高中化学选修四第二章化学平衡知识点.docx

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高中化学选修四第二章化学平衡知识点

第二节化学平衡

一、化学平衡

1、化学平衡状态：

一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，各组成成分浓度不再变化，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

2、化学平衡的特征：

逆：

研究前提是可逆反应

等：

同一物质的正逆反应速率相等

动：

动态平衡

定：

各物质的浓度与质量分数恒定

变：

条件改变，平衡发生变化

3、判断平衡的依据：

例举反应

pC（g）+qD（g）

混合物体系中各成分的含量

各物质的物质的量或物质的量的分数一定

平衡

各物质的质量或质量分数一定

平衡

各气体的体积或体积分数一定

平衡

总体积、总压力、总物质的量一定

平不一定平衡

正、逆反应速率的关系

在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即v（正）=v（逆）

平衡

在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，即v（正）=v（逆）

平衡

v（A）：

v（B）：

v（C）：

v（D）=m：

n：

p：

q，v（正）不一定等于v（逆）

不一定平衡

在单位时间内生成nmolB，同时消耗了qmolD，因均指v（逆）

不一定平衡

压强

m+np+q时，总压力一定（其他条件一定）

平衡

m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）

不一定平衡

混合气体平均

相对分子质量

Mr一定时，只有当m+np+q时

平衡

Mr一定时，但m+n=p+q时

不一定平衡

温度

任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他条件不变）

平衡

体系的密度

密度一定

不一定平衡

其他

如体系颜色不再变化等

平衡

4、影响化学平衡移动的因素

（1）浓度对化学平衡移动的影响：

在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动；

增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动；

在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v（正）减小，v（逆）减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动

（2）温度对化学平衡移动的影响：

在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向吸热反应方向移动，温度降低会使化学平衡向放热反应方向移动。

（3）压强对化学平衡移动的影响：

其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着体积缩小方向移动；减小压强，会使平衡向着体积增大方向移动。

注意：

改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动

气体减压或增压与溶液稀或浓缩的化学平衡移动规律相似

（4）催化剂对化学平衡的影响：

由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡不移动。

但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。

（5）勒夏特列原理（平衡移动原理）：

如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。

【习题一】

（2018•长春一模）已知反应A2（g）+2B2（g）⇌2AB2（g）△H＜0下列说法正确的是（　　）

A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小

B．升高温度有利于反应速率增加，从而短达到平衡的时间

C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动

D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动

【考点】化学平衡的影响因素．

【专题】化学平衡专题．

【分析】A、升高温度正、逆反应速率都增大；

B、升高温度反应速加快；

C、升温平衡吸热反应方向进行，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动；

D、降低温度平衡向放热反应移动，减小压强平衡向气体体积增大的方向移动．

【解答】解：

A、升高温度正、逆反应速率都增大，该反应正反应是放热反应，逆反应速率增大更多，平衡向逆反应移动，故A错误；

B、升高温度反应速率加快，缩短到达平衡的时间，故B正确；

C、该反应正反应是体积减小的放热反应，升高温度有于平衡向逆反应移动，增大压强有利于平衡向气正反应移动，故C错误；

D、该反应正反应是体积减小的放热反应，降低温度，平衡正向进行，减小压强平衡向气体体积增大的方向移动，即向逆反应移动，故D错误；

故选：

B。

【习题二】

（2018春•双流区校级月考）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）

A．反应CO（g）+NO2（g）①CO2（g）+NO（g）△H＜0，升高温度平衡向逆反应方向移动

B．合成氨的反应，为提高NH3的产率，理论上应采取相对较低的温度

C．溴水中存在平衡：

Br2+H2O⇌HBr+HBrO，加入AgNO3溶液后，颜色变浅

D．对2HI（g）⇌H2（g）+I2（g），增大平衡体系的压强（压缩体积）可使体系颜色变深

【考点】化学平衡移动原理．

【专题】化学平衡专题．

【分析】勒夏特列原理为：

如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用；

【解答】解：

A、反应CO+NO2⇌CO2+NO，△H＜0，升高温度，向着吸热方向进行，即可使平衡向逆反应方向移动，能用勒夏特列原理解释，故A不选；

B、合成氨反应正方向为发热反应，较低的温度有利于平衡正移，能用勒夏特列原理解释，故B不选；

C、溴水中有下列平衡Br2+H2O⇌HBr+HBrO，当加入硝酸银溶液后，Br-+Ag+═AgBr↓，溴离子浓度减小，使平衡Br2+H2O⇌HBr+HBrO正移，溴水的浓度减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故C不选；

D、H2、I2、HI三者的平衡，增大压强平衡不移动，但浓度增大，则颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，故D选；

故选：

D。

【习题三】

（2018春•眉山期末）恒容恒温条件下，可逆反应H2（g）+I2（g）═2HI（g） 达到平衡的标志是（　　）

A．混合气体的颜色不再改变

B．H2、I2、HI的浓度相等

C．混合气体的密度保持不变

D．H2、I2、HI分子个数比为1：

1：

2

【考点】化学平衡状态的判断．

【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质物质的量、物质的量浓度、百分含量及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答．

【解答】解：

A．该反应中只有碘有颜色，所以当混合气体的颜色不再改变时，说明碘的物质的量浓度不变，该反应正逆反应速率相等，达到平衡状态，故A正确；

B．H2、I2、HI的浓度相等不一定达到平衡状态，与反应初始浓度及转化率有关，故B错误；

C．反应前后气体质量不变、容器体积不变，所以密度始终不变，所以不能根据密度判断是否达到平衡状态，故C错误；

D．H2、I2、HI分子个数比为1：

1：

2不一定达到平衡状态，与反应初始浓度及转化率有关，故D错误；

故选：

A。

【习题四】

（2018•浙江模拟）反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（　　）

A．容器内的温度不再变化

B．容器内的压强不再变化

C．相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等

D．容器内气体的浓度c（N2）：

c（H2）：

c（NH3）=1：

3：

2

【考点】化学平衡状态的判断．

【专题】化学平衡专题．

【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。

【解答】解：

A．绝热容器，温度不再改变，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故A正确；

B．该反应在恒压条件下进行，压强始终不变，不能根据压强判断平衡状态，故B错误；

C．相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等，表示的都是正反应，且不满足计量数关系，无法判断是否达到平衡状态，故C错误；

D．容器内气体的浓度c（N2）：

c（H2）：

c（NH3）=1：

3：

2，无法判断各组分的浓度是否不再变化，则无法判断平衡状态，故D错误；

故选：

A。

二、化学平衡常数

1、定义：

在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值时一个常数。

符号：

K

2、使用化学平衡常数K时应注意的问题：

（1）表达式中个物质的浓度是变化的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。

（2）K只与温度（T）有关，与反应物或生成物的浓度无关。

（3）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度是固定不变的，可以看做是“1”二不带入公式。

（4）稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。

3、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，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。

反之，则相反。

一般地，K>时，该反应就进行得基本完全了。

4、判断反应进行方向：

（Q：

浓度积）

Q

反应向正反应方向进行；

Q=K：

反应处于平衡状态；

Q>K：

反应向逆反应方向进行。

5、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

【习题五】

（2017春•梅河口市校级期末）下列有关化学平衡常数K的说法中，正确的是（　　）

A．K的大小与起始浓度有关

B．温度越高，K值越大

C．K值越大，反应正向进行的程度越大

D．K值越大，反应正向进行的程度越小

【考点】化学平衡常数的含义．

【专题】化学平衡专题．

【分析】平衡常数指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强无关，平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，以此解答该题．

【解答】解：

A．平衡常数是温度的函数，只与温度有关，对于同一个化学反应来说，在相同温度下，平衡常数为定值，故A错误；

B．温度升高，如平衡向正反应方向移动，则K值增大，如向逆反应方向移动，则K值减小，故B错误；

C．K值越大，说明平衡时生成物浓度越大，反应物浓度越小，则反应物的转化率越大，故C正确；

D．K值越大，反应物的转化率越大，则正向反应进行的程度越大，故D错误。

故选：

C。

【习题六】

（2015秋•曲沃县校级期末）将固体NH 4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：

①NH 4I（s）⇌NH 3（g）+HI（g），②2HI（g）⇌H 2（g）+I 2（g），当反应达到平衡时，测得c（H 2）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，则反应①的平衡常数为（　　）

A．42B．162C．202D．25

【考点】用化学平衡常数进行计算；化学平衡的计算．

【专题】化学平衡专题．

【分析】反应①的平衡常数k=c（NH3）•c（HI），NH4I分解生成的HI为平衡时HI与分解的HI之和，即为NH4I分解生成的NH3，由反应②可知分解的c（HI）为平衡时c（H2）的2倍，从而可知NH4I分解生成的NH3，代入反应①的平衡常数表达式K=c（NH3）•c（HI）计算即可．

【解答】解：

平衡时c（HI）=4mol•L-1，HI分解生成H2的浓度为0.5mol•L-1，

NH4I分解生成的HI的浓度为：

4mol•L-1+2×0.5mol•L-1=5mol•L-1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为：

c（NH3）=c（HI）5mol•L-1，

所以反应①的平衡常数为：

K=c（NH3）•c（HI）=5mol•L-1×4mol•L-1=20mol2•L-2，

故选：

C。

三、等效平衡

1、概念：

在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。

2、分类:

（1）恒温恒容条件下的等效平衡

（2）恒温恒压条件下的等效平衡

3、等效平衡的判断方法：

【习题七】

（2016秋•麒麟区校级期末）一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：

2A（g）+B（g）⇌3C（g），若反应开始时充入2mol A和2mol B，达平衡后A的体积分数为a%．其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是（　　）

A．2molC

B．2molA、2molB和1molHe（不参加反应）

C．1molB和1molC

D．2molA、3molB和3molC

【考点】等效平衡．

【专题】化学平衡专题．

【分析】反应2A（g）+B（g）⇌3C（g）中，气体的体积前后相同，在一定温度下，在恒容密闭容器中得到平衡状态，只要满足物质全部转化为A、B，且满足n（A）：

n（B）=1：

1，即可得到相同平衡状态，结合浓度对平衡移动的影响，只要加入的物质的量：

n（A）：

n（B）＞1：

1，平衡后A的体积分数大于a%．

【解答】解：

反应2A（g）+B（g）⇌3C（g）中，气体的体积前后相同，在一定温度下，在恒容密闭容器中得到平衡状态，只要满足物质全部转化为A、B，且满足n（A）：

n（B）=1：

1，就是等效平衡，结合浓度对平衡移动的影响，只要加入的物质的量：

n（A）：

n（B）＞1：

1，平衡后A的体积分数大于a%，

A.2molC相当于A和molB，二者的比值为2:

1，大于1:

1，则平衡后A的体积分数大于

a%，故A正确；

B.2molA、2molB和1molHe（不参加反应），n（A）：

n（B）=2：

2，等于1：

1，则平衡后A的体积分数等于a%，故B错误；

C.1molB和1molC，相当于molA和molB，n（A）：

n（B）=1：

2，小于1：

1，则平衡后A的体积分数小于a%，故C错误；

D.2molA、3molB和3molC，相当于4molA和4molB，二者的比值为4：

4，等于1：

1，则平衡后A的体积分数等于a%，故D错误，

故选：

A。

【习题八】

（2017秋•岳阳期末）有一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应，2A（g）+B（g）  3C（g）+D（g）达到平衡时，C的浓度为W mol•L-1，若维持容器体积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为W mol•L-1的是（　　）

A．1molA+0.5molBB．1molA+2molB

C．3molC+1molD+1molBD．3molC+1molD

【考点】等效平衡．

【专题】化学平衡专题．

【分析】恒温恒容下，不同途径达到平衡后，C的浓度仍为Wmol/L，说明与原平衡为等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足n（A）=2mol，n（B）=1mol即可，据此解答．

【解答】解：

A、开始加入1molA+0.5molB，相当于在加入2molA和1molB达平衡后，体积增大一倍，压强降低平衡向正反应方向移动，平衡时故C的浓度大于0.5amol/L，故A错误；

B、开始加入1molA、2molB，相当于在加入2molA和1molB达平衡后，移走1molA，平衡向逆反应方向移动，平衡时C的浓度小于Wmol/L，故B错误；

C、开始加入3molC、1molD、1molB，将3molC、1molD按化学计量数转化到左边可得2molA、1molB，故等效为开始加入2molA、2molB所到达的平衡，等效为在加入2molA和1molB达平衡后，再加入1molB，平衡向正反应进行，平衡时C的浓度大于Wmol/L，故C错误；

D、开始加入3molC、1molD，按化学计量数转化到左边可得2molA、1molB，与原平衡为等效平衡，故D正确；

故选：

D。

【素材积累】

1、不求与人相比，但求超越自己，要哭旧哭出激动的泪水，要笑旧笑出成长的性格。

倘若你想达成目标，便得摘心中描绘出目标达成后的景象；那么，梦想必会成真。

求人不如求己；贫穷志不移；吃得苦中苦；方为人上人；失意不灰心；得意莫忘形。

桂冠上的飘带，不是用天才纤维捻制而成的，而是用痛苦，磨难的丝缕纺织出来的。

你的脸是为了呈现上帝赐给人类最贵重的礼物——微笑，一定要成为你工作醉大的资产。

２、不求与人相比，但求超越自己，要哭旧哭出激动的泪水，要笑旧笑出成长的性格。

倘若你想达成目标，便得摘心中描绘出目标达成后的景象；那么，梦想必会成真。

求人不如求己；贫穷志不移；吃得苦中苦；方为人上人；失意不灰心；得意莫忘形。

桂冠上的飘带，不是用天才纤维捻制而成的，而是用痛苦，磨难的丝缕纺织出来的。

你的脸是为了呈现上帝赐给人类最贵重的礼物——微笑，一定要成为你工作醉大的资产。