考點(diǎn) 1　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡建立1．可逆反應(yīng)(1)概念：在__________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)。
2．化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念一定條件下的可逆反應(yīng)中，正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或_______保持恒定的狀態(tài)。
模型構(gòu)建：判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法——“正逆相等，變量不變”
答案：(1)0.2 ml·L－1v逆，平衡______移動(dòng)；v正＝v逆，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，________平衡移動(dòng)；v正乙＝丙>丁
(1)加催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的圖像是________(填字母)，平衡________移動(dòng)。(2)升高溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的圖像是________(填字母)，平衡向________方向移動(dòng)。(3)增大反應(yīng)容器體積對(duì)反應(yīng)速率影響的圖像是________(填字母)，平衡向________方向移動(dòng)。(4)增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的圖像是________(填字母)，平衡向________方向移動(dòng)。答案：(1)C　不　(2)A　逆反應(yīng)　(3)D　逆反應(yīng)　(4)B　正反應(yīng)
等效平衡的應(yīng)用一、等效平衡原理對(duì)于同一個(gè)可逆反應(yīng)，在相同的條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，不管是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或從正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)開始，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中同種物質(zhì)的百分含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。
二、等效平衡的分類及判斷方法
說明：1．“一邊倒”(完全轉(zhuǎn)化)指的是把一邊“歸零”，通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成另一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量(濃度)。2．等效指的是達(dá)到平衡后同種組分百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))相同。也有可能同種組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量濃度也相同。
(1)達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量濃度仍是k ml/L的是________(填序號(hào))。(2)若令a、b、c分別代表初始加入的A、B、C的物質(zhì)的量，如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)完全相同，填寫：Ⅰ.若a＝0，b＝0，則c＝________。Ⅱ.若a＝0.5，則b＝________，c＝________。Ⅲ.a、b、c的取值必須滿足的一般條件是________；________。(用兩個(gè)方程式表示，一個(gè)只含a、c，另一個(gè)只含b、c)
[解析]　(1)該反應(yīng)m＋n≠p＋q且條件為恒溫、恒容，所以要滿足“等量等效”。將②③④⑤的加料方式全部進(jìn)行“一邊倒”轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物A和B的量后，只有④⑤的加料方式與2 ml A和1 ml B的加料方式完全一致。(2)根據(jù)“一邊倒”的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化，即a ml A＋b ml B＋c ml C等價(jià)轉(zhuǎn)化為a ml A＋b ml B＋(c ml A＋c/2 ml B)。[答案]　(1)④⑤(2)Ⅰ.2?、颉?.5　Ⅲ.a＋c＝2　b＋c/2＝1
[解析]　容積可變，說明是恒溫、恒壓條件，滿足“等比等效”?！熬鶞p半”后A、B、C的物質(zhì)的量分別為2 ml、1 ml和2 ml，滿足“等比等效”，平衡不會(huì)移動(dòng)，A不符合題意；“均加倍”后A、B、C的物質(zhì)的量分別為8 ml、4 ml和8 ml，滿足“等比等效”，平衡不會(huì)移動(dòng)，B不符合題意；“均增加1 ml”后A、B、C的物質(zhì)的量分別為5 ml、3 ml和5 ml，相當(dāng)于在5 ml、2.5 ml和5 ml的基礎(chǔ)上又增加了0.5 ml B，平衡向右移動(dòng)，C符合題意；“均減小1 ml”后A、B、C的物質(zhì)的量分別為3 ml、1 ml和3 ml，相當(dāng)于在3 ml、1.5 ml和3 ml的基礎(chǔ)上減少了0.5 ml B，平衡向左移動(dòng)，D不符合題意。
[解析]　先建立等效平衡模型，即假設(shè)原容器的體積可變，當(dāng)再充入1 ml N2O4后重新建立起的平衡和原平衡等效，此時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率依然為x%。當(dāng)體積不發(fā)生變化時(shí)，在原平衡的基礎(chǔ)上要縮小容器的體積，即增大了壓強(qiáng)，該反應(yīng)正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積減小的方向，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率增大，即x甲＝丙　B．甲>乙>丙>丁C．乙＝甲>丁＝丙D．丁>丙>乙>甲
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)吸熱B．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅰ中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的高C．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大
解析：對(duì)比容器Ⅰ和Ⅲ可知兩者投料量相當(dāng)，若溫度相同，最終建立等效平衡，但Ⅲ溫度高，平衡時(shí)c(CH3OH)小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；Ⅱ相對(duì)于Ⅰ成比例增加投料量，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率提高，所以Ⅱ中轉(zhuǎn)化率高，B錯(cuò)誤；不考慮溫度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的兩倍，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的兩倍，C錯(cuò)誤；對(duì)比Ⅰ和Ⅲ，若溫度相同，兩者建立等效平衡，兩容器中速率相等，但Ⅲ溫度高，速率更快，D正確。答案：D
解析：(1)由于甲容器定容，而乙容器定壓，若它們的壓強(qiáng)相等，達(dá)到平衡時(shí)，乙的容積應(yīng)該為甲的兩倍，生成的NH3的物質(zhì)的量應(yīng)該等于2m ml。當(dāng)甲、乙兩容器的容積相等時(shí)，相當(dāng)于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質(zhì)的量大于2m ml。答案：(1)D　E
(2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1 ml NH3，要使乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與上述甲容器中達(dá)到平衡時(shí)相同，則起始時(shí)應(yīng)加入________ml N2和________ml H2。解析：(2)乙的容積為甲的一半時(shí)，要建立與甲一樣的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中應(yīng)該投入N2為(1－0.5)ml＝0.5 ml，H2為(1.5－1.5)ml＝0 ml。答案：(2)0.5　0
1.記住判斷平衡狀態(tài)的兩個(gè)根本依據(jù)(1)v(正)＝v(逆)＞0。(2)反應(yīng)體系各物質(zhì)的質(zhì)量或者濃度保持不變。2.理解化學(xué)平衡的五個(gè)特征逆、等、動(dòng)、定、變3.掌握一個(gè)原理：勒夏特列原理(化學(xué)平衡移動(dòng)原理)
4.明確兩個(gè)解題技巧(1)判斷反應(yīng)是否平衡時(shí)的依據(jù)：應(yīng)該變的不變了就平衡了。(2)判斷平衡移動(dòng)的方向的依據(jù)：平衡向著削弱外界條件影響的方向移動(dòng)。5.學(xué)會(huì)利用“等效平衡”判斷平衡移動(dòng)的結(jié)果。
1．(2020·高考全國(guó)卷Ⅲ節(jié)選)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝________。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若增大壓強(qiáng)，則n(C2H4)________(填“變大”“變小”或“不變”)。
答案：(1)1∶4　變大
(2)理論計(jì)算表明，原料初始組成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在體系壓強(qiáng)為0.1 MPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。?圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是________、________。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH________(填“大于”或“小于”)0。
答案：(2)d　c　小于
(3)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng)，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強(qiáng)條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)_____________________。解析：(3)在一定溫度和壓強(qiáng)下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯的選擇性，減少副反應(yīng)的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)選擇合適催化劑等。答案：(3)選擇合適催化劑等
解析：(1)根據(jù)平衡移動(dòng)的影響因素，該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)吸熱、氣體體積增大的反應(yīng)，所以高溫低壓有利于反應(yīng)正向移動(dòng)。答案：(1)A
(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
由上表判斷，催化劑X___Y(填“優(yōu)于”或“劣于”)，理由是______。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時(shí)，下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是__________(填標(biāo)號(hào))。A．K積、K消均增加B．v積減小、v消增加C．K積減小、K消增加D．v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大

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