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1、2011 届高考化学专题 28：化学平衡考点解析复习人教版 1 / 11 2011 届高考化学考点解析复习专题28：化学平衡 1复习重点 1.建立化学平衡的观点. 2.理解化学平衡的特征. 3.常识性介绍化学平衡常数. 2难点聚焦 在化学研究和化工生产中, 只考虑化学反应的速率是不够的. 例如 : 322 2NH3HN 高温高压 催化剂 这是一个可逆反应！ （正反应的生成物，是逆反应的反应物。） 特点：（二同）同一条件下；同时进行。 显然，可逆反应不能进行到底。（即：反应物不能全部转化为生成物。） 因此，对任一可逆反应来说，都有一个化学反应进行的程度 问题。 这就牵涉到化学平衡。 化学平衡主要
2、是研究可逆反应规律的。 如：可逆反应进行的程度，以及各种条件对反应进行的程度的影响等。 （一）化学平衡的建立： 当我们把蔗糖不断的溶入水中，直至蔗糖不能继续溶解。 此时，所得溶液为蔗糖的饱和溶液。 在此溶液中 , 继续加入蔗糖,蔗糖不再减少.( 温度等其它条件不变时.) 蔗糖真的不能继续溶解了吗？ 我们做一个小实验：用一块中间有凹痕的蔗糖，放入蔗糖的饱和溶液中。过一段时间，我们会看到，凹痕 不见了。取出蔗糖，小心称量，质量未变！ 这是怎 么回事呢？ 原来，在蔗糖的饱和溶液中，蔗糖并非不再溶解，而是蔗糖溶解的同时，已溶解的蔗糖分子又回到晶体表 面。而且，溶解的速率和结晶的速率相同。 所以，在蔗糖
3、的饱和溶液中，加入蔗糖晶体。晶体的质量不会减少，但凹痕却不见了。 这种状态，叫溶解结晶平衡状态。简称：溶解平衡状态。 显然， 溶解平衡状态是动态平衡状态。 2011 届高考化学专题 28：化学平衡考点解析复习人教版 2 / 11 可逆反应的情形又是怎样呢？ 实验证明 : 在一氧化碳和水蒸汽的反应中: 0.0050.0050.0050.005 0010.00.01 HCOOHCO 22 800 2 衡： 始： 催化剂 如果温度不变, 反应无论进行多长时间, 容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化. 正反应 , 逆反应都在继续进行! 只是 : 正反应速率 =逆反应速率 这种状态 , 称化学平
4、衡状态.简称 : 化学平衡 . 化学平衡是动态平衡. 当可逆反应达到平衡状态时, 正反应和逆反应都仍在继续进行. 只是由于在同一瞬间,正反应生成的CO2和 H2, 的分子数 , 和逆反应所消耗的CO2和 H2, 的分子数相等 ! 即: 正反应速率 =逆反应速率 反应混合物中, 各组份的浓度 不变 ! 化学平衡 : 化学平衡状态, 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, 反应混合物中各组分的浓 度保持不变的状态. （二）化学平衡常数： HCOOHCO 22 800 2 催化剂 参见表 2- 1 分析数据可知: 1.在一定温度下 , 可逆反应无论从正反应开始, 还是从逆反应开始
5、, 最后 都能达到化学平衡. 2.达到化学平衡后, 反应物的浓度之积, 比上生成物的浓度之积, 是一个常数 .-化学平衡常数. 注意 : 1. 对同一个化学反应来说, 温度不变 , 化学平衡常数不变!( 但不一定是1) 2. 化学计量数为浓度的指数 . 3.K 值越大 , 反应进行的程度越大. 反应物的转化率也越大. 反之亦然 . 2011 届高考化学专题 28：化学平衡考点解析复习人教版 3 / 11 3例题精讲 例 1： H2(g)+ I2(g) 2HI(g) 已经达到平衡状态的标志。 c(H2)=c(I 2)=c(HI)时 c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时 c(H2) 、
6、c(I 2) 、 c(HI) 不再随时间而改变 单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI 单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2 反应速率v(H2)=v(I2)= 2 1 v(HI) 一个 H-H 键断裂的同时有两个H-I 键断裂 温度和体积一定时，容器内压强不再变化 温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 解析 浓度相等，不能说明已达到平衡状态； 浓度之比与平衡状态无必然联系； 浓度不变，说明已达平衡。注意不要把浓度不变与、两种情况混淆； “生成nmolH2”指逆反应，“生成 2nm
7、olHI ”指正反应，且v正=v逆，正确； “生成nmolH2” 、 “生成 nmolI2”都指逆反应，不能判断； 无论是v正、v逆，用不同物质表示时，一定和化学计量数成正比，与是否达到平衡状态无关。 从微观角度表示v正=v逆，正确； 由于 (g) = 0，压强始终不改变；颜色不变，说明I2(g) 浓度不变，可以判断； 由于 (g) = 0，体积始终不变，且反应混合物总质量始终不变，密度不变，不能判断是否达到平 衡。 反应前后气体的物质的量、质量均不变，所以平均分子量始终不变，不一定达到平衡状态。解答： 点评 此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况，有助于加深对平衡特点的理
8、 解。 2011 届高考化学专题 28：化学平衡考点解析复习人教版 4 / 11 变式 若反应为： 2NO2（ g）2N2O4（ g）呢？ 方法提示 1 判断是否达到平衡状态式可抓住以下标志： 逆正 vv 直接标志各组分的m 、 n 不变（单一量） 通过浓度（或百分含量）：各组分的浓度（或百分含量）不变 通过总量：对n(g) 0 的反应， n总( 或恒温恒压下的V总，恒温恒容下的P总) 不 变； 间接标志通过复合量： _ M ( m n ) 、( V m ) ，需具体分析关系式中上下两项的变化。 其它：如平衡体系颜色等（实际上是有色物质浓度） 例 2 把 6molA 气体和 5molB 气体混
9、合放入4L 密闭容器中，在一定条件下发生反应： 3A（气） +B（气） 2C（气） +xD（气）经 min5 达到平衡，此时生成C 为 mol2 ，测定D 的平均 反应速率为0.1mol/L ?min，下列说法中错误的是（） A.x = 2 B. B的转化率为20% C. 平衡时 A的浓度为0.8mol/L D. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85% 解析 本题是一道有关化学平衡的基础计算题，解题的关键是弄清各量的含义。 因 tVDvDn)()( min54min)(1. 0 1 LLmol )(:)(,2DnCnmol molmol 2:21:1 ，所以 2x 。 3A（气） +B（气）
10、2C（气） +2D（气） 2011 届高考化学专题 28：化学平衡考点解析复习人教版 5 / 11 起始量（ mol） 6 5 0 0 变化量（ mol） 3 1 2 2 平衡量（ mol） 3 4 2 2 B的 转 化 率 为 ： %20%100 5 1 %100 的总量起始时 反应的 B B 平 衡 时A的 浓 度 ： 1 75.0 4 3 Lmol L molA 容器的体积 的物质的量平衡量 1 )56( )2243( mol mol n n p p 始 平 始 平 ，所以 始平 pp 答案 C、D 例 3 一定条件下，可逆反应A2（g） + B 2(g) 2 C(g)达到平衡时，各物质
11、的平衡浓度为： c（A2）= 0.5mol/L；c（B2）= 0.1mol/L； c （C）= 1.6mol/L。若用 a、b、c 分别表示A2、 B2、 C的初始 浓度（ mol/L ）, 则： （1） a、b 应满足的关系是； （2） a 的取值范围是。 解析 (1)设转化过程中，A2（g）转化浓度为xmol/L ，则 B2（g）转化浓度也为xmol/L 。平衡浓度： a x = 0.5 bx = 0.1 则有： a = b +0.4 （ 2）考虑两种极端情况：A2、B2为起始物质；A2、C为起始物质。 A2（ g） + B2(g) 2 C(g) 物质的平衡浓度（mol/L ） 0.5 0
12、.1 1.6 A2、B2为起始物质 0.5+0.8 0.1+0.8 0 A2、C为起始物质 0.5-0.1 0 1.6+0.2 故 a 的取值范围为0.4 b 1.3 。 答案 （1）a = b +0.4 (2) 0.4 b 1.3 点评 本题重点考查可逆反应的特点，由此可得B2的取值范围为：0b 0.9,C 的取值范围为： 00既吸热反应） 。升高温度时c(B)/c(C)的比值，混合气体的密度； 降温时，混合气体的平均式量；加入催化剂，气体的总物质的量；充入 C，则 A、B 的物质的量。 19恒温下，将a mol N2与 b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：
13、N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g) （1）某时刻t 时， nt (N2) = 13mol，nt (NH3) = 6mol，计算 a 的值。 （2）若已知反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L( 标况下 )，其中 NH3的含量 ( 体积分数 ) 为 25% 。 计算平衡时NH3的物质的量。 （ 3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比( 写出最简整数比，下同) ， n( 始 ) n( 平 ) = 。 （4）原混合气体中，ab = 。 （5）达到平衡时，N2和 H2的转化率之比， (N2) (H2)= 。 （6）平衡混合气体中，n(N2) n(H2) n(NH3) = 。 参
14、考答案 一、选择题 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案C B D B C C C C B D 题号11 12 13 14 15 答案A A B D A 二、填空题： 16. I. 制化肥、制硝酸 II. III.（1）排尽空气，避免爆炸，保证安全。（2）锌粒与酸脱离尽量 增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 N2 H2（3）铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速 2011 届高考化学专题 28：化学平衡考点解析复习人教版 11 / 11 率 N2+3H2 铁触媒 3 2NH17. a； c； b。 三、计算题： 18. 减小， 不变；减小 ； 不变；增加。 19. a=16 n平(NH3) =8mol 5 4 23 1 2 3 3 2
