《高考备考指南 化学 》课件-第二节　化学平衡

第二节化学平衡

(本节对应系统复习P192)栏目导航01必备知识关键能力03真题体验领悟高考02配套训练必备知识关键能力11.可逆反应正逆同时小于

⇌可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。2.化学平衡状态(1)建立过程。(2)概念。一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率________，反应物的浓度和生成物的浓度__________，称为化学平衡状态，简称化学平衡。

相等不再改变(3)特征。可逆动态平衡＝≠易错辨析判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)反应2H2O2H2↑+O2↑为可逆反应(

)(2)对于反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)，压强不随时间而变化，说明反应已达到平衡状态(

)(3)向含有3molH2的容器中通入足量N2，充分反应后会生成2molNH3(

)(4)可逆反应进行到一定程度时，正、逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不变的状态，称为化学平衡状态(

)×××√(5)只有可逆反应才存在化学平衡状态(

)(6)对于反应A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g)，在恒温恒容或恒温恒压条件下，密度不变不能作为达到平衡的标志(

)√

×突破一

极端假设，界定范围，突破判断1.可逆反应N2+3H2⇌2NH3在容积为10L的密闭容器中进行，开始时加入2molN2和3molH2，达到平衡时，NH3的浓度不可能达到(

)A.0.1mol·L－1

B.0.2mol·L－1C.0.05mol·L－1 D.0.15mol·L－1B2.一定条件下，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0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－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0＜c1＜0.14mol·L－1D【解析】平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比也为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C均错误；平衡时Y、Z的生成速率之比应为3∶2，B错误；由可逆反应的特点可知，0＜c1＜0.14

mol·L－1。突破二

化学平衡状态的判断3.(2023·广东珠海阶段检测)在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明反应A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)已达到化学平衡状态的是(

)①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥物质C和D的反应速率相等⑦混合气体总质量A.②③⑦ B.④⑤⑥C.①④⑥ D.②④⑦C4.(2022·广东惠州期末)在一定条件下的恒容密闭容器中，发生可逆反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)。下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是(

)A.1mol氢氢键断裂同时生成2mol氢碘键B.H2的百分含量保持不变C.混合气体的密度保持不变D.H2、I2和HI的物质的量之比为1∶1∶2B判断化学平衡状态的方法1.化学平衡移动的过程2.化学平衡移动方向与化学反应速率的关系(1)v正＞v逆：平衡向____反应方向移动。

(2)v正____v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。

(3)v正＜v逆：平衡向____反应方向移动。

正＝逆3.外界因素对化学平衡的影响(1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果图示浓度增大反应物浓度向________反应方向移动

反应物浓度减小，但比原来大图甲减小反应物浓度向________反应方向移动

反应物浓度增大，但比原来小图乙正逆浓度增大生成物浓度向________反应方向移动

生成物浓度减小，但比原来大图丙减小生成物浓度向________反应方向移动

生成物浓度增大，但比原来小图丁压强增大体系压强向__________的反应方向移动

体系压强减小，但比原来大图戊减小体系压强向______________的反应方向移动

体系压强增大，但比原来小图己温度升高温度向________反应方向移动

体系温度降低，但比原来高图庚降低温度向________反应方向移动

体系温度升高，但比原来低图辛逆正气体体积减小气体体积增大吸热放热(2)几种特殊情况说明：①改变固体或纯液体的量，对化学平衡无影响。②“惰性气体”对化学平衡的影响如下：恒温恒容条件恒温恒压条件

—

容器容积增大，各反

应气体的分压减小→体系中各

组分的浓

度同倍数

减小(等

效于减压)③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。④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度始终保持不变。4.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一，平衡将向着________________的方向移动。

减弱这种改变易错辨析判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)化学平衡发生移动，速率一定改变；速率改变，化学平衡一定发生移动(

)(2)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动(

)(3)平衡向右移动后，反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)

ΔH＜0中SO2的转化率一定增大(

)(4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大(

)×××√(5)合成氨反应中，增大压强平衡一定向正反应方向移动(

)(6)二氧化氮与四氧化氮的平衡体系2NO2(g)⇌N2O4(g)，加压后颜色加深(

)(7)C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)

ΔH＞0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大(

)(8)对于密闭容器中的可逆反应mX(g)+nY(s)⇌pZ(g)

ΔH＜0，达到化学平衡后，通入氦气，化学平衡一定发生移动(

)×√√×突破一

外界条件对化学平衡移动的影响1.一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)，达到平衡，测得的数据如下表所示：容器温度/K物质的起始浓度/(mol·L－1)物质的平衡浓度/(mol·L－1)c(X)c(Y)c(Z)c(Z)Ⅰ2000.100.3000.020Ⅱ5000.100.3000.017Ⅲ2000.200.600

下列说法正确的是(

)A.该反应的正反应为吸热反应B.达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅲ中的大C.达到平衡时，容器Ⅲ中c(X)比容器Ⅱ中c(X)的两倍小D.达到平衡时，容器Ⅱ所需的时间比容器Ⅰ所需的长C2.(2022·广东深圳第七高级中学第一次月考)已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

ΔH＜0，在一定温度和压强下于密闭容器中达到平衡。下列叙述不正确的是(

)A.升高温度，K减小B.减小压强，n(CO2)增加C.更换高效催化剂，α(CO)不变D.充入一定量的氮气，n(H2)不变B突破二

化学平衡移动原理的应用3.(2023·广东汕头月考)以下关于化学平衡原理的应用，正确的是(

)A.工业生产SO3

的反应是2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)

ΔH＜0，实际生产采用的是高压低温的生产条件B.关节滑液由于形成尿酸钠晶体[Ur－+Na+⇌NaUr(尿酸钠)

ΔH＜0]而引发关节炎，治疗的做法是冷敷C.CO中毒是因为CO被吸入肺中发生反应CO+HbO2(氧合血红蛋白)⇌O2+HbCO(碳氧血红蛋白)，治疗的做法是把病人放入高压氧仓D.自来水厂用液氯进行自来水的消毒时会加入少量液氨，发生反应NH3+HClO⇌H2O+NH2Cl，

生成比HClO稳定的NH2Cl，目的是降低HClO的毒性C4.向一容积为2L的恒容密闭容器中充入1molN2和4molH2，在一定温度下发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

ΔH＜0。10s时达到平衡，c(NH3)为0.4mol·L－1。下列说法正确的是(

)A.该反应达到平衡时H2的转化率为40%B.降低温度能使混合气体的密度增大C.向该容器中充入N2，平衡正向移动D.研发高效催化剂可大大提高NH3的产率C

真题体验领悟高考21.(2022·海南卷)某温度下，反应CH2＝CH2(g)+H2O(g)⇌CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是(

)A.增大压强，v正＞v逆，平衡常数增大B.加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大C.恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动D.恒容下，充入一定量的CH2＝CH2(g)，CH2＝CH2(g)的平衡转化率增大C2.(2022·江苏卷)乙醇与水催化重整可获得H2，其主要反应为C2H5OH(g)+3H2O(g)===2CO2(g)+6H2(g)

ΔH＝173.3kJ·mol－1，CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)

ΔH＝41.2kJ·mol－1。在1.0×105Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)＝1∶3的条件下，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度变化的情况如图所示。

B3.(2023·北京)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H2O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.铁钢放入浓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B【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，升温时平衡逆向移动，

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。4.(2021·辽宁卷)某温度下，向恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)⇌Y(s)+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是(

)A.升高温度，若c(Z)增大，则ΔH＞0B.加入一定量Z，达到新平衡后，m(Y)减小C.加入等物质的量的Y和Z，达到新平衡后，c(Z)增大D.加入一定量氩气，平衡不移动C【解析】加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y均为固体，K＝c(Z)，达到新平衡后c(Z)不变，C错误。

①反应2C(s)+O2(g)===2CO(g)的ΔH为________kJ·mol－1，Kp＝________Pa。②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_________________________________________________________________________________。

③对于碳氯化反应：增大压强，平衡__________移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率________(填“变大”“变小”或“不变”)。

－223

1.2×1014

向左变小

配套训练3(本栏目对应配套训练P56~58)[A组·基础练习]1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(

)A.在阴暗处密封有利于氯水的储存B.酯化反应中，用过量乙醇提高乙酸转化率C.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂D.热的纯碱溶液洗涤油污的效果比冷的纯碱溶液更好C2.(2023·广东天一联考)某密闭容器中存在如下平衡：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)

ΔH＜0。下列有关说法错误的是(

)A.升高温度后，平衡移动中正反应速率增大B.增大压强，重新达到平衡后c(CO2)减少C.不断地分离出CH4、H2O有利于降低体系的焓值D.提高CO2转化为CH4的转化率，需研发低温区高效催化剂B【解析】升温后平衡向逆反应方向移动，由于反应物浓度增大，从而导致正反应速率增大，A正确；增大压强后平衡向正反应方向移动，这会导致c(CO2)减小，但加压时容器容积减少会导致c(CO2)增大，由勒夏特列原理知最终c(CO2)增大，B错误；分离出CH4、H2O，有利于平衡向右进行，因正反应放热，放热可导致体系焓减，C正确；该反应是一个放热反应，降低温度，平衡正向移动，低温区具有高效催化功能的催化剂既能提高反应速率，也有利于较多的CO2转化为CH4，D正确。3.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，向一恒容密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下发生反应并达到平衡，下列说法正确的是(

)A.平衡时，NH3的物质的量为2molB.平衡时，正反应速率和逆反应速率都为0C.若单位时间内消耗amolN2，同时有2amolNH3分解，说明反应达到平衡状态D.容器内混合气体的密度不再变化时，说明该反应达到平衡状态C4.(2023·广东珠海斗门中学阶段检测)已知反应NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)，起始时向某恒容密闭容器中通入1molNO2和2molS18O2，下列有关说法正确的是(

)A.容器内气体的密度不变时，说明达到了平衡状态B.SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡C.S18O2的物质的量不可能为0.8molD.反应达到平衡后，加入少量的NO2，平衡向正方向移动D【解析】根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，恒容密闭容器的体积不变，则气体的密度始终不变，因此气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，A错误；当SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，无法确定各组分浓度是否不再改变，不能说明反应是否达到平衡状态，B错误；假设1

mol

NO2完全转化，SO2的物质的量为2

mol－1

mol＝1

mol，该反应是可逆反应，可能会使SO2中的18O转变为16O，则S18O2有可能为0.8

mol，C错误；反应达到平衡后，加入少量的NO2，增加反应物浓度平衡正向移动，D正确。

B

D

7.(2023·广东揭阳普宁期中)向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molSiHCl3，发生如下反应：2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，如图所示是不同温度下SiHCl3的物质的量分数随时间变化的关系。下列说法正确的是(

)A.该反应正方向为放热反应B.T2时，0~100min时，v(SiCl4)＝0.0025mol·L－1·min－1C.T1时，起始向容器中充入SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4各0.3mol，达到平衡前v(正)＜v(逆)D.T2时，向平衡体系中再充入1molSiHCl3，平衡不移动C

D

[B组·提高练习]9.(2022·广东广州荔湾培优选拔测试改编)对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH＜0，下列研究的目的与图示相符的是(

)A.压强对反应的影响(p2＞p1)B.温度对反应的影响C.平衡体系增加N2的浓度对反应的影响D.催化剂对反应的影响C【解析】从图示可以看出，p1压强下反应先达到平衡，所以p1＞p2。该反应的正反应是体积减小的反应，压强增大，平衡正向移动，NH3的体积分数应增大，A中图示与目的不符，该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，N2的转化率应降低，B中图示与目的不符；增加N2，反应物浓度增大，正反应速率加快，逆反应速率暂时不变，随之增大，平衡正向移动，C中图示与目的相符；催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡所需的时间，D中图示与目的不符。10.(2024·广东南粤名校联考)随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用备受关注。Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH＜0。(1)上述反应中，有利于加快NH3反应速率的措施是______(填字母)，有利于提高CO2平衡转化率的措施是______(填字母)。

A.高温低压 B.低温高压C.高温高压 D.低温低压C

B

(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其热化学方程式如下：第一步：2NH3(g)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(s)

ΔH1＝－159.5kJ·mol－1

第二步：H2NCOONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)

ΔH2＝+72.5kJ·mol－1

则合成尿素总反应的热化学方程式为__________________________________。

2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)

ΔH＝－87kJ·mol－1

Ⅱ.以CO2、CH4催化重整制备合成气：CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)(3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应：CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行，能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。A.反应速率：2v(CO2)正＝v(H2)逆B.同时断裂2molC—H键和1molH—H键C.容器内混合气体的压强保持不变D.容器中混合气体的密度保持不变②由图可知，Y点速率v正______v逆

(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；容器内压强p1________p2。

BD

＞＜Ⅲ.用电化学法还原二氧化碳制取乙烯：在强酸性溶液中通入CO2气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示：(4)该装置中，当电路中通过2mol电子时，产生标况下O2的体积为________L；阴极的电极反应式为_________________________________。11.2

2CO2+12e－+12H+===C2H4+4H2O【解析】(1)升高温度和增大压强都可以加快反应速率，C项正确；该反应为放热反应同时为气体体积减小的反应，所以低温高压可使化学平衡正向移动，有利于提高CO2平衡转化率，B项正确。(2)由盖斯定律知，用第一步反应+第二步反应，即可得到总反应2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)

ΔH＝－87

kJ·mol－1

。(3)①当2v(CO2)正＝v(H2)逆时，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，A错误；同时断裂2

mol

C—H键和1

mol

H—H键，说明消耗0.5

mol

CH4的同时消耗1

mol

H2，正反应速率等于逆反应速率，可说明反应达到平衡，B正确；该反应在恒压密闭容器中进行，压强始终不变，故不能判断是否达到平衡，C错误；反应在恒压密闭容器中进行，随