新课标高考化学总复习讲义第7章 第3节化学平衡的移动和化学反应的方向含答案解析Word格式文档下载.docx

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（2）增大　增大　正反应方向

（3）增大　正反应方向

（4）不变，不　（5）增大　不

2.对于反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g），向密闭容器中充入2molSO2和1molO2，一定温度下达到平衡，c（SO2）=amol/L，c（SO3）=bmol/L，若将容器缩小为原来的

，达到新平衡时，amol/Lc（SO2）2amol/L，c（SO3）2bmol/L。

（填“>

”“<

”或“=”）。

<

　<

　>

知识点二　化学反应进行的方向

1.自发过程

（1）含义:

在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。

（2）特点:

①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态（体系对外部做功或释放能量）；

②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性（无序体系更加稳定）。

2.熵

（1）熵是量度体系混乱度程度的物理量，符号为S。

（2）当物质由固体变为液体或气体时，体系的混乱度增大，即ΔS>

0，当物质由液体变为气体时，体系的混乱度增大，即ΔS>

0。

反之，ΔS<

3.化学反应的方向的判据

对于ΔH>

0，ΔS>

0的吸热反应，高温下反应可自发进行；

对于ΔH<

0，ΔS<

0的放热反应，低温下，反应可自发进行；

0的反应，任何温度均可自发进行；

0的反应，任何温度均不能自发。

3.下列说法是否正确?

（填“√”或“×

”）

（1）化学反应总是伴随着能量变化

（2）能够自发进行的反应不一定都是放热反应

（3）只有放热反应才能够自发进行

（4）能够自发进行的反应就一定能够发生并完成

（5）若一个反应的ΔH>

0，该反应一定不能自发进行

（6）同一物质:

固体→液体→气体变化是焓增和熵增的过程

（1）√　

（2）√　（3）×

　（4）×

　（5）√　（6）√

4.下列说法正确的是

A.ΔH<

0、ΔS>

0的反应在温度低时不能自发进行

B.NH4HCO3（s）=NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）　ΔH=+185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向

C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据

D.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向

B

解析:

ΔH<

0，则ΔG<

0，任何温度下反应都能自发进行，A错误，B正确；

用焓变和熵变判断反应的自发性，都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应用复合判据，C错误；

使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，D错误。

考点一[047]　化学平衡移动

考题引领

下列说法是否正确?

（用“√”或“×

1.（2012·

安徽高考）平衡时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正加快

2.（2010·

全国卷Ⅱ）工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气可提高SO2的转化率

3.对于N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）反应达到的平衡，在恒温恒容下通入Ne气体压强增大，而平衡不移动

4.（2014·

临沂模拟）化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大

1.×

　固体不影响反应速率

2.√　充入过量的O2，使平衡向右移动，促进SO2的转化

3.√　4.√

一、化学平衡移动的分析思路

二、平衡移动的几种特殊情况

1.当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或纯液体的量，对平衡无影响。

2.反应实例2NO2N2O4

条件变化

平衡移动

NO2%

α（NO2）

恒温恒容，充入NO2

正移

减小

增大

恒温恒容，充入N2O4

逆移

三、“无关气体”对化学平衡的影响

1.恒温、恒容条件

原平衡体系

体系总压强增大→体系中各反应成分的浓度不变→平衡不移动。

2.恒温、恒压条件:

容器容积增大

体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压）→

3.同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的改变。

如恒温恒容条件下，N2+3H22NH3达到平衡时，n（N2）:

n（H2）:

n（NH3）=1:

2:

3，若再向该容器充入1molN2、2molH2和3molNH3时平衡向正方向移动。

四、勒夏特列原理的理解

1.原理的适用范围是只有一个条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多个条件同时发生变化时，情况比较复杂。

2.这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。

如原平衡体系的压强为p，若其他条件不变，将体系压强增大到2p，平衡将向气体体积减小的方向移动，达到新平衡时的体系压强将介于p～2p之间。

——————[1个示范例]——————

　（2014·

南京市模拟）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气，反应为C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）　ΔH=+131.5kJ·

mol-1

（1）下列措施中，能提高碳的转化率的是（填字母序号）。

a.容器的容积不变，增加水蒸气的物质的量B.缩小容器的容积，增大压强

C.扩大容器的容积，减小压强D.其他条件不变，升高温度　e.压强不变，充入He气　f.及时将水煤气从容器中移走　g.加入催化剂　h.采取措施使化学平衡常数K增大

（2）当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是（填字母序号）。

a.CO的质量分数一定增加B.CO的产量一定增加

c.反应物的转化率一定增大D.反应物的浓度一定降低　e.生成CO的速率一定大于生成H2O的速率　f.正反应速率一定增大　g.逆反应速率一定减小　h.可以增加碳的质量，使平衡向正反应方向移动　i.c（H2O）/c（CO）的值一定减小　j.化学平衡常数K一定增大

（1）依据转化率α=

×

100%，a、c、d、f均能使平衡右移，碳起始的物质的量不变，碳转化的物质的量增大，符合；

b平衡向左移动，使碳转化的物质的量减小，不符合；

e相当于减压，使平衡右移，碳转化的物质的量增大，符合；

g平衡不移动，不符合，h化学平衡常数K只随温度变化，所以采取的措施一定是升高温度，符合。

（2）加入水蒸气平衡右移，水的转化率降低、水蒸气浓度增大，化学平衡常数不变，所以c、d、j均错，CO质量分数=

，减小CO的浓度，平衡右移，CO的质量、气体的总质量均减小，但CO的质量减小的多，所以a错误；

加入水蒸气平衡右移，c（H2O）、c（CO）均增大，但c（H2O）增大的多，i错误；

平衡右移生成物的产量一定增大，b正确；

平衡向正反应方向移动，所以v（正）>

v（逆），e正确，由减压，平衡向正反应方向移动，正逆反应速率均降低，f错误；

由升高温度可知g错误；

碳是固体，可知h错误。

（1）a、c、d、e、f、h　

（2）b、e

——————[2个预测练]——————

考向预测1　判断平衡移动的方向

上海高考节选）工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下:

3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）

Si3N4（s）+12HCl

（g）　ΔH=QkJ·

mol-1（Q<

0）

完成下列填空:

（1）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是。

a.其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小

b.其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小

c.其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动

d.其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动

（2）若平衡时H2和HCl的物质的量之比

为

，保持其他条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比

”、“=”或“<

”）。

（1）因反应为放热反应，故反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，b正确；

温度不变，加压或改变反应物的浓度等平衡常数不变，a错误；

其他条件不变，增加固体Si3N4平衡不移动，c错误；

其他条件不变，增大HCl的物质的量，平衡向消耗HCl的逆反应方向移动，d正确。

（2）降低温度，化学平衡向放热反应方向移动，即正向移动，n（H2）减小，n（HCl）增大，故

减小。

（1）bd　

（2）<

考向预测2　勒夏特列原理的含义

2.下列措施或操作不能用勒夏特列原理解释的是

A.工业合成氨加入高效催化剂提高经济效益

B.工业合成SO3:

2SO2+O2

2SO3时增大O2的浓度

C.对于2NO2（g）N2O4（g）反应，压缩体积提高NO2的转化率

D.对于2SO2（g）+O2（g）2SO3　ΔH<

0，升高温度，SO2的转化率减小

加催化剂，只改变反应速率不改变平衡状态。

A

考点二[048]　化学平衡的综合图象分析

1.（2011·

安徽高考）对于ΔH<

0的反应，v正与T的关系图为

2.由图

可知T2>

T1

3.

对该图示，若T1>

T2，则该反应的ΔH>

　温度升高，v正、v逆均增大

2.√　3.√

一、常见平衡图象的类型

1.含量时间温度（压强）图:

常见形式有如下几种。

（C%指产物的质量分数；

B%指某反应物的质量分数）

（T2>

T1，正反应为吸热反应）

（p1>

p2，正反应为气体体积减小的反应）

2.恒压（温）线:

该类图的纵坐标为物质的平衡浓度（c）或反应物的转化率（α），横坐标为温度（T）或压强（p），常见类型有

3.其他

（1）如右图，对于化学反应mA（g）+nB（g）qC（g）+pD（g），M点前，表示从反应物开始，则v（正）>

v（逆）；

M点为刚好达到平衡点。

M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增加，平衡左移，ΔH<

（2）如右图，对于化学反应mA（g）+nB（g）qC（g）+pD（g），l线上所有的点都是平衡点。

在上方（E点），A%大于此压强时平衡体系中的A%，所以，E点v（正）>

在下方（F点），A%小于此压强时平衡体系中的A%，则v（正）<

v（逆）。

（3）如下图，对于aA（g）+bB（g）

cC（g）反应，n（A）、n（B）是A、B的物质的量，交点n（A）:

n（B）=a:

b。

二、分析图象的4种方法策略

1.看图像:

一看轴，即纵、横坐标的意义；

二看点:

即起点、拐点、交点、终点；

三看线，即线的走向和变化趋势；

四看辅助线，即等温线、等压线、平衡线等；

五看量的变化，如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。

2.依据图像信息，利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征:

吸热还是放热，气体的化学计量数增大、减小还是不变，有无固体或纯液体参加或生成等。

3.先拐先平:

在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。

4.定一议二:

勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有三个变量，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。

　（2013·

安徽高考）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:

MgSO4（s）+CO（g）MgO（s）+CO2（g）+SO2（g）　ΔH>

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是

选项

x

y

容器内混合气体的密度

CO的物质的量

CO2与CO的物质的量之比

C

SO2的浓度

平衡常数K

D

MgSO4的质量（忽略体积）

CO的转化率

通过题给条件，判断平衡移动的方向，分析平衡移动后各量的变化规律，再结合图像进行判断。

，考向预测1　根据图像确定反应特点

3.一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是

A.CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（s）+H2O（g）　ΔH<

B.CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）　ΔH>

C.CH3CH2OH（g）CH2=CH2（g）+H2O（g）　ΔH>

D.2C6H5CH2CH3（g）+O2（g）2C6H5CH=CH2（g）+2H2O（g）　ΔH<

观察图象可知，达到平衡用的时间短反应速率快，T2>

T1、p1>

p2。

升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，正反应放热，ΔH<

0；

增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A选项中反应符合要求。

A.该反应的正反应是吸热反应，当升高温度时，平衡向正反应方向移动，生成气体的质量增加，由于容器的容积不变，所以容器内混合气体的密度增大，A项正确。

B.方法一:

增大CO的物质的量，平衡向正反应方向移动，生成CO2的量虽然增多，但平衡时CO增加的量要比CO2增加的量要多，所以CO2与CO的物质的量之比减小。

方法二:

因为容器的容积不变，增加CO的物质的量，相当于增加了CO的浓度，由于反应物中只有CO为气体，根据“等效平衡”原理，增加CO的物质的量的过程可以看作是增大压强的过程，即平衡向逆反应方向移动，所以CO2与CO的物质的量之比应该减小。

C.增加SO2的浓度，虽然平衡向逆反应方向移动，但由于温度没有改变，所以平衡常数K不变。

D.MgSO4是固体，虽然它的质量增加了，但平衡并不发生移动，所以CO的转化率不会因为MgSO4质量的增加而增大。

考向预测2　综合图像考查

马鞍山模拟）有一反应:

2A+B2C，其中A、B、C均为气体，如图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c三点，则下列描述正确的是

A.该反应是放热反应

B.b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化

C.T1温度下若由a点达到平衡，可以采取增大压强的方法

D.c点v（正）<

v（逆）

由于温度升高，B的转化率增大，说明平衡正向移动，推知该反应是吸热反应，A错。

在T1温度下，由a点达到平衡时，B的转化率不断减小，若采取加压措施，结合化学方程式可知B的转化率会不断增大，故C错。

在T2温度下，c点会达到平衡状态，此过程中B的转化率不断增大，说明该过程v（正）>

v（逆），D错。

平衡转化率的变化分析方法

1.当改变温度或压强时平衡向正反应方向移动，平衡转化率一定增大。

2.当两种或两种以上的可逆反应，增加一种反应物的浓度，平衡向正向移动，其他反应物的转化率增大而本身转化率降低。

3.当只改变生成物的浓度，平衡向正向移动，平衡转化率一定增大。

4.对于aA（g）bB（g）+cC（g）反应，加入一定的A建立平衡体系

（1）如果在恒温恒容下再加入A物质，达到新平衡时A的转化率有下列三种情况

①a=b+c，A的转化率不变

②a>

b+c，A的转化率增大

③a<

b+c，A的转化率减小

（2）如果在恒温恒压下再加入A物质，达到新平衡时A的转化率不变。

5.对于aA（g）+bB（g）cC（g）反应，加入amolA和bmolB建立平衡体系。

如在恒温恒容下按n（A）:

b的量加入A、B，A、B转化率有下列三种情况　①a+b=c，A、B转化率不变　②a+b>

c，A、B转化率增大　③a+b<

c，A、B转化率减小。

6.如果某一反应达到平衡，在恒温恒容下再按原平衡各组分的物质的比加入各组分，反应物的转化率变化按增大压强分析。

　在恒温恒容条件下，将2molSO2和1molO2充入密闭容器中，发生反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）　ΔH<

0，充分反应达到平衡，改变下列条件达到平衡时SO2的转化率如何改变?

（增大或减小或不变）

（1）在相同条件下，再充入1molO2气体。

（2）在相同条件下，再充入1molSO2和0.5molO2。

（3）升高温度。

（4）在相同条件，充入He气。

（1）增大　

（2）增大　（3）减小　（4）不变

（1）再充入1molO2，平衡右移，SO2转化率增大。

（2）再充入1molSO2和0.5molO2。

加入的量比没有改变，平衡时压强增大，正反应方向程度大，SO2的转化率增大。

（3）升温，平衡向吸热方向移动即逆向移动，SO2的转化率减小。

（4）恒温恒容充入惰气He，平衡不移动，SO2的转化率不变。

1.（选修4P32T6改编）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:

xA（g）+yB（g）

zC（g）。

平衡时测得A的浓度为0.50mol·

L-1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol·

L-1。

下列有关判断正确的是

A.x+y<

zB.平衡向正反应方向移动

C.B的转化率增大D.C的体积分数下降

假设平衡不移动，容积扩大到原来的2倍，c（A）=

=0.25mol/L<

0.30mol/L，由此可知，平衡向逆向移动，逆向是气体体积增大的方向，即x+y>

z。

2.（选修4P32T8）2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应:

PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g）。

达平衡时，PCl5为0.40mol，如果此时移走1.0molPCl3和0.50molCl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是

A.0.40molB.0.20molC.小于0.20molD.大于0.20mol，小于0.40mol

如果移走1.0molPCl3和0.5molCl2，再达平衡时压强比原平衡小，化学平衡向逆反应方向移动。

3.（2014·

山东省济宁市高三上学期期末考试）在一定容器密闭容器中通入A、B两种气体，一定条件下发生如下反应:

2A（g）+B（g）

2C（g）　ΔH<

0，达到平衡后，只改变一个条件（x），下列量（y）的变化一定符合图中曲线的是

再加入A

B的转化率

加入催化剂

A的体积分数

充入氦气

A的转化率

C的体积分数

催化剂不能影响化学平衡，B项不正确；

充入氦气，不能影响平衡，A的转化率不变，C项不正确；

该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，C的转化率降低，D项不正确。

4.（2013·

全国高考）反应X（g）+Y（g）

2Z（g）　ΔH<

0，达到平衡时，下列说法正确的是

A.减小容器体积，平衡向右移动

B.加入催化剂，Z的产率增大

C.增大c（X），X的转化率增大

D.降低温度，Y的转化率增大

根据该反应的特点结合平衡移动原理逐项分析。

A.该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，平衡不受压强影响，减小容器体积，平衡不移动。

B.催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率。

C.增大c（X），平衡正向移动，Y的转化率增大，X本身的转化率反而减小。

D.该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大。

5.（高考组合题）下列说法正确的是。

A.（2012·

江苏高考）CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<

B.（2011·

江苏高考）一定温度下，反应MgCl2（l）

Mg（l）+Cl2（g）的ΔH>

C.（2011·

北京高考）升高温度可缩短ΔH<

0的可逆反应达平衡的时间并能提高平衡转化率

D.（2013·

重庆高考）反应E（g）+F（s）2G（g）的ΔS>

E.（2010·

天津高考）ΔH<

0的可逆反应，升高温度，平衡常数K正减小，K逆增大

F.（2010·

江苏高考）常温下，反应C（s）+CO2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>

BDEF

A项，CaCO3的分解是吸热反应，ΔH>

0，反应是否能够自发进行取决于ΔH-TΔS的正负，错误；

B项，镁在氯气中燃烧是放热反应，反之则为吸热反应，正确；

C项，ΔH<

0为放热反应，升温平衡逆向移动，降低平衡转化率，错误；

D项，固体生成气体，ΔS>

0，正确；

E项，ΔH<

0的反应，正反应为放热反应，正确；

F项，应依据ΔH—TΔS来判断反应能否自发进行。

由方程式知ΔS>

0，则ΔH>

0，正确。

6.现代工业将煤炭气化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的广泛用途。

CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）　ΔH1。

现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1molCO和2molH2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如图1和图2。

（1）该反应的ΔH10（填“<

”、“>

”或“=”，下同），K1K2。

（2）将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态，可采取的措施有。

（1）<

（2）升温或减压

（1）从图1看，温度升高，CH3OH的物质的量减小，平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，ΔH1<

温度越高，K值越小，K1>

K2。

（2）容器c中温度比容器d中温度低，则平衡时容器c中甲醇的体积分数比容器d中甲醇的体积分数大，使容器c的平衡逆向移动可以转变到容器d中的平衡状态，升温或减压都可以实现。