《（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 7.2 化学平衡状态 化学平衡的移动课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 7.2 化学平衡状态 化学平衡的移动课件.ppt（104页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、第二节 化学平衡状态 化学平衡的移动,考点一可逆反应与化学平衡状态 【基础回顾】 1.可逆反应: (1)定义:在同一条件下既可以向_反应方向进行,同时 又可以向_反应方向进行的化学反应。,正,逆,(2)特点:,同一,同时,2.化学平衡状态: (1)概念:在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和 逆反应速率_,反应体系中所有参加反应的物质的 _或质量保持不变的状态。,相等,浓度,(2)建立过程。 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:,反应开始v(正)最大,v(逆)为零; 反应过程v(正)逐渐_,v(逆) 逐渐_; 达到平衡v(正)_v(逆) 反应物、生成物的
2、浓度 _。,减小,增大,=,保持不变,(3)化学平衡状态的特征。,可逆,=,浓度或百分含量,【思维诊断】(正确的打“”,错误的打“”) (1)反应2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O、 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3互为可逆反应。() 提示:。两个反应的反应条件不同,也不是同时进 行。,(2)化学反应达平衡后,反应物和生成物的浓度或百分含量相等。() 提示:。化学反应达平衡后各组分的物质的量浓度或百分含量保持不变,不一定相等。,(3)化学反应的限度可以通过改变反应条件来改 变。() 提示:。当外界条件改变时,化学平衡状态被破坏,平衡发生移动,可以建立新的平衡状态。,(4)
3、在1 L的密闭容器中发生反应: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。() 提示:。气体的颜色保持不变,说明c(NO2)恒定,即 反应达到平衡状态。,(5)对于反应前后气体的物质的量不变的可逆反应,只 要压强保持不变则说明达到了平衡状态。() 提示:。不一定,在恒压的容器中压强始终不变,压 强不发生变化不能说明达到平衡状态。,(6)可逆反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),若单 位时间内减少a mol CH4,同时生成3a mol H2,说明达 到平衡状态。() 提示:。不一定,减少CH4和生成H2表示的都是正反应
4、方向,在同一时间段内变化的物质的量之比一定等于 化学计量数之比,反应不一定达到平衡状态。,【方法点拨】 “两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断 (1)“两审”。,(2)“两标志”。,【题组过关】 1.在一定温度下的定容密闭容器中,发生反应:2NO2(g) N2O4(g)。当下列所给有关量不再变化时,不能 表明该反应已达到平衡状态的是() A.混合气体的压强 B.混合气体的密度,C.混合气体的平均相对分子质量 D.,【解析】选B。该反应正向为气体分子数减小的反应, 反应过程中气体总物质的量减小,压强减小,当压强不 变时,说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;该反应 在恒温、恒容条件下进行,气体
5、物质的质量不变,密度 始终保持不变,与反应是否达到平衡状态无关,B项符 合题意;反应过程中气体总质量不变,气体总物质的量 减小,混合气体的平均相对分子质量增大,当混合气体,的平均相对分子质量不变时,说明反应达到平衡状 态,C项不符合题意; =Qc,Qc表示浓度商,当浓 度商保持不变时,说明反应达到平衡状态,D项不符合 题意。,2. 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c0(X)、c0(Y)、c0(Z)(均 不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为 0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,则下列 判断正确的是导学
6、号79100105(),A.c0(X)c0(Y)=31 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.c0(X)的取值范围为0 molL-1c0(X)0.14 molL-1,【解析】选D。列出“三段式”浓度变化: X(g)+ 3Y(g) 2Z(g) 起始/molL-1c0(X) c0(Y) c0(Z) 转化/molL-1a 3a 2a 平衡/molL-10.1 0.3 0.08,A项,c0(X)c0(Y)=(a+0.1)(3a+0.3)=13,故错 误;B项,平衡时,v逆(Y)v正(Z)=32,故B错误;C 项,X、Y的转化率之比为 =11,故C错 误。,3.(RJ选修
7、4P32改编题)在一恒温、恒容的密闭容器 中发生反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当下列物 理量不再变化时,能够表明该反应已达到平衡状态 的是(),A.混合气体的压强 B.混合气体的平均相对分子质量 C.A的物质的量浓度 D.气体的总物质的量,【解析】选B。因反应前后气体分子总数不变,故无论反应是否达到平衡状态,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;A为固体,不能用来判断是否达到平衡状态;若反应正向移动,混合气体的质量增加,则混合气体的平均相对分子质量变大,反之变小,故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。,4.(2018聊城模拟)一定温度下,反应N2O4(g
8、) 2NO2(g)的焓变为H。现将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应达到平衡状 态的是(),A.B.C.D.,【解析】选D。因反应容器保持恒压,所以容器体积随 反应进行而不断变化,结合气= 可知,气体密度不 再变化,说明容器体积不再变化,即气体的物质的量不 再变化,反应达到平衡状态,符合题意;无论是否平 衡,反应的H都不变,不符合题意;反应开始时,加 入1 mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,符合题意,故选D。,
9、【加固训练】 在固定体积的密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3 浓度(molL-1)分别为0.2、0.1、0.2,达到平衡时,浓 度可能正确的是(),A.SO2、O2分别为0.4 molL-1、0.2 molL-1 B.SO2为0.25 molL-1 C.SO2、SO3均为0.15 molL-1 D.SO3为0.4 molL-1,【解析】选B。根据题意,假设将反应物全部转化为生 成物,或将生成物全部转化为反应物,则有 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 某时刻量(molL-1):0.2 0.1 0.2 初始量(mo
10、lL-1):0.4 0.2 0,或2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 某时刻量(molL-1):0.2 0.1 0.2 初始量(molL-1):0 0 0.4,故SO2、O2、SO3浓度(molL-1)的变化范围分别是00.4、00.2、00.4,但不可能是极限值,A、D错误,B正确;当SO2浓度减小时,则SO3浓度增大,故二者不可能均为0.15 molL-1,C错误。,考点二化学平衡的移动 【基础回顾】 1.化学平衡移动的过程:,具体变化情况如下所示:,2.化学平衡移动与化学反应速率的关系: (1)v(正)_v(逆):平衡向正反应方向移动。 (2)v(正)_v(逆):反应达到平衡状态
11、,平衡不发生移 动。 (3)v(正)_v(逆):平衡向逆反应方向移动。,=,3.影响化学平衡的因素: 若其他条件不变,改变下列条件对平衡的影响如下:,正反应,逆反应,减小,增多,不,吸热,放热,4.勒夏特列原理: 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。,【思维诊断】(正确的打“”,错误的打“”) (1)化学平衡向正向移动,说明正反应速率一定增大。() 提示:。化学平衡向正向移动的原因是v(正) v(逆),v(正)不一定增大。,(2)增加反应物的量平衡一定会正向移动。() 提示:。不一定,如果增加固体反应物的量平衡不移动
12、。,(3)增大某一反应物A的浓度,平衡正向移动时,反应物的浓度一定小于原来的浓度,生成物的浓度一定大于原来的浓度。() 提示:。增大反应物的浓度,平衡正向移动,生成物的浓度一定大于原来的浓度,而A的浓度一定大于原来的浓度,其他反应物的浓度一定小于原来的浓度。,(4)增大压强平衡正向移动,反应物的浓度会减小,生成物的浓度会增大。() 提示:。增大压强减小体积,反应物和生成物的浓度都增大。,(5)恒容条件下,增加气体反应物的量,平衡正向移动,反应物的转化率一定增大。() 提示:。反应物气体是两种以上,增加一种气体反应物的量,该气体的转化率减小,另一种气体反应物的转化率会增大。,【题组过关】1. (
13、RJ选修4P32改编题)一定量的混 合气体在密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g) pC(g) 达到平衡时,维持温度不变,将气体体积缩小到原来的 时,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡时 的1.9倍,则下列说法正确的是() A.m+np B.m+np C.平衡向正反应方向移动D.C(g)的质量分数增加,【解析】选B。当气体体积缩小到原来的 时,假设平 衡未发生移动,则C(g)的浓度为原平衡时的2倍,而事 实上平衡发生了移动,平衡移动的结果是C(g)的浓度 变为原平衡时的1.9倍,则可认为由虚拟中间状态向逆 反应方向发生了移动。,2.(2018邢台模拟)COCl2(g) CO(g)+C
14、l2(g) H0,当反应达到平衡时,下列措施能提高COCl2转化 率的是() 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 A.B. C.D.,【解析】选B。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,提高COCl2的转化率,恒压通入惰性气体,相当于减压,故符合题意;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。,3.(2018淄博模拟)如图是关于反应A2(g)+3B2(g) 2C(g)H0的平衡移动图象,影响平衡移动的原因是() 导学号79100106 A.升高温度,同时加压 B.降低温度,同时减压,C.增大反应物浓
15、度,同时使用催化剂 D.恒压条件下,增加反应物的物质的量,使反应物浓度增大,【解析】选D。A项,升高温度,同时加压,正、逆反应 速率都增大,逆反应速率应在原速率的上方,故A错 误;B项,降低温度,同时减压,正、逆反应速率都降低, 正反应速率应在原速率的下方,故B错误;C项,增大反 应物浓度,同时使用催化剂,正、逆反应速率都增大, 逆反应速率应在原速率的上方,但正反应速率增大更 多,平衡向正反应方向移动,故C错误;D项,恒压条件下,增加反应物的物质的量,增大反应物浓度,容器的体积增大,生成物浓度减小,瞬间正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,图象符合,D正确。,【加固训练】 1.
16、 对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使 化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确 的是() 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大,反应物的浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了适宜的催化剂 A.B.C.D.,【解析】选A。以合成氨反应“N2+3H2 2NH3”为 例,若加入大量N2使平衡右移,NH3产量一定增加,但NH3 的百分含量不一定增大,H2的转化率会增大,但N2的转 化率减小;H2的浓度降低,但N2浓度增加,故不正 确,正确。,2.在一恒温恒压的密闭容器中发生如下反应:A(g)+ B(g) 2C(g)H0,t1时刻达到平衡后,在t
17、2时刻 改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法不正 确的是(),A.0t2时,始终存在v(正)v(逆) B.、两过程达到平衡时,A的体积分数= C.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加C(g) D.、两过程达到平衡时,A的转化率,【解析】选A。过程中,逆反应速率增大,反应正向进行,则v(正)v(逆),逆反应速率不变时,反应达到平衡,则v(正)=v(逆),A错误;t2时刻改变条件增加C的量,重新达平衡时,各组分的含量与原平衡相同,即A的体积分数=,B正确;密闭容器中加C(g),逆反应速率瞬间增大,恒温恒压下相当于等效平衡,C正确;由图知t2时通入C(g)反应向逆向进行,反应物A的转化率减小,D
18、正确。,考点三化学平衡图象 【基础回顾】 1.常见平衡图象类型: 以可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)H= Q kJmol-1为例。,m,n,大于,2.化学平衡中的特殊图象:以aA(g)+bB(g) cC(g)H=Q kJmol-1为例。,3,1,=,逆向,【典题探究】 角度一 根据“拐点”突破化学平衡图象 【典题1】如图甲、乙、丙分别表示在不同条件下可 逆反应 A(g)+B(g) xC(g)的生成物C在反应混合物中的体 积分数(C)或C的浓度c(C)和反应时间(t)的关 系。,(1)若图甲中两条曲线分别表示在有催化剂和无催化剂时的反应,则_曲线表示无催化剂时的反应,原因是_。 (2)
19、若图乙表示反应达到平衡后分别在恒温恒压和恒温恒容条件下充入氦气后的情况,则_曲线表示恒温恒容条件下的情况,原因是_。,(3)根据图丙可以判断该可逆反应的正反应是_(填“吸热”或“放热”)反应,化学计量数x的值_(填“大于”“等于”或“小于”)2。 (4)图丁表示在某固定容积的密闭容器中上述可逆反应达到平衡后某物理量随温度(T)的变化情况,则图丁的纵坐标可以是_,原因是_。,【探微题眼】 (1)“先拐先平条件高”反应条件越高,化学反应速率越快,达到平衡所需要的时间越短。 (2)催化剂只影响化学反应速率及达到平衡的时间,对化学平衡及反应物的转化率无影响。 (3)温度、压强对化学平衡的影响规律。,【
20、解析】(1)催化剂能加快反应速率,缩短到达平衡所需的时间,所以a曲线表示有催化剂,b曲线表示无催化剂。 (2)恒温恒容条件下,向平衡体系中充入氦气,各物质浓度不变,平衡不移动;恒温恒压条件下充入氦气,相当于减压,则平衡向气体体积增大的方向移动。,(3)由图丙可知,恒压下升温,平衡正向移动,所以正反应为吸热反应;恒温下加压,平衡逆向移动,所以正反应为体积增大的反应,x2。 (4)升温,平衡向正反应方向移动,C的浓度增大,(C)增大,反应物的转化率也增大,平衡常数K也增大。,答案:(1)bb达到平衡所用时间长,说明b的反应速率小于a(2)b恒温恒容条件下充入氦气,平衡不移动,c(C)不变(3)吸热
21、大于(4)(C)或C的浓度或反应物的转化率或平衡常数K温度升高,平衡向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,角度二 根据曲线的变化趋势突破平衡图象 【典题2】某化学科研小组研究在其他条件不变时,改 变某一条件对反应可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示 的化学平衡的影响,得到如下图象(图中p表示压强,T 表示温度,n表示物质的量,表示平衡转化率,表示 体积分数)。根据图象,下列判断正确的是() 导学号79100107,A.反应:若p1p2,则a+b0且T2T1或H0且T2T1 D.反应:T1T2,则该反应不易自发进行,【解析】选B。A项,p1p2,由图象知,增大压强,(A)升高,则a+bc
22、;C项,若H0,则升高温度(C)应该升高,即T1T2,同理HT1;D项,若T1T2,即升高温度,(A)降低,平衡向左移动,则H0,又由图象知,增大压强,平衡不移动,则a+b=c,故该反应易于自发进行。,【母题变式】 (1)上题反应的H_0。 提示:。由图可知随温度升高,(A)降低,则H0。,(2)上题反应的图象中,最后阶段(C)减小的原因是_。 提示:随着n(B)的增大,反应向正向进行的程度逐渐增大,A的转化率逐渐增大,当A接近完全转化时,n(C)几乎不再增加,但气体的总物质的量继续在增加,故(C)减小。,【归纳提升】 平衡图象题的解题技巧 (1)看图象:一看轴,即纵、横坐标的意义;二看点:即
23、起点、拐点、交点、终点;三看线,即线的走向和变化趋势;四看辅助线,即等温线、等压线、平衡线等;五看量的变化,如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。,(2)依据图象信息,利用平衡移动原理,分析可逆反应的特征:吸热还是放热,气体的化学计量数增大、减小还是不变,有无固体或纯液体参加或生成等。 (3)先拐先平:在化学平衡图象中,先出现拐点的反应先达到平衡,可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。,(4)定一议二:勒夏特列原理只适用于一个条件的改变,所以图象中有三个变量,先固定一个量,再讨论另外两个量的关系。,【题组过关】 1.(RJ选修4P28改编题)已知反应:2NO2(g)
24、 N2O4(g)H=-56.9 kJmol-1,将NO2球进行如下操作: 下列图象正确的是(),【解析】选B。该反应为放热反应,升高温度平衡向逆向移动,c(NO2)、NO2%增大,气体颜色加深,N2O4%减小,故A、D错误,B正确;该反应正向气体体积减小,增大压强平衡向正向移动,NO2%减小,由“先拐先平条件高”知p1p2,C错误。,2.(2018合肥模拟)某化学科研小组研究在其他条件 不变时,改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的 曲线(图中T表示温度,n表示物质的量),下列判断正确 的是导学号79100108(),A.若T2T1,
25、则正反应一定是放热反应 B.达到平衡时,A2的转化率大小为bac C.若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vdvb D.在T2和n(A2)不变时达到平衡,AB3的物质的量大小为cba,【解析】选D。若T2T1,由图象可知,温度升高,生成物 的物质的量增大,说明升高温度平衡向正反应方向移 动,则正反应为吸热反应,A错误;根据图象可知,a、 b、c各点中B的起始物质的量依次增大,对于可逆反应 来说,增大一种反应物的物质的量或浓度,有利于平衡 向正反应方向移动,另一种反应物的转化率增大,则达 到平衡时A2的转化率大小为abc,B错误;温度越高,反应速率越快,若温度T2T1,达到平衡时b、d点的
26、反应速率为vdba,D正确。,3.反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时,M的 体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中z表 示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列 说法正确的是(),A.同温同压同z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加 B.同压同z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加 C.同温同z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加 D.同温同压时,增加z,平衡时Q的体积分数增加,【解析】选B。可逆反应中,催化剂只能改变化学反应 速率,A错误;由两个图象可知,M的体积分数随着温度 升高而降低,即温度升高,平衡右移,故平衡时生成物Q 的体积分数增加,B正
27、确;同为650 、z=2.0,压强为 1.4 MPa时,y(M)=30%,而压强为2.1 MPa时,y(M)=35%, 即增大压强,平衡左移,故平衡时Q的体积分数减小,C,错误;由图象可知,同温、同压时,若N的物质的量增加,而M的物质的量不变,则尽管z越大,y(M)减小,平衡右移,但Q增加的物质的量远小于加入的N的物质的量,此时Q的体积分数减小,D错误。,【加固训练】 1.在容积不变的密闭容器中,一定条件下进行反应: NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)H= -373.2 kJmol-1。如图曲线a表示该反应过程中,NO 的转化率与反应时间的关系,若改变起始条件,使反应 过程按照曲
28、线b进行,可采取的措施是(),A.加催化剂 B.向密闭容器中加入氩气 C.降低温度 D.增大反应物中NO的浓度,【解析】选C。A项,加入催化剂,平衡不移动,错误;B项,向密闭容器中加入氩气,参加反应的气体的浓度不变,平衡不移动,错误;C项,降低温度,反应速率减小,但平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,正确;D项,增大反应物中NO的浓度,反应速率增大,达到平衡所用时间缩短,CO的转化率增大但NO的转化率降低,错误。,2.T 时,在2 L的密闭容器中,A气体与B气体发生可逆反应生成C气体,反应过程中A、B、C物质的量变化如图甲所示。若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的物质的量分数与
29、时间关系如图乙所示。下列叙述正确的是(),A.2 min内A的化学反应速率为0.1 molL-1min-1 B.在反应达到平衡时,保持其他条件不变,增大压强,正、逆反应速率都增大,且平衡向逆反应方向移动 C.在反应达到平衡时,保持其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率都增大,且A的转化率增大 D.图甲中,达到平衡时,A的体积分数为37.5%,【解析】选D。由图甲可知,反应进行到2 min时,A的 浓度减小了0.1 molL-1,v(A)= = 0.05 molL-1min-1,A错误;反应进行到2 min时, A、B物质的量分别减小了0.2 mol、0.6 mol,C增加了 0.4 mol,故反应方程式为A(g)+3B(g) 2C(g),增大 压强后平衡向正反应方向移动,B错误;,由图乙知,T1T2,且温度高时B物质的百分含量高,说明 温度升高时平衡逆向移动,此时A的转化率降低,C错误; 由图甲知,达到平衡时,A、B、C的物质的量分别为 0.3 mol、0.1 mol、0.4 mol,A的体积分数为 100%=37.5%,D正确。,
（全国通用版）2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 7.2 化学平衡状态 化学平衡的移动课件.ppt
