高考化学二轮复习 十九 化学平衡课件-人教版高三全册化学课件

1、化学平衡移动考法：1、化学平衡状态及平衡移动2、化学平衡图像分析3、化学平衡常数、转化率的相关计算4、等效平衡5、化学反应进行的方向考情：考情：化学平衡是高考常考内容，化学平衡是高考常考内容，化学反应速率与化学平衡图化学反应速率与化学平衡图象题是高考中的重点。象题是高考中的重点。题型主要为非选择题。题型主要为非选择题。1化学平衡状态的概念化学平衡状态的概念化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各成分的浓度保持不变的状态。2化学平衡的特征化学平衡的特征化学平衡状态的标志“正逆相等，变量不变”(1)动态标志(正逆相等)v(正)v(逆)0同种物质：同一物质的

2、生成速率等于消耗速率，如有m mol A消耗同时有m mol A生成。不同物质：必须表明是“异向”的速率关系，且两种物质的速率之比等于化学方程式中物质前的化学计量数之比。(2)静态标志(变量不变)随反应进行而改变的物理量保持不变时说明达到平衡状态各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(质量分数、体积分数)不变。体系的温度、压强(对化学方程式两边气体体积不相等的反应)不变。对于有有色物质参加的可逆反应，体系的颜色不变。例如：2NO2(g) 2NO(g)O2(g)、2HI(g) H2(g)I2(g)等反应体系的颜色不变，则表明有色气体NO2、I2的浓度不变，反应达到平衡。规律总结规律总

3、结(3)综合分析综合分析3.化学平衡移动化学平衡移动(1)过程过程(2)化学平衡移动与反应速率的关系化学平衡移动与反应速率的关系(3)影响化学平衡移动的因素影响化学平衡移动的因素浓度对化学平衡的影响规律浓度对化学平衡的影响规律 增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。 增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响规律规律 其他条件不变时，若为体积不等的反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。 其他条件不变时，若为等体积反应，增大压强时，v正、v逆同等程度地增大；减小压强时，v正、v逆同

4、等程度地减小，平衡均不发生移动。温度对化学平衡的影响规律温度对化学平衡的影响规律升高温度，平衡向吸热方向移动。降低温度，平衡向放热方向移动。催化剂对化学平衡的影响规律催化剂对化学平衡的影响规律催化剂对化学平衡无影响，原因是催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。但是使用催化剂，能改变反应到达平衡所需的时间。4.勒夏特列原理勒夏特列原理(1)定义：如果改变影响平衡的条件之一(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。(2)勒夏特列原理的适用条件勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。勒夏特列原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡

5、体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等。名师提醒：名师提醒：改变固体或纯液体的量，对平衡无影响。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。对于反应前后气体分子数无变化的反应，如H2(g) +I2(g) 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)。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(或减小)浓度相当于增大(或减小)压强。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

6、响。 典例典例1、在一定条件下的定容密闭容器中,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列哪种情况能表明反应达到平衡状态( )A.SO3的体积百分含量保持不变B.SO2反应速率是O2反应速率的2倍C.SO3的浓度是O2浓度的2倍D.单位时间内SO2消耗的浓度等于SO3生成的浓度答案：答案：A解析：解析：SO3的体积百分含量保持不变符合化学平衡的特征,A项正确;B项没有指明反应的方向,无法判断是否达到平衡状态,B项错误;成分浓度之间的关系与是否达到了平衡状态无关,C项错误;D中的反应速率均为正反应消耗,无法判断正逆反应速率是否相等,D项错误。典例典例2、可逆反应2NO2(g) 2N

7、O(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2:2:1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.B.C.D.全部答案：答案：A解析：解析：从平衡状态的两个重要特征上判断：(1)v(正)=v(逆),(2)混合物中各组成成分的百分含量不变。单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,v(正)=v(逆),

8、正确;单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO,二者均为正反应速率,不能作平衡标志,错误;用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态,没有明确正、逆反应速率,不能作平衡标志,错误;混合气体的颜色不再改变时,二氧化氮的浓度不再改变,达到平衡状态,正确;该反应在体积固定的密闭容器中混合气体的密度不随反应的进行而变化,密度不变不能作为平衡标志,错误;该反应前后气体物质的量不等,混合气体的压强不再改变的状态为平衡状态,正确;该反应前后气体物质的量不等,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态为平衡状态,正确。典例典例3、下列不能用勒夏特列原理解释的是( )A.棕红色NO

9、2加压后颜色先变深后变浅B.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深C.氯水宜保存在低温、避光条件下D.加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气答案：答案：D一、化学平衡图像题思维模型从从vt图像认识浓度对平衡的影响图像认识浓度对平衡的影响化学平化学平衡衡aAbB cCdD(A、B、C、D为非固体为非固体)体系浓度变化增大反应物浓度 增大生成物浓度减小生成物浓度减小反应物浓度速率变化 v(正)瞬间增大，v(逆)瞬间不变，v(正)v(逆)v(逆)瞬间增大，v(正)瞬间不变，v(逆)v(正)v(逆)瞬间减小，v(正)瞬间不变，v(正) v(逆)v(正)瞬间减小，v(逆)瞬间不变，v(逆

10、) v(正)平衡移动方向正向移动逆向移动正向移动逆向移动vt图像规律在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动。二、速率二、速率时间图像时间图像从从vt图像认识压强对平衡的影响图像认识压强对平衡的影响化学化学平衡平衡aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)abcdabv逆v正、v逆同时减小，且v逆v正v正、v逆同时增大，且v逆v正v正、v逆同时减小，且v正v逆v正、v逆同时增大，且v正v逆v正、v逆同时减小，且v正v逆平衡移动正向移动逆向移动逆向移动正向移动不移动不移动速率与时间的

11、图像从从vt图像认识温度对化学平衡的影响图像认识温度对化学平衡的影响化学平衡化学平衡aAbB cCdDH0温度改变升温降温速率变化v(正)、v(逆)同时增大，且v(正)v(逆)v(正)、v(逆)同时减小，且v(逆)v(正)移动方向正向移动逆向移动vt图像规律在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动从从vt图像认识催化剂对化学平衡的影响图像认识催化剂对化学平衡的影响平衡不移动二、百分含量二、百分含量(或转化率或转化率)时间时间 解题原则“先拐先平数值大先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度

12、较高(如图中T2T1)、压强较大(如图中p2p1)或使用了催化剂(如图中a使用了催化剂)。.表示T2T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。.表示p2p1，A的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动。.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率ab，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。温度(或压强)图像解题原则“定一议二定一议二”。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。如上图中确定压强为105 Pa或107 Pa

13、，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，作横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。压强温度图像典例典例4、T 时,在2L的密闭容器中X(g)与Y(g)可以反应生成Z(g),X、Y、Z的物质的量变化如图甲;若其他条件不变,温度分别为T1和T2时,Y的体积百分含量与时间关系如图乙,则下列结论正确的是( )A.该反应可表示为2X(g)+Y(g) 2Z(g)B.若其他条件不变,升高温度,平衡将向逆反应方向移动C.若其他条件不变,开始时将该容器压缩

14、为1L,则反应将按图丙进行D.若其他条件不变,使用适当的催化剂,则反应可以按图丙进行答案：答案：D解析：解析：根据图象可求得X、Y、Z在相同时间内的物质的量变化分别为0.6mol、0.2mol、0.4mol,A项错误;图乙中,由拐点之前判断T2温度下的速率较快,则说明T2T1,由拐点后可知,升高温度,Y的含量减小,即平衡向正反应方向移动,B项错误;若减小容器体积,则相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,即Z的物质的量比图甲中的多,C项错误;加入催化剂,化学反应速率加快,平衡不移动,D项正确。典例典例5、在体积一定的密闭容器中给定物质A、B、C的量，在一定条件下发生反应建立的化学平衡：aA（g）

15、+bB（g） xC（g），符合如图所示的关系（C%表示平衡混合气中产物C的百分含量，T表示温度，p表示压强）。在图中，Y轴是指（ ）A.反应物A的百分含量B.平衡混合气体中物质B的百分含量C.平衡混合气体的密度D.平衡混合气体的平均摩尔质量答案：答案：D解析：解析：由C的百分含量时间变化曲线可知:在相同温度线,增大压强(p2p1),C的百分含量增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则有a+bx。在相同压强下升高温度(T1T2),C的百分含量降低,则说明升高温度平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为放热反应。由C的百分含量时间变化曲线可知,增大压强平衡向正反应方向移动,A的百分含量减小,与图像

16、不符,故A错误;由C的百分含量时间变化曲线可知,增大压强平衡向正反应方向移动,B的百分含量减小,与图像不符,故B错误;由于反应容器的体积不变,气体的质量不变,则温度变化,平衡混合气体的密度不变,故C错误;升高温度,平衡向逆反应方向移动,则混合气体的物质的量增多,质量不变,则平衡混合气体的平均摩尔质量减小,增大压强,平衡向正反应方向移动,气体的总物质的量减小,则平衡混合气体的平均摩尔质量增大,与图像相符合,故D正确,故选D。一、表达式对于可逆反应aAbB cCdD在一定温度下达到平衡K值只受值只受温度温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。K值越大平衡体系

17、中生成物所占的比例越大越大正向反应进行的程度越大越大反应进行得越完全完全反应物的转化率越大越大；反之，就越不完全不完全，转化率就越小。当K105时，该反应进行得就基本完全了。反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而而不代入公式。不代入公式。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同，如不同，平衡常数的表达式不同，如N23H2 2NH3，Ka则有：则有：2NH3 N23H2，K1/a。(2)判断平衡移动方向判断平衡移动

18、方向利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。对于可逆反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qcp(C)cq(D)/(cm(A)cn(B)表示，则：当QK时，反应处于平衡状态，v正v逆；当Qv逆；当QK时，反应向逆反应方向进行，v正v逆。2化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。K10-510-5 105105反应程度很难进行反应可逆反应可进行完全(3)计算转化率依据

19、起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。对于一般的化学反应：aA + bB cC + dD，达到平衡时反应物A的转化率为(A)=其中c0为起始时A的浓度，c(A)为平衡时A的浓度。%100(A)cc(A)-(A)c%100-00的初始浓度的平衡浓度的初始浓度AAA (4)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。典例典例6、X、Y、Z三种气体,当X和Y按1:1的物质的量之比混合并通入密闭容器进行反应:X+2Y 2Z,当达到化学平衡时,反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,此时X的转化率是

20、 ( )A.70%B.60%C.50%D.40%答案：答案：D解析：解析：假设X和Y物质的量为1mol,达到平衡时消耗X物质的量为n mol,则建立如下三段式： X(g)+2Y(g)2Z(g)mol : 1 1 0mol : n 2n 2nmol :1-n 1-2n 2n 起始量转化量平衡量平衡后,反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,则有(1-n+1-2n)mol=2n mol,解得n=0.4,X的转化率为0.4mol/1mol100%=40%。典例典例7、将CO2转化为甲醇的原理为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H K乙D.其他条件不变,向容器甲再充入1mol

21、 CO,平衡常数(K)不变答案：答案：C解析：解析：其他条件不变,容器乙达到平衡时,CO2(g)的物质的量为0.8mol,容器的容积为10L,其浓度为0.08molL-1。列三段式: 222CO g +SOgS g +2COg 起始浓度/(molL-1) 0.1 0.05 0 0转化浓度/(molL-1) 0.08 0.01 0.04 0.08平衡浓度/(molL-1) 0.02 0.01 0.04 0.08平衡常数.平衡后向体系中再充入四种气体各1mol,各物质浓度分别为c(CO)=0.12molL-1,c(SO2)=0.11molL-1,c(S)=0.14molL-1,c(CO2)=0.1

22、8molL-1,反应的浓度熵平衡正向移动,故A错误;若在恒温条件下,容器乙与丙为等效平衡,b=1.6,而绝热条件下,反应吸热,则容器丙的温度低于容器乙,平衡逆向移动,则bK乙,故C正确;其他条件不变,向容器甲再充入1mol CO,平衡正向移动,温度发生变化,平衡常数发生改变,故D错误。典例典例9、一容积恒定的密闭容器中盛有1mol PCl5,加热到200时发生反应:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,混合气体中PCl5的体积分数为M%,若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2mol PCl5,反应达到平衡时,PCl5的体积分数为N%,则M和N的关系正确的是( )A.M

23、N B.M1mol,则增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即逆反应方向移动,所以导致反应达到平衡时PCl5的转化率减小,PCl5的体积分数增大，故mn.故选B.焓判据放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向焓变与反应自发性的关系若该反应为放热放热反应，即H0，一般能自发进行；若该反应为吸热吸热反应，即H0，一般不能自发进行局限性有些吸热反应也能自发进行，所以焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素1焓判据焓判据2熵判据熵判据熵与熵变熵与熵变熵：科学家用来量度体系的熵：科学家用来量度体系的混乱程度混乱程度的物理量，用的物理量，用S表表示。熵变：示。熵变

24、：SS(生成物生成物)S(反应物反应物)熵增原理在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变大于零。同一物质不同状态的熵值比较：S(g)S(l)S(s)熵判据体系有自发地向熵增加的方向转变的倾向局限性有些熵减反应也能自发进行，所以熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素3.复合判据表达式：GHTS。规律：当H0时，反应自发进行；当H0，S0，S0或H0，S0,S0(假定H、S不随温度而变化),下列叙述中正确的是( )A.低温下为自发过程,高温下为非自发过程B.高温下为自发过程,低温下为非自发过程C.任何温度下均为非自发过程 D.任何温度下均为自发过

25、程答案：答案：B解析：解析：H0，S0，低温下，G=HTS0，反应不能自发进行，高温下，G=HTS0，反应能自发，故B正确；A、C、D错误；故选B。典例典例11、某化学反应在较高温度下自发反应，较低温度下非自发进行，有关该反应的下列说法正确的是( )AH0，S0 BH0，S0 CH0 DH0，S0答案：答案：A A综合训练综合训练1、可逆反应在一定条件下达到化学反应限度时( )A.正反应速率与逆反应速率相等B.正反应速率与逆反应速率均为零C.反应物和生成物浓度相等D.反应停止了答案：答案：A解析：解析：A.化学平衡是动态平衡,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,故A正确;B.化学平衡是动态

26、平衡,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0,故B错误;C.当体系达平衡状态时,正逆反应速率相等,反应物和生成物浓度不变,故C错误;D.反应是动态平衡,正逆反应速率相等,但不为0,故D错误。2、一定温度下,在容积恒定的密闭容器中发生可逆反应 ,下列叙述一定是达到平衡的标志的是 ( )单位时间内生成a mol A,同时消耗2a mol CA、B、C的浓度不再变化混合气体的总压强不再变化C的质量分数不再改变用A、B、C的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2的状态A、B、C的浓度彼此相等混合气体的密度不再改变的状态 A.B.C.D.答案：答案：A解析：解析：反应达到平衡时正、逆反

27、应速率比等于化学计量数之比,所以2v正(B)=3v逆(C)时达到平衡,故正确;生成A与消耗C都表示逆反应速率,不能作为反应达到平衡的标志,故错误;达到平衡时各物质的浓度保持不变,所以A、B、C的浓度不再变化反应达到平衡,故正确;反应前后气体化学计量数和不同,压强是变量,所以混合气体的总压强不再变化反应达到平衡,故正确;C的质量分数不再改变,说明C的浓度保持不变,反应达到平衡状态,故正确;任意时刻用不同物质表示的速率比等于化学计量数之比,所以用A、B、C的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2的状态不一定是平衡状态,故错误;各物质的浓度保持不变反应达到平衡状态,A、B、C的浓度彼此相等时

28、不一定保持不变,所以A、B、C的浓度彼此相等时反应不一定达到平衡,故错误;根据 ，该反应中密度是恒量,所以密度不变反应不一定达到平衡,故错误。,3、对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)答案：答案：A解析：解析：达到化学平衡时,用不同物质表示的正、逆反应的速率比等于化学计量数之比,故

29、A正确;根据平衡时正、逆反应速率相等,则单位时间内生成x mol NO的同时,生成x mol NH3,故B错误;若增加容器体积,正、逆反应速率均减小,故C错误;不同物质表示的反应速率比一定等于化学计量数之比,则3v正(NH3)=2v正(H2O),故D错误。 4、t 时，在体积不变的密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g) 2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如下表，下列说法正确的是( )A平衡时，X的转化率为20%B t 时，该反应的平衡常数为40C前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03molL-1min-1D增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移

30、动物质XYZ初始浓度/molL-10.10.202 min末浓度/molL-10.08ab平衡浓度/molL-10.050.050.1答案：答案：D解析：解析：X的转化率a(X)=0.05moL-10.1mol L-1100%= 50%,故A错误;平衡常数故B错误;增大压强,正、逆反应速率均增大,故C错误;由表格中教据可知2min内Y的浓度减小了0.06molL-1，v(Y) = 0.06molL-12min=0.03molL-1min-1,故D正确。5、常温下，在pH5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH CH3COOH，对于该平衡，下列叙述正确的是( )A.加入少量NaO

31、H固体，平衡向右移动，c(H)减小B.加入少量CH3COONa固体，平衡向右移动C.加入水时，平衡向右移动，CH3COOH电离常数增大D.加入少量pH5的硫酸，溶液中c(H)增大答案：答案：C解析：解析：A. 加水促进弱电解质的电离，则电离平衡正向移动，由于温度不变，则醋酸的电离平衡常数不会变化，故A错误；B. 加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO)增大，该电离电离平衡向左移动，故B错误；C. 加入少量NaOH固体,氢氧化钠电离的氢氧根离子与CH3COOH电离生成的H+反应生成水，导致溶液中氢离子浓度减小，故C正确；D. pH=5的CH3COOH溶液中,氢离子浓度为1105mol L

32、1,pH=5的硫酸溶液中氢离子浓度为1105mol L1,两溶液中氢离子浓度相等,平衡不移动,则混合液中c(H+)不变，故D错误；故选C. 6、反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0,在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图,t1、t3、t4时刻外界条件有所改变。下列说法正确的是( )A.t5t6时氨气的体积分数最大B.t3时升高了温度C.t1时加入催化剂D.t4时减小压强答案：答案：D解析：解析：A、t1t2、t4t5时反应向逆反应方向进行，消耗NH3，因此NH3体积分数最大的是t0t1，故A错误；B、t3时刻，正逆反应速率都增大，且化学平衡不移动，改变的因素时使用催化剂，故B错误；C、使用催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响，根据图像，t1改变的因素时升高温度，故C错误；D、t4时刻，正逆反应速率都降低，且平衡向逆反应方向进行，减小压强，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向进行，故D正确。7、在一定条件下，某体积一定的密闭容器中发生的反应aA(g)+bB(g) xC(