（天津专用）高考化学一轮复习 第25讲 化学平衡状态 化学平衡的移动课件-人教版高三全册化学课件

1、第第2525讲化学平衡状态讲化学平衡状态 化学平衡化学平衡的移动的移动-2-基础梳理考点突破对点演练1.可逆反应(1)定义:在相同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“三同一小”:三同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。一小:任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示方法:在化学方程式中用“ ”表示。可逆反应与化学平衡状态 -3-基础梳理考点突破对点演练2.化学平衡状态(1)定义:在一定条件下的可逆反应中,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化,正反应速率和逆反应速率相等的状态。(2)建

2、立过程:在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。化学平衡的建立过程可用如下v-t图像表示:-4-基础梳理考点突破对点演练图像分析: -5-基础梳理考点突破对点演练(3)特征: -6-基础梳理考点突破对点演练判断化学平衡状态的两方法和两标志1.两方法逆向相等、变量不变(1)“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。(2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当该量不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否达到平衡状态的判断依据。-7-基础梳理考点突破对点演练2.两标志本质标志、

3、等价标志(1)本质标志:v(正)=v(逆)0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。(2)等价标志:全部是气体参加的非等体积反应,体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。对同一物质而言,断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。对于有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化。例如,2NO2(g) N2O4(g)。体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。绝热体系的温度不变,说明反应处

4、于平衡状态。-8-基础梳理考点突破对点演练例1在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(乙)H2(g)+I2(g) 2HI(g)现有下列状态:反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于化学计量数之比反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比浓度之比等于化学计量数之比混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变-9-基础梳理考点突破对点演练绝热条件下体系温度不再改变恒温条件下压强不再改变反应物的浓度不再改变反应物或生成物的百分含量不再改变其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是;能表明(乙)达到化学平衡状

5、态的是。-10-基础梳理考点突破对点演练解析:反应甲是气体体积增大的反应,且NO2为红棕色气体。而反应乙是气体体积不变的反应,I2蒸气是紫色气体。都表示正反应方向,不能说明甲、乙达到平衡状态。正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,甲、乙均达到平衡状态。化学平衡时浓度之比与化学计量数之比无必然联系,不能说明是否达到化学平衡状态。混合气体的颜色不改变,说明NO2、I2的浓度不变,甲、乙均达到平衡状态。容器容积恒定,反应混合物均为气体,故密度不是变量,不能说明反应达到平衡状态。反应甲是化学计量数增大的反应,故反应未达到平衡时该反应的平均相对分子质量是变量,平均相对分子质量不变即说明达到化学平衡状态。

6、反应乙是气体体积不变的反应,其平均相对分子质量不变,不能说明反应达到化学平衡状态。化学反应中伴随着能量的变化,绝热容器中温度是变量,温度不变说明达到平衡状态。恒温下,反应甲是气体体积增大的反应,反应乙是气体体积不变的反应。压强不变可说明甲达到化学平衡状态,不能说明乙达到化学平衡状态。和均能说明反应甲、乙达到化学平衡状态。-11-基础梳理考点突破对点演练方法技巧正确选择判断化学反应是否达到平衡状态的方法1.如果题目中出现:单位时间、同时、反应速率等词语时,一般用“动”即v(正)=v(逆)进行判断。其他情况一般用“变”进行判断。2.如果出现密度、相对分子质量等物理量时,首先要写出其计算公式,即 ,

7、然后再用上述方法分析公式中物理量的变化情况。-12-基础梳理考点突破对点演练考向一从定性、定量两个角度考查可逆反应的特点1.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4 molL-1,O2为0.2 molL-1B.SO2为0.25 molL-1C.SO2、SO3均为0.15 molL-1D.SO3为0.4 molL-1B解析:A项数据表明,题中0.2 molL-1的SO3完全转化成了SO2和O2,

8、即平衡时,c(SO3)=0,这是不可能的;B项可能;C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 molL-1,这也是不可能的;D项数据表明SO2完全转化成了SO3,即平衡时,c(SO2)=0,c(O2)=0,这也是不可能的。-13-基础梳理考点突破对点演练考向二化学平衡状态的判定2.在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:混合气体的压强,混合气体的密度,混合气体的总物质的量,混合气体的平均相对分子质量,混合气体的颜色,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2NO2(g) N2O4(g)达到平

9、衡状态的是。(3)能说明C(s)+CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是。(4)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是。 (5)能说明5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是。.若上述题目中的(1)(3)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何? (1)(2)(3) -14-基础梳理考点突破对点演练化学平衡的移动1.化学平衡移动的过程2.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):反应处于平衡状态,平衡不发生移动。(3)v(正)0,达到平衡时,下列说法正确的是(

10、)A.充入少量He使容器内压强增大,平衡向正反应方向移动B.升高温度,平衡向正反应方向移动,容器内压强减小C.继续加入少量X,X的转化率减小,Y的转化率增大D.继续加入少量Y,再次平衡时,Y的体积分数比上次平衡时小 答案解析解析关闭充入少量He使容器内压强增大,但各气体浓度不变,平衡不移动,A项错误;升高温度,平衡向正反应方向移动,气体的物质的量减小,但是温度升高,所以压强不一定减小,B项错误;继续加入少量X,X是固体,平衡不移动,Y的转化率不变,C项错误;继续加入少量Y,根据先放大再压缩模型,平衡向正反应方向移动,再次平衡时,Y的体积分数比上次平衡时小,D项正确。 答案解析关闭D-23-基础

11、梳理考点突破对点演练考向三化学平衡移动原理在化工生产中的应用3.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是() 答案解析解析关闭 答案解析关闭-24-等效平衡原理及应用1.等效平衡的含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同。-25-2.等效平衡的类型 -26-3.等效平衡判断的四步 -27-典例1(2018西安交大附中月考)保持恒温、恒容,在某密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡:从正反应开始,A、B的起始物质的量均为2 mol;从逆反应开始,C、D的起始物质

12、的量分别为2 mol和6 mol。以下叙述中正确的是()A.、两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同B.、两种途径最终达到平衡时,体系的总压强相等C.、两种途径最终达到平衡时,体系内A的物质的量分数相同D.、两种途径最终达到平衡时,体系内A的浓度相同 答案解析解析关闭因为反应前后气体分子数不变,所以只要是起始物质的物质的量的比值相等,则平衡状态就是等效的,即各种物质的百分含量相同。物质的浓度不同,反应速率不同,到达平衡时所用时间不同,另外反应从不同方向进行,转化率未知,即使当物质的量相当时也不能确定达到平衡所用的时间是否相等,故A项错误;达到平衡后,途径中各物质的物质的量是途径中各物质的

13、物质的量的两倍,途径中体系内的压强为途径中体系内的两倍,故B项错误;途径中所加物质完全转化为A、B时,可生成4 mol A、4 mol B,与途径中各物质的物质的量成比例但不相等,平衡状态相同,则A的浓度不同,故D项错误;达到平衡时,体系内各组分的物质的量分数相同,故C项正确。 答案解析关闭C-28-典例2如图所示,隔板固定不动,活塞可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g)+2B(g) xC(g),向M、N中通入1 mol A和2 mol B的混合气体,初始时M、N的容积相同,保持温度不变。下列说法正确的是()A.若x=3,达到平衡后A的体积分数关系:(M)(N)B.若x3,C的平衡浓度关系:c(M)3,达到平衡后B的转化率关系:(M)(N)D.x不论为何值,平衡时M、N中气体的平均相对分子质量都相等 答案解析解析关闭M容器中是恒温恒容条件下建立的平衡状态,N容器中是恒温恒压条件下建立的平衡状态。若x=3,该反应前后气体总分子数不变,N容器中建立的平衡与恒温恒容下建立的平衡是等效平衡,故达到平衡后A的体积分数关系为(M)=(N),A项错误。若x3,该反应前后气体总分子数减少,N容器中建立的平衡相当于恒温恒容下建立平衡后