攻略01化学平衡-高中化学平衡类问题攻略

1、攻略01化学平衡阕思维模型定性或半定量判断化学反应方向、限度时，一般用到勒夏特列原理：当外界条件改变时，平衡总是向削弱这种改变的方向移动。解决化学平衡的定量计算时，一般立足于以下两个基本关系。(i)各反应物及生成物的物质的量变化值符合化学反应方程计量比。(2)平衡常数Kcp(C)cq(D)对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)tpC(g)+qD(g),K=J一。Cm(A)cn(B)应用判断反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。K<10-510-5105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全cc(C)

2、cd(D)Qc=bca(A)cb(B)判断反应是否达到平衡状态化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc>K时，反应向逆反应方向进行；Qc=K时，反应处于平衡状态；Qc<K时，反应向正反应方向进行。利用平衡常数判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。题型一三段式法加热N2O5,依次发生的分解反应为N2O54'N2O3+O2,N2O3N2O+O2；在2L密闭容器中充入8molN2O5,加热到tC,达到平衡状态后。2为9mol,N2O3为3.4mol。则tC时反应的平衡常数为A.1

3、0.7B,8.5C.9.6D,10.2【答案】B【解析】题设中有两个反应，可理解为先发生反应，其中生成的N2O3有一部分再发生分解反应，且在两个反应中都有。2生成，再由已知条件列方程组求解。设反应中生成N2O3物质的量浓度为X,反应中生成N2O物质的量浓度为V。则：N2O5(g)，N2O3(g)+O2(g)起始浓度/(molL-1)400转化浓度/(molL-1)xxx平衡浓度/(molL-1)4-xxxN2O3(g).N2O(g)+O2(g)起始浓度/(molL-1)x00转化浓度/(molL-1)yyy平衡浓度/(molL-1)x-yyy依题意。2的平衡浓度为x+y=4.5molL-N2O

4、3的平衡浓度为x-y=1.7molL-1解得x=3.1molL-1,y=1.4molL-1N2O5的平衡浓度为4molL-1-3.1molL-1=0.9molL-11N2O的平衡浓度为1.4molL-则反应的平衡常数K=(1.74.5)/0.9=8.5三段式法”解答化学平衡计算题(1)步骤写出有关化学平衡的化学方程式。确定各物质的起始、转化、平衡时的量(物质的量或物质的量浓度)。根据已知条件建立等式关系并做解答。(2)方法：如mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为amolL-1、bmolL达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxmolL-1。mA(g)+nB

5、(g)=pC(g)+qD(g)起始物质的量浓度(molL-1)ab00变化物质的量浓度(molL-1)mxnxpxqx平衡物质的量浓度(molL-1)a-mxb-nxpxqx(px)p(qx)qK=(a-mx)(b-nx)说明：反应物：c(平)=c(始)-c(变);生成物：c(平)=c(始)+c(变)。各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。转化率=反应物转化的浓度M00%。反应物起始的浓度回回阊1.温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)一PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表所示:t/s05015

6、0250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是A.反应在前50s的平均速率v(PC13)=0.0032molL-1s-1B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)=0.11molL-1,则反应的AH<0C,相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCI5、0.20molPCI3和0.20molCI2,反应达到平衡前v正v逆D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPC13和2.0molCl2,达到平衡时，PCI3的转化率小于80%【答案】C0.16mol【解析】反应在前50s的平均速率v(PCI3)=2L=0.0016molL-1s

7、-1,A错；由表格数据可知，50s平衡时c(PCl3)=0.20mol=0.1molL-1,升温时PCl3的浓度增大，则该反应是吸热反应，AH>0,B错;2L0.200.20x由平衡常数K=22=0.025,而0.80rQc=0.200.20x2210=0.02<0.025,故C项中起始时反应向正反应万向进行，即v»v逆，正确；根据反应:PCl3(g)+Cl2(g);1bpel5(g)起始浓度(molL-1)转化浓度(molL-1)平衡浓度(molL-1)2-x2-x1逆=一K正0.025(2-x)(2-x),解得x=1.79即PC13的转化率约为89.5%,D错。2.(

8、1)在密闭容器中充入2.0molCO和10molHzO(g),发生反应：CO(g)+H2O(g)尸=CO2(g)+H2(g),800C时反应达平衡，若K=1。求CO和H2O(g)的转化率。(2)PCl5的热分解反应如下：PCl5(g)kTPCb(g)+Cl2(g)。写出反应的平衡常数表达式;测得容器内PCl3的已知某温度下，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00molPCl5,达到平衡后,浓度为0.150mol/L。计算该温度下的平衡常数。【答案】(1)83.5%16.7%(2)K=错误！未找到引用源。CPCl3CCl2cPCl50.450【解析】(1)设容器体积为VL,CO消耗浓度为xm

9、ol/L,则CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g)起始浓度(mol/L)错误！未找到引用源。2.0错误！未找到引用源。变化浓度(mol/L)平衡浓度(mol/L)错误！未找到引用源。-x错误！未找到引用源。K=错误！未找到引用源。cCO2cH2CO,LHOI=错误!未找到引用源。CCOCH2O2x2.010=1,得xW昔误!一x一一xVV未找到引用源。167V1.67则CO转化为CO2的转化率为错误！未找到引用源。20X100%=83.5%；H2O(g)的转化率为错误！未V找到引用源。M00%=16.7%。(2)PCl5(g)-PCl3(g)+Cl2(g)起始浓度(mol/L)0.

10、20000变化浓度(mol/L)0.1500.1500.150平衡浓度(mol/L)0.0500.1500.150K=车昔误！未找到引用源。CPCl3cCl2_一'=错误!未找到引用源。'31.67V70V0.1500.150=0.450o0.050题型二外界条件对化学平衡移动的影响将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)1N2O4(g)达到平衡后，改变某个条件，下列叙述正确的是A.升高温度，气体颜色加深，则正反应为吸热反应B.慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来压强的两倍D.恒温恒容

11、时，充入惰性气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅【答案】C【解析】升高温度，气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，压缩体积，气体颜色加深，但平衡向正反应方向移动，使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，则压强变为原来的两倍，但平衡向正反应方向移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，正确；体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正、逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，D错误。浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况(1)改变固体或纯液体的量，对平衡

12、无影响。(2)当反应混合物中不存在气态物质时，压强的改变对平衡无影响。(3)对于反应前后气体体积无变化的反应，如H2(g)+l2(g)F=2HI(g),压强的改变对平衡无影响。但增大(或减小)压强会使各物质的浓度增大(或减小)，混合气体的颜色变深(或浅)。(4)恒容时，同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响，增大(减小)浓度相当于增大(减小)压强。(5)在恒容容器中，当改变其中一种气态物质的浓度时，必然会引起压强的改变，在判断平衡移动的方向和物质的转化率、体积分数变化时，应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。若用“表示物质的转化率，。表示气体的体积分数，则：对于A(g)+B

13、(g)pC(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，加入一定量的A,则平衡向正反应方向移动，“(B增大而a(A减小，。(B减小而。(A蹭大。对于aA(g)f=bB(g)或aA(g)=bB(g)+cC(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，加入一定量的A,平衡移动的方向、A的转化率变化，可分以下三种情况进行分析：特点示例改变分析移动力向移动结果IAn>0PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)充入PCl5C(PCl5)增大,vE>v逆，但压强增大不利于PCl5的分解正反应方向”(PC5)减小，。(PC5)增大nAn=02HI(g)H2(g)+12(g)充入HIc(HI)

14、增大，ve>v逆，压强增大，对V正、V逆的影响相同a(HI)、()(HI)/、变mAn<02NO2(g),_-N2O4(g)充入NO2C(NO2)增大，VF>V逆，同时压强增大更有利于NO2的转化a(NO)增大，4(NQ)减小1.在体积为VL的密闭容器中存在化学平衡：2NO2(g)F=N2O4(g)AH<0o保持温度不变，将容器体积压缩至V/2后，下列说法不正确的是A.容器内气体颜色变深B,容器内NO2分子数减少C.混合气体的平均相对分子质量增大D.NO2的物质的量分数增大【答案】D【解析】压缩容器体积后，平衡体系中各物质浓度均变大，故A正确；平衡正向移动，NO2转化率

15、提高，故B正确；平衡正向移动，气体的总物质的量减小，但总质量不变，因此平均相对分子质量增大，故C正确；平衡正向移动，N2O4(g)物质的量增大，气体总物质的量减小，所以N2O4(g)的物质的量分数增大，NO2的物质的量分数则减小，故D不正确。2.在恒温恒压下，向密闭容器中充入4molSO2和2mol。2,发生如下反应：2SOz(g)+O2(g)K=i2SO3(g)AH<0o2min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4mol,同时放出热量QkJ。则下列分析正确的是A.在该条件下，反应前后的压强之比为6:5.3B.若反应开始时容器体积为2L,则v(SO3)=0.35mol/(Lmin)C.若

16、把恒温恒压下”改为恒压绝热条件下”反应，平衡后n(SO3)<1.4molD.若把恒温恒压下”改为恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于QkJ【答案】C【解析】由平衡时n(SO3)=1.4mol可知此时n(SO2)=2.6mol,n(O2)=1.3mol。A选项，因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变；B选项，因该反应是气体分子数之和变小的反应，所以随着反应的进行，体积逐渐变小，小于2L,所以v(SO3)大于0.35mol/(Lmin);C选项，该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n(SO3)<1.4mol;D

17、选项，恒温恒容条件下的平衡与原来恒温恒压下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以放出的热量小于QkJ。题型三等效平衡原理的应用-1已知ZSOzlg)+Ozlg)-2SO3(g)AH=-197kJ-mol向同温、同体积的二个密闭谷器中分别充入气体：(甲)2mol$。2和1molO2；(乙)1mol$。2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是A.容器内压强p：p甲=p丙2p乙B.SO3的质量m：m甲=m丙2m乙C.c(SO2)与c(O2)之比k：女甲二女丙1乙D.反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙2Q乙【答案】B【解析】根据等效平衡原理，甲容器与丙容

18、器中的平衡属于等效平衡，平衡时有pwp丙，乙容器中的反应与甲容器的相比，若两个容器中SO2的转化率相同，则p甲=2p乙，因甲容器中的压强比乙容器中的压强大，故甲容器中SO2的转化率比乙容器中的大，p甲2p乙，A错。同理分析知B正确。甲、乙两容器中，SO2、O2起始的物质的量之比与反应中消耗的物质的量之比均为2：1,故平衡时两容器中c(SO2)与c(O2)之比相同,C错。由等效平衡原理知，Q甲+Q丙=AH,Q甲与Q丙不一定相等，D错。等效平衡与等同平衡的异同条件等效条件结果恒温恒容：反应前后气体体积不相等的可逆反应，aA(g)+bB(g)=cC(g)n(g)w0投料换算成相同物质表示的物质的量相

19、同一回归定值两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同一完全相同一等同平衡恒温恒容：反应前后气体体积相等的可逆反应，aA(g)+bB(g)一cC(g)n(g)-0投料换算成相同物质表示的物质的量等比例一回归定比两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化一等效平衡恒温恒压：所有有气体参加的可逆反应投料换算成相同物质表示的物质的量等比例一回归定比两次平衡时各组分百分含量相同、c相同，n同比例变化一等效平衡1.在相同温度和压强下，对反应CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：CO2H2COH2O甲amolamol0mo

20、l0mol乙2amolamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是A.乙=丁丙=甲B.乙丁甲丙C.丁乙丙=甲D.丁丙乙甲【答案】A【解析】把丙中amolCO和amolH2O按化学计量关系转化成CO2和“，也均为amol,与甲相同，达到平衡时，n(CO)应相等；把丁中amolCO和amolH2O按化学计量关系转化为CO2和H2,则相当于起始时CO2为2amol,H2为amol,与乙相同，达到平衡时n(CO)相等。乙与甲相比相当于在甲平衡后又加入了amolCO2,导致平衡正向移动，则平衡时n乙(CO)n甲

21、(CO),故选A。2.将2molA和1molB充入某密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)二xC(g),达到化学平衡后，C的体积分数为a,假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同，下列判断正确的是A.若在恒温恒压下：当x=1时，按1.5molA、1molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为aB.若在恒温恒容下：当x=2时，将3molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为aC.若在恒温恒压下：当x=3时，按1molA、1molB、1molC作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为aD.若在恒温恒容下：按0.6molA、0.3molB、1.4molC作为起始物质，达到平衡后，C的

22、体积分数仍为a,则x为2或312_3113【解析】恒温恒压时，极值等比时两平衡等效，在A项中：错误！未找到引用源。2A?=错误！未找到引nB用源。&5+2m5落昔误!未找到引用源。，在C项中错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。1mol错误！未找到引用源。外昔误！未找到引用源。，A、C错误；恒温恒容下，当x=2时，将3molC作为起始物质，通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量，则相当于起始时有3molA和1.5molB,与起始充入2molA和1molB相比，压强增大，平衡右移，达平衡后，C的体积分数增大，B错误；若在恒温恒容下，按0.6molA、0.3molB、1.4mo

23、lC作起始物质，若是x=2,通过反应的化学计量数之比换算成A和B的物质的量分别为2molA、1molB,与原反应等效；但是若x=3时，反应方程式两边的气体化学计量数之和相等，压强不影响平衡，由于加入的等效平衡，所以x=2、x=3都可以，D正确。A、B的物质的量满足2：1,达到平衡时与原平衡也是题型四化学平衡图象的综合分析国网回闹某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)=2C(g),达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是A.3040min间该反应使用了催化剂B.反应

24、方程式中的x=1,正反应为吸热反应C. 30min时降低温度，40min时升高温度D. 30min时减小压强，40min时升高温度【答案】D【解析】A项，若使用催化剂，则化学反应速率加快，A不正确。由第一个图可知，A、B的浓度变化相同,故A、B的计量数相同，都为1,由第二个图可知，30min时改变的条件为降压，40min时改变的条件为升温，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。B、C项不正确，D项正确。化学平衡图象解答原则(1)解题思路读题一明确图像要描述的含义或者考杳方程式的特点,了解题目要求解决的问题：看图一明确横纵坐标的含义分析曲线变化趋势及其原因，联想相关知识解答问题，结

25、论-根据要求选出或写出正确答案:（2）解题步骤一看面（纵.、横坐标的意义）二看线（线的走向和变化趋势）看图像一,三看点（起点、拐点*终点）四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线）,五看量的变化（如浓度变化I温度变化）乖，用.J联想平衡移动原理，分析条件对反应速率、山昆It化学平衡移动的影响以工配利用原理，结合图像，分析图像中所代表反应匕士速率变化或化学平衡的线.作出判断以可逆反应aA（g）+bB（g）=cC（g）为例：（1）定一议二”原则在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。如图

26、：叫c%A一小然八）加如）或一八（或P。V0冠乃0/（或P）这类图象的分析方法是定一议二”，当有多条曲线及两个以上条件时，要固定其中一个条件，分析其他条件之间的关系，必要时，作一辅助线分析。（2）先拐先平，数值大”原则在化学平衡图象中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图A）或表示的压强较大（如图B）。图A图B图A表示T2>Ti,正反应是放热反应。图B表示pi<p2,A是反应物，正反应为气体总体积缩小的反应，即a+b>c。1.已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g)NN2O4(g)AH=-24.2kJ?mol”,在恒温下，将一定量和N2O4的

27、混合气体充入体积为2L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析不合理的是ctmolL1)!0510152025303540/(min)A.前10min内，用v(NO2)表示的反应速率为0.02mol?L-1?min-1B.反应进行到10min时，体系吸收的热量为9.68kJC. b、d两点中v(正)与v(逆)均相等D. 25min时，正反应速率增大【答案】A【解析】根据反应达到平衡后物质的浓度之比，可知初始反应浓度增加的曲线表示NO2变化的曲线，前10min内，v(NO2)=0.04mol?L-1?min-1;反应进行到10min时，生成NO20.8mol,吸收热量为9.68k