高考化学一轮复习第七章第二节化学平衡与化学平衡移动原理课件

第二节化学平衡与化学平衡移动原理课标要求核心素养1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化，能讨论化学反应条件的选择和优化。4.认识化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。1.宏观辨识与微观探析：了解平衡图像及应用。2.变化观念与平衡思想：从可逆的角度认识化学变化及其化学变化的特征和规律，从动态平衡的观点考察、分析化学反应达到平衡的标志。明确化学平衡移动的概念，会根据速率变化判断化学平衡的移动方向。理解外界条件(浓度、温度、压强等)变化对化学平衡的影响。3.科学态度与社会责任：了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用，了解化学平衡的调控在化工生产中的重要作用。[目标导航][自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)铅蓄电池的充、放电反应为可逆反应。()(2)在化学平衡的建立过程中，v正一定大于v逆。()(3)对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当v正(N2)＝v逆(NH3)时反应达到平衡状态。()(4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的最大限度。()(5)催化剂改变反应历程，既可以加快反应速率，也可以使平衡移动。()(6)对于有气体参与或生成的可逆反应，增大压强，化学平衡一定发生移动。()(7)对于反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，向混合溶液中加入KCl固体，平衡逆向移动。()(8)向合成氨的恒容密闭体系中加入稀有气体增大压强，平衡正向移动。()错因：放电是自发的，充电过程是非自发的，

答案：(1)×条件不同。(2)×错因：可逆反应从正向建立平衡时，v正一定大于v逆；从逆向建立平衡时，v正则小于v逆。(3)×错因：当v正(N2)与v逆(NH3)之比等于化学计量数之比时反应达到平衡状态，即2v正(N2)＝v逆(NH3)。 (4)√响。(5)×(6)×错因：催化剂只能加快反应速率，对化学平衡没有影错因：对于反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，平衡不发生移动。

(7)×平衡移动。 (8)×错因：KCl没有参加离子反应，加入KCl固体不影响错因：若往恒容密闭容器中充入与反应无关的气体，尽管压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不发生移动。2.一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4

充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是()①②③A.①②B.②④C.③④

④D.①④答案：D3.一定条件下：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。在测定NO2的)相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( A.温度0℃、压强50kPa B.温度130℃、压强300kPa C.温度25℃、压强100kPa D.温度130℃、压强50kPa答案：D4.在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：X(g)＋2Y(g)3Z(g)。下列叙述能说明反应已达到化学平衡状态的是(

)A.X的消耗速率与Z的生成速率之比为1∶3B.单位时间内消耗amolX，同时消耗3amolZC.容器内气体的总物质的量不变D.混合气体的密度不变

解析：X的消耗速率与Z的生成速率均代表正反应速率，不能判断是否平衡，A错误；单位时间内消耗amolX，必然生成3amolZ，若同时消耗3amolZ，则该反应达到平衡状态，B正确；该反应前后气体分子总数不变，反应过程中气体的总物质的量始终不变，C错误；混合气体总质量不变，容器的容积不变，则混合气体的密度始终不变，不能判断是否平衡，D错误。答案：B考点一化学平衡状态1.可逆反应2.化学平衡状态(1)概念相等不变

在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率_____时，反应物和生成物的浓度均保持_______，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。(2)建立过程(3)平衡特征可逆v正＝v逆浓度或百分含量考点二影响化学平衡的因素1.化学平衡移动的过程正反应不发生逆反应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_________方向移动。(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，_________平衡移动。(3)v正＜v逆：平衡向__________方向移动。改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向_________方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向_________方向移动3.影响化学平衡的因素正反应逆反应改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向压强(对 有气体 参加的 反应)反应前后气体体积改变增大压强向气体体积减小的方向移动减小压强向气体体积__________的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡____移动(续表)增大不改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向温度升高温度向_______________方向移动降低温度向_______________方向移动催化剂同等程度改变v正、v逆，平衡不移动(续表)吸热反应放热反应[归纳提升]压强对化学平衡移动的影响及分析(1)“惰性气体”(非反应气体)对化学平衡的影响

①恒温恒容条件：原平衡体系→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动 ②恒温恒压条件：原平衡体系体系总压强增大容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同等倍数减小

(2)固态或液态物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强，化学平衡一般不发生移动。4.勒夏特列原理温度压强

如果改变影响平衡的一个因素(如________、________以及参加反应的物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。

注意：化学平衡移动的结果是减弱这种改变，但不能消除改变。考点三化学反应的调控1.控制反应条件的目的

(1)促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。 (2)抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。2.控制反应条件的基本措施(1)控制化学反应速率的措施通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。(2)提高转化率的措施通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。例如，以工业合成氨为例，理解运用化学反应原理选择化工生产中的适宜条件。放热减少2NH3(g)①反应原理：N2(g)＋3H2(g)ΔH＝－92.4kJ·mol-1。②升高增大催化剂增大降低③从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件④综合考虑——选择适宜的生产条件a.温度：400～500℃b.压强：10MPa～30MPad.以铁触媒作催化剂e.采用循环操作，提高原料利用率考向1化学平衡状态的判断1.(2023年全国专题练习)在两个恒容密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；(乙)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变；②恒温时，气体压强不再改变；③各气体组分浓度相等；④断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的2倍；⑤混合气体的密度不变；⑥单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1；⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量。其中能表明(甲)、(乙)容器中反应都达)到平衡状态的是( A.①②⑤ C.①⑥⑦

B.③④⑥D.④⑦

解析：①(乙)容器气体的质量、物质的量不变，混合气体平均相对分子质量不变，故①不能表明(乙)容器中反应达到平衡状态；②恒温时，(乙)容器气体的物质的量不变，气体压强不变，故②不能表明(乙)容器中反应达到平衡状态；③各气体组分浓度相等与平衡状态之间没有一定关系，故③不能表明(甲)、(乙)容器中反应都达到平衡状态；④水分子含有两个氢氧键，氢分子含有一个氢氢键，断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的2倍，说明水的消耗速率等于氢气的消耗速率，正反应速率等于逆反应速率，故④能表明(甲)、(乙)容器中反应都达到平衡状态；⑤(乙)容器气体的质量、体积不变，混合气体密度不变，故⑤不能表明(乙)容器中反应达到平衡状态；⑥单位时间内，消耗水蒸气的物质的量等于生成氢气的物质的量，都是正反应速率，故⑥不能表明(甲)、(乙)容器中反应都达到平衡状态；⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量，正反应速率等于逆反应速率，故⑦能表明(甲)、(乙)容器中反应都达到平衡状态。综上所述，D正确。答案：D

2.(2023年全国模拟预测)在一个体积恒为1L的恒温密闭容器中充入2molCO2

和4molNH3，发生反应①2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)ΔH1<0和反应②NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH2>0，混合气体中氨气的体积分数及气体总浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态B.升高温度，反应①的平衡常数减小C.A点正反应速率与B点逆反应速率大小关系是vA(正)<vB(逆)D.在B点时氨气的转化率为50%

解析：容器体积始终不变，气体质量随着反应进行发生改变，则混合气体的密度不变，说明反应已达到平衡状态，A错误；反应①是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，B正确；由图可知，A点时反应正向进行，v正>v逆，B点反应达到平衡状态，v正＝v逆，A点到B点过程中正反应速率逐渐减小，则vA(正)>vB(正)＝vB(逆)，C错误；由图可知，B点时氨气的体积分数为50%，气体总浓度为2mol·L-1，则平衡时氨气的浓度为50%×2mol·L-1＝1mol·L-1，消耗氨气的浓度为答案：B[方法技巧]“三步法”判断可逆反应是否达到化学平衡状态(1)分析反应条件，看清反应体系是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器。(2)分析反应特点，看清反应前后气体分子总数是否发生变化，确定反应过程中气体总物质的量、总压强是否变化。(3)巧用“正逆相等，变量不变”做出判断。

考向2化学平衡的移动及分析3.(2023年江苏模拟)工业上利用两种温室气体CH4和CO2催化重整制取H2和CO，主要反应为反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)

2CO(g)＋2H2(g)

ΔH＝＋247.4kJ·mol-1

K1过程中还发生三个副反应：反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)

CO(g)＋H2O(g)

ΔH＝＋41.2kJ·mol-1

K2反应Ⅲ：2CO(g)

CO2(g)＋C(s)

ΔH＝－171.0kJ·mol-1

K3反应Ⅳ：CH4(g)

2H2(g)＋C(s)

ΔH

K4

将CH4

与CO2(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中H2与CO的物质的量之比、CO2的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A.升高温度，CO2

的转化率增大，一定是因为反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动B.反应Ⅳ的平衡常数K4＝K1·K3C.升高温度，CO2的转化率增大，一定因为反应Ⅲ的速率减慢D.升高温度，产物中H2

与CO的物质的量之比增大，是由于升温有利于反应Ⅱ正向进行、反应Ⅲ逆向进行

解析：升高温度，CO2

的转化率增大，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动，但是反应Ⅲ逆向移动，也增大了二氧化碳的转化率，A错误；反应Ⅳ可由反应Ⅰ＋反应Ⅲ得到，则反应Ⅳ的平衡常数K4＝K1·K3，B正确；升高温度，反应速率加快，C错误；升高温度，产物中H2

与CO的物质的量之比增大，除了升温有利于反应Ⅱ正向进行、反应Ⅲ逆向进行外，反应Ⅳ正向进行，也会使得产物中H2

与CO的物质的量之比增大，D错误。答案：B

4.(2023年河北三模)乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)都是基础化工原料，这三种烯烃之间存在下列三个反应：反应Ⅰ：3C4H8(g)反应Ⅱ：2C3H6(g)反应Ⅲ：C4H8(g)

4C3H6(g)ΔH1＝＋78kJ·mol-1

3C2H4(g)ΔH2＝＋117kJ·mol-12C2H4(g)ΔH3在恒压密闭容器中，反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数随温度T的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A.反应Ⅲ的ΔH3＝＋104kJ·mol-1B.700K时，反应Ⅱ的物质的量分数的平衡常数K≈2.22×10-2(以物质的量分数代替平衡浓度)C.提高C4H8

的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂D.超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动解析：根据盖斯定律可知，反应Ⅲ＝(反应Ⅰ＋反应Ⅱ×2)÷3，得到C4H8(g)2C2H4(g)ΔH3＝＋104kJ·mol-1，A正确；550K反应达到平衡时，升高温度，反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均正向移动，即丁烯(C4H8)的物质的量分数在不断减少，丙烯(C3H6)的物质的量分数先增加后减少，乙烯(C2H4)的物质的量分数在不断增加，故曲线a代表丙烯，曲线b代表丁烯，曲线c代表乙烯，700K时，丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2，丙烯的物质的量分数为0.6，反应Ⅱ的物质的量分数的平衡常数K＝2.22×10-2，B正确；降低温度或增大压强，反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均逆向移动，C4H8

的物质的量分数增大，故提高C4H8

的物质的量分数，需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂，C正确；根据图中信息丁烯在不断减小，则超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ正向移动，反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ正向移动的程度，D错误。

答案：D[方法技巧]判断化学平衡移动方向的基本思路考向3化学反应的调控5.(2023年海南中学一模改编)已知：(HF)2(g)2HF(g)ΔH>0，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温)度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( A.温度：T1<T2

B.反应速率：v(b)<v(a) C.平衡常数：K(a)<K(b)<K(c) D.欲测定HF的相对分子质量，宜在高温低压下进行解析：该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，n(总)应速率：v(b)>v(a)，B错误；该反应为吸热反应，温度越高，K值越大，T1>T2，所以平衡常数：K(a)＝K(c)<K(b)，C错误；该反应为吸热反应，欲测定HF的相对分子质量，应在高温低压下，平衡正向移动，尽可能多地生成HF，D正确。答案：D)6.(2023年徐汇一模)不符合硫酸工业生产实际的是(A.沸腾炉中加入碾碎的硫铁矿B.接触室中的反应条件为高温高压C.催化氧化时通过热交换器充分利用能量D.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3

解析：沸腾炉中加入碾碎的硫铁矿可以增大固体的表面积，使反应物的接触面积增大，反应更加充分，A正确；接触室中二氧化硫的催化氧化反应在常压下转化率已经很高，加压对转化率影响不大，但对设备材料要求较高，会导致成本增大，故接触室中的反应条件为高温常压，B错误；二氧化硫在接触室内催化氧化生成三氧化硫的反应为放热反应，催化氧化时通过热交换器可以预热反应物，同时降低容器中的温度，有利于平衡向正反应方向移动，提高二氧化硫的转化率，C正确；SO3溶解于水放热易形成酸雾，导致吸收效率低，若吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可以防止吸收过程中形成酸雾，提高SO3

的吸收效率，D正确。答案：B[思维建模]化学反应适宜条件选择的思维流程考向4化学反应速率图像及分析7.(2023年江门一模)一定量的CO2

与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法错误的是()

A.该反应ΔH>0 B.550℃时，充入惰性气体将使v正>v逆

C.650℃时，反应达平衡后CO2

的转化率为25.0% D.925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0Pa

解析：随着温度的升高，CO2的体积分数降低，即升温该平衡正向移动，所以该反应为吸热反应，ΔH>0，A正确；恒压充入惰性气体，容器容积变大，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡正向移动，v正>v逆，B正确；设CO2

为1mol，该条件下转化率为x，根据已知信息建立三段式：答案：D

8.反应X===2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是()A.a为c(X)随t的变化曲线B.t1

时，c(X)＝c(Y)＝c(Z)C.t2

时，Y的消耗速率大于生成速率D.t3

后，c(Z)＝2c0－c(Y)

解析：X是唯一的反应物，随着反应的进行，其浓度不断减小，因此a为c(X)随t的变化曲线，A正确；由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于t1

时刻，因此t1

时，c(X)＝c(Y)＝c(Z)，B正确；由图中信息可知，t2

时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明t2

时Y的消耗速率大于生成速率，C正确；由图可知，t3

时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则Y的浓度为c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3

时刻后Y的浓度的变化量为c0－c(Y)，则c(Z)＝2c0－2c(Y)，D错误。答案：D[方法突破]“四步法”突破化学反应速率和平衡图像题

解题时，要先分析反应特点(反应物和生成物的状态、前后气体体积的变化、ΔH的正负)，再分析化学反应速率或化学平衡图像，并联想规律，得出结论。

考向5化学平衡图像及分析

9.(2022年广东卷)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的ΔH<0B.a为n(H2O)随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4，H2

的平衡转化率增大

解析：从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，A错误；温度升高平衡正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，C正确；BaSO4

是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，D错误。答案：C10.(2022年岳阳一中开学考)在四个恒容密闭容器中按表中相应量充入气体，发生反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是()容器容积/L起始物质的量/molN2ON2O2ⅠV10.100Ⅱ1.00.100ⅢV20.100Ⅳ1.00.060.060.04A.该反应的正反应放热B.相同温度下反应相同时间，平均反应速率：v(Ⅰ)>v(Ⅲ)C.图中A、B、C三点处容器内总压强：p(A)<p(B)<p(C)D.容器Ⅳ在470℃进行反应时，起始速率：v正(N2O)＜v逆(N2O)

解析：由图像可知，温度升高，N2O的平衡转化率增大，即平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，A错误；根据反应速率的计算公式v(N2O)＝|Δc(N2O)| Δt可知，由于Ⅰ和Ⅲ中反应达到平衡的时间和容器容积均未知，则无法判断v(Ⅰ)和v(Ⅲ)的大小，B错误；正反应为反应后气体体积增大的反应，相同温度下，压强减小，N2O的平衡转化率增大，故V1>1.0>V2，A、B、C三点处N2O的平衡转化率相同，此时容器中压强大小关系为p(A)<p(B)<p(C)，C正确；由图像可知，470℃时容器Ⅱ中N2O的平衡转化率为60%，则平衡时，c(N2O)＝0.04mol·L-1，c(N2)＝答案：C1.(2023年北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是()

A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2

分解 B.密闭烧瓶内的NO2

和N2O4

的混合气体，受热后颜色加深 C.铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D.锌片与稀H2SO4

反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生

解析：MnO2

会催化H2O2

分解，与平衡移动无关，A错误；NO2

转化为N2O4

的反应是放热反应，升温平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B正确；铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C错误；加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D错误。答案：B2.(2022年天津卷)向恒温恒容密闭容器中通入2molSO2

和1molO2，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡后，再通入一)定量O2，达到新平衡时，下列有关判断错误的是( A.SO3

的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大 C.