高三化學(xué) 1_7 化學(xué)平衡教學(xué)設(shè)計(jì)

2024年2月22日發(fā)(作者：風(fēng)景在路上)

化學(xué)平衡

〖復(fù)習(xí)目標(biāo)〗

（1）了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說明常見簡(jiǎn)單化學(xué)反應(yīng)的方向。

（2）理解化學(xué)平衡的定義,能判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。

（3）理解濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律。

（4）理解化學(xué)平衡常數(shù)的定義并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。

（5）能正確分析化學(xué)平衡圖像問題。

〖教學(xué)重點(diǎn)〗濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)平衡的影響

〖教學(xué)難點(diǎn)〗化學(xué)平衡圖像的分析。

〖教學(xué)過程〗

考點(diǎn)一 化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)平衡狀態(tài)

【知識(shí)精講】

1、 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向的判據(jù)為：

△G=△H—T△S＜0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行

△G=△H—T△S==0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

△G=△H—T△S＞0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行

2、化學(xué)平衡狀態(tài)

（1）可逆反應(yīng)

在相同條件下同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)中使用“”。

（2）化學(xué)平衡狀態(tài)的概念

在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。

（3）化學(xué)平衡狀態(tài)的特征

①逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。

②等：V（正）==V（逆）≠0

③動(dòng)：化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡。雖然V（正）==V（逆），但正、

逆反應(yīng)仍在進(jìn)行。

④定：反應(yīng)物和生成物的濃度保持一定。

⑤變：外界條件改變，平衡也隨之改變。

1

3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷（標(biāo)志）

（1）本質(zhì)標(biāo)志

v(正)＝v(逆)≠0。對(duì)于某一可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。

（2）等價(jià)標(biāo)志

①全是氣體參加的體積可變反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化。例如：N2＋3H2②體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。

③全是氣體參加的體積可變反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化。例如：

2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。

2NH3。

④對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。

⑤對(duì)于有顏色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時(shí)間而變化，如

2NO2(g)

24O(g)。

⑥體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。

【方法精講】

1、“四象限法”判斷化學(xué)反應(yīng)的方向

在二維平面內(nèi)建立坐標(biāo)系，第Ⅰ象限的符號(hào)為“＋、＋”，第Ⅱ象限的符號(hào)為“＋、—”，第Ⅲ象限的符號(hào)為“—、—”，第Ⅳ象限的符號(hào)為“—、＋”。借肋于數(shù)學(xué)坐標(biāo)系四個(gè)象限的符號(hào)，聯(lián)系焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響，可以從熱力學(xué)的角度快速判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。反應(yīng)放熱和熵增加都有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。該判據(jù)指出的是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)。

Ⅱ

＋、—

2、判斷—、—

Ⅲ

—、＋

Ⅳ

化學(xué)平衡狀＋、＋

x

Ⅰ

y

△S＞0

△H＜0

所有溫度下均可自發(fā)進(jìn)行

△S＜0

△H＜0

低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行

△S＞0

△H＞0

高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行

△S＜0

△H＞0

所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行

態(tài)的方法——“逆向相等，變量不變”

(1)“逆向相等”：反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率，一個(gè)是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減少速率和生成速率相等。

(2)“變量不變”：如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的，當(dāng)不變時(shí)為平衡狀態(tài)；一個(gè)隨反應(yīng)

2

的進(jìn)行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。

【注意】以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：

a．恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng)，混合氣體的壓強(qiáng)或氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化。如2HI(g) I2(g)＋H2(g)。

b．全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化。

如2HI(g) I2(g)＋H2(g)。

c．全部是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。

【典例精講】

【例1】下列說法正確的是 （ ）

A．碳酸銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)焓判據(jù)判斷能自發(fā)分解

B．多次洗牌以后，撲克牌的毫無規(guī)律的混亂排列的幾率大，越混亂，熵值越大

C．水總是自發(fā)地由高處往低處流，這是一個(gè)自發(fā)反應(yīng)

D．室溫下水結(jié)成冰是自發(fā)過程

【答案】B

【解析】A、碳酸銨分解是吸熱反應(yīng)，，是體系的混亂程度增大的反應(yīng)。要根據(jù)焓判據(jù)和熵判據(jù)共同來斷反應(yīng)能否自發(fā)分解。錯(cuò)誤。B、多次洗牌以后，撲克牌的毫無規(guī)律的混亂排列的幾率大，越混亂，熵值越大。正確。C、水總是自發(fā)地由高處往低處流，這是一個(gè)自發(fā)過程，不是自發(fā)反應(yīng)。錯(cuò)誤。D、室溫下水不能結(jié)成冰，這是個(gè)非自發(fā)過程。錯(cuò)誤

【例2】在恒容密閉容器中，可以作為2NO2(g)（ ）

①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2；②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO；③混合氣體的顏色不再改變；④混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)；⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)；⑥混合氣體中NO與O2的物質(zhì)的量之比保持恒定；⑦混合氣體中NO與NO2的物質(zhì)的量之比保持恒定

A．①③⑤⑦ B．②④⑤ C．①③④ D．①②③④⑤

【答案】A

【解析】在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。①中反應(yīng)速率的方向相反，且滿足速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，正確。②中反應(yīng)速率的方向是相同的，速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此②中的關(guān)系始終是成立，不正確。顏色深淺和濃度有關(guān)系，所以混合氣體的顏色不再改變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，③正確。密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，即密度始終不變，④不正確。混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，

3

2NO(g)+O2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是：

質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，⑤正確。根據(jù)方程式可知如果開始從NO2建立平衡狀態(tài)，則混合氣體中NO與O2的物質(zhì)的量之比始終保持2:1恒定，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，⑥錯(cuò)誤； NO2和NO分別是反應(yīng)物和生成物，因此混合氣體中NO與NO2的物質(zhì)的量之比保持恒定可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，⑦正確，答案選A

【考題精練】

1．一定條件下反應(yīng)2AB(g) A2(g)＋B2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 （ ）

A．單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2，同時(shí)消耗2n molAB

B．容器內(nèi)三種氣體AB、A2、B2共存

C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率

D．容器中各組分的體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間變化

【答案】D

【解析】在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。A、根據(jù)化學(xué)方程式可知，單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2的同時(shí)，一定消耗2nmolAB，因此不能說明正逆反應(yīng)速率相等，A不正確；B、該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，容器內(nèi)三種氣體AB、A2、B2一定同時(shí)共存，因此不能說明正逆反應(yīng)速率相等，B不正確；C、AB的消耗速率等于2倍A2的生成速率，這說明A2的消耗速率與生成速率不相等，即這么反應(yīng)速率不相等，因此反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，C不正確；D、容器中各組分的體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間變化可以說明正逆反應(yīng)速率相等，因此D正確，答案選D。

2．石灰石的分解反應(yīng)為：CaCO3(s)==CaO(s) +CO2(g)

其△H（298K）==178.2kJ·mol—１，△S（298K）==169.6J·mol·K

—1—1試根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)在常溫下是否自發(fā)進(jìn)行？其分解溫度是多少？

【答案】常溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；高于778℃時(shí)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行

【解析】∵△H—Ｔ△S＝178.2kJ·mol=128kJ·mol＞0

∴298K時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。即常溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。

由于該反應(yīng)是吸熱的熵增加反應(yīng)，升高溫度可使△H—Ｔ△S＜0，假設(shè)反應(yīng)焓變和熵變不隨溫度變化而變化，據(jù)△H—Ｔ△S＜0可知，Ｔ＞△H/△S ==178.2kJ·mol/10××169.6kJ·mol·K=1051K，即溫度高于778℃時(shí)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。

4

—3—1—1—１—1—１—298Ｋ×10××169.6kJ·mol·K

—3—1—1

考點(diǎn)二 化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)平衡常數(shù)

【知識(shí)精講】

1、 影響化學(xué)平衡移動(dòng)的外界條件

（1）濃度：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

（2）壓強(qiáng)：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，會(huì)使平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。減小壓強(qiáng)，會(huì)使平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。

（3）溫度：在其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。

（4）催化劑：催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，因此不影響化學(xué)平衡，但可大大地縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間。

2、勒夏特列原理

（1）內(nèi)容

如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、溫度或壓強(qiáng)），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。

（2）適用范圍

該原理適用于化學(xué)平衡、溶解平衡，電離平衡、水解平衡等動(dòng)態(tài)平衡。

研究問題：平衡移動(dòng)問題

3、化學(xué)平衡常數(shù)

（1）概念：在一定溫度下，一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與生成物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，用符號(hào)K表示。

（2）表達(dá)式：對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)在一定溫度下達(dá)到平衡:（3）理解化學(xué)平衡常數(shù)的意義

①

pC(g)+qD(g)，

②化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)方程式的平衡常數(shù)。

a.若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變。

b.若方程式中各物質(zhì)的計(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。

5

4、常見的化學(xué)平衡圖像

以反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n＞p+q且△H＞0為例

⑴v—t圖像

（2）c——t圖像

（3）c——p(T)圖像

4、化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算

（1）明確三個(gè)關(guān)系：

①對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量－變化量＝平衡量。

②對(duì)于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。

③各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

6

（2）計(jì)算方法：三段式法

化學(xué)平衡計(jì)算模式：對(duì)以下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mx，容器容積為V L。

mA(g) ＋

nB(g) pC(g)＋qD(g)

0 0 起始(mol)

a

變化(mol)

mx

b

nx

px

qx

qx 平衡(mol)

a－mx

b－nx

px

【方法精講】

1、 化學(xué)平衡移動(dòng)的幾種特殊情況

（1）當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時(shí)，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對(duì)化學(xué)平衡沒影響。

（2）對(duì)于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響程度是等同的，故平衡不移動(dòng)。

（3）“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響

①恒溫、恒容條件

充入惰性氣體原平衡體系―――――→體系總壓強(qiáng)增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動(dòng)。

②恒溫、恒壓條件

（4）同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。

2、 化學(xué)平衡圖像基本分析方法

（1）認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與勒夏特列原理掛鉤。

（2）緊扣可逆反應(yīng)的特征，看清正反應(yīng)方向是吸熱還是放熱、體積增大還是減小、不變、有無固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。

（3）看清速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋。

（4）看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，看清曲線的變化趨勢(shì)。

（5）先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率一時(shí)間圖上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。

（6）定一議二。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。

3、平衡常數(shù)的應(yīng)用

7

（1）根據(jù)平衡常數(shù)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度

平衡常數(shù)越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高，平衡后生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越大。

（2）利用K與Qc的關(guān)系判斷反應(yīng)所處狀態(tài)

對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)

cp(C)?cq(D)pC(g)+qD(g),

Qc?m(式中濃度是任意時(shí)c(A)?cn(B)刻的濃度)。根據(jù)Qc與K的關(guān)系可以判斷可逆反應(yīng)所處的狀態(tài)。

Qc=K 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

Qc＜K 反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)

Qc＞K 反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

【典例精講】

【例1】反應(yīng)CO2 (g)+2NH3(g)正確的是 （ ）

A．加入催化劑，平衡常數(shù)不變

B．減小容器體積，正、逆反應(yīng)速率均減小

C．增大CO(NH2)2的量，CO2的轉(zhuǎn)化率減小

D．降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

【答案】A

【解析】A．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，則加入催化劑，平衡常數(shù)不變，A正確；B．減小容器體積，壓強(qiáng)增大，正、逆反應(yīng)速率均增大，B錯(cuò)誤；C．尿素是固體，增大CO(NH2)2的量，平衡不移動(dòng)，所以CO2的轉(zhuǎn)化率不變，C錯(cuò)誤；D．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，D錯(cuò)誤，答案選A。

【例2】溫度為t ℃時(shí)，在體積為10 L的真空容器中通入1.00 mol氫氣和1.00 mol碘蒸氣，20 min后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得碘蒸氣的濃度為0.020 mol·L。涉及的反應(yīng)可以用下面的兩個(gè)化學(xué)方程式表示：

①H2(g)＋I(xiàn)2(g)

②2H2(g)＋2I2(g)

2HI(g)

4HI(g)

－1CO（NH2）2（s）+H2

O（g） △H<0，達(dá)到平衡時(shí)，下列說法下列說法正確的是 （ ）

A．反應(yīng)速率用HI表示時(shí)，v(HI)＝0.008 mol·L·min

B．兩個(gè)化學(xué)方程式的意義相同，但其平衡常數(shù)表達(dá)式不同，不過計(jì)算所得數(shù)值相同

C．氫氣在兩個(gè)反應(yīng)方程式中的轉(zhuǎn)化率不同

D．第二個(gè)反應(yīng)中，增大壓強(qiáng)平衡向生成HI的方向移動(dòng)

－1－1

8

【答案】A

【解析】 H2(g)＋I(xiàn)2(g)

－1

2HI(g)

初始濃度(mol·L) 0.100 0.100 0

平衡濃度(mol·L) 0.020 0.020 0.160

轉(zhuǎn)化濃度(mol·L) 0.080 0.080 0.160

所以，v(HI)＝0.160 mol·L－1－1－1÷20 min＝0.008 mol·L－1·min－1，A正確；K①＝c2c2c＝64，而K②＝2c422cc22＝K①＝64＝4 096，故選項(xiàng)B錯(cuò)；兩個(gè)22化學(xué)方程式表示的是一個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的濃度相同，故其轉(zhuǎn)化率相同，C錯(cuò)；兩個(gè)反應(yīng)相同，只是表達(dá)形式不同，壓強(qiáng)的改變對(duì)平衡的移動(dòng)沒有影響，D錯(cuò)。

【例3】下列事實(shí)中,不能用勒沙特列原理來解釋的是 （ ）

A．除去CuCl2溶液中的Fe，通常是向其中加入CuO、Cu(OH)2等固體

B．對(duì)于反應(yīng)H2(g)+I2(g)變深

C．AgCl在水中的溶解度大于在飽和NaCl溶液中的溶解度

D．在Na2CO3溶液中,由水電離出的c(OH) >1×10mol／L

【答案】B

【解析】A、Fe 在水溶液中存在水解平衡：Fe + 3H2O

3+3+－-73＋2HI(g),增大平衡體系的壓強(qiáng)（壓縮體積），可使體系顏色Fe(OH)3+ 3H，向其中加入CuO、+Cu(OH)2等固體，氫離子與CuO、Cu(OH)2反應(yīng)生成銅離子和水，氫離子濃度減小，水解平衡正向移動(dòng)，F(xiàn)e轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去，能用勒沙特列原理解釋，錯(cuò)誤；B、反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，增大平衡體系的壓強(qiáng)（壓3＋縮體積），平衡不移動(dòng)，體系顏色變深的原因是體積縮小而使碘蒸氣的濃度增大，不能用勒沙特列原理解釋，正確；C、AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）Ag(aq) + Cl(aq)，+-飽和NaCl溶液中氯離子濃度較大，平衡逆向移動(dòng)，AgCl的溶解度降低，能用勒沙特列原理解釋，錯(cuò)誤；D、在Na2CO3溶液中碳酸根與水電離出的氫離子結(jié)合生成碳酸氫根，氫離子濃度減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，由水電離出的c(OH) >1×10mol／L，能用勒沙特列原理解釋，錯(cuò)誤。

【例4】某溫度下，在一容積可變的恒壓密閉容器里，反應(yīng)3A(g)B(g)+3C(g) 達(dá)到平衡－-7時(shí)，A、B和C的物質(zhì)的量分別為6 mol、2 mol、6 mol。在保持溫度和壓強(qiáng)不變的情況下,下列說法正確的是 （ ）

A．將A、B、C各減少1 mol，C的百分含量減少

B．充入A、B、C各2 mol，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)

C．充入1mol A，C的體積分?jǐn)?shù)增加

9

D．充入1 mol氦(He與容器中氣體不反應(yīng))，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)

【答案】D

【解析】

試題分析：該反應(yīng)是一個(gè)體積增大的反應(yīng)，在恒溫恒壓條件下，反應(yīng)混合物成比例，得等效平衡；A．將A、B、C各減少1 mol，與原平衡是等效平衡，C的百分含量不變，A錯(cuò)誤；B、充入A、B、C各2 mol，平衡將向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C、充入1mol A，C的體積分?jǐn)?shù)不變，C錯(cuò)誤；D、充入1 mol氦(He與容器中氣體不反應(yīng))，恒溫恒壓條件下體積增大，平衡將向正反應(yīng)方向移，D正確；答案選D。

【考題精練】

1．下列有關(guān)顏色變化錯(cuò)誤的是 （ ）

A．在4mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液中滴加數(shù)滴1mol/LNaOH溶液，溶液顏色從橙色變成黃色

B．在試管中加入少量氯化鈷晶體，滴加濃鹽酸溶解后加水稀釋至紫色，將試管置于熱水中片刻，溶液顏色變成粉紅色

C．向血紅色的Fe（SCN）3溶液中加入少量KI固體，溶液顏色變淺

D．用50mL針筒抽取30mL紅棕色的NO2氣體并封住注射孔，當(dāng)用力推壓活塞，壓縮針筒中的氣體（此過程中不考慮溫度變化），從針筒頂端觀察，氣體顏色逐漸變淺

【答案】B

【解析】A．K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O7（橙色）＋H2O2－2CrO4（黃色）＋2H，則在2－＋4mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液中滴加數(shù)滴1mol/LNaOH溶液，中和氫離子，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則溶液顏色從橙色變成黃色，A正確；B．氯化鈷溶液中存在平衡CoCl4（藍(lán)色）+6H2OCo（H2O）6（粉紅色）+4Cl△H＜0，正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，則在試管中加入少量2+-2-氯化鈷晶體，滴加濃鹽酸溶解后加水稀釋至紫色，將試管置于熱水中片刻，溶液顏色變成藍(lán)色，B錯(cuò)誤；C．向血紅色的Fe（SCN）3溶液中加入少量KI固體，鐵離子氧化碘離子，則溶液顏色變淺，C正確；D．用50mL針筒抽取30mL紅棕色的NO2氣體并封住注射孔，當(dāng)用力推壓活塞，壓縮針筒中的氣體（此過程中不考慮溫度變化），壓強(qiáng)增大，有利于N2O4生成，則從針筒頂端觀察，氣體顏色逐漸變淺，D正確，答案選B。

2．加熱N2O5依次發(fā)生的分解反應(yīng)為：①N2O5N2O3+O2，②N2O3N2O+O2；在2L密閉容器中充入8mol N2O5，加熱到t℃，達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9mol，N2O3為3.4mol，則t℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為 （ ）

A．10.7 B．8.5 C．9.6 D．10.2

【答案】B

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【解析】設(shè)平衡時(shí)N2O5的濃度減小x，則

N2O5N2O3+O2， N2O3N2O+O2；

開始（mol/L） 4 x 0 x

轉(zhuǎn)化（mol/L） x x x

平衡（mol/L） 4-x x x 3.4/2=1.7 9/2=4.5

所以4.5-x=x-1.7，所以x=3.1mol/L，則t℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)1.7×4.5/(4-3.1)=8.5，答案選B

3．一定條件下反應(yīng)，現(xiàn)有三個(gè)容積可變恒壓密閉絕熱（與外界沒有能量變換）容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在Ⅰ中充入1molN2和3molH2，在Ⅱ中充入1molNH3，在Ⅲ中充入2 molNH3，500℃條件下開始反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是 （ ）

A．容器Ⅰ、Ⅱ中N2物質(zhì)的量關(guān)系為n(Ⅰ·N2)= 2n(Ⅱ·N2)

B．容器Ⅰ、Ⅱ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同

C．容器Ⅰ中的N2的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中NH3的轉(zhuǎn)化率之和小于1

D．容器Ⅰ、Ⅲ中正反應(yīng)速率相同

【答案】C

【解析】 A、Ⅰ中反應(yīng)正向進(jìn)行，放出熱量，Ⅱ中反應(yīng)逆向進(jìn)行，吸收熱量，由于容器均為絕熱容器，Ⅰ中溫度高，所以容器Ⅰ中N2的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多，錯(cuò)誤；B、Ⅰ中反應(yīng)正向進(jìn)行，放出熱量，Ⅱ中反應(yīng)逆向進(jìn)行，吸收熱量，由于容器均為絕熱容器，Ⅰ中溫度高，平衡常數(shù)Ⅰ小于Ⅱ；C、Ⅰ中溫度高，N2的轉(zhuǎn)化率減小，容器Ⅱ溫度低，NH3的轉(zhuǎn)化率減小，所以容器Ⅰ中的N2的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中NH3的轉(zhuǎn)化率之和小于1，正確；D、器Ⅰ中反應(yīng)正向進(jìn)行，放出熱量，容器Ⅲ中反應(yīng)逆向進(jìn)行，吸收熱量，兩個(gè)容器中反應(yīng)溫度不同，則Ⅰ、Ⅲ中正反應(yīng)速率不相同，錯(cuò)誤。

4．向密閉容器中充入物質(zhì)A和B，發(fā)生反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)。反應(yīng)過程中，物質(zhì)A的含量(A％)和C的含量(C％)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是 （

）

A．該反應(yīng)在T1、T3溫度時(shí)達(dá)到過化學(xué)平衡 B．該反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到過化學(xué)平衡

C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．升高溫度，平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng)

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【答案】B

【解析】根據(jù)圖像可知：在溫度是T1時(shí)物質(zhì)A的含量(A％)和C的含量(C％)相同，但是還在發(fā)生變化，所以反應(yīng)未處于平衡狀態(tài)，在溫度T3時(shí)，由于物質(zhì)A％的平衡含量逐漸升高，C％的平衡含量逐漸降低，說明平衡發(fā)生了移動(dòng)，是處于平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；B．由于在溫度T2時(shí)A％的平衡含量最高，C％的平衡含量最低，所以該反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到過化學(xué)平衡，正確；C．由于升高溫度，A％的平衡含量增大，說明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)平衡移動(dòng)原理：升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；D．由于升高溫度，A％的平衡含量增大，C％的平衡含量逐漸降低，說明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤。

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