2022年高考化學一輪復習 專題8.2 化學反應的方向和限度講案（含解析）

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1、2022年高考化學一輪復習 專題8.2 化學反應的方向和限度講案（含解析） 復習目標： 1、 了解可逆反應的定義。 2、 理解化學平衡的定義。 3、 理解影響化學平衡的因素。 基礎知識回顧： 一、化學平衡狀態(tài)的建立 1、可逆反應：在相同條件下同時向正、反兩個方向進行的反應稱為可逆反應。在可逆反應中使用“”。 2、化學平衡狀態(tài) （1）概念：在一定條件下可逆反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。 （2）特征： ①逆：化學平衡研究的對象是可逆反應。 ②等：V（正）==V（逆）≠0 ③動：

2、化學平衡是動態(tài)平衡。雖然V（正）==V（逆），但正、 逆反應仍在進行。 ④定：反應物和生成物的濃度保持一定。 ⑤變：外界條件改變，平衡也隨之改變。 3、化學平衡狀態(tài)的判斷（標志） （1）本質標志 v(正)＝v(逆)≠0。對于某一可逆反應來說，正反應消耗掉某反應物的速率等于逆反應生成該反應物的速率。 （2）等價標志 ①全是氣體參加的體積可變反應，體系的壓強不隨時間而變化。例如：N2＋3H22NH3。 ②體系中各組分的物質的量濃度或體積分數、物質的量分數保持不變。 ③全是氣體參加的體積可變反應，體系的平均相對分子質量不隨時間變化。例如： 2SO2(g)＋O2(g) 2S

3、O3(g)。 ④對同一物質而言，斷裂化學鍵的物質的量與形成化學鍵的物質的量相等。 ⑤對于有顏色物質參加或生成的可逆反應，體系的顏色不再隨時間而變化， 如2NO2(g) N2O4(g)。 ⑥體系中某反應物的轉化率或某生成物的產率達到最大值且不再隨時間而變化。 【典型例題1】一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應2X(g) Y(g)＋Z(s)，以下不能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是 (　　) A．混合氣體的密度不再變化 B．反應容器中Y的質量分數不變 C．X的分解速率與Y的消耗速率相等 D．單位時間內生成1 mol Y的同時生成2 mol X 【遷

4、移訓練2】【山東省濰坊市xx屆高三上學期期末】一定條件下反應2AB(g)A2(g)＋B2(g)達到平衡 狀態(tài)的標志是 A．單位時間內生成nmolA2，同時消耗2n molAB B．容器內三種氣體AB、A2、B2共存 C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率 D．容器中各組分的體積分數不隨時間變化 二、化學平衡移動 1、概念 達到平衡狀態(tài)的反應在條件改變后，平衡狀態(tài) 被破壞的過程。 2、過程 3、平衡移動方向與反應速率的關系 （1）v正> v逆,平衡向正反應方向移動。 （2）v正= v逆，平衡不移動。 （3）v正< v逆,平衡向逆反應方向移動。 4、平

5、衡移動會伴隨著哪些變化 （1）反應速率的變化(引起平衡移動的本質，但速率變化也可能平衡不移動)，主要看v正與v逆是否相 等，如果v正≠v逆，則平衡必然要發(fā)生移動，如v正、v逆同時改變相同倍數，則平衡不移動。 （2）濃度的變化，平衡移動會使?jié)舛茸兓?，但是濃度的變化不一定使平衡移動? （3）各組分百分含量的變化。 （4）平均相對分子質量的變化。 （5）顏色的變化(顏色變化，平衡不一定發(fā)生移動)。 （6）混合氣體密度的變化。 （7）轉化率的變化。 （8）溫度變化 5、影響因素 影響化學平衡的因素 若其他條件不變，改變下列條件對化學平衡的影響如下： 條件的改變(其他條件不

6、變) 化學平衡的移動 濃度 增大反應物濃度或減小生成物濃度 向正反應方向移動 減小反應物濃度或增大生成物濃度 向逆反應方向移動 壓強(對有氣體存在的反應) 反應前后氣體分子數改變 增大壓強 向氣體體積減小的方向移動 減小壓強 向氣體體積增大的方向移動 反應前后氣體分子數不變 改變壓強 平衡不移動 溫度 升高溫度 向吸熱反應方向移動 降低溫度 向放熱反應方向移動 催化劑 使用催化劑 平衡不移動 【典型例題2】COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，當反應達到平衡時，下列措施：①升溫　②恒容通入 惰性氣體?、墼黾覥O濃度　④減壓　

7、⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w，能提高COCl2轉化率的是 (　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 【遷移訓練2】【貴州省六盤水市六校xx屆上學期期末聯合統(tǒng)考】一定條件下,通過下列反應可實現燃煤 煙氣中硫的回收：SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l)　ΔH<0若反應在恒容的密閉容器中進行,下列有關說法正 確的是 (　????) A．平衡前,隨著反應的進行,容器內壓強始終不變 B．平衡時,其他條件不變,分離出硫,正反應速率加快 C．平衡時,其他條件不變,升高溫度可提高SO2的轉化率 D．其他條件不變,使用

8、不同催化劑,該反應的平衡常數不變 應速率，但該反應的平衡常數不變。正確。 考點：考查外界條件對化學平衡的影響的知識。 三、勒夏特列原理 平衡移動原理應用 1、勒夏特列原理 （1）內容 如果改變影響平衡的條件之一（如 溫度、濃度或壓強）,平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。 （2）適用 ①該原理適用于化學平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等動態(tài)平衡。 ②這種減弱并不能消除外界條件的變化。 【指點迷津】 應用勒夏特列原理時要注意不能走入誤區(qū)： （1）是否真的改變了影響化學平衡的條件。例如： A．改變化學平衡體系中固體或純液體的物質的量時，

9、并未改變影響化學平衡的條件； B．即使有氣體存在的化學平衡體系，恒溫、恒容下充入惰性氣體，也未改變影響化學平衡的條件。 （2）可逆反應是否存在能夠減弱某項條件改變的反應方向，例如對mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), m+n=p+q型的可逆反應，它無氣體體積擴大或縮小的反應方向，即使是改變壓強，化學平衡也不移動。 2、平衡移動的應用 ①判狀態(tài)：由壓強的改變，根據平衡移動的方向，可以判斷反應物或生成物的狀態(tài)。 ②判系數：由壓強的改變，根據平衡移動的方向，可以判斷方程式中某氣體物質的計量數或反應物和生成物之間的計量數的大小關系。 ③判ΔH：由溫度的改變，根據化學平衡移動的

10、方向，可以判斷正反應或逆反應是吸熱反應或放熱反應。 ④判轉化率：根據條件改變對化學平衡的影響,可以判斷達到新平衡時某反應物轉化率的提高或降低以及平衡體系中某組分百分含量的變化。 ⑤調控反應：根據影響化學反應速率和平衡的條件以及化學平衡移動原理，可調控工業(yè)反應使之效益最大化。 【典型例題3】【福建省南僑中學、永春三中、永春僑中、荷山中學、南安三中xx屆高中畢業(yè)班期末摸底 統(tǒng)一考試化學試卷 】下列變化不能用勒夏特列原理解釋的是 A．新制氯水久置后，顏色變淺 B．H2、I2、HI混合氣體加壓后，顏色變深 C．合成氨時將氨液化分離，可提高原料的利用率 D．向H2S水溶液中加入NaOH，

11、有利于S2-增多 【遷移訓練3】【xx·四川理綜，13】在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應mX(g) nY(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。反應達到平衡時，Y的物質的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示： c(Y)/mol·L－1 溫度/℃ 氣體體積/L 1 2 4 100 1.00 0.75 0.53 200 1.20 0.90 0.63 300 1.30 1.00 0.70 下列說法正確的是 (　　) A．m>n B．Q<0 C．溫度不變，壓強增大，Y的質量分數減少 D．體積不變，溫

12、度升高，平衡向逆反應方向移動 考點詳析： 考點一：化學平衡狀態(tài)的判斷——“兩審”“兩標志”突破化學平衡狀態(tài)標志的判斷 1、“兩審” 一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓；二審反應特點：①全部是氣體參與的等體積反應還是非等體積反應；②有固體參與的等體積反應還是非等體積反應。 2、“兩標志” （1）本質標志 v正＝v逆≠0。對于某一可逆反應來說，正反應消耗掉某反應物的速率等于逆反應生成該反應物的速率。 （2）等價標志 ①全部是氣體參加的氣體體積可變的反應，體系的壓強、平均相對分子質量不再隨時間而變化。例如，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。 ②體系中各組分的物質的量

13、濃度、體積分數、物質的量分數保持不變。 ③對同一物質而言，斷裂的化學鍵的物質的量與形成的化學鍵的物質的量相等。 ④對于有有色物質參加或生成的可逆反應，體系的顏色不再隨時間而變化。例如，2NO2(g)N2O4(g)。 ⑤體系中某反應物的轉化率或某生成物的產率達到最大值且不再隨時間而變化。 【注意】以下幾種情況不能作為可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志： a．恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應，混合氣體的壓強或氣體的總物質的量不隨時間而變化。如2HI(g) I2(g)＋H2(g)。 b．全部是氣體參加的體積不變的反應，體系的平均相對分子質量不隨時間而變化。如2HI(g) I2(g)＋H2(

14、g)。 c．全部是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。 【典型例題4】下列說法可以證明H2(g)＋I2(g)2HI(g)已達平衡狀態(tài)的是____________(填序號)。 ①單位時間內生成n mol H2的同時，生成n mol HI　 ②一個H—H 鍵斷裂的同時有兩個H—I鍵斷裂　 ③百分含量w(HI)＝w(I2)　 ④反應速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)　 ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1　 ⑥溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再變化　 ⑦溫度和體積一定時，容器內壓強不再變化　 ⑧條件一定，混合氣體的平均相對分子質量不再變化　 ⑨溫

15、度和體積一定時，混合氣體顏色不再變化　 ⑩溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化 【遷移訓練4】【湖北武穴中學xx年12月月考】在一定溫度下可逆反應N2+3H2 2NH3已達到平衡， 下列有關說法正確的 （ ） ① 1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵形成 ② 反應混合物中各組分的體積分數保持不變 ③ 恒溫恒容時，容器內的壓強不再改變 ④ 1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個N—H 鍵形成 ⑤ NH3生成的速率與NH3分解的速率相等 ⑥ 單位時間生成n molN2，同時生成2n molNH3 ⑦ 氣體的平均相對分子質量

16、不再改變 ⑧ N2 H2 NH3的分子數一定為1∶3∶2 ⑨ 恒溫恒容時，氣體的總物質的量不再改變 ⑩ 恒溫恒壓時，容器內的密度不再改變 A．①②③④⑤⑥⑦⑨ B．①②③⑤⑥⑩ C． ③④⑤⑥⑦ ⑧ D．①②③⑤⑥⑦⑨⑩ 考點二：化學平衡移動的判斷 1、解析化學平衡移動題目的一般思路 2、幾種特殊情況 （1）當反應混合物中存在與其他物質不相混溶的固體或液體物質時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對化學平衡沒影響。 （2）對于反應前后氣態(tài)物質的化學計量數相等的

17、反應，壓強的變化對正、逆反應速率的影響程度是等同的，故平衡不移動。 （3）“惰性氣體”對化學平衡的影響 ①恒溫、恒容條件 原平衡體系體系總壓強增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動。 ②恒溫、恒壓條件 （4）同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度時，應視為壓強的影響。 【典型例題5】某溫度下，在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質建立化學平衡后，改變條件對反應[2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，ΔH<0]的正、逆反應速率的影響如圖所示： （1）加催化劑對反應速率影響的圖像是________(填序號，下同)，平衡________移動。 （2）升高溫度

18、對反應速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動。 （3）增大反應容器體積對反應速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動。 （4）增大O2的濃度對反應速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動。 【遷移訓練5】【xx四川理綜卷，13】反應aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達到平衡時。M的體積分數y(M)與反應條件的關系如圖所示。其中：Z表示反應開始時N的物質的量與M的物質的量之比。下列說法正確的是 A．同溫同壓Z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分數增加 B．同壓同Z時，升高溫度，平衡時Q的體積分數增加

19、 C．同溫同Z時，增加壓強，平衡時Q的體積分數增加 D．同溫同壓時，增加Z，平衡時Q的體積分數增加。 考點三：等效平衡及其應用 在相同條件下（定溫、定容或定溫、定壓），同一可逆反應體系，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，只要按化學計量數之比投入反應物或生成物，在達到化學平衡狀態(tài)時，所建立起來的化學平衡狀態(tài)都是相同的，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。 1、等效平衡的標志 我們所說的“等效平衡”與“完全相同的平衡狀態(tài)”不同；“完全相同的平衡狀態(tài)”在達到平衡狀態(tài)時，任何組分的物質的量分數（或體積分數）對應相等，并且反應的速率等也相同；而“等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質的量分

20、數（或體積分數）對應相同，反應的速率、壓強等可以不同。 2、等效平衡的分類 在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下幾種： （1）定溫、定容條件下的等效平衡： ①化學反應前后氣體分子數改變的等效平衡。 ②化學反應前后氣體分子數不變的等效平衡。 （2）定溫、定壓條件下的等效平衡。 三、等效平衡的解題思路 我們常采用“等價轉換”的方法，分析和解決等效平衡問題。 （1）在定溫、定容條件下，對于化學反應前后氣體分子數改變的可逆反應，只改變起始加入物質的物質的量，如果通過可逆反應的化學計量數之比換算成化學方程式的同一邊物質的物質的量與原平衡相同，則兩平衡等效。 （2）在定溫、

21、定容條件下，對于反應前后氣體分子數不變的可逆反應，只要反應物（或生成物）的物質的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。 （3）在定溫、定壓條件下，改變起始時加入物質的物質的量，只要按化學計量數之比換算成化學方程式的同一邊物質的物質的量之比與原平衡相同，達到平衡狀態(tài)后與原平衡等效。 題型1：等溫等容條件下等效平衡的應用 【典型例題6】【江蘇省鎮(zhèn)江市xx屆高三期末考試】一定溫度時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的SO2和O2，發(fā)生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ?H＝?196kJ·moL?1，一段時間后達平衡，反應過程中測定的部分數據見下表： 反應時間/min n(SO2

22、)/mol n(O2)/mol 0 2 1 5 1.2 10 0.4 15 0.8 下列說法不正確的是 A．反應在前5min的平均速率為v (SO2)=0.08mol·L?1 min?1 B．保持溫度不變，向平衡后的容器中再充入1molSO2和0.5molO2時，v (正)＞ v (逆) C．保持其他條件不變，若起始時向容器中充入2molSO3，達平衡時吸收78.4kJ的熱量 D．相同溫度下，起始時向容器中充入1.5mol SO3，達平衡時SO3的轉化率為40% 題型2：等溫等壓條件下等效平衡的應用 【典型例題7】已知：t ℃時，2H(g)＋Y(g)2I(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，t ℃時，在一壓強恒定的密閉 容器中，加入4 mol H和2 mol Y反應，達到平衡后，Y剩余0.2 mol。若在上面的平衡體系中，再加入1 mol 氣態(tài)的I物質，t ℃時達到新的平衡，此時H物質的物質的量n(H)為 (　　) A．0.8 mol B．0.6 mol C．0.5 mol D．0.2 mol