202X版高考化学一轮复习第7单元第2节化学平衡状态化学平衡的移动课件新人教版

1、第2节化学平衡状态 化学平衡的移动考纲要求:1.了解化学反应的可逆性。(宏观辨识与微观探析)2.了解化学平衡的建立,掌握化学平衡的特征。(变化观念与平衡思想)3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,并能用相关理论解释其一般规律。(变化观念与平衡思想)4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。(科学态度与社会责任)-3-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三化学平衡状态1.可逆反应(1)定义:在条件下既可以向 反应方向进行,同时又可以向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.正逆反应进行;c.反应物与

2、生成物同时存在。 一小:任一组分的转化率都(填“大于”或“小于”) 100%。(3)表示方法:在化学方程式中用“”表示。 相同 正 逆 同时 小于 -4-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.化学平衡状态(1)定义:在一定条件下的反应中,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化,和相等的状态。 可逆 正反应速率 逆反应速率 -5-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(2)建立过程: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右v-t图像表示:图像分析:0 减小 减小 增大 增大 = 保持不变 -6-考点一考点

3、二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(3)平衡特征: 可逆 v(正)=v(逆) 浓度或百分含量 -7-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三自主练习自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)二次电池的充、放电为可逆反应 ()(2)对反应A(g)+B(g) C(g)+D(g),压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态 ()(3)对于NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)反应,当每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2时,说明反应达到平衡状态 ()(4)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),当SO3的生成

4、速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态 ()(5)在2 L密闭容器内,800 时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态 () -8-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三2.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应2SO2+O2 2SO3的说法不正确的是()A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为零C.一定条件下,向某密闭容器中加

5、入2 mol SO2和1 mol O2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题 答案解析解析关闭可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物,A项正确;达平衡时,v(正)、v(逆)相等但不为零,B项错误;从正向开始的反应,正反应速率随反应物浓度降低而减小,逆反应速率随生成物浓度升高而增大,达平衡时,v(正)= v(逆),C项正确;工业生产上既要提高原料的转化率,又要提高生产效率,应同时考虑反应的限度和化学反应速率两方面的问题,D项正确。 答案解析关闭B

6、-9-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三考向1极端假设法界定可逆反应中各物质的浓度范围例1一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,则下列判断正确的是()A.c1 c2=3 1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2 3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0c10.14 molL-1 答案解析解析关闭平衡浓度之比为1 3,转化浓度也为1 3,故c1 c2=1 3,A、C项错误;平衡时生成Y表示逆反

7、应速率,生成Z表示正反应速率,且v生成(Y) v生成(Z)=3 2,B项错误;由可逆反应的特点可知0c10.14 molL-1,D项正确。 答案解析关闭D-10-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三思维建模在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.2 molL-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质浓度的可能范围:-11-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围

8、。假设反应正向进行到底:X2(g)+Y2(g) 2Z(g)起始浓度/( molL-1) 0.10.30.2改变浓度/( molL-1) 0.10.1 0.2终态浓度/( molL-1) 00.2 0.4假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g) 2Z(g)起始浓度/( molL-1) 0.10.3 0.2改变浓度/( molL-1) 0.10.1 0.2终态浓度/( molL-1) 0.20.4 0故平衡体系中各物质的浓度(单位:molL-1)范围为0c(X2)0.2,0.2c(Y2)0.4,0c(Z)0.4。-12-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三归纳总结极端假设法确

9、定物质的浓度范围(1)原理:可逆反应不可能进行完全,反应体系各物质同时共存。(2)假设:反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。-13-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三对点演练对点演练在一密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g),在一定条件下发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),达到平衡时,生成 mol CO2,当充入的H2O(g)改为4 mol时,在上述条件下生成的CO2可能为()A.0.60 molB.0.93 molC.1.0 molD.2.50 molB解析假设反应正向进行到底,由于CO

10、仍为1 mol,故生成的CO2最多为1 mol,但由于反应的可逆性,这是不可能的。同时增大c(H2O)提高CO的转化率,所以 moln(CO2)v(逆):平衡向移动。 (2)v(正)=v(逆):反应达到平衡状态。(3)v(正)v(逆):平衡向移动。 正反应方向 逆反应方向 -20-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三3.影响化学平衡的因素(1)若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响:正 逆 减小 增大 不 吸热反应 放热反应 不能 -21-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三(2)勒夏特列原理。如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应

11、的化学物质的浓度),平衡将向着能够的方向移动。 减弱这种改变 -22-考点一考点二必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点三自主练习自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动 ()(2)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大 ()(3)往平衡体系FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅 ()(4)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大加强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅 () -23-考点一考点二必备知识自主预诊

12、关键能力考向突破 考点三2.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是()A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅B.高压比常压有利于合成SO3C.加入催化剂有利于氨的合成D.工业制取金属钾Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来 答案解析解析关闭 答案解析关闭-24-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三考向1外界条件对化学平衡的影响例1(2017海南化学,11)(双选)已知反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H0。在一定温度和压强下于密闭容器中,反应达到平衡。下列叙述正确的是 ()A.升高温度,K减

13、小B.减小压强,n(CO2)增加C.更换高效催化剂,(CO)增大D.充入一定量的氮气,n(H2)不变 答案解析解析关闭H0,正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,A项正确;比较方程式中气体的计量数关系,反应前气体的计量数之和等于反应后气体的计量数之和,则减小压强,平衡不移动,n(CO2)不变,B项错误;催化剂能改变反应速率,但不会引起化学平衡的移动,所以(CO)不变,C项错误;充入一定量的氮气,氮气不参与反应,由于该反应前后气体体积不变,所以平衡不移动,n(H2)不变,D项正确。 答案解析关闭AD-25-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三-26-必备知识自

14、主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三2.平衡转化率的分析与判断(1)以反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)为例:若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,A、B的转化率相等。若只增加A的量,平衡正向移动,B的转化率提高,A的转化率降低。由温度或压强引起的化学平衡正向移动,反应物的转化率增大。若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度,等效于压缩(或扩大)容器体积,气体反应物的转化率与化学计量数有关。-27-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三-28-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三对点演练对点演练在压强为0.1 MP

15、a、温度为300 条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)H0。(1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是(填字母)。 A.c(H2)减小B.正反应速率加快,逆反应速率减慢C.反应物转化率增大(2)若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是(填字母)。A.升高温度B.将CH3OH从体系中分离C.充入He,使体系总压强增大 答案解析解析关闭(1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应,缩小体积,平衡正向移动, c(H2)增大,正、逆反应速率均增大,因而A、B均不正确。(2)由

16、于该反应正向是放热反应,升高温度平衡逆向移动,CH3OH的产率降低,体积不变,充入He,平衡不移动。 答案解析关闭(1)CD(2)B-29-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三考向2等效平衡例2(2018江苏化学,15)(双选)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:-30-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三下列说法正确的是()A.v1v2,c2K3,p22p3C.v13(SO2)D.c22c3,2(SO3)+3(SO2) 2c1,A项错误;升

17、高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则K1K3,根据A项分析,p22p1,而p1p3,所以p22p3,B项错误;温度升高,反应速率加快,v13(SO2),C项正确;根据A项分析,c22c1,升高温度,平衡逆向移动,c1c3,则c22c3,又知1(SO2)3(SO2),而1(SO2)+ 2(SO3)=1,所以2(SO3)+3(SO2) -38-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三2.化学平衡中的特殊图像:以aA(g)+bB(g) cC(g)H=Q kJmol-1为例。3 1 = -39-必备知识自主预诊 关键能力考向突破 考点一考点二考点三 逆向 T1,则正反应一定是放热反应B

18、.达到平衡时,A2的转化率大小为bacC.若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vdvbD.在T2和n(A2)不变时达到平衡,AB3的物质的量大小为cba 答案解析解析关闭若T2T1,由图像可知,温度升高,生成物的物质的量增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,A项错误;根据图像可知,a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大,对于可逆反应来说,增大一种反应物的物质的量或浓度,有利于平衡向正反应方向移动,另一种反应物的转化率增大,则达到平衡时A2的转化率大小为abT1,达到平衡时b、d点的反应速率为vdba,D项正确。 答案解析关闭D-46-2341-47-12341.(

19、2018河北邢台高三模拟)COCl2(g) CO(g)+Cl2(g) H0,当反应达到平衡时,下列措施能提高COCl2转化率的是()升温恒容通入惰性气体增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体A. B.C. D. 答案解析解析关闭该反应为气体体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向进行,从而提高COCl2的转化率,恒压通入惰性气体,相当于减压,故符合题意;恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响;增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。 答案解析关闭B-48-12342.将NO2装入带有活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,下列叙述正确的是()A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应B.慢慢压缩气体体积,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍D.恒温恒容时,充入稀有气体,压强增大,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅 答案解析解析关闭升高温度,气体颜色加深,则平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,A项错误;首先假设平衡不移动,增大压强,气体颜色加深,但平衡向正反应方向移动,使混合气体的颜色在加深