化学平衡

1. 化学平衡

2. 2010年考试大纲要求 1.了解化学反应的可逆性。 2.了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。 4.了解化学反应速率和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。

3. 主要题型以选择题和填空题为主，考点集中在：（1）平衡状态的判断（2）平衡移动原理的应用（3）图像题（4）化学平衡常数、化学平衡的计算（5）等效平衡主要题型以选择题和填空题为主，考点集中在：（1）平衡状态的判断（2）平衡移动原理的应用（3）图像题（4）化学平衡常数、化学平衡的计算（5）等效平衡

4. 问题探究 （09广东15）取5等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，△H＜0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是( ) BD 平衡后升高温度，平衡左移，NO2的百分量增大，B对；在反应开始时NO2被消耗，百分量减小，平衡后升高温度，平衡左移，NO2的百分量增大，D也对。

5. 一、化学反应进行的方向 1、可逆反应 （1）概念： 在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。 （2）特征： ①可逆反应必须在同一条件下进行； ②在一定条件下，几乎所有的反应都有不同程度的可逆性，把几乎完全进行的反应称不可逆反应； ③可逆反应不可能完全进行到底，反应物与生成物共存于反应体系中。

6. 练习：密闭容器中进行如下反应： X2（g）＋3Y2（g） 2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L，当平衡时，下列数据肯定不对的是（ ） A、X2为0.4mol/L，Y2为1.2mol/L B、Y2为1.0mol/L C、X2为0.3mol/L，Z为0.2mol/L D、Z为1.0mol/L AD

7. 一、化学反应进行的方向《选修4》P34-36 2、焓变与熵变 （1）焓变： 化学反应过程中所释放或吸收的能量，叫做反应热，恒压条件下的反应热称为焓变，符合为△H。 （2）熵： ①含义：描述体系混乱度的一个物理量，熵值越大，体系混乱度越大，符合为S。 ②相同条件下，不同物质的熵值不同；同一物质不同状态的熵值S（g）>S（l）>S（s）。

8. 练习：下列反应中熵减少的是 A．食盐晶体溶于水 B．氢气在氧气中燃烧生成液态水 C．碳酸氢铵分解 D．水蒸气冷凝为水 BD

9. 一、化学反应进行的方向 3、过程自发进行的判据 （1）能量判据： 物质体系倾向于“能量最低”； （2）熵判据： 物质体系倾向于“混乱度最大”。 即焓减熵增的化学反应是自发的，焓增熵减的化学反应是不自发的；若两个因素方向相反时反应是否自发，要由能量判据和熵判据组合成的复合判据（△G＝△H－T△S ）判断。 ※根据反应的焓变和熵变的大小，只能判断反应自发进行的可能性，不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。 阅读选修4 P35 最后一段

10. 练习1：下列说法中正确的是（ ） A．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的 B．由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程 C．自发反应在任何条件下都能实现 D．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 练习2：下列反应在常温下均为非自发反应，则在高温下仍为非自发的是（ ） A. 2CO(g) =2 C(s)+ O2(g) B. 2CuO(s) = Cu2O(s)+1/2O2(g) C. MgCO3(s) = MgO(s)+CO2 (g) D. SnO2(s)+C(s) = Sn(s)+ CO2 (g) B A

11. 二、化学平衡状态 1、化学平衡状态的建立 2、化学平衡状态 （1）定义：是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态（即各组成成分的百分含量保持不变的状态）。这时的状态也就是在给定条件下，反应达到了“限度”。

12. （2）特征 (1)逆：研究对象：可逆反应 (2)等：v(正)= v(逆) (3)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。 (4)动：动态平衡（v(正)= v(逆)≠0） (5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新　　　　的条件下建立新的平衡。

13. 3.化学平衡状态的判断依据 一、从 V正= V逆进行判断 （1）用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等（即“V正=V逆”）。 。 （2）用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面 （i）表示两个不同的方向（即“正和逆”）。 （ii）速率之比=化学计量数之比。

14. （09年广东化学·20）（10分）甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3(l)+H2O(l) HCOOH(l)+CH3OH(l)；△H>0 某小组通过试验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表： 甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图： （1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表： （2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因

15. （2）该反应中甲酸具有催化作用。 反应初期：虽然甲酸甲酯量较大，但甲酸的量很小，催化效果不明显，反应速率较慢； 反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大； 反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零。

16. 二．百分含量不变标志 正因为v正＝v逆≠0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量，总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等不随时间变化而改变。

17. 三．有气体参加的反应，根据混合气体的平均相对分子质量、密度、压强、温度、颜色是否不再改变来判断反应是否达到平衡。三．有气体参加的反应，根据混合气体的平均相对分子质量、密度、压强、温度、颜色是否不再改变来判断反应是否达到平衡。

18. 化学平衡状态的一些 “等价标志” （1）对于反应前后气体体积不等的反应，当恒温、恒容时，压强不变，气体的平均相对分子质量不变；或恒温、恒压时，体积不变，混合气体的密度不变，说明反应处于平衡状态。 （2）对于有颜色物质参加的反应，体系颜色不 变，说明反应处于平衡状态。 （3）对于吸热或放热反应，绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。

19. 练习：一定温度下，可逆反应2NO2 2NO + O2在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是___ 1.单位时间内生成nmol O2，同时生成2nmolNO 2.υ(NO2)：υ(NO)：υ(O2)= 2 ：2 ：1 3.C(NO2):C(O2) =2:1 4. NO的百分含量不变 5.混合气体的平均相对分子质量不再改变 6.混合气体的温度不再改变 7.混合气体的密度不再改变 8.混合气体的颜色不再改变 9.混合气体的压强不再改变 4,5,8,9

20. （09年上海化学•25）铁和铝是两种重要的 金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。 （1）在一定温度下，氧化铁可以与CO发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g) （2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态： ①_________________________ ②___________________________。 CO或（CO2）的生成速率与消耗速率相等 CO（或CO2）的质量不再改变

21. 三、化学平衡移动 （07全国II6）已知：C（s）+CO2（g） 2CO（g）　△H＞0。该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是 A．升高温度和减小压强 B．降低温度和减小压强 C．降低温度和增大压强 D．升高温度和增大压强 A

22. 三、化学平衡移动 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（浓度、压强和温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。

23. V(正) V`(正)＝V`(逆) V(正)＝V(逆) V(逆) 用速率时间图说明浓度对平衡的影响 V 增大反应物浓度 t1 t2 t3 t

24. V V(正)＝V(逆) V(正) V`(正)＝V`(逆) V(逆) t1 t2 t3 t 减小生成物浓度

25. V V(正)＝V(逆) V(逆) V`(正)＝V`(逆) V(正) t1 t2 t3 t 减小反应物浓度

26. V(逆) V`(正)＝V`(逆) V(正)＝V(逆) V(正) 增大生成物浓度 V t1 t2 t3 t

27. 07福建13 下图是在恒温密闭容器中进行的某化学反应的反应速率随时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符的是 A、反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 C B、该反应达到平衡态I后，增大反应物的浓度，平衡发生移动，达到平衡态II C、该反应达到平衡态I以后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II D、同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等

28. 用速率时间图分析压强对平衡的影响（反应前后气体总物质的量不相等）用速率时间图分析压强对平衡的影响（反应前后气体总物质的量不相等） V(减) V`(增)＝V`(减) V(增)＝V(减) 加压 V(增) V`(增)＝V`(减) V(增) 减压 V(减) V t1 t2 t3 t

29. V`(正)＝V`(逆) V(正)＝V(逆) 加压 V`(正)＝V`(逆) 减压 用速率时间图分析压强对平衡的影响（反应前后气体总物质的量相等） V t1 t2 t

30. V(吸) V`(吸)＝V`(放) V(吸)＝V(放) 升温 V(放) V`(吸)＝V`(放) V(放) 降温 V(吸) 用速率时间图分析温度对平衡的影响 V t1 t2 t3 t 《备考指南》P47 14

31. 例（09年山东理综·28）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。例（09年山东理综·28）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。 （1）合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡________移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂_______________反应的△H（填“增大”、“减小”或“不改变”）。 向左 不改变

32. 练习1：某温度下反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)；△H＜0，在一带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法中不正确的是（ ） A．恒温压缩体积，平衡不移动，但颜色加深 B．恒压充入He(g)，平衡不移动 C．恒容，升温正反应速率减小 D．恒容充入H2，I2的百分含量降低 C

33. 2（07北京10）一定条件下，体积为10L的密闭 容器中，1molX和1molY进行反应： 2X(g)＋Y(g) Z(g)，经60s达到平衡，生成 0.3molZ。下列说法正确的是 A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·S) B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的1/2 C．若增大压强，则物质Y的转化率减小 D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H＞0 A

34. 3（09年全国理综卷I·13）下图表示反应X(g) 4Y(g)＋Z(g)，△H＜0，在某温度时X的浓度随时间变化曲线： 下列有关该反应的描述正确的是 A．第6min后，反应就终止了 B．X的平均转化率为85% C．若升高温度，X的平均转化率将大于85% D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小 B

35. 4（09年四川理综·13）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g) nY(g) △H=QkJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示： C 下列说法正确的是（ ） A．m＞n B．Q＜0 C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动

36. 5、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A、合成氨在高压下进行是有利的 B、温度过高对合成氨不利 C、及时分离从合成塔中出来的氨气，有利于合成氨 D、加入催化剂五氧化二钒，能加快二氧化硫转化为三氧化硫的速度 E、往氢硫酸溶液中加入碱，有利于S2－增多 F、配制氯化铁溶液时，向溶液中加入少量盐酸 D

37. 四、化学平衡常数 使用化学平衡常数K应注意的问题： 1、K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 2、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可以看做是“1”而不代入公式。 3、K是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。

38. 化学平衡常数K的应用 1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，既该反应进行得越完全，反应物转化率越大。 2、一般地，K>105时，该反应就进行得基本完全了。 3、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。

39. cp（C） · cq（D） Q＝ cm（A） · cn（B） Q<K， Q＝K， Q>K， （Q：浓度商） 反应向正反应方向进行 反应处于平衡状态 反应向逆反应方向进行 4、利用K值可判断反应的热效应 若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应； 若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应；

40. 练习1：已知：某温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数为K1；1/2H2(g)+ 1/2I2(g) HI(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为 A．K1= 2K2 B．K1= K22 C．K1 = K2 D．不能确定 B

41. 练习2：下列反应在210℃达到平衡： PCl5(气) PCl3(气)+Cl2(气)；△H >0 K=1 ① CO(气)+Cl2(气) COCl2(气)；△H<0 K=5×104 ② COCl2(气) CO(气)+ Cl2(气)；△H >0③ (1)根据反应①的平衡常数K表达式,下列等式必定成立的是(a) C(PCl5)=C(PCl3)=C(Cl2)=1 (b) C(PCl5)=C(PCl3)C(Cl2)=1 (c) C(PCl5)=C(PCl3)C(Cl2) 反应②和反应③的K值表达式(填“相同”或“不同”) (2)降低Cl2浓度,反应③的K值(填“增大”、“减少”或“不变”) (3)要使反应①和反应②的K值相等,应采取的措施是 (a)反应①、反应②同时升高温度 (b)反应①、反应②同时降低温度 (c)反应①降低温度, 反应②维持210℃ c 不同 不变 a

42. 练习3：CO2和H2的混合气体加热到1023K时，可建立下列平衡：CO2+H2 CO+H2O（g）,在该温度下,平衡时有90%的氢气变成水蒸气(K=1),则原混合气体中CO2和H2的分子数之比是 A.1:1 B.1:5 C.1:10 D.9:1 D

43. 1123K 1023K 4 （09年广东7）难挥发性二硫化钽（TaS2 ）可 采用如下装置提纯。将不纯的TaS2 粉末装入石 英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下TaS2 （s）+2I2 (g) TaI4 (g)+S2 (g) 下列说法正确的是 A．在不同温度区域，TaI4 的量保持不变 B．在提纯过程中，I2 的量不断减少 C．在提纯过程中，I2 的作用是将TaS2 从高温区转移到低温区 D．该反应的平衡常数与TaI4 和S2 的浓度乘积成反比 C

44. 5（09年海南4）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：5（09年海南4）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表： C 下列说法错误的是： A．反应达到平衡时，X的转化率为50％ B．反应可表示为X+3Y 2Z，其平衡常数为1600 C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数

45. 6（09年天津5）人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2 O2+HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是 A．CO与HbO2反应的平衡常数K= B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少 C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动 C

46. 五、图象题 化学平衡图像题，一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量的图像。 从知识载体角度看，其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。

47. 图像题的解题关键 一是读图，弄清图像含义，通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位；搞清特殊点的意义，如坐标轴的“0”点，曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等；分析曲线的变化趋势如斜率大小、升降。 二是识图，进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算。 三是用图，联想化学原理解答问题。

48. （一）浓度（物质的量）－时间图 1、写出反应方程式 A、何为反应物、生成物 B、反应物、生成物计量数关系 C、是否为可逆反应 2、计算反应物的转化率 3、计算某物质的化学反应速率 4、判断平衡时刻 5、判断引起平衡移动的因素

49. 1一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的1一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的 C A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L•s） B．反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C．反应开始时10s，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g) Z(g)

50. 2（08上海卷）在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表 b 右图中表示NO2的变化的曲线是 ________。 《备考指南》P50 26 （2）