创新设计2015届高考化学广东专用一轮总复习配套课件第七章课时2化学平衡状态及其移动

考点深度突破素养优化提升课时2化学平衡状态及其移动考点深度突破素养优化提升最新考纲1．了解化学反应的可逆性。2．了解化学平衡建立的过程。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，认识其一般规律。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。考点深度突破素养优化提升1．可逆反应(1)定义在条件下既可以向反应方向进行，同时又可以向反应方向进行的化学反应。考点一可逆反应与化学平衡状态同一正逆考点深度突破素养优化提升(2)特点①二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。②一小：反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示在方程式中用“”表示。小于考点深度突破素养优化提升2．化学平衡状态(1)概念在一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率，反应体系中所有参加反应的物质的保持不变的状态。(2)化学平衡的建立相等质量或浓度考点深度突破素养优化提升(3)平衡特点考点深度突破素养优化提升探究思考1．向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O2催化剂加热2SO3，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%。答案考点深度突破素养优化提升2．对于可逆反应：2NO2(g)△2NO(g)＋O2(g)(1)在一恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是________。(2)在恒压容器中进行，达到平衡状态的标志是________。①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑦混合气体的压强不再改变的状态答案(1)①④⑥⑦(2)①④⑤⑥考点深度突破素养优化提升【示例1】(2012·上海化学，六节选)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)高温Si3N4(s)＋12HCl(g)ΔH0完成下列填空：考点深度突破素养优化提升(1)在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则H2的平均反应速率为________mol·L－1·min－1。(2)一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是________。a．3v逆(N2)＝v正(H2)b．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)c．混合气体密度保持不变d．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6考点深度突破素养优化提升思维启迪判断化学平衡状态的根本标志：(1)化学反应速率经换算之后，同一物质的正逆反应速率相等；(2)对于一个随反应进行而改变的量不再改变时则反应达到平衡状态。考点深度突破素养优化提升解析(1)反应达到平衡后，Δn(Si3N4)＝2.80g140g·mol－1＝0.02mol，故v(H2)＝ΔnH2Vt＝0.02×6mol2L×3min＝0.02mol·L－1·min－1。(2)a项，表示v正＝v逆，故正确；b项，均为v正，故错误；c项，由于容器密闭恒容，且该反应前后气体的物质的量发生改变，当混合气体的密度不变时，则各气体的物质的量不再变化，说明反应已经达到平衡状态，故正确；d项，当各物质的物质的量浓度比等于化学计量数之比时，不能表示反应已达到平衡状态，故错误。答案(1)0.02(2)ac考点深度突破素养优化提升【示例2】(2012·山东，29节选)偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2(l)＋2N2O4(l)===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)(Ⅰ)(1)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4(g)2NO2(g)(Ⅱ)，当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)一定温度下，反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。考点深度突破素养优化提升解析(1)温度升高，气体颜色变深，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应。考点深度突破素养优化提升(2)该反应由正方向开始进行，且是气体体积增大的反应，恒压时，容器的体积增大，气体的密度随容积的增大而减小，达到平衡时则不变，故a对；该反应的焓变始终保持不变，与是否到达平衡状态无关，b错；n(N2O4)逐渐减小，容器容积不断变大，故v正逐渐减小，达平衡时不变，c错；该反应由正向进行，N2O4转化率逐渐增大，达平衡时保持不变，d对。答案(1)吸热(2)ad考点深度突破素养优化提升“两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断1．“两审”一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应。考点深度突破素养优化提升2．“两标志”(1)本质标志v正＝v逆≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。(2)等价标志①全部是气体参加的非等体积反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。③对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。考点深度突破素养优化提升④对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。例如，2NO2(g)N2O4(g)。⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。考点深度突破素养优化提升1．一定条件下，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－1考点深度突破素养优化提升解析平衡浓度之比为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，Z生成表示正反应且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0c10.14mol·L－1。答案D考点深度突破素养优化提升2．一定温度下，下列叙述不能作为可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡的标志的是()。①C的生成速率与C的消耗速率相等②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④C的物质的量不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的总物质的量不再变化⑦单位时间消耗amolA，同时生成3amolB⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2A．②⑧B．④⑦C．①③D．⑤⑥考点深度突破素养优化提升解析对平衡状态的判断，一定要根据实际反应逐项分析，只有能反映同一物质的v(正)＝v(逆)，或者混合物中的某组分的浓度或百分含量保持不变，才能证明可逆反应达到了平衡状态。①中，同一物质的生成速率与消耗速率相等，说明反应已达到平衡；②中，表示的是同一方向的反应速率，不能说明反应已达到平衡；③中，各组分的浓度不再变化，说明反应已达到平衡；④中，C的物质的量不再变化，也就是C的浓度不再变化，说明反应已达到平衡；⑤中，若反应正向进行，混合气体的总物质的量减小，压强减小，若反应逆向进行，混合气体的总物质的量增大，压强增大，混合气体的总压强不再变化，说明反应正向进行的速率和逆向进行的速率相同，即反应已达到平衡；考点深度突破素养优化提升⑥中，由⑤中的分析可知，混合气体的总物质的量不再变化，说明反应已达到平衡；⑦中，消耗A的量与生成B的量之比与它们在化学方程式中的计量数之比相等，也就是反应正向进行和逆向进行的速率相等，说明反应已达到平衡；⑧中，A、B、C的分子数之比为1∶3∶2只是反应进程中的某一时刻的状态，不能说明反应已达到平衡。答案A考点深度突破素养优化提升3．某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2molCO和0.2molH2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH0。反应中CO2的浓度随时间的变化情况如图所示。考点深度突破素养优化提升(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，v(CO)＝________；反应达到平衡时，c(H2)＝________。(2)判断该反应达到平衡的依据是________。①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化④正、逆反应速率都为零考点深度突破素养优化提升解析(1)由图可知10min时反应达到平衡，所以v(CO)＝0.03mol·L－1/10min＝0.003mol·L－1·min－1，方程式的化学计量数之比等于反应时物质转化的浓度之比，所以反应达平衡时，c(H2)＝c(CO2)＝0.03mol·L－1。(2)反应达到平衡的标志是反应体系组成不变，正、逆反应速率相等且不为零。CO减少的化学反应速率是正反应速率，CO2减少的化学反应速率是逆反应速率。所以选①③。答案(1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③考点深度突破素养优化提升不能判断化学平衡状态的三个标志1．恒温、恒容条件下反应前后气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)＋H2(g)。2．全部是气体参加的反应前后体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。如2HI(g)I2(g)＋H2(g)。3．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。考点深度突破素养优化提升1．概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如、浓度等)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。考点二化学平衡的移动温度压强、改变新的平衡状态原平衡状态新平衡状态考点深度突破素养优化提升2．过程3．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。考点深度突破素养优化提升4．影响化学平衡移动的外界因素(1)影响化学平衡移动的因素若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：考点深度突破素养优化提升条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向方向移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向的方向移动减小压强向的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强正反应逆反应气体体积减小气体体积增大平衡不移动考点深度突破素养优化提升温度升高温度向反应方向移动降低温度向反应方向移动催化剂使用催化剂吸热放热平衡不移动考点深度突破素养优化提升(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。减弱这种改变考点深度突破素养优化提升探究思考1．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？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