2022屆高考化學總復習廣西專版第28課時化學平衡

-1-第課時

28第九章化學平衡化學反應(yīng)速率化學平衡在一定溫度下的定容密閉容器中，可逆反應(yīng)：H2(g)+I2(g)

2HI(g)達到平衡的標志是

。

A.混合氣體密度不變

B.混合氣體顏色不變

C.混合氣體壓強不變

D.混合氣體總物質(zhì)的量不變

若反應(yīng)是2NO+O2

2NO2呢?-1-B

450℃時，在2L密閉容器中充入3molSO2和1molO2，一定條件下反應(yīng)，達到平衡時，測得SO3為0.5mol。則平衡時：

(1)建立模式，確定關(guān)系：

根據(jù)化學反應(yīng)方程式，分別列出各物質(zhì)的起始、變化和平衡的物質(zhì)的量(或濃度等等)。

-1-

2SO2

+

O2

2SO3

起始/mol

3

1

0

變化/mol

0.5

平衡/mol

3-

1-0.25

0.5

(2)依據(jù)題意，列出方程：①平衡濃度：c(O2)=(1-0.25)mol/2L(只要列式，不要化簡，下同)-1-0.50.250.5②SO2轉(zhuǎn)化率：③SO3體積分數(shù)：④平均摩爾質(zhì)量：

-1-(3mol×64g·mol-1+1mol×32g·mol-1)(3-0.5+1-0.25+0.5)mol0.5mol/(3-0.5+1-0.25+0.5)mol×100%(0.5mol/3mol)×100%

化學平衡狀態(tài)的判斷

1.化學平衡狀態(tài)的判斷①化學平衡狀態(tài)的標志：v(正)=v(逆)；其含義是反應(yīng)體系中同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。②平衡混合物中各組成成分的含量保持不變是指各組分的濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)(有氣體參加的可逆反應(yīng))、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等均保持不變?！安蛔儭辈荒芾斫鉃椤跋嗟取?。-1-

2.實例-1-舉例反應(yīng)mA(g)+nB(g)p

C(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡④總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡-1-舉例反應(yīng)mA(g)+nB(g)p

C(g)+qD(g)正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolA，即v正=v逆平衡②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時生成pmolC，均指v正不一定平衡③vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在單位時間內(nèi)生成了nmolB，同時消耗qmolD，均指v逆不一定平衡續(xù)表-1-舉例反應(yīng)mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)壓強①m+n≠p+q時，總壓強一定(其他條件一定)平衡②m+n=p+q時，總壓強一定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體的平衡相對分子質(zhì)量(

)①

一定時，只有當m+n≠p+q時平衡②

一定，但m+n=p+q時不一定平衡續(xù)表

3.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率：-1-舉例反應(yīng)mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)溫度任何化學反應(yīng)都伴隨著能量變化，在其他條件不變的條件下，體系溫度一定時平衡體系的密度密度一定不一定平衡反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量(或質(zhì)量、氣體的體積、濃度)反應(yīng)物起始物質(zhì)的量(或質(zhì)量、氣體的體積，濃度)轉(zhuǎn)化率=續(xù)表

【例1】將一定量的SO2和含0．7mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一定體積的密閉容器中，550℃時，在催化

劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O2

2SO3(正

反應(yīng)放熱)。反應(yīng)達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體體積減少了21．28L；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5．6L(以上氣體體積均為標準狀況下的體積)。(計算結(jié)果保留一位小數(shù))-1-催化劑△

請回答下列問題：

(1)判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是

。(填字母)

a.SO2和SO3濃度相等

b.SO2百分含量保持不變

c.容器中氣體的壓強不變

d.SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等

e.容器中混合氣體的密度保持不變-1-bc

(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是

。(填字母)

a.向裝置中再充入N2

b.向裝置中再充入O2

c.改變反應(yīng)的催化劑

d.升高溫度

(3)求該反應(yīng)達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率(用百分數(shù)表示)。

(4)若將平衡混合氣體的5%通入過量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？-1-b

【答案】

(1)bc

(2)b

(3)消耗的O2物質(zhì)的量：=0.45mol。生成的SO3物質(zhì)的量：0．45mol×2=0.9molSO2和SO3的物質(zhì)的量和：

反應(yīng)前的SO2物質(zhì)的量：0.95mol-1-

SO2的轉(zhuǎn)化率：

(4)在給定的條件下，溶液呈強酸性，BaSO3不會沉淀。因此BaSO4的質(zhì)量為0.9mol×0.05×233g/mol≈10.5g。-1-

【變式1】在體積固定的密閉容器中進行可逆反應(yīng)：2NO2

2NO+O2，下列情況中能作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)標志的是()①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1-1-A④混合氣體的顏色不再改變⑤混合氣體的密度不再改變⑥混合氣體的壓強不再改變⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

A.①④⑥⑦

B.②③⑤⑦

C.①③④⑤

D.全部-1-

化學平衡的計算

化學平衡計算的基本模式——平衡“三段式”

例

mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

起始：a

b

0

0

轉(zhuǎn)化：mx

nx

px

qx

平衡：a-mx

b-nx

px

qx

注意：①轉(zhuǎn)化量與方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)成比例；②這里a、b可指物質(zhì)的量、濃度、體積等；③對反應(yīng)物：平衡=起始-轉(zhuǎn)化。對生成物：平衡=起始+轉(zhuǎn)化。-1-

【例2】在一定條件下發(fā)生反應(yīng)3A(g)+2B(g)

xC(g)+2D(g)。在2L的密閉容器中把4molA和2molB混合，2min后達到平衡時生成1.6molC，又測得反應(yīng)速率v(D)

=0.2mol·L-1.min-1。下列說法正確的是(

)

A.2min內(nèi)B的濃度減小了0.8mol·L-1

B.x=4

C.A的平衡濃度是2.8mol·L-1

D.平衡時氣體壓強是原來的0.94倍-1-

由生成速率可知2min生成的D為：0.2mol·L-1·min-1×2L×2min=0.8mol有關(guān)數(shù)據(jù)整理如下：

3A(g)

+

2B(g)

xC(g)+2D(g)起始/mol

4

2

0

0變化/mol

1.2

0.8

1.6

0.8平衡/mol

4-1.2

2-0.8

1.6

0.8

A.2min內(nèi)B濃度減?。?.8mol/2L

=0.4mol·L-1，A錯誤。-1-

B.物質(zhì)變化的物質(zhì)的量之比等于化學方程式中對應(yīng)的計量數(shù)之比有：x/2=1.6/0.8，x=4，B正確。

C.A的平衡濃度：(4-1.2)mol/2L

=1.4mol·L-1，C錯誤。

D.由氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比有：，故平衡時氣體壓強為原來的107倍。D錯誤?！敬鸢浮緽-1-6=［(4-1.2)+(2-0.8)+1.6+0.8］mol(4+2)molp始p平=6.4

【變式2】把6molA和5molB的混合氣體通入容積為4L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：5A(g)+4B(g)

6C(g)+

xD(g)，經(jīng)5min后反應(yīng)達到平衡，此時生成C3mol，并測得D的平均反應(yīng)速率為0.1mol·L-1·min-1。下列說法正確的是()

A.x=2

B.A的轉(zhuǎn)化率為41.67%

C.B的平衡濃度為0.75mol·L-1

D.反應(yīng)前后混合氣體的壓強比為-1-BC

【例3】在2L密閉容器內(nèi)，800℃時反應(yīng)：2NO(g)+O2(g)結(jié)果回2NO2(g)ΔH<0體系中，n(NO)隨時間的變化如下表：

-1-時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007

(1)下圖中表示NO2的變化的曲線是

。用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=

。-1-1.5×10-3mol·L-1·s-1b

(2)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是

。

a.v(NO2)=2v(O2)

b.容器內(nèi)壓強保持不變

c.v逆(NO)=2v正(O2)

d.容器內(nèi)密度保持不變

(3)為使該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是

。

a.及時分離出NO2氣體b.適當升高溫度

c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑-1-bcc升溫平衡常數(shù)減小，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，達平衡時，nNO=0.007mol，nNO2=0.013mol，其濃度變化量為0.0065mol·L-1，所以表示NO2變化的曲線是b，在(3)中a表示同一方向的速率，在任何時候都成立，而d中容積，氣體的總質(zhì)量都不變，氣體的密度也始終不變。

【答案】