2020年高三化学 第七章 第二节 化学平衡状态化学平衡移动课件 新人教版

第二节化学平衡状态化学平衡移动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。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。3.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。考纲要求1考点(一)化学平衡状态2考点(二)化学平衡移动3考点(三)化学平衡图像4课时跟踪检测目录CONTENTS考点(一)化学平衡状态【精讲精练快冲关】知能学通1．可逆反应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相等，反应体系中所有参加反应的物质的保持不变的状态。质量或浓度反应过程正、逆反应速率反应物、生成物的浓度①反应开始v正____v逆反应物浓度最大，生成物浓度为零②反应过程中v正逐渐，v逆逐渐反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大③平衡状态时v正v逆≠0各组分的浓度不再随时间的变化而变化(2)化学平衡的建立减小增大＝(3)化学平衡状态的特点题点练通题点一可逆反应的特征1．(2019·武汉质检)对于可逆反应2SO2＋O22SO3ΔH0，在混合气体中充入一定量的18O2，经足够长的时间后，下列有关说法中正确的是()A．18O只存在于O2中B．18O只存在于O2和SO3中C．某个二氧化硫分子的相对分子质量可能为66D．三氧化硫的相对分子质量均为82解析：由于2SO2＋O22SO3为可逆反应，故18O存在于O2、SO3、SO2中，故A、B项错误；SO2的相对分子质量可能为64或66或68，C项正确；SO3的相对分子质量可能为80或82或84，D项错误。答案：C2．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－1解析：若X2完全转化为Z，则X2、Y2、Z的浓度分别是0mol·L－1、0.2mol·L－1、0.4mol·L－1；若Z完全转化为X2、Y2，则X2、Y2、Z的浓度分别是0.2mol·L－1、0.4mol·L－1、0mol·L－1；反应为可逆反应，反应物不能完全转化，所以0c(X2)0.2mol·L－1,0.2mol·L－1c(Y2)0.4mol·L－1,0c(Z)0.4mol·L－1。答案：A[归纳拓展]极端假设法确定各物质浓度范围假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围(以第2题为例)。(1)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转化浓度/(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度/(mol·L－1)00.20.4(2)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转化浓度/(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度/(mol·L－1)0.20.40故：平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2，0.4)，Z∈(0,0.4)。题点二化学平衡状态的判断3.一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)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()A．①②B．②④C．③④D．①④解析：因反应容器保持恒压，所以容器容积随反应进行而不断变化，结合ρ气＝mV可知，气体密度不再变化，说明容器容积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，①符合题意；无论是否平衡，反应的ΔH都不变，②不符合题意；反应开始时，加入1molN2O4，随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故v正(N2O4)逐渐变小，直至达到平衡，③不符合题意；N2O4的转化率不再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，④符合题意。答案：D4．将0.2mol·L－1的KI溶液和0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”的是()实验编号实验操作实验现象①滴入KSCN溶液溶液变红色②滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液变蓝色A.①和②B．②和④C．③和④D．①和③解析：设混合后溶液体积为VL，则起始时n(I－)＝0.2mol·L－1×VL＝0.2Vmol，n(Fe3＋)＝2×0.1mol·L－1×VL＝0.2Vmol，若此反应不可逆，则I－和Fe3＋能恰好完全反应，则溶液中无Fe3＋和I－，故只需证明溶液中含Fe3＋和I－，即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。①现象说明存在Fe3＋，②现象说明有I－，③现象说明有Fe2＋生成，④现象说明有I2生成。但是③④不能说明反应为可逆反应。答案：A5．可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A．3v正(N2)＝v正(H2)B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)D．v正(N2)＝3v逆(H2)解析：因化学反应达到平衡时，正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于化学计量数之比(不同物质)。无论该反应是否达到平衡状态，都有3v正(N2)＝v正(H2)，A错误；反应达到平衡状态时，2v正(N2)＝v逆(NH3)，B错误；反应达到平衡状态时，v正(H2)∶v逆(NH3)＝3∶2，C正确；反应达到平衡状态时，v正(N2)∶v逆(H2)＝1∶3，D错误。答案：C6．(2017·全国卷Ⅲ节选)298K时，将20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsO3－3(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO3－4(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO3－4)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。a．溶液的pH不再变化b．v(I－)＝2v(AsO3－3)c．c(AsO3－4)/c(AsO3－3)不再变化d．c(I－)＝ymol·L－1解析：溶液的pH不再变化，即OH－的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，a项正确；当v正(I－)＝2v逆(AsO3－3)或v逆(I－)＝2v正(AsO3－3)时反应达到平衡状态，由于选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，不能确定是否达到平衡状态，b项错误；反应达到平衡之前，c(AsO3－3)逐渐减小而c(AsO3－4)逐渐增大，故c(AsO3－4)/c(AsO3－3)逐渐增大，当c(AsO3－4)/c(AsO3－3)不变时反应达到平衡状态，c项正确；根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I－)＝2c(AsO3－4)，观察图像可知反应达到平衡时c(AsO3－4)＝ymol·L－1，此时c(I－)＝2ymol·L－1，d项错误。答案：ac7．在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，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___________。(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____________。①③④⑦⑤⑦①③④⑤⑦①②③④⑦②④⑦①②③[方法规律]化学平衡状态的判断方法——“两审”“两标志”(1)“两审”二审一审有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应反应特点恒温恒容或恒温恒压题干条件(2)“两标志”变量不变正向、逆向相等题目提供的量[如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子质量]如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明表示正向反应和逆向反应的不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数之比一个表示正反应速率，一个表示逆反应速率考点(二)化学平衡移动【点多面广精细研】过基础1．化学平衡移动的过程图示表示为：2．化学平衡移动的方向与化学反应速率之间的关系(1)v正v逆：平衡向反应方向移动。(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。(3)v正v逆：平衡向反应方向移动。正逆3．外界因素对化学平衡移动的影响条件的改变(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___反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向___反应方向移动压强(对有气体存在的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向气体体积______的方向移动减小压强向气体体积____的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强平衡____移动温度升高温度向____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平衡___移动减小增大不吸热放热不正逆4.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。减弱这种改变注意外界条件改变时，化学平衡发生移动，最终结果只能“减弱”条件的改变，但不能“消除”条件的改变。[小题练微点]1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)化学平衡正向移动，说明正反应速率一定增大()(2)增大反应物的量平衡一定会正向移动()(3)增大某一反应物A的浓度，平衡正向移动时，反应物的浓度一定小于原来的浓度，生成物的浓度一定大于原来的浓度()(4)增大压强平衡正向移动，反应物的浓度会减小，生成物的浓度会增大()(5)恒容条件下，增加气体反应物的量，平衡正向移动，反应物的转化率一定增大()(6)升高温度，化学平衡一定发生移动()×××××√2．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH0的正、逆反应速率的影响如图所示：(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填标号)，平衡________移动。(2)升高温度对反应速率影响的图像是________(填标号)，平衡向________方向移动。(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________(填标号)，平衡向________方向移动。(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是________(填标号)，平衡向________方向移动。正反应C不A逆反应D逆反应B过题点题点一外界条件对化学平衡的影响1．(2018·全国卷Ⅱ节选)CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)ΔH0，有利于提高CH4平衡转化率的条件是________(填标号)。A．高温低压B．低温高压C．高温高压D．低温低压解析：该反应正向是一个气体体积增大的吸热反应，故高温低压有利于平衡正向移动。答案：A2．(2018·天津高考)室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2