高考化学一轮复习（第五辑）考点六十一 可逆反应与化学平衡（含解析）1

考点六十一 可逆反应与化学平衡聚焦与凝萃1掌握可逆反应的概念；2掌握化学平衡的概念以及特征，根据所给量的变化判断平衡状态。解读与打通常规考点一、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表示：采用“”表示。3特点：二同：相同条件下；正逆反应同时进行。一小：任一时刻反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率均小于100%。二、化学平衡状态1定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度均保持不变的状态。2特征：逆化学平衡研究的对象是可逆反应；等v (正)v(逆) 0；动化学平衡是一种动态平衡；定反应物和生成物的质量或浓度保持不变；变外界条件改变，平衡也随之改变。3标志：（1）本质标志：v(正)v(逆)反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。（2）等价标志：可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化；体系中各组成成分的含量，即物质的量浓度、物质的量分数、体积分数、质量分数等保持不变；对同一物质而言，单位时间内该物质所代表的正反应的转化浓度和所代表的逆反应的转化浓度相等；对不同物质而言，一种物质所代表的正反应速率和另一种物质所代表的逆反应速率的比值等于化学方程式中的化学计量数(系数)之比。（3）特殊标志：对于反应物和生成物全部是气体且反应前后气体计量数不相等的可逆反应，若反应体系中混合气体的平均相对分子质量不再随时间变化，则反应达到平衡状态。此标志不适用于反应前后气体计量数相等的可逆反应，因为这类反应不管是否达到平衡状态，混合气体的平均相对分子质量始终是不变的。对于气体反应物和气体生成物的计量数不相等的可逆反应(体系中可存在固、液态物质)，当恒温、恒容时，若反应体系中总压强不再随时间变化，则反应达到平衡状态；当恒温、恒压时，若反应体系中体积不变或混合气体的密度不变，则反应达到平衡状态。对于反应物和生成物全部是气体且反应前后气体计量数相等的可逆反应，恒温、恒容时压强不变以及恒温、恒压时密度不变等均不能说明反应已达到平衡状态。由于任何化学反应都伴有能量变化，因此在其他条件不变的情况下，当总体系温度一定时，则反应达到平衡状态。对于反应混合物中含有有色气体物质的可逆反应，若体系颜色不变，则反应达到平衡状态。注意：判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化，即“变量不变即为平”。三、化学平衡移动1概念：可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、浓度、压强等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。2过程：3平衡移动方向与化学反应速率的关系（1）v(正)v(逆)，平衡向正反应方向移动；（2）v(正)v(逆)，平衡不移动；（3）v(正)v(逆)，平衡向逆反应方向移动。注意：化学平衡移动的根本原因是外界条件改变，使v(正) v(逆)，发生移动。隐性考点判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据：列举反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡各物质的质量或各物质质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系单位时间内消耗了m molA同时生成了m mol A，即v(正)= v(逆)平衡在单位时间内消耗了n molB，同时消耗了p molC，则v(正) = v(逆)平衡v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内生成了n molB，同时消耗了q mol D，因均指v(逆)不一定平衡压强m+np+q时，总压力一定(其他条件一定)平衡若m+n=p+q，总压力一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的平均相对分子质量()一定时，只有当m+np+q时平衡一定，但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时(其他不变)平衡体系的密度()密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡融合与应用例1一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是 ()混合气体的密度容器内气体的压强混合气体总物质的量B物质的量浓度A B只有 C D只有解析：该反应前后气体的物质的量不变，则一定温度下容器容积恒定时，无论平衡与否，容器内气体的压强、混合气体总的物质的量都不会改变。都不能说明反应已达到平衡状态，平衡正向移动则B的物质的量浓度减小，气体总质量增加，混合气体密度增大，平衡逆向移动，则B的物质的量浓度增大，气体的总质量减小，混合气体的密度减小，、能说明反应已达到平衡状态。答案：A例2在一定温度下，下列叙述不是可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是 ()C的生成速率与C的分解速率相等；单位时间内有a mol A生成，同时生成3a mol B；A、B、C的浓度不再变化；容积不变的密闭容器中混合气体的总压强不再变化；混合气体的物质的量不再变化；单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B；A、B、C的分子数目之比为132。A B C D答案：C例3X、Y、Z三种气体，取X和Y按21 的物质的量之比混合，放入固定体积的密闭容器中发生如下反应：X2Y2Z，达到平衡后，X的转化率不可能为 ()A25% B20% C15% D10%解析：本题考查可逆反应不可能进行完全，若Y完全消耗1 mol 时，则X消耗0.5 mol，所以X的转化率一定小于25%。 答案：A扫描与矫正【正误判断】(正确的打“”，错误的打“”)（每个判断2分，共40分）（ ）1既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，称为可逆反应（ ）2可逆反应进行到一定程度时，正逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不变的状态，称为化学平衡状态（ ）3达到平衡状态的可逆反应，正、逆反应不再继续进行（ ）4只有可逆反应才存在化学平衡状态（ ）5反应2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)，充入大量CO2气体可提高H2的转化率（ ）6总压强不变是平衡的标志（ ）7反应2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)，从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率（ ）82H2O2H2O2为可逆反应（ ）9二次电池的充、放电为可逆反应（ ）10可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化（ ）11化学反应达到化学平衡状态的正逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等（ ）12一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度（ ）13化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变（ ）14可逆反应达到平衡，反应就不再发生（ ）15正反应速率增大，平衡向正反应方向移动（ ）16在恒容条件下，有两个平衡体系：A（g）2B（g）；2A（g）B（g）都增加A的量，转化率都变小（ ）17在一定条件下，平衡向正反应方向移动，正反应速率变大（ ）18在FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中，加入KCl固体，颜色变浅（ ）19由温度或压强改变而引起的平衡正向移动，反应物的转化率一定增大（ ）20平衡朝正反应方向移动，反应物的转化率都增大实训与超越【7+1模式】一、单选（76分=42分）1一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，则下列判断正确的是 ()Ac1c231 B平衡时，Y和Z的生成速率之比为23CX、Y的转化率不相等 Dc1的取值范围为0 molL1<c1<0.14 molL12在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 ()AZ为0.3 molL1 BY2为0.4 molL1 CX2为0.2 molL1 DZ为0.4 molL13在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 ()A体系的体积不再发生变化 Bv正(CO)v逆(H2O)C生成n mol CO的同时生成n mol H2 D1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键4【2014重庆理综，7】在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是 ()A该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量BT2下，在0t1时间内，v(Y) molL1min1CM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆DM点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小5一定条件下，在密闭恒容容器中，能表示反应X(g)2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的()X、Y、Z的物质的量之比为122X、Y、Z的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol YA B C D6恒温、恒压下，1 mol A和1 mol B在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)2B(g)2C(g)。一段时间后达到平衡，生成a mol C。则下列说法不正确的是 ()A物质A、B的转化率之比一定是12 B起始时刻和达平衡后容器中的压强比为11C若起始放入3 mol A和3 mol B，则达平衡时生成3a mol CD当v正(A)v逆(C)时，可断定反应达到平衡7在容积均为1 L的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B，相同条件下，发生下列反应：A(g)B(g)xC(g)H0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示，下列说法错误的是 ()A甲容器中A的反应速率为0.1 molL1min1 B给甲容器加压可缩短反应达到平衡的时间C给乙容器升温可缩短反应达到平衡的时间 D甲和乙中A的平衡转化率相等二、填空（18分）8已知反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)。某温度下的平衡常数为400。在此温度下，向密闭容器中加入一定量CH3OH，反应到5 min时测得各组分的浓度如表所示：物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/molL10.440.60.6（1）该反应在低温下(此时水为液态)能自发进行，则该反应的H_0(填“”、“”或“”，下同)。（2）比较此时正、逆反应速率的大小：v正_v逆。（3）前5 min时，用CH3OCH3表示该反应的速率为_。（4）再过一段时间后，反应达到平衡状态。能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是_(填字母)。A容器中压强不变 B混合气体中c(CH3OH)不变Cv生成(CH3OH)2v消耗(H2O) Dc(CH3OCH3)c(H2O)（5）达到平衡状态时，CH3OH的转化率为_。