1、第三单元化学平衡的移动第三单元化学平衡的移动专题专题7化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡2013高考导航高考导航考纲要求考纲要求命题热点命题热点1.理解浓度、温度、压理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。衡影响的一般规律。2.认识化学平衡的调控认识化学平衡的调控在生活、生产和科学研在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。究领域中的重要作用。预测化学平衡状态、化预测化学平衡状态、化学平衡的移动与化工生学平衡的移动与化工生产、化学图像、化学实产、化学图像、化学实验、化学计算等方面密验、化学计算等方面密切结合设计成综合题将切结合设计成综合题将成为今后高
2、考命题的趋成为今后高考命题的趋势。势。基础梳理基础梳理 自学导引自学导引一、影响化学平衡的外界条件一、影响化学平衡的外界条件在一定条件下在一定条件下,aA(g)bB(g)mC(g)Hv(逆逆)时,时,才使平衡向正反应方向移动。才使平衡向正反应方向移动。(2)不要把平衡向正反应方向移动与原不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当反应物总料转化率的提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高;当增大一种反应物的应物转化率提高;当增大一种反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动时,只浓度,使平衡向正反应方向移动时,只会使其他的
3、反应物的转化率提高。会使其他的反应物的转化率提高。即时应用即时应用1(2010高考重庆卷高考重庆卷)COCl2(g)CO(g)Cl2(g);H0,当反应达到平,当反应达到平衡时,下列措施:衡时,下列措施:升温升温恒容通入恒容通入惰性气体惰性气体增加增加CO浓度浓度减压减压加催化剂加催化剂恒压通入惰性气体,能提恒压通入惰性气体,能提高高COCl2转化率的是转化率的是()ABC D解析:选解析:选B。该反应为吸热反应,升温。该反应为吸热反应,升温则平衡正向移动,反应物转化率提高,则平衡正向移动,反应物转化率提高,正确;恒容时,通入惰性气体,反应正确;恒容时,通入惰性气体,反应物与生成物浓度不变,平
4、衡不移动,物与生成物浓度不变,平衡不移动,错;增加错;增加CO浓度,平衡逆向移动,反浓度,平衡逆向移动,反应物转化率降低,应物转化率降低,错;错;该反应正反应为气体分子数增大的反应,该反应正反应为气体分子数增大的反应,减压时平衡向正反应方向移动,反应物转减压时平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高,化率提高,正确;催化剂只能改变反应正确;催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,速率,不能改变平衡状态,错;恒压错;恒压时,通入惰性气体,容器体积增大,反应时,通入惰性气体,容器体积增大,反应物与生成物浓度降低,平衡向气体分子数物与生成物浓度降低,平衡向气体分子数增大的方向移动,即向正反应方向移动
5、,增大的方向移动,即向正反应方向移动,反应物转化率提高,反应物转化率提高,正确。正确。考点二常见的平衡图像考点二常见的平衡图像以反应以反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),若,若mnpq且且H0为例为例1v-t图像图像2c-t图像图像3c或或-p(T)图像图像特别提醒特别提醒(1)观察图像时观察图像时,一定要看清楚两坐标的一定要看清楚两坐标的具体含义具体含义,明确图像中各曲线的意义,明确图像中各曲线的意义,注重各曲线上出现的拐点、特殊点、起注重各曲线上出现的拐点、特殊点、起点、终点表示的含义。点、终点表示的含义。(2)结合图像联想规律要准确,具体要结合图像联想规律要准确,具体要看给定的
6、可逆反应的特点,要数形有机看给定的可逆反应的特点,要数形有机结合。结合。(3)特别要注意图像中的某些点是否是特别要注意图像中的某些点是否是平衡点。平衡点。即时应用即时应用2某化学科研小组研究在其他条件不某化学科研小组研究在其他条件不变时变时,改变某一条件对化学平衡的影响改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律得到如下变化规律(图中图中p表示压强,表示压强,T表示温度,表示温度,n表示物质的量表示物质的量):根据以上规律判断,下列结论正确的根据以上规律判断,下列结论正确的是是()A反应反应:H0,p2p1B反应反应:H0,T1T2C反应反应:H0,T2T1或或H0,T2T1D反应反应:HT
7、1解析:选解析:选C。反应。反应,压强一定,温度升,压强一定,温度升高高,A的平衡转化率降低,平衡逆向移动,的平衡转化率降低,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应的逆反应为吸热反应,正反应的HT2,温度升高,温度升高,n(C)下降,平衡逆向下降,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应的移动,逆反应为吸热反应,正反应的HT1,温度升高,温度升高,A的平的平衡转化率增大,平衡正向移动,正反应衡转化率增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,为吸热反应,H0,D项不选。项不选。命题视角命题视角 把脉高考把脉高考 某密闭容器中充入等物质的量的某密闭容器中充入等物质的量的A和和B,一定温度下发生反应,一定
8、温度下发生反应A(g)xB(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时,达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,间段,分别改变反应的一个条件,教材高频考点教材高频考点例例1测得容器中物质的物质的量浓度、反应测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:速率分别随时间的变化如图所示:下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A3040 min时间段该反应使用了催化剂时间段该反应使用了催化剂B反应方程式中的反应方程式中的x1,正反应为吸热反应,正反应为吸热反应C30 min时降低温度,时降低温度,40 min时升高温度时升高温度D8 min前前A的平均反应速率为的平均反应速
9、率为0.08 molL1min1【解析解析】由由A项项,若使用催化剂,则化学若使用催化剂,则化学反应速率加快,反应速率加快,A不正确。由第一个图不正确。由第一个图可知,可知,A、B的浓度变化相同,故的浓度变化相同,故A、B的计量系数相同,都为的计量系数相同,都为1,第二个图可,第二个图可知,知,30 min时改变的条件为减小压强,时改变的条件为减小压强,40 min 时改变的条件为升温,且升高时改变的条件为升温,且升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应。为放热反应。8 min前前A的平均反应速率为的平均反应速率为(2.0 molL11.36 molL
10、1)/8 min0.08 molL1min1。【答案答案】D【名师指津名师指津】化学反应速率与化学平化学反应速率与化学平衡移动的关系衡移动的关系从反应速率的角度来看,改变反应条从反应速率的角度来看,改变反应条件,可以改变达到平衡所需的时间;从件,可以改变达到平衡所需的时间;从化学平衡的角度来看,改变反应条件,化学平衡的角度来看,改变反应条件,可以改变反应物的转化率。只要可以改变反应物的转化率。只要v(正正)v(逆逆),平衡就向正反应方向移动;,平衡就向正反应方向移动;只要只要v(正正)v(逆逆),平衡就向逆反应方向,平衡就向逆反应方向移动;只要移动;只要v(正正)v(逆逆),平衡就不移,平衡就
11、不移动。需要注意的问题有:没有达到平衡动。需要注意的问题有:没有达到平衡时,反应体系中物质的物质的量变化均时,反应体系中物质的物质的量变化均是反应速率改变的结果,达到平衡后反是反应速率改变的结果,达到平衡后反应体系中物质的物质的量变化均是平衡应体系中物质的物质的量变化均是平衡移动的结果,分析问题要找好切入点。移动的结果,分析问题要找好切入点。在容积为在容积为2.0 L的密闭容器内,物的密闭容器内,物质质D在在T 时发生反应,反应过程中反应时发生反应,反应过程中反应物和生成物的物质物和生成物的物质的量随时间的量随时间t的变化的变化关系如图所示,请关系如图所示,请回答下列问题:回答下列问题:例例2
12、(1)从反应开始到第一次达到平衡时,从反应开始到第一次达到平衡时,A物物质的平均反应速率为质的平均反应速率为_。(2)根据图像写出该反应的化学方程式:根据图像写出该反应的化学方程式:_,该反应的平衡常数表达式该反应的平衡常数表达式K_。(3)第第5 min时,升高温度,时,升高温度,A、B、D的物的物质的量变化如图所示,则该反应是质的量变化如图所示,则该反应是_(填填“放热放热”或或“吸热吸热”)反应,反应,反应的平衡常数反应的平衡常数_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”,下同,下同),B的反的反应速率应速率_。若在第若在第7 min时增加时增加D的物质的量,的物质的量,A的的物
13、质的量变化正确的是物质的量变化正确的是_(用图用图中中ac的编号回答的编号回答)。(4)某同学在学习了化学反应速率和化某同学在学习了化学反应速率和化学平衡的专题后,发表如下观点,你认学平衡的专题后,发表如下观点,你认为错误的是为错误的是_(填序号填序号)。a化学反应速率理论是研究怎样在一化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品定时间内快出产品b化学反应速率理论是研究怎样提高化学反应速率理论是研究怎样提高原料的转化率原料的转化率c化学平衡理论是研究怎样使用有限化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品原料多出产品d正确利用化学反应速率和化学平衡正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可以提高化
14、工生产的综合效益理论都可以提高化工生产的综合效益(2)根据图像得出单位时间内,根据图像得出单位时间内,D、A、B的物质的量的改变之比为的物质的量的改变之比为221,所以反应的化学方程式为所以反应的化学方程式为2D(s)2A(g)B(g),平衡常数表达式,平衡常数表达式Kc2(A)c(B)。(3)分析图像可知,分析图像可知,5 min时时升高温度,升高温度,D的物质的量减小,的物质的量减小,A、B的的物质的量增大,平衡右移,该反应为吸物质的量增大,平衡右移,该反应为吸热反应,反应的平衡常数增大,热反应,反应的平衡常数增大,升高温度使反应速率增大。由于升高温度使反应速率增大。由于D为固为固体,增加
15、体,增加D的物质的量,不会使平衡发的物质的量,不会使平衡发生移动。生移动。(4)化学反应速率是研究单位化学反应速率是研究单位时间内反应进行得快慢的,也就决定了时间内反应进行得快慢的,也就决定了单位时间内产量的多少,单位时间内产量的多少,a对,对,b错;化错;化学平衡移动原理研究的是化学反应的限学平衡移动原理研究的是化学反应的限度问题。度问题。【答案答案】(1)0.067 mol/(Lmin)(2)2D(s)2A(g)B(g)c2(A)c(B)(3)吸热增大增大吸热增大增大b(4)b 下面是某化学研究小组探究外界下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的条件对化学反应速率和化
16、学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确图像,其中图像和实验结论表达均正确的是的是()追踪命题热点追踪命题热点例例3A是其他条件一定时,反应速率随是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应温度变化的图像,正反应Hp2【解析解析】根据图像根据图像,升高温度,平衡升高温度,平衡正向移动正向移动,正反应正反应H0,A错;错;反应反应实质是实质是Fe33SCN Fe(SCN)3,K和和Cl不参加化学反应,不参加化学反应,KCl浓度增浓度增大不影响化学平衡,大不影响化学平衡,B错;错;使用催化剂,反应速率加快,先达到平使用催化剂,反应速率加快,先达到平衡,衡,C正确;正确;此反应为反应前后
17、气体物此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应,改变压强不影响质的量不变的化学反应,改变压强不影响平衡状态,即不影响平衡状态,即不影响A的转化率,且由于的转化率,且由于不断加入不断加入B,A的转化率增大,的转化率增大,D错。错。【答案答案】C (2012延安高三调研延安高三调研)温度恒定温度恒定时,时,1 L某密闭容器中存在某密闭容器中存在H2、I2、HI三种气态物质,下列图像均是表示此反三种气态物质,下列图像均是表示此反应的有关量值与时间或外界条件变化的应的有关量值与时间或外界条件变化的关系,下列有关叙述错误的是关系,下列有关叙述错误的是()例例4A图图中,中,t0时三种物质的物质的量时三
18、种物质的物质的量相等相等B图图中对应反应为中对应反应为2HI(g)H2(g)I2(g),平衡常数,平衡常数K约为约为0.018C图图中中t2时改变条件后容器内各成时改变条件后容器内各成分的百分含量均会发生变化分的百分含量均会发生变化D图图表明表明HI起始数量不同时,不会起始数量不同时,不会改变平衡体系中各成分的百分含量改变平衡体系中各成分的百分含量【解析解析】由图由图反应中反应中H2、I2的物质的物质的量浓度增大知的量浓度增大知H2、I2是生成物,根据是生成物,根据图图中各物质的平衡浓度可知中各物质的平衡浓度可知K约为约为0.018,B对;图对;图中中t2时改变的条件为时改变的条件为使用催化剂
19、或按使用催化剂或按t1时刻平衡混合物中各时刻平衡混合物中各物质的量之比加入物质的量之比加入H2、I2、HI的混合气的混合气体,此时平衡不移动,各物质的百分含体,此时平衡不移动,各物质的百分含量均不变,量均不变,C错;错;图图由于由于2HI(g)H2(g)I2(g)是反是反应前后气体分子数不变的反应,故应前后气体分子数不变的反应,故HI起始量的不同不会影响平衡时各成分的起始量的不同不会影响平衡时各成分的百分含量,百分含量,D对。对。【答案答案】C【名师指津名师指津】解图像题要弄清几个关解图像题要弄清几个关系:系:横轴、纵轴的内容、意义、变化横轴、纵轴的内容、意义、变化趋势。趋势。方程式的特点:放
20、热反应还是方程式的特点:放热反应还是吸热反应;气体体积增大还是减小等。吸热反应;气体体积增大还是减小等。解题时,学会用先假设再推理验证的方解题时,学会用先假设再推理验证的方法。法。将固体将固体NH4I置于密闭容器中,在一置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:定温度下发生下列反应:NH4I(s)NH3(g)HI(g),2HI(g)I2(g)H2(g);达到平衡时,;达到平衡时,c(H2)0.5 molL1,c(HI)4 molL1,则在此温度下反应,则在此温度下反应的平衡常数为的平衡常数为()易错易误剖析易错易误剖析例例5A9B16C20 D25【常见错误常见错误】选选D。【错因分析错因分析
21、】(1)常见错误分析常见错误分析选错选错D的原因是将的原因是将式生成的式生成的c(HI)5 molL1代入了公式中进行了求算,而代入了公式中进行了求算,而未代入平衡时未代入平衡时HI的浓度的浓度(4 molL1)。因此,在求算化学平衡常数时,一定要因此,在求算化学平衡常数时,一定要严格地按照化学平衡常数的含义进行计严格地按照化学平衡常数的含义进行计算。特别注意:在进行算。特别注意:在进行K值的计算时,值的计算时,固体和纯液体的浓度可视为固体和纯液体的浓度可视为“1”。(2)其他错误分析其他错误分析本题还容易错选本题还容易错选B。原因是根据反应。原因是根据反应得出,生成等物质的量的得出,生成等物
22、质的量的NH3和和HI,根,根据平衡时,据平衡时,c(HI)4 molL1,错误认为平衡时错误认为平衡时c(NH3)4 molL1,从而错误地将平衡常数计算为从而错误地将平衡常数计算为16。【正确解答正确解答】由平衡时氢气的浓度可由平衡时氢气的浓度可求得反应求得反应消耗消耗HI的浓度的浓度c(HI)0.5 molL121 molL1,故反应,故反应式式c(HI)生成生成c(HI)平衡平衡c(HI)分解分解4 molL11 molL15 molL1,c(NH3)平衡平衡c(HI)生成生成5 molL1,根据化根据化学平衡常数公式学平衡常数公式Kc(NH3)平衡平衡c(HI)平衡平衡5 molL1
23、4 molL1,故答案选故答案选C。【答案答案】C栏目栏目导引导引专题专题7化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡1、书籍是朋友,虽然没有热情,但是非常忠实。2023年7月2日星期日2023-7-22023-7-22023-7-22、科学的灵感,决不是坐等可以等来的。如果说,科学上的发现有什么偶然的机遇的话,那么这种偶然的机遇只能给那些学有素养的人,给那些善于独立思考的人,给那些具有锲而不舍的人。2023年7月2023-7-22023-7-22023-7-27/2/20233、书籍通过心灵观察世界的窗口.住宅里没有书,犹如房间里没有窗户。2023-7-22023-7-2July 2,20234、享受阅读快乐,提高生活质量。2023-7-22023-7-22023-7-22023-7-2 谢谢观赏谢谢观赏 You made my day!You made my day!我们,还在我们,还在路路上上