高考化學二輪復習 專題11 化學平衡課件.ppt

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專題11 化學平衡,考點27 化學平衡狀態(tài) 考點28 化學平衡常數(shù)及轉化率的相關計算 考點29 化學平衡的移動和化學反應進行的方向 考點30 化學平衡圖像 考點31 等效平衡,考點27 化學平衡狀態(tài),600分考點 700分考法 考法1：化學平衡狀態(tài)的判斷,1．可逆反應 (1)定義：在相同條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應。 (2)特點：反應物和生成物同時存在，任一組分的轉化率都小于100%，在方程式中用“ ”表示。 2．化學平衡狀態(tài)的定義及特征 (1)在一定條件下，當正、逆兩個方向的反應速率相等時，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的含量或濃度保持恒定，這個狀態(tài)叫化學平衡狀態(tài)。,2．化學平衡狀態(tài)的定義及特征 (2)化學平衡狀態(tài)的特征 化學平衡的特征可以概括為“逆”“等”“動”“定”“同”和“變”。 “逆”：化學平衡的研究對象必須是可逆反應。 “等”：化學平衡的本質(zhì)是v(正)＝v(逆)≠0。 “動”：化學平衡是動態(tài)平衡，即處于化學平衡狀態(tài)時，化學反應并沒有停止，正反應和逆反應仍在繼續(xù)進行。 “定”：達到化學平衡狀態(tài)時，反應混合物中各組分的含量保持恒定。 “同”：在相同條件下，無論從正反應方向開始或從逆反應方向開始，都能達到相同的平衡狀態(tài)。 “變”：當改變影響化學平衡的條件(如溫度、壓強、濃度)時，原有的化學平衡狀態(tài)會被破壞，直至在新的條件下建立新的平衡狀態(tài)。,返回,考法1 化學平衡狀態(tài)的判斷 1．根據(jù)平衡特征直接判斷,考法1 化學平衡狀態(tài)的判斷 2．根據(jù)外界條件和性質(zhì)間接判斷 【規(guī)律總結】反應過程中反應從開始到平衡狀態(tài)，某個量是在變化的，可以通過該量不變來判斷反應達到平衡狀態(tài)。,返回,考點28 化學平衡常數(shù)及轉化率的相關計算,600分考點 700分考法 考法2：化學平衡常數(shù)的理解和應用 考法3：化學平衡常數(shù)與轉化率的計算,1．化學平衡常數(shù) (1)概念 在一定溫度下，一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，用符號K表示。 (2)表達式 對于一般的可逆反應：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下達到平衡時 2．平衡轉化率 平衡轉化率指平衡時已轉化了的某反應物的量與轉化前該反應物的量之比。即：,返回,,考法2 化學平衡常數(shù)的理解和應用 1．平衡常數(shù)表達式中，使用的各物質(zhì)的濃度為平衡濃度而不是初始濃度。另外固體或者純液體不寫入表達式。 2．K值越大，反應物的轉化率越大，正反應進行的程度越大。 3．K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化無關。 4．化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數(shù)也會改變。 5．K應用于判斷平衡移動的方向：任意狀態(tài)的濃度冪之積的比值，稱為濃度商，用Qc表示，與K比較， 6．若升高溫度，K變大，則該反應為吸熱反應；若升高溫度，K減小，則該反應為放熱反應。,返回,,考法3 化學平衡常數(shù)與轉化率的計算 1．平衡常數(shù)的計算 (1)步驟 ①寫出有關可逆反應的化學方程式。 ②確定各物質(zhì)的起始濃度、轉化濃度、平衡濃度。 ③根據(jù)已知條件建立等式關系進行解答。 (2)方法(“三段式”),,考法3 化學平衡常數(shù)與轉化率的計算 2．轉化率的計算 (1)明確四個量——起始量、變化量、平衡量、差量 ①反應物的平衡量＝起始量－轉化量。 ②生成物的平衡量＝起始量＋轉化量。 ③各物質(zhì)變化濃度之比等于它們在化學方程式中化學計量數(shù)之比。 ④根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學平衡前后，同種元素原子的物質(zhì)的量相等。 (2)掌握三個百分數(shù) ①轉化率 ②生成物的產(chǎn)率：實際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分數(shù)。 ③,,考法3 化學平衡常數(shù)與轉化率的計算 2．轉化率的計算 (3)由平衡結果求取值有兩種方法 ①列方程法。根據(jù)反應進行的方向，設定某反應物消耗的量，然后列式求解。 ②極限思維。有口訣如下：始轉平、平轉始，欲求范圍找極值。,,考法3 化學平衡常數(shù)與轉化率的計算,返回,考點29 化學平衡的移動和化學反應進行的方向,600分知識 700分考法 考法4：化學平衡的影響因素 考法5：惰性氣體對化學平衡的影響 考法6：轉化率的分析與判斷,1．化學平衡的移動 (1)概念：可逆反應達到平衡狀態(tài)以后，若反應條件(如濃度、壓強、溫度等)發(fā)生變化，平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變，從而在一段時間后達到新的平衡。這種由舊的平衡向新的平衡變化的過程，叫作化學平衡的移動。 (2)影響化學平衡的外界因素（以aA(g)＋bB(g) mC(g) ΔH＜0為例）,1．化學平衡的移動 (3)勒夏特列原理 如果改變影響平衡的因素之一(如濃度、壓強或溫度等)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。,2．化學反應的方向 (1)自發(fā)過程：在一定條件下不需要借助外力作用就能自發(fā)進行的過程。 (2)反應方向的焓判據(jù) 多數(shù)自發(fā)進行的化學反應是放熱反應，但也有一些吸熱反應能自發(fā)進行。 (3)反應方向的熵判據(jù) ①熵判據(jù)：在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向。 ②混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。 ③熵：熱力學上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)。 ④熵值的大小判斷：氣態(tài)液態(tài)固態(tài)；與物質(zhì)的量成正比。 ⑤反應熵變ΔS＝生成物總熵－反應物總熵。 ⑥熵增的過程具有自發(fā)進行的傾向。 (4)焓變與熵變對反應方向的共同影響 ΔG＝ΔH－TΔS0 反應不能自發(fā)進行。,返回,考法4 化學平衡的影響因素 1．判斷化學平衡移動的一般思路,考法4 化學平衡的影響因素 2．應用上述規(guī)律分析問題時的注意事項 (1)不要把v(正)增大與平衡向正反應方向移動等同起來，只有當v(正)＞v(逆)時，平衡才向正反應方向移動。 (2)改變固體和純液體的量時，對平衡基本不影響。 (3)反應混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時，壓強的變化對平衡無影響。 (4)不要把平衡向正反應方向移動與原料轉化率的提高等同起來。當增大一種反應物的濃度，使平衡向正反應方向移動時，只會使其他反應物的轉化率提高，而該反應物的轉化率降低。 (5)同等程度地改變反應混合物中各物質(zhì)的濃度時，應視為壓強的影響。,考法4 化學平衡的影響因素 3．勒夏特列原理的理解和應用 若改變影響平衡的一個條件，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動，且化學平衡移動的結果只是減弱了外界條件的改變，而不能完全抵消外界條件的變化。,返回,考法5 惰性氣體對化學平衡的影響 1．恒溫恒容時 2．恒溫恒壓時 (反應體系中各組分)減小→化學反應速率減小→平衡向著氣體物質(zhì)的量增大的方向移動） 【注意】惰性氣體指與反應體系中各組分不反應的氣體，不只是稀有氣體。如H2＋I2 HI，若加入N2，由于不與各組分反應，屬于惰性氣體；若加入O2，由于其與H2會反應，不屬于惰性氣體。,返回,考法6 轉化率的分析與判斷 1．反應aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的轉化率分析 (1)若反應物起始物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，達到平衡后，它們的轉化率相等。 (2)若只增加A的量，平衡正向移動，B的轉化率提高，A的轉化率降低。 (3)若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度，等效于壓縮(或擴大)容器體積，氣體反應物的轉化率與其化學計量數(shù)有關。,考法6 轉化率的分析與判斷 2．反應mA(g) nB(g)＋qC(g)的轉化率分析 在T、V不變時，增加A的量，等效于壓縮容器體積，A的轉化率與化學計量數(shù)有關。,返回,考點30 化學平衡圖像,600分考點 700分考法 考法7：化學平衡圖像,對于反應mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n＞p＋q且ΔH＞0。 1．v－t圖像 2．c－t圖像,對于反應mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n＞p＋q且ΔH＞0。 3．α(或c)－p(T)圖像 4．v－p(T)圖像,返回,考法7 化學平衡圖像 1．解題思路,考法7 化學平衡圖像 2．分析過程 (1)認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義，并與勒夏特列原理相結合。 (2)緊扣可逆反應的特征，搞清正反應是吸熱還是放熱；體積增大、減小還是不變；有無固體、純液體物質(zhì)參加反應或生成等。 (3)看清速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋。 (4)看清起點、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢。 (5)先拐先平。例如，在轉化率－時間圖像上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該曲線對應的溫度高或濃度大或壓強大。 (6)定一議二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系。,返回,考點31 等效平衡,600分考點 700分考法 考法8：等效平衡的判斷及應用 考法9：“中間態(tài)”法構建等效平衡,1．等效平衡的定義 等效平衡是指同溫下的同一可逆反應，無論反應從正反應開始，還是從逆反應開始，或者從中間某一狀態(tài)開始，最終平衡時，各組分都具有相同的質(zhì)量分數(shù)(或體積分數(shù)或物質(zhì)的量分數(shù))。 2．對等效平衡的理解 (1)若用極值法把各組分的起始量都換算成反應物(常稱為向左“一邊倒”)，反應物量相當，則平衡為等效平衡。 (2)轉化率相等是等效平衡的標志，若兩平衡的反應物轉化率相同，則平衡時各組分的體積分數(shù)一定相等，兩平衡狀態(tài)是等效平衡。,3．等效平衡的類型和特征,返回,考法8 等效平衡的判斷及應用 1．恒溫恒容條件下等效平衡的判斷 (1)反應前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應 對于反應前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應化學計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應相等，則它們互為等效平衡。 [以：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)為例]：,考法8 等效平衡的判斷及應用 1．恒溫恒容條件下等效平衡的判斷 (2)反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應 對于反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應成比例，則它們互為等效平衡。 [以2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)為例]：,考法8 等效平衡的判斷及應用 2．恒溫恒壓下等效平衡的判斷 在恒溫恒壓條件下，對于任何有氣體物質(zhì)參加的可逆反應，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應化學計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應成比例，則它們互為等效平衡。 [以2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)為例]：,返回,考法9 “中間態(tài)”法構建等效平衡 1．構建等溫等容平衡思維模式(見圖示) 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。 2．構建等溫等壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應為例，見圖示) 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。,考法9 “中間態(tài)”法構建等效平衡,返回,