2018年高考化学一轮复习课件-第7章-第2节-化学平衡状态和平衡移动

1第二节化学平衡状态和平衡移动考纲定位考情播报1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2．掌握化学平衡的特征。3．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。2016·全国甲卷T27/全国乙卷T27(1)(2)/全国丙卷T27(2)(3)2015·全国卷ⅠT28(4)/全国卷ⅡT27(2)(3)2014·全国卷ⅠT28(3)/全国卷ⅡT26(2)(3)2013·全国卷ⅠT28(2)(3)(4)/全国卷ⅡT28(1)2012·全国卷T27(4)考点1|可逆反应与化学平衡状态[基础知识整合]1．可逆反应2．化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。(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：2以上过程可用如图表示：(3)特征[应用体验]1．向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂加热2SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q0)，充分反应后生成SO3的物质的量________2mol(填“”“”或“＝”，下同)，SO2的物质的量________0mol，转化率________100%，反应放出的热量________QkJ。[提示]2．T℃时，将amolH2O(g)和amolCO(g)充入体积为VL的密闭容器中，发生反应：H2O(g)＋CO(g)H2(g)＋CO2(g)。请回答下列问题：(1)反应刚开始时，c0(H2O)________(填“”“”或“＝”，下同)c0(CO)________c0(H2)。(2)随着反应的进行，c(H2O)逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，c(CO2)逐渐________。3(3)当反应达到平衡状态时，c(H2)将________，单位时间消耗H2O的物质的量与消耗H2的物质的量是否相等？________，CO2的体积分数将________。[提示](1)＝(2)减小增大(3)不变是不变[考点多维探究]角度1极端转化法确定可逆反应某状态的量1．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A．Z为0.3mol·L－1B．Y2为0.4mol·L－1C．X2为0.2mol·L－1D．Z为0.4mol·L－1A[假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始浓度(mol·L－1)0.10.30.2改变浓度(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度(mol·L－1)00.20.4假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始浓度(mol·L－1)0.10.30.2改变浓度(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度(mol·L－1)0.20.40平衡体系中各物质的浓度范围为0X20.2,0.2Y20.4,0Z0.4。]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c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0mol·L－1c10.14mol·L－1D[平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0mol·L－1c10.14mol·L－1。]4极端转化法确定各物质物理量的范围可逆反应中各物质的物理量(浓度、物质的量、体积、质量等)，可运用极端假设法判断：假设反应正向或逆向进行彻底，求出各物质物理量的极大值和极小值，从而确定它们有关物理量的范围。注意：反应物物理量范围的最小值对应生成物的最大值；反应物物理量范围的最大值对应生成物的最小值。角度2化学平衡状态的判定3．将FeCl3溶液和KI溶液混合，发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)。下列各项能判断上述可逆反应达到平衡状态的是()【导学号：95812173】A．溶液颜色不再变化B．c(K＋)不再变化C．c(Fe3＋)与c(Fe2＋)之和不再变化D．v正(I－)＝2v正(I2)A[A项，溶液颜色不再变化，说明Fe3＋、Fe2＋及I2的浓度不再变化，反应达到平衡状态；B项，钾离子浓度始终不变，因此c(K＋)不变不能用于判断反应是否达到平衡状态；C项，由铁元素守恒知，铁离子和亚铁离子的浓度之和始终不变，因此c(Fe3＋)与c(Fe2＋)之和不变不能用于判断反应是否达到平衡状态；D项，v正(I－)和v正(I2)同为正反应速率，v正(I－)＝2v正(I2)不能用于判断反应是否达到平衡状态。]4．(2017·安阳模拟)一定温度下某容积固定的密闭容器中，对可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)，下列叙述能说明反应已达到平衡的是()A．容器内的压强不再变化B．混合气体的密度不再变化C．消耗B的速率是生成C的速率的12D．单位时间内生成amolB，同时生成2amolCD[该反应为等体反应，且容积固定，故p、ρ不变不能说明达到平衡，A、B错；消耗B与生成C均为正向，C错。]5．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气5体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量(1)能说明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号，下同)。(2)能说明I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是________。(3)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是________。(4)能说明C(s)＋CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是________。(5)能说明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平衡状态的是________。(6)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。(7)能说明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。[答案](1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)②④⑦(6)①②③(7)②④⑦化学平衡状态的判定方法及注意事项1．方法2．注意事项(1)化学平衡状态判断“三关注”关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或6固体的分解反应。(2)不能作为“标志”的四种情况①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。总之，要抓住“变量不变”即可——如果所给的物理量随着反应的进行是一个变量，在某时间段内不变，就可以说明反应达到平衡状态；如果该物理量始终是一个定值，就不能作为判断的依据。7考点2|化学平衡移动[基础知识整合]1．化学平衡的移动一定条件下的平衡体系，条件改变后，平衡可能发生移动，如下所示：2．化学平衡移动与化学反应速率的关系v正v逆，平衡向正反应方向移动；v正＝v逆，反应达到平衡状态，平衡不发生移动；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：8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。4．充入惰性气体与平衡移动的关系(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。[应用体验]1．已知在K2Cr2O7的溶液中存在平衡取两试管各加入5mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液。9(1)向1号试管中加入几滴浓H2SO4，橙色________，说明平衡向________方向移动。(2)向2号试管中加入几滴浓NaOH溶液，橙色________，说明平衡向________方向移动。[提示](1)变深逆反应(2)变为黄色正反应2．将充入NO2的球放入热水，颜色变化为________，放入冰水中颜色变化为________，说明2NO2(g)N2O4(g)的ΔH________0。[提示]红棕色变深红棕色变浅[考点多维探究]角度1化学平衡移动的判断1．对于一定条件下的可逆反应【导学号：95812174】甲：A(g)＋B(g)C(g)ΔH0乙：A(s)＋B(g)C(g)ΔH0丙：A(g)＋B(g)2C(g)ΔH0达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”“向右”或“不移动”)甲________；乙________；丙________。此时反应体系的温度均比原来________(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”“减小”或“不变”)甲________；乙________；丙________。(2)加压，使体系体积缩小为原来的12①平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”)甲________；乙________；丙________。②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p′甲、p′乙、p′丙，则p甲与p′甲，p乙与p′乙，p丙与p′丙的关系分别为甲________；乙________；丙________。(3)恒温恒压充入氖气，平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”)甲________；乙________；丙________。10[答案](1)向左向左向右高减小减小不变(2)①向右不移动不移动②p甲p′甲2p甲p′乙＝2p乙p′丙＝2p丙(3)向左不移动不移动2．(2017·武汉模拟)在某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是()A．20～30min时温度、压强不变，40min时温度不变，增大压强B．8min前A的平均反应速率为0.08mol·(L·s)－1C．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应D．20～40min时该反应的环境温度不变D[第30min浓度突然减小，说明此时应为增大容器体积，减小压强；第40min正逆反应速率同时增大且平衡向左移动，说明此时反应温度升高，A错误；8min前A的平均反应速率为2.00－1.36mol·L－1480s＝0.00133mol·(L·s)－1，B错误；由A、B、C三种物质单位时间的物质的量浓度变化可知反应方程式中的x＝1，而第40min时平衡逆向移动说明正反应放热，C错误；20～40min时该平衡没有移动，故反应温度没有改变，D正确。]分析化学平衡移动问题的注意事项(1)平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能消除外界条件的变化。(2)不要把v(正)增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有v(正)v(逆)时，才使平衡向正反应方向移动。(3)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。(4)对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍