【高考A计划】2017年新高考化学一轮复习7.2化学平衡状态化学平衡的移动课件

第二节化学平衡状态化学平衡的移动考查要点备考指导1.化学反应的可逆性。2.化学平衡建立的过程。3.平衡常数的含义以及化学平衡常数的相关计算。4.外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识其一般规律。1.复习重点:(1)化学平衡状态的判断、分析及比较。(2)结合化学平衡图象考查化学平衡状态的建立以及化学平衡的特点等。(3)外界条件对化学平衡的影响。(4)化学平衡移动中相关量的变化分析。(5)结合工农业生产、环保等社会热点问题考查化学平衡理论的应用。2.题型:以非选择题为主。一、可逆反应1.定义:在相同条件下,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【小题自测】判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“√”或“×”表示。(1)2H2O2H2↑+O2↑为可逆反应。(×)【解析】可逆反应强调在同一条件下反应。(2)1molN2和3molH2在高温高压下可生成2molNH3。(×)【解析】可逆反应不能进行彻底。二、化学平衡状态1.定义:在一定条件下,当某一可逆反应的正、逆两个方向的反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。2.建立过程化学平衡状态与条件有关,与建立平衡的途径无关。因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则平衡相同。3.特征【小题自测】1.在已达到平衡的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中,充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在于下列物质中的(D)A.多余的氧气中B.生成的三氧化硫中C.氧气和二氧化硫中D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中【解析】化学平衡是动态平衡,18O2的加入定会与SO2结合生成S18O3,同时S18O3又会分解得到S18O2和18O2,故D项正确。2.可逆反应:NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)达到平衡的标志是(D)A.NO2、SO2、NO和SO3四种气体的物质的量浓度之比为1∶1∶1∶1B.密闭容器的压强不再发生变化C.K值不再发生变化D.生成nmolSO2的同时,有nmolSO3生成【解析】化学反应达到平衡时,各物质浓度不变,但不一定相等,A项错误;该反应为气体体积不变的反应,压强始终不变,B项错误;只要温度不变,化学平衡常数K就不变,与是否达到平衡无关,C项错误。三、化学平衡的移动1.化学平衡移动的根本原因:外界条件的改变引起v(正)≠v(逆)。(1)当v(正)v(逆)时,平衡向正反应方向移动。(2)当v(正)v(逆)时,平衡向逆反应方向移动。2.外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系增大反应物的浓度v(正)、v(逆)均增大,且v'(正)v'(逆)正向移动减小反应物的浓度v(正)、v(逆)均减小,且v'(逆)v'(正)逆向移动任一平衡体系增大生成物的浓度v(正)、v(逆)均增大,且v'(逆)v'(正)逆向移动减小生成物的浓度v(正)、v(逆)均减小,且v'(正)v'(逆)正向移动正反应方向为气体体积增大的放热反应增大压强或升高温度v(正)、v(逆)均增大,且v'(逆)v'(正)逆向移动减小压强或降低温度v(正)、v(逆)均减小,且v'(正)v'(逆)正向移动任意平衡(或反应前后气体化学计量数之和相等的平衡)正催化剂(或增大压强)v(正)、v(逆)同等倍数增大不移动负催化剂(或减小压强)v(正)、v(逆)同等倍数减小【小题自测】1.判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“√”或“×”表示。(1)温度改变,化学平衡一定发生移动。(√)【解析】任何化学反应都伴随着能量的变化,改变温度,化学平衡一定发生移动。【解析】题给反应反应前后气体分子数不相等,平衡前容器内压强逐渐变小。(3)通过改变一个条件使某反应向正反应方向移动,则正反应速率一定增大。(×)【解析】若通过降温、减压等条件的改变使反应正向移动,则正、逆反应速率均减小。(2)(2012·安徽高考)反应:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)ΔH0在恒容的密闭容器中进行,平衡前随着反应的进行,容器内压强始终不变。(×)2.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH0,反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是(B)A.增加压强B.降低温度C.增大CO的浓度D.更换催化剂【解析】该反应前后气体分子数相等,改变压强,平衡不移动,A项错误;该反应为放热反应,降低温度有利于化学平衡向右移动,提高CO的转化率,B项正确;增大CO的浓度会降低CO的转化率,C项错误;催化剂不能使化学平衡发生移动,D项错误。1.牢记化学平衡的5个特征:逆、等、动、定、变。2.判断化学平衡的2个依据(1)v(正)=v(逆)。(2)各组分浓度或质量保持不变。3.影响化学平衡移动的三个因素:温度、压强和浓度。考点二考点一考点一化学平衡状态的判断1.判断化学平衡状态的标志总结(1)本质标志:v(正)=v(逆)。只要能反映出v(正)=v(逆)即可判定化学反应已经达到平衡状态。(2)特点标志:处于平衡状态的化学反应,表现为“三定”,即:反应物的转化率一定、反应混合体系中各物质的百分含量一定、反应混合体系中各物质的浓度一定。任一种都可说明反应已达平衡状态。(3)变量标志:选定反应中的“变量”,当“变量”不再变化时,反应已达平衡状态。常见的变量有:①反应体系的颜色;②对于有气体体积变化的反应,恒压反应时的体积、恒容反应时的压强;③对于反应体系中全部为气体且反应前后气体物质的量变化的反应,混合气体的平均相对分子质量;④对于反应体系中不全部为气体的反应,恒容时混合气体的密度等。考点二考点一2.化学平衡状态的判断方法举例反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正逆反应速率的关系在单位时间内消耗了mmolA,同时生成mmolA,则v(正)=v(逆)平衡在单位时间内消耗了nmolB,同时生成pmolC,均指v(正)不一定平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内消耗了nmolB,同时消耗qmolD平衡考点二考点一举例反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡总压强或总体积或物质的量一定不一定平衡压强m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件不变)平衡m+n=p+q时,总压强一定(其他条件不变)不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化,其他条件不变时,体系温度一定平衡考点二考点一举例反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)颜色当体系的颜色(反应物或生成物有颜色)不再变化时平衡混合气体的平均相对分子质量Mr平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q时平衡平均相对分子质量一定,且m+n=p+q时不一定平衡体系的密度反应物、生成物全为气体,定容时,密度一定不一定平衡m+n≠p+q,恒温恒压,气体密度一定时平衡考点二考点一典例1一定温度下的恒容容器中,发生反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g),下列能表示该反应已达平衡状态的是()A.2v正(B)=v逆(D)B.混合气体的密度保持不变C.气体总物质的量不随时间变化而变化D.混合气体的压强不随时间变化而变化【解题思路】本题考查化学平衡状态的判断。A项应为v正(B)=2v逆(D);随着反应的进行,气体的总质量发生变化,恒容条件下,则密度一直在变化,当密度不变时即达平衡,B项符合题意;该反应气体的总物质的量始终不变,即压强也始终不变,C、D项不符合题意。【参考答案】B考点二考点一【误区警示】判断化学反应是否达到平衡状态的误区(1)化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,是指同一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物质表示时,反应速率数值不一定相等。(2)化学反应达到化学平衡状态时,各组分的浓度、百分含量保持不变,但不一定相等。考点二考点一1.(2015·江西重点中学协作体模拟)在一个恒容绝热的密闭容器中,发生可逆反应:M(?)+2N(g)P(g)+Q(g)ΔH0,M的状态未知,则下列描述说明一定达到平衡的是(C)①当物质M、N、P的体积分数比为1∶1∶1时②混合气体的密度不变时③体系的温度不变时④反应速率v正(N)=v逆(Q)时⑤体系的压强不变时⑥气体的平均相对分子质量不变时A.①③④B.③⑤⑥C.③⑥D.③④⑤考点二考点一【解析】平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率,故M、N、P的体积分数比为1∶1∶1时不能作为判断是否达到平衡状态的依据,①错;M的状态未知,②错;③该反应为吸热反应,容器绝热,体系的温度不变,说明反应达到平衡状态,③对;④化学反应速率之比与化学计量数之比不等,不能说明达到平衡状态,④错;⑤M的状态未知,故无法判断,⑤错;⑥𝑀r(气体)=𝑚总(气体)𝑛总(气体),若M为气体,𝑀r为变量;若M不为气体,𝑀r也为变量,⑥对。考点二考点一2.在恒温恒容的密闭容器中发生下列反应:4A(g)+B(?)2C(g)+2D(g),下列能说明反应达到平衡的是(D)【解析】A项,是同一方向,错误;若物质B为固体,则该反应为气体体积不变的反应,容器内压强始终保持不变,B项错误;依据ρ=𝑚(气)𝑉,若B为气体,𝑚(气)、𝑉均为恒量,C项错误;依据𝑀r=𝑚(气)𝑛(气),若B为气体时,m(气)为恒量,而n(气)为变量,D项正确。考点二考点一考点二化学平衡的移动1.判断化学平衡是否移动的一般思路——化学反应速率的相对大小考点二考点一2.化学平衡移动原理——勒夏特列原理(1)内容:改变影响平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。(2)原理解读改变的条件减弱条件的改变移动方向升温阻止体系温度升高向吸热方向移动增加反应物浓度阻止反应物浓度增大向右移动加压阻止气体的物质的量增多向气体体积减小的方向移动化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,不能完全抵消外界条件的变化,更不能超过外界条件的变化。考点二考点一(3)惰性气体对化学平衡的影响(4)改变固体或纯液体的量,对化学平衡没有影响。(5)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。考点二考点一典例2在已经处于化学平衡状态的体系中,如果下列量发生变化,其中一定能表明化学平衡发生移动的是()A.反应物的浓度B.反应体系的压强C.正、逆反应的速率D.反应物的转化率【解题思路】A项,当反应物不是气体时,平衡不发生移动;B项,当反应前后气体分子数相等时,平衡不发生移动;C项,当改变的条件是加入催化剂时,平衡不发生移动。【参考答案】D考点二考点一【规律总结】化学平衡移动与反应速率、转化率的变化关系(1)化学平衡的移动与化学反应速率的关系:改变一个条件对化学反应速率的影响是一致的,即正逆反应速率同时增大或减小,平衡移动的方向决定于正逆反应速率的相对大小。(2)化学平衡的移动与平衡转化率的关系:化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大,如增大一种反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,其他反应物的转化率增大,但该反应物的转化率减小。(3)平衡转化率与化学反应速率的关系:平衡转化率增大,反应速率不一定增大,如对放热反应降温,反应物的转化率增大,但正、逆反应速率均减小。考点二考点一1.（2015·北京海淀区期末检测）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH0。当反应达到平衡时,下列措施能提高N2转化率的是(A)①降温②恒压通入惰性气体③增加N2的浓度④加压A.①④B.①②C.②③D.③④【解析】题给反应为放热反应,降低温度平衡右移,N2的转化率增大,①对;该反应为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡右移,N2的转化率增大,④对;恒压下通入惰性气体,相当于减小压强,平衡左移,N2的转化率减小,②