2021版 第1部分 第7章 第2节 化学平衡状态和平衡移动 (人教版 高中化学必修一).ppt
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1、第七章第七章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡 第二节第二节 化学平衡状态和平衡移动化学平衡状态和平衡移动 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 2 考纲定位考纲定位 要点网络要点网络 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡了解化学反应的可逆性及化学平衡 的建立。的建立。 2.掌握化学平衡的特征。掌握化学平衡的特征。 3.理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强、浓度
2、、温度、压强、 催化剂等催化剂等)对化学平衡的影响,能用对化学平衡的影响,能用 相关理论解释其一般规律。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。和科学研究领域中的重要作用。 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 3 A A 层层 级级 必备知识必备知识关键能力关键能力 必 备 知 识 必 备 知 识
3、 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 4 可逆反应与化学平衡状态可逆反应与化学平衡状态 1可逆反应可逆反应 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 5 示例示例 2 mol SO2和和 2 m
4、ol O2在一定条件下的密闭容器中发生在一定条件下的密闭容器中发生 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g),平衡时的,平衡时的 O2物质的量范围为物质的量范围为 _。 2化学平衡状态化学平衡状态 (1)概念概念 一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓 度不再随时间的延长而发生变化, 正反应速率与逆反应速率度不再随时间的延长而发生变化, 正反应速率与逆反应速率_, 这种状态称为化学平衡状态。这种状态称为化学平衡状态。 1 moln(O2)2 mol 相等相等 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返
5、返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 6 (2)建立建立 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。反应过程如下:容器中。反应过程如下: 反应反应 开始时开始时 反应物浓度最大, 反应物浓度最大,_最大,生成物浓度为最大,生成物浓度为 0,_为为0 反应反应 进行时进行时 反应物浓度逐渐减小反应物浓度逐渐减小v 正正 _; 生成物浓度逐渐增大生成物浓度逐渐增大v 逆逆
6、 _, v 正正 _v 逆逆 达到达到 平衡时平衡时 v 正 正 _v 逆逆 ,反应混合物中各组分的浓度,反应混合物中各组分的浓度 _ v(正正) v(逆逆) 逐渐减小逐渐减小 逐渐增大逐渐增大 保持不变保持不变 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 7 以上过程可用如图表示:以上过程可用如图表示:;若开始加入生成;若开始加入生成 物,从逆反应建立平衡,则物,从逆反应建立平衡,
7、则 v - t 图为图为_。由此,化学平。由此,化学平 衡状态的建立可以从正反应建立,也可以从逆反应方向建立,也可衡状态的建立可以从正反应建立,也可以从逆反应方向建立,也可 以从正、逆两反应方向同时建立,即平衡建立与反应途径无关。以从正、逆两反应方向同时建立,即平衡建立与反应途径无关。 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 8 (3)特征特征 必 备 知 识 必 备 知 识 关
8、 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 9 3判断化学平衡状态的两种方法判断化学平衡状态的两种方法 (1)动态标志:动态标志:v 正正v逆逆0 同种物质:同一物质的生成速率同种物质:同一物质的生成速率_消耗速率。消耗速率。 不同物质:必须标明是不同物质:必须标明是“异向异向”的反应速率关系。如的反应速率关系。如 aA bBcCdD,v 正正 A v逆 逆 B _时,反应达到平衡状态。时,反应达到平衡状态。 等于等
9、于 a b 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 10 (2)静态标志:静态标志:各种各种“量量”不变不变 各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的质量、物质的量或浓度不变。 各物质的百分含量各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等物质的量分数、质量分数等)不变。不变。 温度、压强温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色或颜色(某
10、某 组分有颜色组分有颜色)不变。不变。 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 11 基础判断基础判断 (1)工业上合成氨的反应,工业上合成氨的反应,SO2的催化氧化反应,的催化氧化反应,Cl2溶于水的反溶于水的反 应,二次电池的反应均为可逆反应。应,二次电池的反应均为可逆反应。( ) (2)在化学平衡的建立过程中,在化学平衡的建立过程中,v 正正一定大于一定大于 v逆逆。( )
11、 (3)对于对于 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)反应,当反应,当 v 正正 (N2)v逆逆(NH3) 时反应达到平衡状态。时反应达到平衡状态。( ) (4)在相同温度下,相同容器在相同温度下,相同容器(恒容恒容)发生发生 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)反应, 当分别向容器中充入反应, 当分别向容器中充入 2 mol SO2、 1 mol O2与与 2 mol SO3平衡时,平衡时,c(SO2)相同。相同。( ) 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集
12、训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 12 答案答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (5)在恒温恒容条件下,对于在恒温恒容条件下,对于 C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)和和 2NO2(g) N2O4(g)两反应,当密度不变时,两反应均达平衡状态。两反应,当密度不变时,两反应均达平衡状态。 ( ) (6)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 达到的限度。达到的限度。( ) 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首
13、页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 13 答案答案 知识应用知识应用 1通过图像判断反应是否达到平衡是高考命题新方向:通过图像判断反应是否达到平衡是高考命题新方向: 判断:一定温度下,反应判断:一定温度下,反应 N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为的焓变为 H。现。现 将将 1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反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应达到平衡状态的是_。 必 备 知 识 必
14、备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 14 答案答案 0c(X2)0.2 mol L 1 0.2 mol L1c(Y 2)0.4 mol L 1 0c(Z)0.4 mol L 1 2在密闭容器中进行反应:在密闭容器中进行反应:X2(g)Y2(g) 2Z(g),已知,已知 X2、 Y2、Z 的起始浓度分别为的起始浓度分别为 0.1 mol L 1、 、0.3 mol L 1、 、0.2 mol L
15、1,在 ,在 一定条件下,当反应达到平衡时,一定条件下,当反应达到平衡时,X2、Y2、Z 的浓度范围分别为的浓度范围分别为 _、_、_。 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 15 命题点命题点 1 极值转化法分析可逆反应各时刻的量极值转化法分析可逆反应各时刻的量 1 在一个密闭容器中发生反应 在一个密闭容器中发生反应 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g), 反, 反 应过
16、程中某一时刻测得应过程中某一时刻测得 SO2、O2、SO3的浓度分别为的浓度分别为 0.2 mol L 1、 、 0.2 mol L 1、 、0.2 mol L 1,当反应达到平衡时,可能出现的数据 ,当反应达到平衡时,可能出现的数据是是 ( ) Ac(SO3)0.4 mol L 1 Bc(SO2)c(SO3)0.15 mol L 1 Cc(SO2)0.25 mol L 1 Dc(SO2)c(SO3)0.5 mol L 1 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课
17、 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 16 C 当当 c(SO3)0.4 mol L 1 时时,c(SO2)0,不合理不合理,A 错误错误; c(SO2)、c(SO3)不可能均为不可能均为 0.15 mol L 1, ,只能一种物质增大只能一种物质增大,另一另一 种物质减小种物质减小,B 错误错误;c(SO2)c(SO3)应等于应等于 0.4 mol L 1, ,D 错错误。误。 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训
18、 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 17 2一定条件下,对于可逆反应一定条件下,对于可逆反应 X(g)3Y(g) 2Z(g),若,若 X、 Y、Z 的起始浓度分别为的起始浓度分别为 c1、c2、c3(均不为零均不为零),达到平衡时,达到平衡时,X、Y、 Z 的浓度分别为的浓度分别为 0.1 mol L 1、 、0.3 mol L 1、 、0.08 mol L 1,则下列判 ,则下列判 断正确的是断正确的是( ) Ac1c231 B平衡时,平衡时,Y 和和 Z 的生成速率之比为的生成速率之比为 23 CX、Y 的转化率不相等的转化率不相等 D
19、c1的取值范围为的取值范围为 0c10.14 mol L 1 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 18 D 平衡浓度之比为平衡浓度之比为 13,转化浓度之比亦为,转化浓度之比亦为 13,故,故 c1c2 13,A、C 不正确;平衡时不正确;平衡时 Y 的生成表示的是逆反应速率,的生成表示的是逆反应速率,Z 的生成表示的是正反应速率,的生成表示的是正反应速率,且且 vY(生成生
20、成)vZ(生成生成)32,B 不正不正 确;由可逆反应的特点可知确;由可逆反应的特点可知 0c10.14 mol L 1, ,D 正确。正确。 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 19 极值转化法确定范围的思维模板极值转化法确定范围的思维模板 正向进行完全正向进行完全反应物最小值,生成物最大值反应物最小值,生成物最大值 逆向进行完全逆向进行完全反应物最大值,生成物最小值反应物
21、最大值,生成物最小值 说明:可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间,但说明:可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间,但 起始物理量可以为最大值或最小值。起始物理量可以为最大值或最小值。 范围范围 必 备 知 识 必 备 知 识 关 键 能 力 关 键 能 力 返返 首首 页页 学 科 素 养 学 科 素 养 应 用 创 新 应 用 创 新 课 后 限 时 集 训 课 后 限 时 集 训 课 堂 反 馈 课 堂 反 馈 真 题 验 收 真 题 验 收 20 命题点命题点 2 化学平衡状态的判定标志化学平衡状态的判定标志 3(2019 长春模拟长春模拟)在一定温度下,向在一定温度下,向
22、 2 L 固定容积的密闭容器固定容积的密闭容器 中通入中通入 1 mol CO2、3 mol H2,发生反应,发生反应 CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H”“”“ (2) 由图像知,由图像知, A 点未达平衡,点未达平衡, B 点已达平衡,点已达平衡, A 点点 v 正正(CO2)B 点点 v 正正(CO2)B 点点 v逆逆(CO2)B 点点 v逆逆(H2O),故,故 A 点点 v正正(CO2)B 点点 v 逆逆(H2O) (3)v 正正(CO2)1 2v 逆逆(NH3) (4)v逆逆(CO2)v逆逆,平衡向,平衡向_移动;移动; (2)v 正正v逆逆,反应达到平衡状态
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