1、第2讲化学平衡状态及其移动,【2019备考】最新考纲:1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程,掌握化学平衡的概念。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。,考点一可逆反应与化学平衡状态(频数:难度:),相等,不变,(2)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下:,以上过程可用下图表示:,(3)平衡特点,可逆,v(正)v(逆),浓度或百分含量,答案(1)(2)(3)(4),答案B,答案(3)探源:本考题源于教材RJ选修4
2、P26“化学平衡状态”,对化学平衡状态的特征及其判断依据进行了考查。,解析A项,可逆反应则反应物不可能完全转化为生成物;B项,达平衡时,v(正)、v(逆)相等但不为零;C项,从正向开始的反应,正反应速率随反应物浓度降低而减小,逆反应速率随生成物浓度升高而增大,达平衡时,v(正)v(逆);D项,工业生产上既要提高原料的转化率,又要提高生产效率,应同时考虑反应的限度和化学反应速率两方面的问题。答案B,2.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 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可
3、能是(),A.Z为0.3 molL1B.Y2为0.4 molL1C.X2为0.2 molL1D.Z为0.4 molL1解析若X2完全转化为Z,则X2、Y2、Z的浓度分别是0 molL1、0.2 molL1、0.4 molL1;若Z完全转化为X2、Y2,则X2、Y2、Z的浓度分别是0.2 molL1、0.4 molL1、0 molL1;反应为可逆反应,反应物不能完全转化,所以,0c(X2)0.2 molL1,0.2 molL1c(Y2)0.4 molL1,0c(Z)0.4 molL1。答案A,【练后归纳】极端假设法确定各物质浓度范围,上述题目2可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求
4、出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。,平衡体系中各物质的浓度范围为X2(0,0.2),Y2(0.2,0.4),Z(0,0.4)。,解析生成CO的物质的量等于生成CO2的物质的量,但是时间不一定相等,故CO正、逆反应速率不一定相等,A项错误;气体总质量由小到大,当保持不变时达到平衡,B项正确;气体总物质的量始终不变,故气体压强始终不变,C项错误;氧化铜为固态,其浓度始终不变,D项错误。答案B,4.(2018湖北宜昌模拟)苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。在工业上,苯乙烯可由乙苯和CO2催化脱氢制得:,在温度为T1时,此反应的平衡常数K0.5。在2 L密闭容器中加入乙苯
5、(g)与CO2,反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0 mol,请回答下列问题:,(1)该时刻的化学反应_(填“已达到”或“未达到”)平衡状态。(2)下列能说明乙苯与CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是_(填字母)。a.v正(CO2)v逆(CO2)b.c(CO2)c(CO)0.5 mol/Lc.混合气体的密度不变d.CO2的体积分数保持不变(3)若将反应改为恒压绝热条件下进行,达到平衡状态时,则乙苯的物质的量浓度_(填字母)。a.大于0.5 mol/Lb.小于0.5 mol/Lc.等于0.5 mol/Ld.无法确定,答案(1)已达到(2)ad(3)d,【方法总结】判断化学平衡状态
6、的两方法和两标志1.两方法逆向相等、变量不变,(1)“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。(2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。,2.两标志本质标志、等价标志,考点二化学平衡移动与等效平衡(频数:难度:),1.化学平衡的移动,平衡移动就是由一个“平衡状态不平衡状态新平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,条件改变后,平衡可能发生移动,如下所示:,2.化学平衡移动与化学反应速率的关系,v正v逆,平衡向_移动;v正v逆,反应达
7、到平衡状态, _平衡移动 ;v正甲丙B.甲乙丙丁C.乙甲丁丙D.丁丙乙甲,解析四种情况的反应物起始量可折合成下表情况,所以乙和丁相当于提高了反应物(CO2)的初始量,平衡向正反应方向移动,n(CO)相对于甲和丙提高,故有乙丁甲丙。答案A,解析两平衡的温度相同,故平衡常数KK,两容器中的反应物都可以转化为1 mol N2和3 mol H2,故两个平衡是等效平衡,且两平衡中H2的百分含量相同,但反应是可逆反应不能进行彻底,平衡中已经有一部分NH3,反应放出的热量:QQ,且都小于92.3 kJ,N2的转化率:平衡平衡。答案B,试题分析,两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是_;有利于提高丙烯腈平衡产
8、率的反应条件是_;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460 ,低于460 时,丙烯腈的产率_(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是_;高于460 时,丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选,填标号)。A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.副反应增多D.反应活化能增大,考查意图:本题以“丙烯氨氧化法”生产一种重要的有机化工原料丙烯腈为背景,综合考查了化学反应方向的判断、反应条件的控制、影响化学平衡的因素、平衡常数K与温度T的关系、活化能与温度的关系、简单物质的量的计算等知识点。题目应用物质的性质、反应原理和规律,从“物质变化是有条件的”角度来分析化学反应条件的控制以及物质之间的转化;通过对图像的观察,从“模型”、“分类与比较”、“定性与定量”、“化学与社会和谐发展”的角度考查考生结合已有知识进行图文转换、加工信息和正确表达思维历程及结论的能力。试题以实际生产为背景,体现了新课程标准化学与生产、生活密切联系的要求,体现了化学的学科价值和社会价值,考查了“绿色应用”的化学核心素养。试题以多种方式呈现信息,有利于不同思维习惯的考生快速摄取关键信息;试题设问灵活,有利于考生