[优化方案化学必修一答案]2017优化方案+化学+化学平衡状态

来源:教育教学方案时间：2019-08-12 05:30:10 阅读：

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　　2017优化方案+化学+化学平衡状态(1)

　　1.可逆反应

　　(1)定义

　　在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。

　　(2)特点

　　①二同：a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。

　　②一小：反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。

　　(3)表示

　　在方程式中用“”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质量或浓度保持不变的状态。

　　(2)化学平衡的建立

　　(3)平衡特点

　　深度思考 1.正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

　　(1)2H2O电解点燃2H2↑+O2↑为可逆反应(×)

　　(2)二次电池的充、放电为可逆反应(×)

　　(3)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(√)

　　(4)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。(√)

　　(5)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(√)

　　(6)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变(√)

　　2.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)+O2(g)催化剂加热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　<　>　<　<

　　题组一　极端假设，界定范围，突破判断

　　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 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1，则下列判断正确的是(　　)

　　A.c1∶c2=3∶1

　　B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3

　　C.X、Y的转化率不相等

　　D.c1的取值范围为0 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1

　　答案　D

　　解析　平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2=1∶3，A、C不正确;平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2，B不正确;由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L-1。

　　2.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 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　)

　　A.Z为0.3 mol·L-1 B.Y2为0.4 mol·L-1

　　C.X2为0.2 mol·L-1 D.Z为0.4 mol·L-1

　　答案　A

　　题组二　审准题干，关注特点，判断标志

　　3.在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比，⑦某种气体的百分含量

　　(1)能说明2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________。

　　(2)能说明I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是________。

　　(3)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是________。

　　(4)能说明C(s)+CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是________。

　　(5)能说明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)达到平衡状态的是________。

　　(6)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是________。

　　(7)能说明5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是________。

　　答案　(1)①③④⑦　(2)⑤⑦　(3)①③④⑤⑦

　　(4)①②③④⑦　(5)②④⑦　(6)①②③　(7)②④⑦

　　4.若上述题目改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何?

　　答案　(1)②③④⑦　(2)⑤⑦　(3)②③④⑤⑦　(4)②③④⑦　(5)②④⑦　(6)②③　(7)②④⑦

　　1.极端假设法确定各物质浓度范围

　　上述题目2可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。

　　假设反应正向进行到底：X2(g)+Y2(g)2Z(g)

　　起始浓度(mol·L-1) 0.1 0.3 0.2

　　改变浓度(mol·L-1) 0.1 0.1 0.2

　　终态浓度(mol·L-1) 0 0.2 0.4

　　假设反应逆向进行到底：X2(g)+Y2(g)2Z(g)

　　起始浓度(mol·L-1) 0.1 0.3 0.2

　　改变浓度(mol·L-1) 0.1 0.1 0.2

　　终态浓度(mol·L-1) 0.2 0.4 0

　　平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。

　　2.规避“2”个易失分点

　　(1)化学平衡状态判断“三关注”

　　关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器;关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应;关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。

　　(2)不能作为“标志”的四种情况

　　①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。

　　②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)+I2(g)。

　　③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)+I2(g)。

　　④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。

　　2017优化方案+化学+化学平衡状态(2)

　　1.概念

　　可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)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.化学平衡移动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：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。

　　(3)v正<v逆：平衡向逆反应方向移动。

　　4.借助图像，分析影响化学平衡的因素

　　(1)影响化学平衡的因素

　　若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：

　　因素任何反应可逆反应平衡移动方向

　　浓度增大c(反应物)，v加快;减少c(反应物)，v减慢。说明：(1)是c(反应物)而不是c(生成物);(2)纯固体、纯液体的浓度视为定值增大c(反应物)，v正立即增大，随后减小，v逆瞬时不变，随后增大，直至v正=v逆。说明：对可逆反应，其他条件相同的情况下，v正取决于反应物浓度，v逆取决于生成物浓度，因为生成物即为逆反应的反应物。例：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，v正=kc2(SO2)·c(O2)，v逆=k′c2(SO3)(k，k′为常数，与催化剂等其他因素相关)

　　压强对有气体参与的反应，缩小容器体积，压强增大，v加快;扩大容器体积，压强减小，v减慢。说明：(1)压强对v的影响，本质是对c(反应物)的影响，即p变化⇒c(反应物)变化⇒v变化。(2)无气体参与的反应，压强变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为v不变对于有气体参加的可逆反应，增大压强，v正、v逆均增大;减小压强，v正、v逆均减小。说明：(1)压缩体积，压强增大，所有气体浓度均增大，v正、v逆均增大，一般气体系数和大的一方增大得快;同理，扩大体积，压强减小，v正、v逆均减小，气体系数和大的一方减小得快。

　　(2)对于气体反应体系，有以下几种情况。①恒温时：增大压强体积缩小引起浓度增大反应速率加快。

　　②恒温恒容时：

　　a.充入气体反应物浓度增大速率加快;

　　b.充入惰性气体总压增大，但各气体分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。

　　③恒温恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。

　　其中，把与化学反应体系中各成分均不起反应的气体统称为惰性气体mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

　　温度升高温度，v加快，降低温度，v减慢。

　　说明：温度升高10 ℃，速率加快2～4倍升高温度，v正、v逆均增大，吸热方向变化大;降低温度，v正、v逆均减小，吸热方向变化大

　　催化剂正催化剂加快反应速率;负催化剂减缓反应速率催化剂同等程度地改变可逆反应的正逆反应速率

　　(2)勒夏特列原理

　　如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

　　深度思考 1.正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

　　(1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变;化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动(×)

　　(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(×)

　　2.对于一定条件下的可逆反应

　　甲：A(g)+B(g)C(g)　ΔH<0

　　乙：A(s)+B(g)C(g)　ΔH<0

　　丙：A(g)+B(g)2C(g)　ΔH>0

　　达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：

　　(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”、“向右”或“不移动”)