人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三节 化学平衡课后复习题

这是一份人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三节 化学平衡课后复习题，共19页。试卷主要包含了可逆反应与不可逆反应，化学平衡状态，化学平衡移动，化学平衡常数与平衡转化率，化学反应进行的方向等内容，欢迎下载使用。
化学平衡
一、可逆反应与不可逆反应
定义:在相同条件下，既可以正向进行，又可以逆向进行的反应，称为可逆反应。
要点提示 可逆反应的前提是“在相同条件下”，如果条件不同，即使可以向逆方向进行，也不是可逆反应。如2H2+O22H2O；2H2O2H2↑+O2↑；因为反应条件不同，不属于可逆反应。
二、化学平衡状态
1.定义:在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。
要点提示
①化学平衡的研究对象：一定条件下的可逆反应。
②化学平衡的实质：v(正)=v(逆)≠0。
2.化学平衡状态的特征
①“逆”——研究对象为可逆反应；
②“等”——反应没有停止，是动态平衡；
③“动”——化学平衡是动态平衡，即处于化学平衡状态时，化学反应并没有停止，而是正、逆反应速率相等。
④“定”——由于达到化学平衡状态时的正、逆反应速率相等，所以，该状态下反应混合物中各组分的质量分数保持一定，不再改变。
⑤“变”——化学平衡是有条件的，即“定”是相对的、暂时的，而“动”则是绝对的。当改变某一个条件（如温度、压强、浓度）时，原有的化学平衡状态会被破坏。
3.达到平衡的标志：以mA(g)+nB(g)pC(g)为例
1.直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等：A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m ：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n ：p。
②各物质的百分含量保持不变。
2.间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+n≠p）
②各物质的浓度不随时间的改变而改变。
③各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
④各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。

3.对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，
可能的情况举例
是否能判断已达平衡
混合物体
系中各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的 物质的量分数一定
是
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
是
③各气体的体积或体积分数一定
是
④总体积、总压强、总物质的量一定
不一定
正、逆反应速率的关系
①单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A
是
②单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C
是
③v(A) ：v(B) ：v(C) ：v(D) = m ：n ：p ：q
不一定
压 强
①其他条件不变，m+n≠p+q时，总压强一定
是
②其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定
不一定
平均相对分子质量M
①当m+n≠p+q时，M一定
是
②当m+n=p+q时，M一定
不一定
温 度
其他条件一定时，体系温度一定
是
体系密度
其他条件一定时，密度一定
不一定
其 他
组成成分有颜色时，体系颜色不再变化
是

三、化学平衡移动
1.平衡移动
①.概念：如果外界条件的改变，影响了正逆化学反应的速率，并且使得二者不再相等，那么平衡就要移动。

②化学平衡移动的方向判断

2.影响化学平衡的外界因素
（1）浓度变化对化学平衡的影响规律
化学平衡
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
浓度变化
增大反应物浓度
减少反应物浓度
增大生成物浓度
减少生成物浓度
反应速率变化
V正先增大，V逆后增大
V正先减小，V逆后减小
V逆先增大，V正后增大
V逆先减小，V正后减小
平衡移动方向
正反应方向
逆反应方向
逆反应方向
正反应方向
V-t图像




规律总结
在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减少生成物浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减少反应物浓度，都可以是平衡向逆反应方向移动。

（2）温度变化对化学平衡的影响规律
化学平衡
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) △H>0
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) △HV逆′
V正、V逆同时减小，且V逆′>V正′
V正、V逆同时减小，且V正′>V逆′
V正、V逆同时增大，且V逆′>V正′
平衡移动的方向
正反应方向
逆反应方向
正反应方向
逆反应方向
V-t图像




规律总结
在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。

（3）压强变化对化学平衡移动的影响规律
化学平衡
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) a+b>c+d
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) a+bV逆′
V正、V逆同时减小，且V逆′>V正′
V正、V逆同时减小，且V正′>V逆′
V正、V逆同时增大，且V逆′>V正′
V正、V逆同时增大，且V正′=V逆′
V正、V逆同时减小，且V逆′=V正′
平衡移动方向
正反应方向
逆反应方向
正反应方向
逆反应方向
不移动
不移动







规律总结
在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气态物质分子数减小的反应方向移动；减小压强，平衡向气态物质分子数增加的反应方向移动；反应物与生成物的气体分子数相等时，改变压强平衡不移动。

（4）催化剂与化学平衡
同等程度改变化学反应速率，V′正= V′逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。
V正′= V逆′
V正
V逆
0
t1
t2
t3

3.勒夏特列原理
(1)原理：如果改变影响平衡的一个条件(如温度、压强或体积等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
(2)适用范围：已达平衡的体系(如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡等)。勒夏特列原理不适用于未达平衡的体系，如对于一个刚从反应物开始进行的气相可逆反应来说，增大压强，反应总是朝着正反应方向进行，由于未达平衡，也就无所谓平衡移动，因而不遵循勒夏特列原理。 (3)适用的条件：只限于改变影响平衡的一个条件。当有两个或两个以上的条件同时改变时，如果这些条件对平衡移动的方向是一致的，则可增强平衡移动。但如果这些条件对平衡移动的方向影响不一致，则需分析哪一个条件变化是影响平衡移动的决定因素。
(4)“减弱这种改变”是指：外界条件改变是平衡发生移动的结果，是减弱对这种条件的改变，而不是抵消这种改变。也就是说，外界因素对平衡体系的影响占主要方面。
4.等效平衡
(1)概念：在一定条件下（定温、定容或定温、定压），对同一可逆反应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。
(2)等效平衡的规律
解答等效平衡问题时，先看条件(恒温恒容或恒温恒压)，再看方程式反应前后气体分子数(相同或不同)，按“一边倒”转换比较。
①恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，要求极值等比。
②恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不同的可逆反应，要求极值等量。
③恒温恒压条件下，只要求极值等比。

四、化学平衡常数与平衡转化率
1.化学平衡常数
(1)定义：对于一定条件下的可逆反应，达到化学平衡时，生成物浓度的乘幂的乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数，化学平衡常数(浓度平衡常数)，用符号K表示。
(2)平衡常数K的表达式：
①对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
②当在一定温度下达到化学平衡时，该反应的平衡常数为：

要点提示 ①c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度；②当反应混合物中有固体或纯液体时，它们的浓度看作是一个常数，不写入平衡常数的表达式中，③平衡常数K的表达式与化学方程式的书写方式有关，例如：
N2+3H22NH3K1=½N2+3/2H2NH3　K2=
但K1、K2表示的含义是相同的。
(3)平衡常数K值的特征
①K值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关。即对于一个给定的反应，在一定温度下，不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何，也不论是否使用催化剂，达平衡时，平衡常数均相同。
②K值随温度的变化而变化。对于一个给定的可逆反应，温度不变时，K值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化)；温度不同时。K值不同。因此，在使用平衡常数K值时，必须指明反应温度。
(4)平衡表达式K值的意义：
①判断可逆反应进行的方向。将某一时刻的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积，与某一时刻的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值，叫做浓度商，用Q表示。即=Q
要点提示 当Q＝K时，体系达平衡状态；
当Q＜K时，反应自左向右(正反应方向)进行；
当Q＞K时，则反应自右向左(逆反应方向)进行。
②表示可逆反应进行的程度。K值越大，正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大，反应物的浓度小)，反应物的转化率越高；K值越小，正反应进行的程度越小，逆反应进行的程度越大，反应物的转化率越低。
2.平衡转化率
已知某个指定反应物的转化率为
×100%
五、化学反应进行的方向

一、自发过程与自发反应
1.自发过程与自发反应的比较

自发过程
自发反应
含义
在一定条件下，不需借助外力就能自发进行的过程
在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应
特征
具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行
举例
高山流水，自由落体，冰雪融化
钢铁生锈
应用
(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池
(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2
2.自发过程的规律
1．自发过程的逆方向，相同条件下不自发进行，即逆反应就是非自发。
2．体系趋向于从高能状态转变为低能状态。
3．体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
二、焓判据
1．概念：体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态(这时体系往往会对外做功或释放能量)，该判据又称能量判据。
2．应用：由焓判据知，放热过程(ΔHS(l)>S(s)。
2．熵变
(1)符号：ΔS (2)规律
3．熵判据
(1)大多数自发反应有向体系混乱度增大的方向进行的趋向，导致体系的熵增大。
(2)局限性
少数熵减小的反应，在一定条件下也可以自发进行，如－10 ℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程(但它是放热的)；2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔS＝－39.35 J/(mol·K)，该反应是熵减过程，但在高温时能自发进行。
四、复合判据
1．表达式：ΔG＝ΔH－TΔS。
2．规律
当ΔH0时，反应自发进行；
当ΔH>0，ΔS0，ΔS>0或ΔH”、“＝”或“