第七章 第34讲 化学平衡状态 化学平衡的移动PPT课件(2022版 步步高 大一轮 化学复习 人教版全国Ⅲ(桂贵云川藏)).pptx
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1、大一轮复习讲义 化学平衡状态化学平衡的移动 第七章第34讲 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.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影 响,能用相关理论解释其一般规律。 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。 考点一可逆反应与化学平衡建立 真题演练明确考向 课时精练巩固提高 考点二化学平衡的移动 微专题18应用“等效平衡”判断平衡移动的结果 考点一可逆反应与化学平衡建立 知识梳理夯基础 1.可逆反应 (1)定义 在 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 二同:a.相同条
2、件下;b.正、逆反应同时进行。 一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都 (填“大 于”或“小于”)100%。 同一条件 小于 (3)表示 在方程式中用“ ”表示。 2.化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中 所有参加反应的物质的 保持不变的状态。质量或浓度 (2)建立 (3)平衡特点 3.判断化学平衡状态的两种方法 (1)动态标志:v正v逆0 同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。 不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。如aAbB (2)静态标志:各种“量”不变 各物质的质量、物质的量或浓度不变。 各物质的百分含量(物质的量
3、分数、质量分数等)不变。 温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜 色)不变。 总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态; 若物理量为“不变量”,则不能作为平衡标志。 错误的写明原因错误的写明原因易错易混辨析 (1)反应2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O、Na2CO3CO2 H2O= 2NaHCO3互为可逆反应( ) 错因:_。 (2)化学反应达到平衡后,反应物和生成物的浓度或百分含量相等( ) 错因:_ _。 可逆反应的反应条件必须相同 化学反应达到平衡后,反应物或生成物的浓度或百分含量应保 持不变,不一定相等 (3)在1 L的密闭容器中发
4、生反应:2NO(g)O2(g) 2NO2(g),当容器中 气体的颜色保持不变时,说明反应已达到平衡状态( ) 错因:_。 (4)对于反应H2(g)I2(g) 2HI(g),当压强不变时,反应达到平衡状态 ( ) 错因:_ _。 该反应为反应前后气体分子数保持不变的可逆反应,反应过程 中压强始终保持不变 深度思考 1.向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) HQ kJmol1(Q0),充分反应后生成SO3的物质的量_(填“” “”或“”,下同)2 mol,SO2的物质的量_0 mol,转化率 _100%,反应放出的热量_ Q kJ。 2.在一定温
5、度下的恒容容器中,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;各反应物或生成物的浓 度之比等于化学计量数之比;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_(填序号, 下同)。 (2)能说明I2(g)H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是_。 (3)能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是_。 (4)能说明C(s)CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是_。 (5)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的是_。 (6)
6、能说明5CO(g)I2O5(s) 5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是_。 3.若上述题目中的(1)(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何? (1)_。(2)_。(3)_。(4)_。 规避规避“2”个易失分点个易失分点 (1)化学平衡状态判断“三关注” 关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压,还是绝热恒容容器;关注反 应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;关注特殊情况,是否有 固体参加或生成,或固体的分解反应。 归纳总结 (2)不能作为“标志”的四种情况 反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数 之比。 恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时 间
7、而变化,如2HI(g) H2(g)I2(g)。 全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随 时间而变化,如2HI(g) H2(g)I2(g)。 全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。 续上页续上页 递进题组练能力 题组一题组一“极端转化极端转化”确定各物质的量确定各物质的量 1.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 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1,在一定条件下, 当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是 A.Z为0.3 molL1 B.Y2为0.4 molL1 C.X2为0.2 molL
8、1 D.Z为0.4 molL1 2.(2019长沙一中月考)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 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1,则下列判 断正确的是 A.c1c231 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为23 C.X、Y的转化率不相等 D.c1的取值范围为0c10.14 molL1 解析平衡浓度之比为13,转化浓度之比亦为13,故c1c213, A、C不正确; 平衡时Y生成表示逆反应速率,Z生成表示正反应速率且v生成(Y)v生成(Z) 应为32,B不正
9、确; 由可逆反应的特点可知0c10.14 molL1。 极端假设法确定各物质浓度范围极端假设法确定各物质浓度范围 上述题目1可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。 假设反应正向进行到底:X2(g)Y2(g) 2Z(g) 起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2 改变浓度(molL1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度(molL1) 0 0.2 0.4 练后归纳 假设反应逆向进行到底:X2(g)Y2(g) 2Z(g) 起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2 改变浓度(molL1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度
10、(molL1) 0.2 0.4 0 平衡体系中各物质的浓度范围为X2(0,0.2),Y2(0.2,0.4),Z(0,0.4)。 续上页续上页 题组二化学平衡状态的判断题组二化学平衡状态的判断 3.(2020衡阳高三调研)反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)Hv逆:平衡向 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 移动。 正反应方向 不发生 逆反应方向 改变条件 平衡移 动方向 氢气的转化率 (“增大”“减 小”或“不变”) 氨气的体积分数 (“增大”“减 小”或“不变”) 增大氮气的浓度_ 增大氨气的浓度_ 升温_ 充入适量氩气_ 4.影响化学平衡的
11、外界因素 根据化学平衡原理解答下列问题: 在体积不变的密闭容器中发生反应:N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H 92.4 kJmol1,只改变一种外界条件,完成下表: 正向增大 逆向减小增大 逆向减小减小 不移动不变不变 5.化学平衡中的特殊情况 (1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于 其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体 的量,对化学平衡没影响。 (2)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。 (3)充入惰性气体与平衡移动的关系 恒温、恒容条件 原平衡体系 体系总压强增大体系中各组分的浓度不变 平衡不移动。 恒温、
12、恒压条件 原平衡体系 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) 气体体积不变的反应 平衡不移动 气体体积可变的反应 平衡向气体体积增大的方向移动 6.勒夏特列原理及运用 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物 质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。本原理也称为平 衡移动原理。 (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( ) 错因:_。 (2)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v放减小,v吸增大( ) 错因:_。 (3)化学平衡正向移动,反应物的转化率一定增大( ) 错
13、因:_ _。 错误的写明原因错误的写明原因易错易混辨析 化学反应速率改变,化学平衡不一定发生移动,如加入催化剂 升高温度,v放、v吸均增大 化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大,如A(g)B(g) C(g),增大A的浓度、平衡右移,但A的转化率减小 (4)向平衡体系FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl中加入适量KCl固体, 平衡逆向移动,溶液的颜色变浅( ) 错因:_。 (5)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正 向移动,混合气体的颜色变浅( ) 错因:_ _。 KCl没有参与反应,加入KCl固体,平衡不移动,颜色不变 因为压缩体积,平衡右移
14、,但c(NO2)仍大于原来的浓度,所以 混合气体的颜色变深 深度思考 1.化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是消除“外界 条件的改变”,即“减弱而不抵消”。 对于一定条件下的可逆反应 甲:A(g)B(g) C(g)H0 乙:A(s)B(g) C(g)H0 丙:A(g)B(g) 2C(g)H0 达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题: (1)升温,平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)甲 _;乙_;丙_。 此时反应体系的温度均比原来_(填“高”或“低”)。 混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或 “不变”) 甲_;乙_;丙_。 向左向左向右
15、高 减小减小不变 (2)加压,使体系体积缩小为原来的 平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”) 甲_;乙_;丙_。 设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙,压缩后压强分别为p甲、p乙、 p丙,则p甲与p甲,p乙与p乙,p丙与p丙的关系分别为 甲_;乙_;丙_。 混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或 “不变”) 甲_;乙_;丙_。 向右不移动不移动 p甲p甲2p甲p乙2p乙p丙2p丙 增大不变不变 条件变化平衡变化转化率变化百分含量变化 增大O2浓度_移动 SO2的转化率增大,O2的转 化率_ 增大SO3浓度_移动 SO2、O2的转化率都_ 升高温度_移动 SO2
16、、O2的转化率都_ SO2%_ SO3%_ 增大压强_移动 SO2、O2的转化率都_ SO2%_ SO3%_ 2.(1)可逆反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0,当反应达到平衡时,下列措施: 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,能提高COCl2转化率的是 A. B. C. D. 解析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 反应正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。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。 4.在压强为0.1 MPa、温度为300 条件下,a mol CO与3a mol H2的混合
17、 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,下同)。 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D.重新平衡 减小 CD 解析该反应为正向气体分子数减小的可逆反应,缩小容器体积,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)若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是_。 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 B 解析由于该反应正向是放热反应,升高温度平衡逆
18、向移动,CH3OH的 产率降低;容器容积不变,充入He,平衡不移动。 返回 真题演练明确考向 1.(2020浙江7月选考,18)5 mL 0.1 molL1 KI溶液与1 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液发生反应:2Fe3(aq)2I(aq) 2Fe2(aq)I2(aq),达到平衡。 下列说法不正确的是 A.加入苯,振荡,平衡正向移动 B.经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色,表明该化 学反应存在限度 C.加入FeSO4固体,平衡逆向移动 D.该反应的平衡常数K 12345 6 解析加入苯,振荡,苯萃取了I2,水溶液中的c(I2)减小,平衡正向移动, A正确; 反应开
19、始时n(KI)n(FeCl3),反应中KI过量;经苯两次萃取分离后,水 溶液中c(I2)很小,加入KSCN,溶液呈红色,说明水溶液中仍含有Fe3, 证明该反应是可逆反应,存在一定限度,B正确; 加入FeSO4固体,c(Fe2)增大,平衡逆向移动,C正确; 123456 2.(2020浙江7月选考,20)一定条件下:2NO2(g) N2O4(g)H0。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50 kPaB.温度130 、压强300 kPa C.温度25 、压强100 kPaD.温度130 、压强50 kPa 12345 解析测定NO2的相对分子质量时,
20、要使平衡逆向移动,且逆向移动的 程度越大,测定结果的误差越小。该反应的正反应是气体分子数减少的 放热反应,因此温度越高、压强越小时,平衡逆向移动的程度越大,故 选D。 6 3.(2019海南,3)反应C2H6(g) C2H4(g)H2(g)H0,在一定条件下 于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中,不能提高乙烷平衡转化率的是 A.增大容器容积 B.升高反应温度 C.分离出部分氢气 D.等容下通入惰性气体 12345 6 4.(2019浙江4月选考,17)下列说法正确的是 A.H2(g)I2(g) 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应 速率不变 B.C(s)H2O(g) H2(g
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