高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 7.2化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動(dòng)課件.ppt
第二節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動(dòng),考綱要求 1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過程。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。,一、可逆反應(yīng) 1定義:在 條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 2特點(diǎn):“三同一小”。 (1)三同:a.相同條件下;b.正逆反應(yīng) 進(jìn)行;c.反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在。 (2)一?。喝我唤M分的轉(zhuǎn)化率都 (填“大于”或“小于”)100%。,考點(diǎn)一 可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài),同一,同時(shí),小于,二、化學(xué)平衡狀態(tài) 1概念 一定條件下的可逆反應(yīng)中,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率 ,反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的 保持不變的狀態(tài)。 2特點(diǎn),相等,質(zhì)量或濃度,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷“逆向相等,變量不變” (1)“逆向相等”: 反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率,一個(gè)是逆反應(yīng)的速率,且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減少速率和生成速率相等。 (2)“變量不變”: 如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的,當(dāng)不變時(shí)為平衡狀態(tài);一個(gè)隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量,不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。 注意:(1)根據(jù)正、逆反應(yīng)速率來判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí),要注意用同一種物質(zhì)正、逆反應(yīng)速率相等,不同種物質(zhì)正、逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。,(2)根據(jù)壓強(qiáng)是否變化來判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí),要注意兩點(diǎn):一是容器的容積是否可變;二是反應(yīng)前后氣體的體積是否變化。 (3)對(duì)于不同的反應(yīng),用相同物理量判斷時(shí),結(jié)果可能不同。如壓強(qiáng)不再變化時(shí),對(duì)于氣體體積變化的反應(yīng)是平衡狀態(tài),但氣體體積不變的反應(yīng)不一定是平衡狀態(tài)。,提示:第一種情況不是平衡狀態(tài)。因?yàn)閷?duì)于同一反應(yīng)用不同反應(yīng)物表示反應(yīng)速率時(shí),反應(yīng)速率與化學(xué)方程式中的各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。v正(N2)v逆(NH3)時(shí),正、逆反應(yīng)速率并不相等,而是正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。平衡時(shí)應(yīng)為2v正(N2)v逆(NH3)。 第二種情況也不是平衡狀態(tài)。因?yàn)镹2和H2都是反應(yīng)物,在反應(yīng)的任何時(shí)段都會(huì)有3v正(N2)v正(H2)。若是3v正(N2)v逆(H2),則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。,答案:(1) (2) (3) (4),考查可逆反應(yīng),答案:B,答案:B,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,答案:C,溫度和體積一定時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化 溫度和體積一定時(shí),混合氣體的顏色不再變化 溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),混合氣體的密度不再變化 條件一定,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化 A B C D,答案:C,答案:A,答案:ad,一、化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系,考點(diǎn)二 化學(xué)平衡移動(dòng),二、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 1影響化學(xué)平衡的因素 若其他條件不變,改變下列條件對(duì)平衡的影響如下:,(1)升高溫度,平衡向 反應(yīng)方向移動(dòng)。 (2)減小容器的容積,平衡向 反應(yīng)方向移動(dòng)。 (3)繼續(xù)充入水蒸氣,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。平衡后H2O(g)的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”“減小”或“不變”,后同),C(s)的轉(zhuǎn)化率_。 (4)保持恒溫、恒壓,充入Ne,平衡向 反應(yīng)方向移動(dòng);保持恒溫、恒容充入N2,平衡 。 (5)加入催化劑,反應(yīng)速率 (填“增大”“減小”或“不變”,后同),平衡 。 (6)加入C(s),反應(yīng)速率 ,平衡 。,正,逆,減小,增大,正,不移動(dòng),增大,不移動(dòng),不變,不移動(dòng),2勒夏特列原理 如果改變影響化學(xué)平衡的條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)之一,平衡將向著 的方向移動(dòng)。 3幾種特殊情況說明 (1)改變固體或純液體的量,對(duì)化學(xué)平衡沒影響。 (2)“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響。,減弱這種改變,(3)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí),應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。 (4)改變溫度,平衡一定移動(dòng)。 (5)對(duì)氣體加壓(縮小體積)無論平衡是否移動(dòng),各氣體濃度均增大;反之亦然。,1化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大嗎? 提示:不一定。當(dāng)反應(yīng)物總量不變時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,若有多種反應(yīng)物的反應(yīng),當(dāng)增大某一反應(yīng)物的濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),只會(huì)使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,但該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率反而減小。,答案:(1) (2) (3) (4),考查條件對(duì)平衡的影響,解析:該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故可提高COCl2的轉(zhuǎn)化率。 恒容通入惰性氣體,由于與反應(yīng)有關(guān)的物質(zhì)的濃度未改變,所以對(duì)反應(yīng)無影響,平衡不移動(dòng),故COCl2的轉(zhuǎn)化率不變。 增加CO濃度,平衡逆向移動(dòng),故COCl2的轉(zhuǎn)化率變小。 減壓平衡正向移動(dòng),所以COCl2的轉(zhuǎn)化率變大。 使用催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)速率,對(duì)化學(xué)平衡無影響。 相當(dāng)于減壓,同。 綜上所述,能提高COCl2的轉(zhuǎn)化率的有,故B正確。 答案:B,解析:顏色加深平衡向左移動(dòng),所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;首先假設(shè)平衡不移動(dòng),加壓顏色加深,但平衡向右移動(dòng),使混合氣體顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺,但一定比原平衡的顏色深,B錯(cuò)誤;同理C選項(xiàng),首先假設(shè)平衡不移動(dòng),若體積減小一半,壓強(qiáng)為原來的兩倍,但平衡向右移動(dòng),使壓強(qiáng)在原平衡2倍的基礎(chǔ)上減小,正確;D選項(xiàng)體積不變,反應(yīng)物及生成物濃度不變,所以正逆反應(yīng)速率均不變,平衡不移動(dòng),顏色無變化,D錯(cuò)誤。 答案:C,答案:C,解析:將氣體體積壓縮為原來的一半(即增大壓強(qiáng)),若平衡不移動(dòng),則D的濃度應(yīng)為原來的2倍;再次達(dá)到平衡時(shí),D的濃度為原來的1.8倍,說明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),則acd,D正確。 答案:D,考查平衡移動(dòng)的方向,下列說法正確的是( ) Amn BQ0,升溫時(shí)平衡右移,故BD不正確;由mn知增大壓強(qiáng)時(shí),平衡左移,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,故C正確。 答案:C,外界條件對(duì)化學(xué)平衡影響的判斷方法,6(2013年高考北京卷)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能用平衡移動(dòng)原理解釋的是( ),考查勒夏特列原理,答案:C,答案:DE,(1)下列兩種情況不能用勒夏特列原理解釋: 改變條件時(shí)平衡不移動(dòng),如等體反應(yīng)改變壓強(qiáng)和使用催化劑。 平衡移動(dòng)方向與目的不一致的。,1含義 在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓),對(duì)同一可逆反應(yīng)體系,起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同,而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),同種物質(zhì)的百分含量相同。 2解題思路 先看反應(yīng)條件:恒壓還是恒容,再看反應(yīng)類型:是否等體積反應(yīng)。,考點(diǎn)三 等效平衡,3分清三種類型 (1)恒溫恒容條件下的體積可變反應(yīng): 判斷方法:極值等量即等效。 如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量與對(duì)應(yīng)組分的起始加入量相同,則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。例如: 常溫、常壓下的可逆反應(yīng):,上述三種配比,按方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,則SO2均為2 mol、O2均為1 mol,三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。平衡時(shí)各物質(zhì)的百分含量及濃度均相同。,(3)恒溫條件下體積不變的反應(yīng): 判斷方法:無論是恒溫恒容,還是恒溫恒壓,只要極值等比即等效,因?yàn)閴簭?qiáng)改變對(duì)該類反應(yīng)的化學(xué)平衡無影響。 上述中,n(H2)n(I2)11,故互為等效平衡,平衡時(shí)各物質(zhì)的百分含量相同,濃度成比例。,1在500 時(shí),向V L容器中充入20 mol SO2和10 mol O2,在V2O5催化下達(dá)到平衡,SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,在同溫同容條件下若從逆反應(yīng)開始且達(dá)到相同的平衡,應(yīng)通入SO3_ mol,平衡時(shí)SO3的分解率為_。 答案:20 10%,上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),互為等效平衡的是_。 答案:,上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,互為等效平衡的是_。 答案:,等效平衡,答案:B AB,解析:本題綜合考查外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響等知識(shí)。甲中投入的物質(zhì)折算到右邊和丙中投入的物質(zhì)完全相同,故p甲p丙、m甲m丙;甲中物質(zhì)的量是乙中物質(zhì)的2倍,假設(shè)將甲的容器體積擴(kuò)大為原體積的2倍,則平衡時(shí)與乙完全相同,然后將容器壓縮為原體積,若平衡不移動(dòng),則p甲2p乙、m甲2m乙,由于壓縮過程中平衡向右移動(dòng),故p甲2m乙,故A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確;甲、乙容器中均按方程式中系數(shù)比投入物質(zhì),反應(yīng)過程中c(SO2)c(O2)21保持不變,而丙中投入SO3,開始反應(yīng),反應(yīng)過程中生成物c(SO2)c(O2)21保持不變,故k甲k乙k丙,C項(xiàng)錯(cuò)誤;甲中反應(yīng)從正反應(yīng)開始建立平衡,反應(yīng)放熱,而丙中反應(yīng)從逆反應(yīng)開始反應(yīng)建立平衡,是吸熱反應(yīng),雖然二者是等效平衡但Q甲Q丙,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B,3在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下已知N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92.4 kJmol1:,下列說法正確的是( ) A2c1c3 Bab92.4 C2p22c2,即c32c1;B項(xiàng),甲反應(yīng)生成NH3的量加乙反應(yīng)消耗NH3的量恰好為2 mol,則ab92.4;C項(xiàng),將丙分兩步完成,第一步將4 mol NH3加入2倍體積的容器,達(dá)到與乙一樣的平衡狀態(tài),此時(shí)丙的壓強(qiáng)p3等于p2,第二步將丙的體積壓縮至一倍體積,在這一時(shí)刻,丙的壓強(qiáng)p32p2,增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),壓強(qiáng)減小,最終平衡時(shí),2p2p3;D項(xiàng),甲乙為等同平衡,121,丙的轉(zhuǎn)化率小于2,131。 答案:BD,不同條件下轉(zhuǎn)化率的變化規(guī)律 1若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,達(dá)平衡后,它們的轉(zhuǎn)化率相等。 2若反應(yīng)物起始量之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,達(dá)平衡后,過量的那種物質(zhì)轉(zhuǎn)化率較小。,解析 不少同學(xué)認(rèn)為,增加反應(yīng)物的量,能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故選擇A項(xiàng)導(dǎo)致錯(cuò)誤。若在新、舊平衡之間設(shè)置一個(gè)中間過程,則有利于問題的分析與解決。 假設(shè)將狀態(tài)的容器的容積擴(kuò)大為原來的2倍,再加入1 mol N2O4,即構(gòu)成其他條件不變時(shí)與之等效的中間狀態(tài),N2O4的轉(zhuǎn)化率相同。將狀態(tài)壓縮到狀態(tài),平衡必逆向移動(dòng),N2O4的轉(zhuǎn)化率必減小。 答案 B,在解題時(shí)若遇到比較條件改變后的新、舊平衡間某量的關(guān)系有困難時(shí),可以考慮構(gòu)建一個(gè)與舊平衡等效的“虛擬的第三平衡”,然后通過壓縮或擴(kuò)大體積等手段,再與新平衡溝通,以形成有利于問題解決的新結(jié)構(gòu),促使條件向結(jié)論轉(zhuǎn)化。,答案:C,答案:C,依曲線A,反應(yīng)在前3 min內(nèi)氧氣的平均反應(yīng)速率為_。 若曲線A、B分別表示的是該反應(yīng)在某不同條件下的反應(yīng)情況,則此條件可能是_(填“濃度”“壓強(qiáng)”“溫度”或“催化劑”)。,解析:(1)增大二氧化硫的濃度,導(dǎo)致自身轉(zhuǎn)化率減小。 (2)根據(jù)圖像分析可知:前3 min內(nèi)氧氣濃度增大了0.035 mol/L,所以平均反應(yīng)速率為0.011 7 mol/(Lmin);從圖像變化趨勢(shì)來看,B相對(duì)于A來說,反應(yīng)速率增大,NO2濃度減小,所以改變的條件只可能是溫度。,xy1.3 mol/L,4x2y0.4 mol/L, 解得:x0.5 mol/L,y0.8 mol/L。 所以反應(yīng)中NO2的轉(zhuǎn)化率為80%。由反應(yīng)生成的O2的濃度為0.5 mol/L知,N2O5(g)的起始濃度應(yīng)大于1 mol/L。 答案:(1) (2)0.011 7 mol/(Lmin) 溫度 (3)80% 1,