苏教版高考化学一轮复习专题7化学反应速率与化学平衡第22讲化学平衡的移动学案

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第22讲　化学平衡的移动
【课标要求】　1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。

考点1　可逆反应与化学平衡建立

授课提示：对应学生用书第152页


1．可逆反应
(1)概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)特点：
①相同条件下，正、逆反应同时进行；
②任何时刻，反应物、生成物必定共存；
③任意组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示方法：在化学方程式中必须用⇌表示。
2．化学平衡状态
(1)概念
一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。
(2)化学平衡的建立

　从正反应开始建立　从逆反应开始建立
(3)平衡特征
化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即：
①逆：研究的对象是可逆反应。
②等：化学平衡的实质是正反应速率＝逆反应速率。
③动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。
④定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。
⑤变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。

　(1)二次电池的充、放电为可逆反应。(　　)
(2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆。(　　)
(3)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态。(　　)
(4)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×

1．向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，充分反应后生成SO3的物质的量____ 2 mol(填“”或“＝”，下同)，SO2的物质的量____ 0 mol，转化率____100%，反应放出的热量____Q kJ。
答案：　丁＝丙
D．丁>丙>乙>甲
答案：A
2．(双选)一定温度下，在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)＋CO(g)⇌CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是(　　)

该反应的正反应吸热
B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的小
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
解析：对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但Ⅲ温度高，平衡时c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误；Ⅱ相对于Ⅰ成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所以Ⅱ中转化率高，B正确；不考虑温度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍，C错误；对比Ⅰ和Ⅲ，若温度相同，两者建立等效平衡，两容器中速率相等，但Ⅲ温度高，速率更快，D正确。
答案：BD
3．有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。
(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量________(从下列各项中选择，只填字母，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量________。
A．小于m mol
B．等于m mol
C．在m～2m mol之间
D．等于2m mol
E．大于2m mol
(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入________mol N2和________mol H2。
解析：(1)由于甲容器定容，而乙容器定压，它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应该为甲的两倍，生成的NH3的物质的量应该等于2m mol。当甲、乙两容器的容积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH3的物质的量大于2m mol。(2)乙的容积为甲的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应该投入N2为(1－0.5)mol＝0.5 mol，H2为(1.5－1.5)mol＝0 mol。
答案：(1)D　E　(2)0.5　0

1．(2020·高考全国卷Ⅲ节选)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：
(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在体系压强为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。

图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是____________、______________。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
(3)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当__________________________________________________________________。
解析：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4，该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡右移，则n(C2H4)变大。
(2)由平衡图像知，390 K时四种组分的物质的量分数之比满足1∶3的是c曲线和a曲线，物质的量分数之比满足1∶4的是d曲线和b曲线，结合反应方程式2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)和原始投料n(CO2)∶n(H2)＝1∶3可得，曲线c表示CO2，曲线a表示H2，曲线d表示C2H4，曲线b表示H2O；由图像的变化趋势可知，升高温度，曲线a、c增大，曲线b、d减小，说明平衡左移，所以正反应放热，ΔH