高考化學復習第七章化學反應速率和化學平衡7.2化學平衡狀態(tài)化學平衡的移動市賽課公開課一等獎省名師課件

第二節(jié)化學平衡狀態(tài)化學平衡移動1/1052/105考點一可逆反應與化學平衡狀態(tài)【基礎回顧】1.可逆反應:(1)定義:在同一條件下既能夠向___反應方向進行,同時又能夠向___反應方向進行化學反應。正逆3/105(2)特點:同一同時＜4/1052.化學平衡狀態(tài):(1)概念:在一定條件下可逆反應中,正反應速率和逆反應速率_____,反應體系中全部參加反應物質_____或質量保持不變狀態(tài)。相等濃度5/105(2)建立過程。在一定條件下,把某一可逆反應反應物加入固定容積密閉容器中。反應過程以下:6/105反應開始——v(正)最大,v(逆)為零;反應過程——v(正)逐步_____,v(逆)逐步_____;到達平衡——v(正)__v(逆)反應物、生成物濃度_________。減小增大=保持不變7/105(3)化學平衡狀態(tài)特征。可逆=濃度或百分含量8/105【思維診療】(正確打“√”,錯誤打“×”)(1)反應2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O↑、Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3互為可逆反應。(

)提醒:×。兩個反應反應條件不一樣,也不是同時進行。9/105(2)化學反應達平衡后,反應物和生成物濃度或百分含量相等。 (

)提醒:×。化學反應達平衡后各組分物質量濃度或百分含量保持不變,不一定相等。10/105(3)化學反應程度能夠經過改變反應條件來改變。(

)提醒:√。當外界條件改變時,化學平衡狀態(tài)被破壞,平衡發(fā)生移動,能夠建立新平衡狀態(tài)。11/105(4)在1L密閉容器中發(fā)生反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),當容器中氣體顏色保持不變時,說明反應已到達平衡狀態(tài)。 (

)提醒:√。氣體顏色保持不變,說明c(NO2)恒定,即反應到達平衡狀態(tài)。12/105(5)對于反應前后氣體物質量不變可逆反應,只要壓強保持不變則說明到達了平衡狀態(tài)。(

)提醒:×。不一定,在恒壓容器中壓強一直不變,壓強不發(fā)生改變不能說明到達平衡狀態(tài)。13/105(6)可逆反應CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),若單位時間內降低amolCH4,同時生成3amolH2,說明達到平衡狀態(tài)。 (

)提醒:×。不一定,降低CH4和生成H2表示都是正反應方向,在同一時間段內改變物質量之比一定等于化學計量數之比,反應不一定到達平衡狀態(tài)。14/105【方法點撥】“兩審”“兩標志”突破化學平衡狀態(tài)判斷

(1)“兩審”。一審題干條件恒溫恒容或恒溫恒壓二審反應特點全部是氣體參加等體積反應還是非等體積反應有固體或液體參加等體積反應還是非等體積反應15/105(2)“兩標志”。逆向相等一個表示正反應速率,一個表示逆反應速率不一樣物質表示速率(或改變物質量、濃度)(一個正反應方向,一個逆反應方向)之比等于化學計量數之比16/105變量不變題目提供量(如某物質質量、濃度、百分含量,n總(氣體)、壓強、氣體密度、氣體平均分子質量)假如是伴隨反應進行而改變量,該量為“變量”,不然為“定量”。當“變量”不再改變時,證實可逆反應抵達平衡,但“定量”無法證實17/105【題組過關】1.在一定溫度下定容密閉容器中,發(fā)生反應:2NO2(g)N2O4(g)。當以下所給相關量不再改變時,不能表明該反應已到達平衡狀態(tài)是 (

)A.混合氣體壓強B.混合氣體密度18/105C.混合氣體平均相對分子質量D.19/105【解析】選B。該反應正向為氣體分子數減小反應,反應過程中氣體總物質量減小,壓強減小,當壓強不變時,說明反應到達平衡狀態(tài),A項不符合題意;該反應在恒溫、恒容條件下進行,氣體物質質量不變,密度一直保持不變,與反應是否到達平衡狀態(tài)無關,B項符合題意;反應過程中氣體總質量不變,氣體總物質量減小,混合氣體平均相對分子質量增大,當混合氣體20/105平均相對分子質量不變時,說明反應到達平衡狀態(tài),C項不符合題意;=Qc,Qc表示濃度商,當濃度商保持不變時,說明反應到達平衡狀態(tài),D項不符合題意。21/1052.一定條件下,對于可逆反應X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z起始濃度分別為c0(X)、c0(Y)、c0(Z)(均不為零),到達平衡時,X、Y、Z濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則以下判斷正確是 導學號79100105(

)22/105A.c0(X)∶c0(Y)=3∶1B.平衡時,Y和Z生成速率之比為2∶3C.X、Y轉化率不相等D.c0(X)取值范圍為0mol·L-1<c0(X)<0.14mol·L-123/105【解析】選D。列出“三段式”濃度改變:

X(g)+3Y(g)2Z(g)起始/mol·L-1

c0(X) c0(Y)c0(Z)轉化/mol·L-1

a 3a2a平衡/mol·L-1 0.1 0.30.0824/105A項,c0(X)∶c0(Y)=(a+0.1)∶(3a+0.3)=1∶3,故錯誤;B項,平衡時,v逆(Y)∶v正(Z)=3∶2,故B錯誤;C項,X、Y轉化率之比為=1∶1,故C錯誤。25/1053.(RJ選修4·P32改編題)在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應:A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當以下物理量不再改變時,能夠表明該反應已到達平衡狀態(tài)是()26/105A.混合氣體壓強B.混合氣體平均相對分子質量C.A物質量濃度D.氣體總物質量27/105【解析】選B。因反應前后氣體分子總數不變,故不論反應是否到達平衡狀態(tài),混合氣體壓強和氣體總物質量都不改變;A為固體,不能用來判斷是否到達平衡狀態(tài);若反應正向移動,混合氣體質量增加,則混合氣體平均相對分子質量變大,反之變小,故混合氣體平均相對分子質量不變時說明反應到達平衡狀態(tài)。28/1054.(·聊城模擬)一定溫度下,反應N2O4(g)2NO2(g)焓變?yōu)棣?，F將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,以下示意圖正確且能說明反應到達平衡狀態(tài)是 (

)29/105A.①②B.②④C.③④D.①④30/105【解析】選D。因反應容器保持恒壓,所以容器體積隨反應進行而不停改變,結合ρ氣=可知,氣體密度不再改變,說明容器體積不再改變,即氣體物質量不再改變,反應到達平衡狀態(tài),①符合題意;不論是否平衡,反應ΔH都不變,②不符合題意;反應開始時,加入1molN2O4,伴隨反應進行,N2O4濃度逐步變小,31/105故v正(N2O4)逐步變小,直至到達平衡,③不符合題意;N2O4轉化率不再改變,說明N2O4濃度不再改變,反應到達平衡狀態(tài),④符合題意,故選D。32/105【加固訓練】在固定體積密閉容器中進行以下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反應過程某一時刻SO2、O2、SO3濃度(mol·L-1)分別為0.2、0.1、0.2,到達平衡時,濃度可能正確是 (

)33/105A.SO2、O2分別為0.4mol·L-1、0.2mol·L-1B.SO2為0.25mol·L-1C.SO2、SO3均為0.15mol·L-1D.SO3為0.4mol·L-134/105【解析】選B。依據題意,假設將反應物全部轉化為生成物,或將生成物全部轉化為反應物,則有

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某時刻量(mol·L-1): 0.2 0.1 0.2初始量(mol·L-1): 0.4 0.2 035/105或 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某時刻量(mol·L-1): 0.2 0.1 0.2初始量(mol·L-1): 0 0 0.436/105故SO2、O2、SO3濃度(mol·L-1)改變范圍分別是0～0.4、0～0.2、0～0.4,但不可能是極限值,A、D錯誤,B正確;當SO2濃度減小時,則SO3濃度增大,故二者不可能均為0.15mol·L-1,C錯誤。37/105考點二化學平衡移動【基礎回顧】1.化學平衡移動過程:38/105詳細改變情況以下所表示:39/1052.化學平衡移動與化學反應速率關系:(1)v(正)__v(逆):平衡向正反應方向移動。(2)v(正)__v(逆):反應到達平衡狀態(tài),平衡不發(fā)生移動。(3)v(正)__v(逆):平衡向逆反應方向移動。>=<40/1053.影響化學平衡原因:若其它條件不變,改變以下條件對平衡影響以下:改變條件(其它條件不變)化學平衡移動方向濃度增大反應物濃度或減小生成物濃度向_______方向移動減小反應物濃度或增大生成物濃度向_______方向移動正反應逆反應41/105改變條件(其它條件不變)化學平衡移動方向壓強(對有氣體參加反應)反應前后氣體體積改變增大壓強向氣體分子總數_____方向移動減小壓強向氣體分子總數_____方向移動反應前后氣體體積不變改變壓強平衡___移動減小增多不42/105改變條件(其它條件不變)化學平衡移動方向溫度升高溫度向_____反應方向移動降低溫度向_____反應方向移動吸熱放熱43/1054.勒夏特列原理:假如改變影響化學平衡條件之一(如溫度、壓強以及參加反應化學物質濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變方向移動。44/105【思維診療】(正確打“√”,錯誤打“×”)(1)化學平衡向正向移動,說明正反應速率一定增大。 (

)提醒:×?；瘜W平衡向正向移動原因是v(正)>v(逆),v(正)不一定增大。45/105(2)增加反應物量平衡一定會正向移動。 (

)提醒:×。不一定,假如增加固體反應物量平衡不移動。46/105(3)增大某一反應物A濃度,平衡正向移動時,反應物濃度一定小于原來濃度,生成物濃度一定大于原來濃度。 (

)提醒:×。增大反應物濃度,平衡正向移動,生成物濃度一定大于原來濃度,而A濃度一定大于原來濃度,其它反應物濃度一定小于原來濃度。47/105(4)增大壓強平衡正向移動,反應物濃度會減小,生成物濃度會增大。 (

)提醒:×。增大壓強減小體積,反應物和生成物濃度都增大。48/105(5)恒容條件下,增加氣體反應物量,平衡正向移動,反應物轉化率一定增大。 (

)提醒:×。反應物氣體是兩種以上,增加一個氣體反應物量,該氣體轉化率減小,另一個氣體反應物轉化率會增大。49/105【題組過關】1.(RJ選修4·P32改編題)一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應:mA(g)+nB(g)pC(g)到達平衡時,維持溫度不變,將氣體體積縮小到原來時,當到達新平衡時,氣體C濃度變?yōu)樵胶鈺r1.9倍,則以下說法正確是 (

)A.m+n>p

B.m+n<pC.平衡向正反應方向移動 D.C(g)質量分數增加50/105【解析】選B。當氣體體積縮小到原來時,假設平衡未發(fā)生移動,則C(g)濃度為原平衡時2倍,而事實上平衡發(fā)生了移動,平衡移動結果是C(g)濃度變?yōu)樵胶鈺r1.9倍,則可認為由虛擬中間狀態(tài)向逆反應方向發(fā)生了移動。51/1052.(·邢臺模擬)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)

ΔH>0,當反應到達平衡時,以下辦法能提升COCl2轉化率是 (

)①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體A.①②④ B.①④⑥C.②③⑤ D.③⑤⑥52/105【解析】選B。該反應為氣體體積增大吸熱反應,所以升溫和減壓均能夠促使反應正向移動,提升COCl2轉化率,恒壓通入惰性氣體,相當于減壓,故①④⑥符合題意;恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響;增加CO濃度,將造成平衡逆向移動。53/1053.(·淄博模擬)如圖是關于反應A2(g)+3B2(g)2C(g)

ΔH<0平衡移動圖象,影響平衡移動原因是 (

)導學號79100106A.升高溫度,同時加壓B.降低溫度,同時減壓54/105C.增大反應物濃度,同時使用催化劑D.恒壓條件下,增加反應物物質量,使反應物濃度增大55/105【解析】選D。A項,升高溫度,同時加壓,正、逆反應速率都增大,逆反應速率應在原速率上方,故A錯誤;B項,降低溫度,同時減壓,正、逆反應速率都降低,正反應速率應在原速率下方,故B錯誤;C項,增大反應物濃度,同時使用催化劑,正、逆反應速率都增大,逆反應速率應在原速率上方,但正反應速率增大更多,平衡向正反應方向移動,故C錯誤;D項,恒壓條件下,56/105增加反應物物質量,增大反應物濃度,容器體積增大,生成物濃度減小,瞬間正反應速率增大,逆反應速率減小,平衡向正反應方向移動,圖象符合,D正確。57/105【加固訓練】1.對已建立化學平衡某可逆反應,當改變條件使化學平衡向正反應方向移動時,以下相關敘述正確是 (

)①生成物百分含量一定增加②生成物產量一定增加③反應物轉化率一定增大58/105④反應物濃度一定降低⑤正反應速率一定大于逆反應速率⑥使用了適宜催化劑A.②⑤B.①②C.③⑤D.④⑥59/105【解析】選A。以合成氨反應“N2+3H22NH3”為例,若加入大量N2使平衡右移,NH3產量一定增加,但NH3百分含量不一定增大,H2轉化率會增大,但N2轉化率減小;H2濃度降低,但N2濃度增加,故①③④不正確,②⑤正確。60/1052.在一恒溫恒壓密閉容器中發(fā)生以下反應:A(g)+B(g)2C(g)

ΔH<0,t1時刻到達平衡后,在t2時刻改變某一條件,其反應過程如圖所表示。以下說法不正確是 (

)61/105A.0～t2時,一直存在v(正)>v(逆)B.Ⅰ、Ⅱ兩過程到達平衡時,A體積分數Ⅰ=ⅡC.t2時刻改變條件是向密閉容器中加C(g)D.Ⅰ、Ⅱ兩過程到達平衡時,A轉化率Ⅰ>Ⅱ62/105【解析】選A。過程Ⅰ中,逆反應速率增大,反應正向進行,則v(正)>v(逆),逆反應速率不變時,反應到達平衡,則v(正)=v(逆),A錯誤;t2時刻改變條件增加C量,重新達平衡時,各組分含量與原平衡相同,即A體積分數Ⅰ=Ⅱ,B正確;密閉容器中加C(g),逆反應速率瞬間增大,恒溫恒壓下相當于等效平衡,C正確;由圖知t2時通入C(g)反應向逆向進行,反應物A轉化率減小,D正確。63/105考點三化學平衡圖象【基礎回顧】1.常見平衡圖象類型:以可逆反應aA(g)+bB(g)cC(g)

ΔH=QkJ·mol-1為例。64/105圖象類型實例結論含量-時間-溫度(或壓強)圖象

曲線__用催化劑,__不用催化劑,或化學計量數a+b=c時曲線m壓強_____n壓強)

T1__T2ΔH__0

p1__p2a+b__cmn大于<>><65/105圖象類型實例結論恒壓線(或恒溫線)圖象

若a+b>c,則:①p1__p2__p3②ΔH__0

若T1>T2則①ΔH__0②a+b__c>><>>66/1052.化學平衡中特殊圖象:以aA(g)+bB(g)cC(g)

ΔH=QkJ·mol-1為例。圖象類型特點結論

如圖所表示曲線,是其它條件不變時,某反應物最大轉化率(α)與溫度(T)關系曲線圖中標出1、2、3、4四個點中v(正)>v(逆)點是__,v(正)<v(逆)點是__,2、4點v(正)__v(逆)。31=67/105圖象類型特點結論

如圖所表示曲線,是隨反應進行,某反應物(或生成物)百分含量與溫度(T)關系曲線M點前,表示化學反應從反應物開始,則v(正)__v(逆);M點為剛抵達平衡點;M點后為平衡受溫度影響情況,即升高溫度,A%增大(C%減小),平衡_____移動,ΔH__0。

>逆向<68/105【典題探究】角度一依據“拐點”突破化學平衡圖象【典題1】如圖甲、乙、丙分別表示在不一樣條件下可逆反應A(g)+B(g)xC(g)生成物C在反應混合物中體積分數[φ(C)]或C濃度[c(C)]和反應時間(t)關系。69/10570/105(1)若圖甲中兩條曲線分別表示在有催化劑和無催化劑時反應,則__________曲線表示無催化劑時反應,原因是________。

(2)若圖乙表示反應到達平衡后分別在恒溫恒壓和恒溫恒容條件下充入氦氣后情況,則__________曲線表示恒溫恒容條件下情況,原因是________。

71/105(3)依據圖丙能夠判斷該可逆反應正反應是__________(填“吸熱”或“放熱”)反應,化學計量數x值__________(填“大于”“等于”或“小于”)2。

(4)圖丁表示在某固定容積密閉容器中上述可逆反應到達平衡后某物理量隨溫度(T)改變情況,則圖丁縱坐標能夠是__________,原因是________。

72/105【探微題眼】(1)“先拐先平條件高”——反應條件越高,化學反應速率越快,到達平衡所需要時間越短。(2)催化劑只影響化學反應速率及到達平衡時間,對化學平衡及反應物轉化率無影響。(3)溫度、壓強對化學平衡影響規(guī)律。73/105【解析】(1)催化劑能加緊反應速率,縮短抵達平衡所需時間,所以a曲線表示有催化劑,b曲線表示無催化劑。(2)恒溫恒容條件下,向平衡體系中充入氦氣,各物質濃度不變,平衡不移動;恒溫恒壓條件下充入氦氣,相當于減壓,則平衡向氣體體積增大方向移動。74/105(3)由圖丙可知,恒壓下升溫,平衡正向移動,所以正反應為吸熱反應;恒溫下加壓,平衡逆向移動,所以正反應為體積增大反應,x>2。(4)升溫,平衡向正反應方向移動,C濃度增大,φ(C)增大,反應物轉化率也增大,平衡常數K也增大。75/105答案:(1)b

b到達平衡所用時間長,說明b反應速率小于a

(2)b恒溫恒容條件下充入氦氣,平衡不移動,c(C)不變(3)吸熱大于(4)φ(C)或C濃度或反應物轉化率或平衡常數K溫度升高,平衡向吸熱反應方向移動,即向正反應方向移動76/105角度二依據曲線改變趨勢突破平衡圖象【典題2】某化學科研小組研究在其它條件不變時,改變某一條件對反應[可用aA(g)+bB(g)cC(g)表示]化學平衡影響,得到以下列圖象(圖中p表示壓強,T表示溫度,n表示物質量,α表示平衡轉化率,φ表示體積分數)。依據圖象,以下判斷正確是 (

)導學號7910010777/10578/105A.反應Ⅰ:若p1>p2,則a+b<cB.反應Ⅱ:此反應ΔH<0,且T1<T2C.反應Ⅲ:ΔH>0且T2>T1或ΔH<0且T2<T1D.反應Ⅳ:T1<T2,則該反應不易自發(fā)進行79/105【解析】選B。A項,p1>p2,由圖象知,增大壓強,α(A)升高,則a+b>c;C項,若ΔH>0,則升高溫度φ(C)應該升高,即T1>T2,同理ΔH<0時T2>T1;D項,若T1<T2,即升高溫度,α(A)降低,平衡向左移動,則ΔH<0,又由圖象知,增大壓強,平衡不移動,則a+b=c,故該反應易于自發(fā)進行。80/105【母題變式】(1)上題反應ⅠΔH__________0。

提醒:<。由圖可知隨溫度升高,α(A)降低,則ΔH<0。81/105(2)上題反應Ⅲ圖象中,最終階段φ(C)減小原因是_____________。

提醒:伴隨n(B)增大,反應向正向進行程度逐步增大,A轉化率逐步增大,當A靠近完全轉化時,n(C)幾乎不再增加,但氣體總物質量繼續(xù)在增加,故φ(C)減小。82/105【歸納提升】平衡圖象題解題技巧(1)看圖象:一看軸,即縱、橫坐標意義;二看點:即起點、拐點、交點、終點;三看線,即線走向和改變趨勢;四看輔助線,即等溫線、等壓線、平衡線等;五看量改變,如濃度改變、溫度改變、轉化率改變、物質量改變等。83/105(2)依據圖象信息,利用平衡移動原理,分析可逆反應特征:吸熱還是放熱,氣體化學計量數增大、減小還是不變,有沒有固體或純液體參加或生成等。(3)先拐先平:在化學平衡圖象中,先出現拐點反應先到達平衡,可能是該反應溫度高、濃度大、壓強大或使用了催化劑。84/105(4)定一議二:勒夏特列原理只適合用于一個條件改變,所以圖象中有三個變量,先固定一個量,再討論另外兩個量關系。85/105【題組過關】1.(RJ選修4·P28改編題)已知反應:2NO2(g)N2O4(g)

ΔH=-56.9kJ·mol-1,將NO2球進行以下操作:以下圖象正確是 (

)86/10587/105【解析】選B。該反應為放熱反應,升高溫度平衡向逆向移動,c(NO2)、NO2%增大,氣體顏色加深,N2O4%減小,故A、D錯誤,B正確;該反應正向氣體體積減小,增大壓強平衡向正向移動,NO2%減小,由“先拐先平條件高”知p1>p2,C錯誤。88/1052.(·合肥模擬)某化學科研小組研究在其它條件不變時,改變密閉容器中某一條件對A2(g)+3B2(g)2AB3(g)化學平衡狀態(tài)影響,得到如圖所表示曲線(圖中T表示溫度,n表示物質量),以下判斷正確是 導學號79100108(

)89/105A.若T2>T1,則正反應一定是放熱反應B.到達平衡時,A2轉化率大小為b>a>cC.若T2>T1,到達平衡時b、d點反應速率為vd>vbD.在T2和n(A2)不變時到達平衡,AB3物質量大小為c>b>a90/105【解析】選D。若T2>T1,由圖象可知,溫度升高,生成物物質量增大,說明升高溫度平衡向正反應方向移動,則正反應為吸熱反應,A錯誤;依據圖象可知,a、b、c各點中B起始物質量依次增大,對于可逆反應來說,增大一個反應物物質量或濃度,有利于平衡向正反應方向移動,另一個反應物轉化率增大,則達到平衡時A2轉化率大小為a<b<c,B錯誤;溫度越高,91/105反應速率越快,若溫度T2>T1,到達平衡時b、d點反應速率為vd<vb,C錯誤;對于可逆反應來說,增大一個反應物物質量,有利于平衡向正反應方向移動,使生成物物質量增多,所以到達平衡時,AB3物質量大小為c>b>a,D正確。92/1053.反應aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)到達平衡時,M體積分數y(M)與反應條件關系如圖所表示。其中z表示反應開始時N物質量與M物質量之比。以下說法正確是 (

)93/105A.同溫同壓同z時,加入催化劑,平衡時Q體積分數增加B.同壓同z時,升高溫度,平衡時Q體積分數增加C.同溫同z時,增加壓強,平衡時Q體積分數增加D.同溫同壓時,增加z,平衡時Q體積分數增加94/105【解析】選B?？赡娣磻?催化劑只能改改變學反應速率,A錯誤;由兩個圖象可知,M體積分數伴隨溫度升高而降低,即溫度升高,平衡右移,故平衡時生成物Q體積分數增加,B正確;同為650℃、z=2.0,壓強為1.4MPa時,y(M)=30%,而壓強為2.1MPa時,y(M)=35%,即增大壓強,平衡左移,故平衡時Q體積分數減小,C95/105錯誤;由圖象可知,