反應(yīng) C．外界條件的改變對平衡的影響與生產(chǎn)要求不完全一致（如合成氨溫度選用） 6．解答圖象題的方法與思路是： ⑴看懂圖象：一看面（即看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)），二看線（即看線的走向、變化的趨勢），三看點(diǎn)（即看線是否通過原點(diǎn)，兩條線的交點(diǎn)及線的拐點(diǎn)），四看要不要作輔助線（如等溫線、等壓線），五看定量圖象中有關(guān)量的多少 ⑵聯(lián)想規(guī)律：即聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率即化學(xué)平衡影響規(guī)律、且熟練準(zhǔn)確。 ⑶作出判斷：依題意仔細(xì)分析作出正確判斷 ⑷化學(xué)平衡圖像的常見類型：對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) △H ①轉(zhuǎn)化率－時(shí)間關(guān)系圖： P一定時(shí)，△H 0 T一定時(shí)，m+n p+q T一定時(shí)，m+n p+q T一定時(shí)，m+n p+q ②含量－時(shí)間關(guān)系圖： P一定時(shí)，△H 0 P一定時(shí)，△H 0 T一定時(shí)，m+n p+q T一定時(shí)，m+n p+q ③轉(zhuǎn)化率－溫度－壓強(qiáng)關(guān)系圖： m+n＞p+q 時(shí)，△H 0 m+n＜p+q 時(shí)，△H 0 ④含量－溫度－壓強(qiáng)關(guān)系圖： m+n＞p+q 時(shí),△H 0 m+n＜p+q 時(shí),△H 0 m+n＞p+q 時(shí),△H 0 m+n＞p+q 時(shí),△H 0 7．等效平衡 ⑴恒溫恒容條件下的等效平衡 在恒溫、恒容的情況下，對于同一可逆反應(yīng)，不論各反應(yīng)物的起始量是多少，也不管 反應(yīng)物是一次加入或分幾次加入，或是加入后分一次取出或分幾次取出，只要各物質(zhì)的起始量（質(zhì)量、物質(zhì)的量、濃度、體積等）按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成方程式左右兩邊同一邊后對應(yīng)相同，則就可以達(dá)到等效平衡這種情況下建立的等效平衡，不但平衡混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)相等，而且各組分的質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量、濃度等也分別對應(yīng)相等。 ⑵恒溫恒壓條件下的等效平衡 在恒溫恒壓的情況下，對于有氣體物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)，改變反應(yīng)物的起始狀態(tài)，只 要各起始反應(yīng)物之間的物質(zhì)的量之比按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成化學(xué)方程式左右兩邊同一邊后對應(yīng)相等，即可達(dá)到等效平衡在這種情況下建立的等效平衡，平衡混合物中各成份的質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量、濃度并不一定相等 ⑶特例 在恒溫恒容的情況下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，其實(shí)在到達(dá)平衡的 過程中壓強(qiáng)也一直保持不變，因此只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同，則二平衡等效。 【典例精析】 1． 近年來，某些自來水廠用液氯進(jìn)行消毒處理時(shí)還加入少量液氨，NH3+HClOH2O+NH2Cl（一氯氨）。NH2Cl比HClO穩(wěn)定，試分析加液氨能延長液氯殺菌消毒時(shí)間的原因？ 【解析】NH3+HClOH2O+NH2Cl，當(dāng)氯氣（或說HClO）消耗時(shí)，平衡左移生成HClO，由于NH2Cl比HClO穩(wěn)定，故試劑保存時(shí)間長。綜上所述，電解質(zhì)電離、溶解結(jié)晶、氣體氣化液化、鹽類水解等過程是平衡移動(dòng)過程，可以運(yùn)用平衡移動(dòng)原理對其變化過程中現(xiàn)象加以解釋。 2．在557oC時(shí)，密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：CO+H2OCO2+H2;若CO的起始濃度為2mol/L，水蒸氣密度為3mol/L，達(dá)到平衡時(shí)測得CO2的濃度為1.2mol/L。求CO和H2O的轉(zhuǎn)化率 【解析】　　　 CO + H2O CO2 + H2; 起始濃度（mol/L）：　 2　　3　　 　 0　 0 轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）： 1.2　 1.2　　 1.2　 1.2 平衡濃度（mol/L）： 0.8　 1.8　 1.2　 1.2 所以CO的轉(zhuǎn)化率＝1.2/2100%=60% H2O(g)的轉(zhuǎn)化率＝1.2/3100%=40% 3．在容積固定為2L的密閉容器中，充入X、Y氣體各2mol，發(fā)生可逆反應(yīng)：X(g)+2Y(g)2Z(g)，并達(dá)平衡，以Y的濃度改變表示的反應(yīng)速度V正、V逆與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則Y的平衡濃度表達(dá)式正確的是（式中S是對應(yīng)區(qū)域的面積）（ ） A．2－Saob B．1－Saob C．2－Sabdo D．1－Sbod 【解析】 根據(jù)v-t曲線計(jì)算反應(yīng)物的平衡濃度，初看題目似乎無從下手，若靜心思考，從定義出發(fā)，Y減少的濃度△C(Y)=vt，隨著反應(yīng)進(jìn)行，逆反應(yīng)同時(shí)生成部分Y，因此Y的平衡濃度為初始濃度與消耗濃度之差。瞬時(shí)速率與時(shí)間的乘積即為微小矩形的面積，累積計(jì)算則Y減少的濃度表示為Saobd，Y增加的濃度表示為Sobd，則Y的平衡濃度表示為：1-(Saobd-Sobd)=1-Saob，【答案】B 4．如圖，條件一定時(shí)，反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) △H＜0中NO的百分含量NO%與T變化關(guān)系曲線圖，圖中有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且ｖ正＜ｖ逆的點(diǎn)是（ ） A. a B. b C. c D. d 【解析】 a、b在曲線上為平衡點(diǎn)，c、d點(diǎn)未達(dá)平衡。d點(diǎn)在曲線右上方，從d點(diǎn)向橫坐標(biāo)引輔助線，可知該溫度平衡時(shí)NO%比d點(diǎn)的小，說明該點(diǎn)未達(dá)平衡，且V正＜V逆平衡向逆向移動(dòng)，或從d點(diǎn)向縱坐標(biāo)引垂線，d點(diǎn)T比平衡【答案】D點(diǎn)的高，該反應(yīng)正向放熱，升高溫度平衡向吸熱的逆向移動(dòng)，同樣得出結(jié)論V正＜V 5．已知0.1 molL－1的二元酸H2A溶液的pH=4.0，則下列說法正確的是 （ ） A．在Na2A、NaHA兩溶液中，離子種類不相同 B．在溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Na2A、NaHA兩溶液中，陰離子總數(shù)相等 C．在NaHA溶液中一定有：c（Na+）+c（H+）=c（HA－）+c（OH－）+2c（A2－） D．在Na2A溶液中一定有：c（Na+）＞c（A2－）＞c（H+）＞c（OH－） 【解析】0.1 molL－1的強(qiáng)酸pH＝1.0，0.1 molL－1的H2A溶液pH＝4.0，說明它是一種弱酸。Na2A發(fā)生水解A2－+H2OHA－+OH－和HA－+H2OH2A+OH－，溶液中存在HA－、A2－、H+、OH－；NaHA發(fā)生水解HA－+H2OH2A+OH－和電離HA－H++A2－，溶液中存在HA－、A2－、H+、OH－，所以兩溶液中離子種類相同，A不正確。物質(zhì)的量相等的Na2A和NaHA因?yàn)榇嬖谏鲜鏊?、電離等過程，陰離子數(shù)量發(fā)生變化，所以陰離子總量不相等，B不正確。由電荷守恒可知c（Na+）+c（H+）=c（HA－）+c（OH－）+2c（A2－），C正確。Na2A溶液顯堿性，c（OH－）＞c（H+），D不正確 【答案】C 6．在下列敘述中，能說明鹽酸是強(qiáng)酸，醋酸是弱酸的是（ ） A.將pH=4的鹽酸和醋酸稀釋成pH=5的溶液，醋酸所需加入的水量多 B.鹽酸和醋酸都可用相應(yīng)的鈉鹽與濃硫酸反應(yīng)制取 C.相同pH值的鹽酸和醋酸溶液中分別加入相應(yīng)的鈉鹽固體，醋酸的pH值變化大 D.相同pH值的鹽酸和醋酸分別跟鋅反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氫氣的起始速度相等 【解析】A項(xiàng)中醋酸在稀釋過程中電離程度加大，要想達(dá)到與鹽酸一樣的H+濃度，所需加水要多；B項(xiàng)中的醋酸不能用濃硫酸來制??；C項(xiàng)中HCl加NaCl不會(huì)使其電離有什么變化，因?yàn)樗緛砑航?jīng)完全電離了，而醋酸中加醋酸鈉，將會(huì)抑制醋酸的電離；D項(xiàng)中pH相同，c(H+)肯定相等，只能說明起始c(H+)相等，不能說明反應(yīng)中有何變化?！敬鸢浮緼C 【專題訓(xùn)練】 1．將氣體A、B置于容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：4A(g)+B(g)=2C(g)，反應(yīng)進(jìn)行到4s末，測得A為0.5mol，B為0.4mol，C為0.2mol，用反應(yīng)物A的濃度減少來表示該反應(yīng)的速率可能為（ ） A． B． C． D． 2．2molPCl3和1molCl2充入一容積不變的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)PCl3（氣）+ Cl2（氣）Cl2=== PCl5（氣）達(dá)平衡時(shí)，PCl5為0.4mol，此時(shí)若移走1molPCl3和0.5molCl2,在相同溫度下達(dá)平衡時(shí)PCl5的物質(zhì)的量是（ ） A． 0.4mol B．0.2mol C．小于0.2mol D．大于0.2mol而小于0.4mol 3．在一定溫度下，將CO和水蒸汽各1mol放在密閉容器中反應(yīng)： ，達(dá)平衡后測得CO2為0.6mol，再通入4mol水蒸汽，達(dá)新的平衡后，CO2物質(zhì)的量（ ） A．等于0.6mol B．等于1mol C．大于0.6mol，小于1mol D．大于1mol 4．某可逆反應(yīng)，若按下列兩種配比 （1）0.8molA 1.2molB 1.2molC 2.4molD（2）1.4molA 2.1molB 0.6molC 1.2molD 將它們放入一容積不變的密閉容器中，保持溫度不變，達(dá)平衡后C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍相等，則化學(xué)反應(yīng)方程式中x的值為（ ） A．2 B．3 C．4 D．1 5．對于反應(yīng)2A（g）+B（g）2C（g），△H =- a kJ/mol ，(a>0)下列判斷正確的是 A．2體積A和足量B反應(yīng)，必定生成2體積C，放出a KJ熱量 B．若反應(yīng)容器的容積和溫度不變，增大壓強(qiáng)，平衡必定向右移動(dòng) C．平衡時(shí)，A消耗速度必定等于B生成速度的兩倍 D．平衡時(shí)，A濃度必定等于B濃度的兩倍 6．在固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)2X+Y(g) Z(s)已達(dá)到平衡，此時(shí)升高溫度則氣體混合物的密度增大。下列敘述正確的是（ ） A．若X為非氣態(tài)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，X一定為氣態(tài) C．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，X可能是氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài) D．若加入少量的Z，該平衡向左移動(dòng) 7．可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ；△H<0， 在一定條件下 達(dá)到平衡狀態(tài)，時(shí)間為t1時(shí)改變條件?；瘜W(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如右圖所示。下列說法正確的是 A．維持溫度、反應(yīng)體系容積不變，t1時(shí)充入SO3(g) B．維持壓強(qiáng)不變，t1時(shí)升高反應(yīng)體系溫度 C．維持溫度、容積不變，t1時(shí)充入一定量Ar D．維持溫度、壓強(qiáng)不變，t1時(shí)充入SO3(g) 8．下圖是工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程。 (1)吸收塔C中通人空氣的目的是 A、B、C、D四個(gè)容器中的反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)的是 (填字母)。 (2)已知：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)；△H=-1266.8kJ／mol N2(g)+O2(g)=2NO(g)；△H=+180.5kJ／mol 寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式： (3)已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=-92kJ／mol。為提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，宜采取的措施有 。(填字母) A．升高溫度 B．使用催化劑 C．增大壓強(qiáng) D．不斷補(bǔ)充氮?dú)? E．及時(shí)移出氨 (4)在一定溫度和壓強(qiáng)下，將H2和N2按3：1(體積比)在密閉容器中混合，當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測得平衡混合氣中NH3的氣體體積分?jǐn)?shù)為25％，此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為