高考化学化学平衡的移动专题课件

第3讲化学平衡的移动[考纲要求]1.理解化学平衡移动的概念。2.掌握外界条件（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。3.会借助平衡常数判断平衡移动的方向及热效应。4.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。第3讲基础再现·深度思考考点一化学平衡移动1．概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如_____、_____、_____等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之_____，从而在一段时间后达到______________。这种由___________向___________的变化过程，叫做化学平衡的移动。2．过程第3讲基础再现·深度思考温度压强浓度改变新的平衡状态原平衡状态新平衡状态3．平衡移动方向与反应速率的关系(1)v正___v逆，平衡向正反应方向移动。(2)v正___v逆，平衡不移动。(3)v正___v逆，平衡向逆反应方向移动。第3讲基础再现·深度思考＝深度思考1．化学平衡移动的实质是什么？第3讲基础再现·深度思考答案外界条件影响了反应速率，使得v正≠v逆，平衡将发生移动。2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？答案(1)①不一定，如反应前后气体分子数不变的反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。②一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v正≠v逆才发生移动的。考点二影响化学平衡的外界因素1．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：条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动增大反应物浓度或减小生成物浓度向_______方向移动浓度减小反应物浓度或增大生成物浓度向_______方向移动第3讲基础再现·深度思考正反应逆反应增大压强向_____________的方向移动反应前后气体分子数改变减小压强向_____________的方向移动压强(对有气体存在的反应)反应前后气体分子数不变改变压强____________第3讲基础再现·深度思考气体体积减小气体体积增加平衡不移动升高温度向_____反应方向移动温度降低温度向_____反应方向移动催化剂使用催化剂____________2．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_____________的方向移动。第3讲基础再现·深度思考吸热放热平衡不移动减弱这种改变深度思考3．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？第3讲基础再现·深度思考答案不一定提高，不能把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他的反应物的转化率提高。4．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？第3讲基础再现·深度思考答案不会。因为升高温度v吸和v放均增大，但二者增大的程度不同，v吸增大的程度大于v放增大的程度，故v吸和v放不再相等，v吸v放，原平衡被破坏，平衡向吸热反应的方向移动，直至建立新的平衡。降温则相反。5．对于达到平衡的可逆反应：X＋YW＋Z，增大压强则正、逆反应速率(v)的变化如图所示，分析可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是()A．Z、W为气体，X、Y中之一为气体B．Z、W中之一为气体，X、Y为非气体C．X、Y、Z皆为气体，W为非气体D．X、Y为气体，Z、W中至少有一种为气体第3讲基础再现·深度思考解析由题意和图像可知，压强增大，正逆反应速率都增大，且平衡向正反应方向移动，这说明反应物和生成物中都有气体，且正反应是气体体积减小的反应。因此可以得出：X、Y都是气体，W、Z中只有一种为气体，符合这一条件的只有C选项。第3讲基础再现·深度思考答案C6．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是()A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为放热反应B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅第3讲基础再现·深度思考AC反思归纳(1)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。(2)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不可逆转的。①若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50℃T80℃；②若对体系N2(g)＋3H22NH3(g)加压，例如从30MPa加压到60MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30MPap60MPa。第3讲基础再现·深度思考(3)我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时，有时我们可以给自己建一个平台，“假设平衡不移动”，然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。第3讲基础再现·深度思考规律方法·解题指导规律方法从内外因的关系看外界条件对化学平衡的影响1．解析化学平衡移动题目的一般思路第3讲规律方法·解题指导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，不发生平衡移动。(3)v正v逆：平衡向逆反应方向移动。3．几种特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对平衡没影响。(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。第3讲规律方法·解题指导(3)“惰性气体”对化学平衡的影响①恒温、恒容条件原平衡体系―――――――→充入惰性气体体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。②恒温、恒压条件原平衡体系―――――――→充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小―→(4)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。第3讲规律方法·解题指导4．需注意的问题移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化，新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大；同理，若改变的是温度、压强等，其变化也相似。第3讲规律方法·解题指导【例1】向某密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知t0～t1阶段保持恒温、恒容，且c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件，其中t3时刻为使用催化剂。第3讲规律方法·解题指导(1)若t1＝15s，则t0～t1阶段的反应速率为v(C)＝________。(2)t4时刻改变的条件为__________，B的起始物质的量为______________。(3)t5时刻改变的条件为__________，该反应的逆反应为__________(填“吸热反应”或“放热反应”)。(4)已知t0～t1阶段该反应放出或吸收的热量为QkJ(Q为正值)，试写出该反应的热化学方程式：________________。(5)图乙中共有Ⅰ～Ⅴ五处平衡，其平衡常数最大的是__________。第3讲规律方法·解题指导解析(1)v(C)＝(0.6mol·L－1－0.3mol·L－1)÷15s＝0.02mol·L－1·s－1。第3讲规律方法·解题指导(2)t4时刻，正逆反应速率同时降低，平衡不移动，只能是减小压强，同时推知该反应前后气体的分子数相等，进而求得B的起始物质的量。(3)t5时刻，正逆反应速率同时增大，且平衡移动，一定是升高了温度。进而根据平衡正向移动的事实推知该反应为吸热反应，其逆反应为放热反应。(4)由(3)可知，该反应吸热，结合本小题信息，推知4molA完全反应，吸收5QkJ的热量，由此可写出相应的热化学方程式。(5)平衡常数只与温度有关，因而Ⅰ～Ⅳ的平衡常数相同。升高温度时平衡常数增大，因而Ⅴ的平衡常数最大。答案(1)0.02mol·L－1·s－1第3讲规律方法·解题指导(2)减小压强2mol(3)升高温度放热反应(4)2A(g)＋3C(g)ΔH＝＋2.5QkJ·mol－1(5)Ⅴ【例2】(2009·四川理综，13)在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mnY(g)ΔH＝QkJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：气体体积/L温度/℃1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是()第3讲规律方法·解题指导c(Y)/mol·L－1A．mnB．Q0C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动第3讲规律方法·解题指导第3讲规律方法·解题指导解析温度不变时(假设100℃条件下)，体积是1L时，Y的物质的量为1mol，体积为2L时，Y的物质的量为0.75mol·L－1×2L＝1.5mol，体积为4L时，Y的物质的量为0.53mol·L－1×4L＝2.12mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，mn，A项错误，C项正确；体积不变时，温度越高，Y的物质的量浓度越大，说明升高温度，平衡向生成Y的方向移动，则Q0，B、D项错误。答案C学科思想数形结合的思想探究化学平衡图像1．图像类型(1)浓度—时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。如A＋AB反应情况如图1所示，解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。第3讲规律方法·解题指导(2)速率—时间图：如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图2所示的情况，解释原因：AB段(v渐增)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率增大；BC段(v渐小)，则主要原因是随反应的进行，溶液中c(H＋)渐小，导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真分析。第3讲规律方法·解题指导(3)含量—时间—温度(压强)图：常见形式有如下几种。(C%指产物的质量分数；B%指某反应物的质量分数)第3讲规律方法·解题指导第3讲规律方法·解题指导第3讲规律方法·解题指导(4)恒压(温)线(如图3所示)：该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：第3讲规律方法·解题指导(5)其他：如图4所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正v逆的点是3，表示v正v逆的点是1，而2、4点表示v正＝v逆。2．解题步骤第3讲规律方法·解题指导3．技巧(1)先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(2)定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。(3)三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。第3讲规律方法·解题指导【例3】下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是()第3讲规律方法·解题指导A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH0B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像C．③是在有无催化剂存在