高考總復(fù)習(xí)化學(xué)平衡（提高）【考綱要求】1．了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2．了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程，理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。3．理解化學(xué)平衡的標(biāo)志?！究键c(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、可逆反應(yīng)1．概念：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為可逆反應(yīng)。2．可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：要點(diǎn)詮釋?zhuān)?1)在相同條件下，正、逆反應(yīng)能同時(shí)進(jìn)行。(2)反應(yīng)有一定的限度，不能進(jìn)行完全，任一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均小于100%。(3)最終只能得到反應(yīng)物和生成物的混合物。3．表示：化學(xué)方程式中的“=”用“”代替。考點(diǎn)二、化學(xué)平衡狀態(tài)1．化學(xué)平衡狀態(tài)的含義：指在一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)體系中所有反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量（或濃度）保持不變的狀態(tài)。2．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“逆、等、定、動(dòng)、變、同”要點(diǎn)詮釋?zhuān)海?）“逆”：可逆反應(yīng)。（2）“等”：υ正＝υ逆對(duì)于同種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率＝消耗速率；對(duì)于不同物質(zhì)：要將不同物質(zhì)表示的速率按照速率比等于系數(shù)比折算成同一物質(zhì)表示的速率，且滿足上述條件（υ正＝υ逆）。（3）“定”：條件一定時(shí)，反應(yīng)體系中所有反應(yīng)物和生成物的濃度（或質(zhì)量、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量百分含量、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等）不再隨時(shí)間變化。（4）“動(dòng)”：正逆反應(yīng)都在進(jìn)行，對(duì)同一物質(zhì)：υ正＝υ逆≠0，體系處于動(dòng)態(tài)平衡。（5）“變”：反應(yīng)條件改變，正逆反應(yīng)速率可能不再相等，平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)，直至建立新的平衡，正逆反應(yīng)速率又達(dá)到相等。（6）“同”：一個(gè)特定化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)（等效平衡）。對(duì)于同一個(gè)可逆反應(yīng)，只要條件相同（溫度、濃度、壓強(qiáng)），不論從正反應(yīng)方向開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始，或從正、逆兩個(gè)方向同時(shí)開(kāi)始，只要投料相當(dāng)，均能達(dá)到同一平衡狀態(tài)。例如：相同條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，投料2molSO2和1molO2或投料2molSO3，最終達(dá)到同一平衡狀態(tài)。3．判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：（1）等速標(biāo)志：υ正＝υ逆(對(duì)同一種物質(zhì)而言)，這是本質(zhì)特征。（2）恒濃標(biāo)志：各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量百分含量（即體積分?jǐn)?shù)）均保持不變，這是外部特征。4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷：以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例類(lèi)型判斷依據(jù)平衡狀態(tài)混合物體系中各組分的含量（1）各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡（2）氣體總質(zhì)量不變不一定（3）若反應(yīng)物或生成物之一為固體，氣體總質(zhì)量不變平衡（4）各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡（5）m+n≠p+q時(shí)，總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定平衡（6）若m+n=p+q，總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系（1）在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA同時(shí)生成mmolA，即v正=v逆平衡（2）在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB同時(shí)消耗了pmolC，則v正=v逆平衡（3）v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆不一定（4）在單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB，同時(shí)消耗了qmolD，均指v逆不一定壓強(qiáng)（1）m+n≠p+q時(shí)，總壓強(qiáng)一定（其他條件一定）平衡（2）若m+n=p+q，總壓強(qiáng)一定（其他條件一定）不一定混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量（1）一定，只有當(dāng)m+n≠p+q時(shí)平衡（2）一定，且m+n=p+q時(shí)不一定溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，當(dāng)體系溫度一定時(shí)（其他不變）平衡顏色對(duì)有色物質(zhì)參與反應(yīng)的體系，顏色穩(wěn)定不變即濃度不變平衡氣體密度（1）若反應(yīng)物和生成物均為氣體，恒溫恒容時(shí)，密度保持不變不一定（2）若反應(yīng)物或生成物之一為固體，恒溫恒容時(shí)，密度保持不變平衡考點(diǎn)三、化學(xué)平衡常數(shù)1．定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積與反應(yīng)物濃度以系數(shù)為指數(shù)的冪的乘積的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)）。2．表達(dá)式：對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定溫度下達(dá)到平衡，其平衡常數(shù)的表達(dá)式：3．使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：要點(diǎn)詮釋?zhuān)海ǎ保┘児腆w或純液體（如液態(tài)水）的濃度為一定值，不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中。如：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=c(CO2)/c(CO)（2）任何一個(gè)平衡常數(shù)表達(dá)式必須和具體的化學(xué)反應(yīng)方程式相匹配。對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，由于方程式書(shū)寫(xiě)形式不同，其平衡常數(shù)表達(dá)式也會(huì)相應(yīng)改變，平衡常數(shù)數(shù)值也會(huì)改變。若方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)改變。不同書(shū)寫(xiě)形式的平衡常數(shù)，雖然表達(dá)式不同，但實(shí)際含義相同。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常數(shù)為K3；K1和K2的關(guān)系式：K1=K22。K2和K3的關(guān)系式：K2·K3=1。K1和K3的關(guān)系式：K1·K32=1。（3）影響K的因素：不同的化學(xué)反應(yīng)，K值一般不同。對(duì)于特定的化學(xué)反應(yīng)方程式，影響K值的外界因素只有溫度,與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān)。溫度升高時(shí)，對(duì)ΔH＜0的反應(yīng)K值變小，對(duì)ΔH＞0的反應(yīng)K值增大。4．平衡常數(shù)的意義：（1）平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度（也叫反應(yīng)的限度）。表示可逆反應(yīng)的限度，K值越大，說(shuō)明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也就越高；反之，反應(yīng)就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越低。一般認(rèn)為K＞105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全。（2）判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡及反應(yīng)向何方向進(jìn)行：對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定的溫度下的任意時(shí)刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫該反應(yīng)的濃度商。Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行Qc＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行（3）利用Ｋ可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。（4）計(jì)算反應(yīng)物或生成物的平衡濃度及反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。5．利用平衡常數(shù)的計(jì)算模式：（1）步驟①寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)平衡的方程式。②確定各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。③根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系進(jìn)行解答。（2）模式（“三段式”）如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol/L、bmol/L，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol/L。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始（mol·L―1）ab00變化（mol·L―1）mxnxpxqx平衡（mol·L―1）a―mxb―nxpxqx（3）說(shuō)明①反應(yīng)物：c（平）=c（始）―c（變）生成物：c（平）=c（始）+c（變）②各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。③【典型例題】類(lèi)型一：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷例1、H2(g)+I2(g)2HI(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是______________________。

①c(H2)=c(I2)=c(HI)時(shí)

②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2時(shí)

③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時(shí)間而改變

④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成2nmolHI

⑤單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成nmolI2

⑥反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)

⑦一個(gè)H-H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H-I鍵斷裂

⑧溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化⑨溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的顏色不再變化

⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化

⑾條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

【思路點(diǎn)撥】要抓住本反應(yīng)前后體積不變的特點(diǎn)來(lái)分析。【答案】③④⑦⑨【解析】①三者濃度相等，不能說(shuō)明已達(dá)到平衡狀態(tài)；

②濃度之比與平衡狀態(tài)無(wú)必然聯(lián)系；

③濃度不變，說(shuō)明已達(dá)平衡。注意不要把濃度不變與①、②兩種情況混淆；

④“生成nmolH2”指逆反應(yīng)，“生成2nmolHI”指正反應(yīng)，且v正=v逆，正確；

⑤“生成nmolH2”、“生成nmolI2”都指逆反應(yīng)，不能判斷；

⑥無(wú)論是v正、v逆，用不同物質(zhì)表示時(shí),一定和化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,與是否達(dá)到平衡狀態(tài)無(wú)關(guān)。

⑦從微觀角度表示v正=v逆，正確；⑧該反應(yīng)是一個(gè)氣體總質(zhì)量不變、反應(yīng)前后等體積的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)始終不改變；故溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化不能表明達(dá)到平衡。⑨顏色不變，說(shuō)明I2(g)濃度不變，可以判斷；

⑩由于Δν(g)=0，體積始終不變，且反應(yīng)混合物總質(zhì)量始終不變，密度不變，不能判斷是否達(dá)到平衡。

⑾反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量、質(zhì)量均不變，所以平均分子量始終不變，不一定達(dá)到平衡狀態(tài)。

【總結(jié)升華】（1）從化學(xué)平衡的本質(zhì)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，必須同時(shí)表明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率，且對(duì)同一種物質(zhì)而言滿足：v(正)=v(逆)。（2）要抓住本反應(yīng)前后體積不變的特點(diǎn)來(lái)分析。舉一反三：【變式1】在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體，發(fā)生反應(yīng)：X(g)+2Y(g)2Z(g)，此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）①容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化②容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化③容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2④單位時(shí)間消耗0.1molX同時(shí)生成0.2molZA．①②③④B．②③C．①②D．③④【答案】C【變式2】A對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列敘述正確的是A．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4υ正(O2)=5υ逆(NO)B．若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO同時(shí)消耗xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率減少，逆反應(yīng)速率增大D．化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系是2υ正(NH3)=3υ正(H2O)【答案】A【解析】A項(xiàng)，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4υ正(O2)=5υ逆(NO)，又因?yàn)棣哉?O2)：υ正(NO)=5:4，則有υ正(NO)=υ逆(NO)，故A成立。B項(xiàng)描述的是同一方向，不能判斷平衡。C項(xiàng)，若增加容器體積，正逆反應(yīng)速率均減小。D項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系是3υ正(NH3)=2υ正(H2O)?！咀兪?】在一定溫度下的剛性密閉容器中，當(dāng)下列哪些量不再發(fā)生變化時(shí)，表明下述反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài) ()①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④氣體的總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量⑥物質(zhì)C的百分含量⑦各氣體的物質(zhì)的量A．②③⑤⑥⑦ B．①②③⑥⑦C．②③④⑤⑥ D．①③④⑤⑦【答案】A【解析】A(s)＋2B(s)C(g)＋D(g)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，不管是否平衡，混合氣體的壓強(qiáng)始終不變，氣體的總物質(zhì)的量也不變，故④不是判斷是否達(dá)到平衡的標(biāo)志。類(lèi)型二：化學(xué)平衡常數(shù)例2．（2016上海中學(xué)）只改變一個(gè)影響因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述錯(cuò)誤的是（）。A．K值不變，平衡可能移動(dòng)B．K值變化，平衡一定移動(dòng)C．平衡移動(dòng)，K值可能不變D．平衡移動(dòng)，K值一定變化【思路點(diǎn)撥】結(jié)合平衡常數(shù)的影響因素，分析外界條件改變時(shí)，平衡移動(dòng)的方向及平衡常數(shù)K的變化，從而得出合理答案?！敬鸢浮緿【解析】A項(xiàng)，K值不變，說(shuō)明體系的溫度不變，若改變壓強(qiáng)、濃度等因素，化學(xué)平衡則可能發(fā)生移動(dòng)；B項(xiàng)，K值變化，說(shuō)明體系的溫度發(fā)生了變化，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)；C項(xiàng)，平衡移動(dòng)若由改變壓強(qiáng)、濃度等引起，則K值不變；D項(xiàng)，化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，若體系的溫度不變，則K值不變；若體系的溫度改變，引起平衡發(fā)生移動(dòng)，則K值將發(fā)生變化?！究偨Y(jié)升華】化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度、壓強(qiáng)、催化劑等因素?zé)o關(guān)，只有溫度發(fā)生變化時(shí)，平衡常數(shù)才發(fā)生變化。舉一反三：【變式1】工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g),反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為4/7。計(jì)算：

①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率；

②該條件下反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)。【答案】①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率：66.7%

②該條件下反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)為0.005

【解析】起始時(shí)，c(N2)=0.3mol/L；c(H2)=0.8mol/L。由三行式法計(jì)算可知：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始濃度0.30.80

轉(zhuǎn)化濃度x3x2x

平衡濃度0.3-x0.8-3x2x

平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)＝2x/(0.3-x+0.8-3x+2x)＝4/7；∴x=0.2mol/L。

平衡時(shí)，c(N2)=0.1mol/L；c(H2)=0.2mol/L；c(NH3)=0.4mol/L。

①N2的平衡轉(zhuǎn)化率=[(0.3-0.1)÷0.3]×100%=66.7%；

②反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K=c(N2)c3(H2)/c2(NH3)=0.005。

答案：①66.7%；0.005【變式2】某溫度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)是50，在這個(gè)溫度下使H2與I2(g)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，碘蒸氣的濃度是1mol/L，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)c(HI)=0.9mol/L，求H2的轉(zhuǎn)化率。

【答案】93.8%

【解析】H2的轉(zhuǎn)化率=

根據(jù)題給條件可知，H2的轉(zhuǎn)化濃度應(yīng)該是HI平衡濃度的一半為0.45mol/L。因此要求出H2的轉(zhuǎn)化率必然應(yīng)求出H2的起始濃度。而H2的起始濃度為H2的轉(zhuǎn)化濃度和H2平衡濃度之和。

設(shè)c(H2)的起始濃度為xmol/L，c(H2)的平衡濃度為ymol/L。

H2+I2(g)2HI

起始濃度（mol/L）x10

轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）0.450.450.9

平衡濃度（mol/L）y0.550.9

y=0.0295mol/L

x=0.0295mol/L+0.45mol/L=0.4795mol/L

【變式3】在一定體積的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)；其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。（2）該反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。a．容器中壓強(qiáng)不變b．混合氣體中c(CO)不變c．v正(H2)=v逆(H2O)d．c(CO2)=c(CO)（4）若向容器中投入各物質(zhì)2mol時(shí)，加熱到800℃使反應(yīng)進(jìn)行，則此時(shí)反應(yīng)的生成物是________?！敬鸢浮浚?）（2）吸熱（3）b、c（4）CO2和H2類(lèi)型三：化學(xué)平衡的計(jì)算例3、在5L的密閉容器中充入2molA氣體和1molB氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

2A(g)+B(g)2C(g)達(dá)平衡時(shí)，在相同條件下測(cè)得容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的5/6，則A的轉(zhuǎn)化率為()

A.67％B.50％C.25％D.5％

【思路點(diǎn)撥】將題給條件中的壓強(qiáng)關(guān)系轉(zhuǎn)化成氣體物質(zhì)的量關(guān)系是解題的基礎(chǔ)；本題利用了“三段式”（起始量、變化量、平衡量）的化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式?！敬鸢浮緽【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，同溫同體積時(shí)，氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量為×(2+1)mol=2.5mol。

設(shè)達(dá)平衡時(shí)，B反應(yīng)了xmol，根據(jù)

【總結(jié)升華】有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算包括：求平衡時(shí)各組分含量，平衡濃度、起始濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、混合氣體的密度或平均相對(duì)分子質(zhì)量，某物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等。解這類(lèi)試題時(shí)要用到下列方法或規(guī)律：

(1)化學(xué)平衡計(jì)算的基本方法是“始”、“變”、“平”三段分析法?；灸Ｊ剑喝畏治觥鶕?jù)條件→列方程

(2)化學(xué)平衡計(jì)算中用到的基本關(guān)系與定律：

①各物質(zhì)變化濃度之比＝方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；

②反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率＝其消耗濃度與起始濃度之比；

③平衡時(shí)某組分體積分?jǐn)?shù)＝該組分在平衡混合物中的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)；

④阿伏加德羅定律及其推論。

舉一反三：【變式1】已知可逆反應(yīng)：M(g)+N(g)P(g)+Q(g)，ΔH＞0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度各為：c(M)=1mol·L－1，c(N)=2.4mol·L－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60％，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為；（2）若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率（填“增大”“減小”或“不變”）；（3）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度各為：c(M)=4mol·L－1，c(N)=amol·L－1，a=。（4）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c(M)=c(N)=bmol·L－1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為?！敬鸢浮浚?）25%（2）增大（3）6（4）41%【解析】（1）由方程式知反應(yīng)消耗N與M的物質(zhì)的量相等，則N的轉(zhuǎn)化率為：。（2）由于該反應(yīng)正反應(yīng)吸熱，溫度升高，平衡右移，則M的轉(zhuǎn)化率增大。（3）由于溫度不變，則化學(xué)平衡常數(shù)不變。設(shè)平衡時(shí)M的轉(zhuǎn)化濃度為x。M(g)+N(g)P(g)+Q(g)起始（mol·L―1）bb轉(zhuǎn)化（mol·L―1）xxxx平衡（mol·L―1）b―xb―xxx，解得，故M的轉(zhuǎn)化率為41%?！究偨Y(jié)升華】在化學(xué)平衡計(jì)算中，常運(yùn)用“三段思維”法，即列出“起始”“變化”“平衡”時(shí)三段各物質(zhì)的物質(zhì)的量（或體積或濃度），然后再求轉(zhuǎn)化率、平衡時(shí)某物質(zhì)的百分含量或混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量等。這種計(jì)算方法看起來(lái)一目了解?！眷柟叹毩?xí)】一、選擇題（每題有1-2個(gè)選項(xiàng)符合題意）1．對(duì)可逆反應(yīng)，R(g)+P(g)Q(g)+S(g)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（）A．R、P、Q、S濃度相等B．反應(yīng)前后壓強(qiáng)不變C．反應(yīng)前后質(zhì)量不變D．R、P、Q、S濃度不變2．在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再變化時(shí)，表明反應(yīng)：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已達(dá)平衡的是（）A．混合氣體的壓強(qiáng)B．混合氣體的密度C．B的物質(zhì)的量濃度D．氣體的總物質(zhì)的量3.（2016西城期中）某溫度下，向容積為2L的密閉反應(yīng)器中充入0.10molSO3，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20％，則該溫度下反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的平衡常數(shù)為（）A．3.2×103mol－1·LB．1.6×103mol－1·LC．8.0×102mol－1·LD．4.0×102mol－1·L4．高溫下，某反應(yīng)達(dá)平衡，平衡常數(shù)。恒容時(shí)，溫度升高，H2濃度減小。下列說(shuō)法正確的是（）A．該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏．恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小C．升高溫度，逆反應(yīng)速率減小5．在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：，已知、、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是（）A.Z為0.3mol/L B.為0.35mol/LC.為0.2mol/L D.為0.4mol/L6．在容積可變的密閉容器中，2mo1N2和8mo1H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于A．5% B．10% C．15% D．20%7．在25℃時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度/mol·L-10.10.20平衡濃度/mol·L-10.050.050.1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是：A．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為50％B．反應(yīng)可表示為X+3Y2Z，其平衡常數(shù)為1600C．增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大D．改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)8．（2014海淀一模）在盛有足量A的體積可變的密閉容器中，加入B，發(fā)生反應(yīng)：A(s)＋2B(g)4C(g)＋D(g)ΔH<0。在一定溫度、壓強(qiáng)下達(dá)到平衡。平衡時(shí)C的物質(zhì)的量與加入的B的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如下圖。下列說(shuō)法正確的是（）A.若保持壓強(qiáng)一定，當(dāng)溫度升高后，則圖中θ＞45°B.若再加入B，則正、逆反應(yīng)速率均逐漸增大C.平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為50％D.若保持壓強(qiáng)一定，再加入B，則平衡后反應(yīng)體系氣體密度減小9．將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)②2HI(g)H2(g)+I2(g)達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)=0.5mol·L―1，c(HI)=4mol·L―1，則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)（）A．9B．16C．20D．2510．在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min后該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成0.8molD，并測(cè)得C的濃度為0.2mol·L―1。下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．x=1B．2min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3mol·L―1·min―1C．B的轉(zhuǎn)化率為40%D．若混合氣體的密度不變則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)二、填空題1．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)的進(jìn)行程度，K值越大，表示________，K值大小與溫度的關(guān)系是：溫度升高，K值________（填“一定增大”、“一定減小”或“可能增大也可能減小”）。（2）該反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________（填字母）。a．容器中壓強(qiáng)不變b．混合氣體中c(CO)不變c．v正(H2)=v逆(H2O)d．c(CO2)=c(CO)（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)==c(CO)·c(H2O)，試判斷此時(shí)的反應(yīng)溫度為_(kāi)___℃。2．（2016四中同步）在80℃時(shí)，將0.4mol的四氧化二氮?dú)怏w充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中，隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：時(shí)間（s）020406080100c（N2O4）（mol／L）0.20a0.10cdec（NO2）（mol／L）0.000.12b0.220.220.22反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低，發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺。（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)為熱反應(yīng)，表中b________c（填“＜”“＝”或“＞”）。（2）20s時(shí)，N2O4的濃度為_(kāi)_______mol·L－1，0～20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______。（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=________，在80℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為_(kāi)_______（保留2位小數(shù)）。（4）在其他條件相同時(shí)，該反應(yīng)的K值越大，表明建立平衡________。A．N2O4的轉(zhuǎn)化率越高B．NO2的產(chǎn)量越大C．N2O4與NO2的濃度之比越大D．正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大3．在2L密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如下表：時(shí)間（s）012345n(NO)／mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=________。已知：K300℃＞K350℃，則該反應(yīng)是________熱反應(yīng)。（2）右圖中表示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=________。（3）能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。a．v(NO2)=2v(O2)b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變c．v逆(NO)=2v正(O2)d．容器內(nèi)密度保持不變（4）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________。a．及時(shí)分離出NO2氣體b．適當(dāng)升高溫度c．增大O2的濃度d．選擇高效催化劑【答案與解析】一、選擇題1．【答案】D【解析】該反應(yīng)是一個(gè)氣體總質(zhì)量不變、反應(yīng)前后等體積的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)、質(zhì)量始終不改變；故容器內(nèi)壓強(qiáng)、總質(zhì)量不再變化不能表明達(dá)到平衡。若R、P、Q、S濃度瞬時(shí)相等不能表明平衡，只有R、P、Q、S濃度不變才能說(shuō)明達(dá)到平衡。2．【答案】BC【解析】由于有固體參與，故該反應(yīng)是一個(gè)氣體質(zhì)量可變的等體積反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的密度增大，到達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的密度和B的濃度都不再變化，但混合氣體的壓強(qiáng)和總物質(zhì)的量不隨反應(yīng)的程度而變。3．A【解析】2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）起始濃度mol/L000.05轉(zhuǎn)化濃度mol/L0.010.0050.01平衡濃度mol/L0.010.0050.04則平衡常數(shù)k===32004．【答案】A【解析】由平衡常數(shù)表達(dá)式寫(xiě)出可逆反應(yīng)為：，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由于升高溫度，H2濃度減小，說(shuō)明升溫平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此正反應(yīng)是吸熱的，焓變（即反應(yīng)熱）為正值，A項(xiàng)正確；由于反應(yīng)前后氣體體積相等，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都會(huì)增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。5．【答案】AB【解析】可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，采取極端假設(shè)法分析得出各物質(zhì)平衡濃度取值范圍：0＜X2＜0.2；0.2＜Y2＜0.4；0＜Z＜0.46．【答案】C【解析】N2+3H22NH3起始量（mol）280轉(zhuǎn)化量（mol）2/324/3平衡量（mol）4/364/3所以平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)＝。7．【答案】C【解析】題中有一明顯的錯(cuò)誤，就是C選項(xiàng)中平衡常數(shù)增大，增大壓強(qiáng)不可能使平衡常數(shù)增大。其他選項(xiàng)均為平衡中的基礎(chǔ)計(jì)算和基礎(chǔ)知識(shí)，關(guān)鍵是根據(jù)表中數(shù)據(jù)（0.1－0.05）∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)=1∶3∶2可推導(dǎo)出：X+3Y2Z。8．【答案】C【解析】A項(xiàng)，壓強(qiáng)一定，對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)，平衡逆向移動(dòng)，則C的物質(zhì)的量應(yīng)減少，由圖可以看出，圖中θ＜45°，A錯(cuò)誤。B項(xiàng)，因體積可變，所以再加入B，其濃度不變，則v（正）、v（逆）都不變，B錯(cuò)誤。