（浙江专用）2020版高考化学二轮复习 专题十 第2课时 化学平衡课件

第2课时化学平衡命题调研(2016～2019四年大数据)2016～2019四年考向分布核心素养与考情预测核心素养：变化守恒思想、模型建构、推理论据考情解码：本部分内容主要包括化学平衡状态的判定，影响化学平衡的因素以及化学平衡常数三个知识点，由选择和填空两个题型组成。难点是化学平衡状态实质的理解，勒夏特列原理的应用，图像的解读和画图像。其中画图像是选考中常考考点，也是难度最大的考点，解题关键是找到图像的起点，趋势和终点。预测2020年选考中仍需着重关注以上考点。真题重现A.H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B.C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q11.(2019·浙江4月选考，17)下列说法正确的是()答案B解析对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B项正确；恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C项错误；设N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－a(a＞0)kJ·mol－1，1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1＝0.1akJ，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2＝0.1akJ，故Q1＝Q2，D项错误，故选B。2.(2019·浙江1月学考)一定温度下，在体积恒定的密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示：c/(mol·L－1)t/minc(N2)c(H2)c(NH3)01.03.0030.2562.490.8反应刚好达到平衡状态时()A.t＝6minB.c(NH3)＝0.4mol·L－1C.容器内的气体分子数N(N2)∶N(H2)∶N(NH3)＝1∶3∶2D.H2的正反应速率等于N2的逆反应速率解析由题给数据，依据化学方程式可得下列表格：c(N2)c(H2)c(NH3)01.03.0030.8752.6250.2560.82.40.490.82.40.4由表格数据可知6min和9min时，各物质浓度保持不变，说明已达到平衡状态。A项、6min时反应已达到平衡状态，但不能判断6min时反应刚好达到平衡状态，故A错误；B项、达到平衡状态时，各物质浓度保持不变，则反应刚好达到平衡状态时c(NH3)＝0.4mol·L－1，故B正确；C项、容器内的气体分子数N(N2)∶N(H2)∶N(NH3)＝0.8V∶2.4V∶0.4V＝2∶6∶1，故C错误；D项、反应刚好达到平衡状态时，H2的正反应速率等于N2的逆反应速率的三倍，故D错误。故选B。答案B3.(2018·浙江11月选考)已知X(g)＋3Y(g)2W(g)＋M(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a0)。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1molX(g)与1molY(g)，下列说法正确的是()A.充分反应后，放出热量为akJB.当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1∶2C.当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡D.若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小解析A.该反应为可逆反应，不会完全进行，投入原料1mol并未完全反应，故放出的热量小于akJ，选项A不正确；B.X和W分别为反应物和生成物，化学计量数只表示反应过程的转化比例，并不能说明达到平衡后的浓度之比，选项B不正确；C.当X的物质的量分数不再变化时，反应达到平衡，选项C正确；D.若增大反应物浓度，正逆反应速率均会增加，选项D不正确。答案选C。答案C4.(2018·浙江11月选考节选)合成氨工艺(流程如图所示)是人工固氮最重要的途径。2018年是合成氨工业先驱哈伯(F·Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为：12N2(g)＋32H2(g)NH3(g)ΔH(298K)＝－46.2kJ·mol－1在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)化学吸附：N2(g)→2N*；H2(g)→2H*；表面反应：N*＋H*NH*；NH*＋H*NH*2；NH*2＋H*NH*3脱附：NH*3NH3(g)其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。请回答：(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有________(填字母)。A.低温B.高温C.低压D.高压E.催化剂(2)标准平衡常数Kθ＝p（NH3）pθ[p（N2）/pθ]0.5[p（H2）/pθ]1.5，其中pθ为标准压强(1×105Pa)，p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压，如p(NH3)＝x(NH3)p，p为平衡总压，x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。①N2和H2起始物质的量之比为1∶3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为w，则Kθ＝____________________(用含w的最简式表示)。②下图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T变化趋势的是________。解析(1)合成氨反应是气体分子数减小的放热反应，所以低温、高压有利于提高合成氨的平衡产率，A、D正确。(2)①Kθ＝p（NH3）pθp（N2）pθ0.5p（H2）pθ1.5＝pθx（NH3）pθpθx（N2）pθ0.5pθx（H2）pθ1.5＝x（NH3）[x（N2）]0.5[x（H2）]1.512N2（g）＋32H2（g）NH3（g）起始/mol12320平衡/mol12－12a32－32aa根据题意得：a1＝wKθ＝x（NH3）[x（N2）]12[x（H2）]32＝a2－a12－12a2－a1232－32a2－a32＝＝a2－a×（2－a）21212×1232×332（1－a）2＝a（2－a）14×33（1－a）2＝w（2－w）14×33（1－w）2＝4w（2－w）33（1－w）2。②温度升高，平衡左移，标准平衡常数减小，应选A。答案(1)AD(2)①4w（2－w）33（1－w）2②A考向一化学平衡状态的判定1.一定条件下，物质的量均为0.3mol的X(g)与Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，ΔH＝－akJ/mol，下列说法正确的是()A.反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1B.达到平衡时，反应放出0.1akJ的热量C.达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，压强增大，Z的正反应速率增大D.X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡解析A.X、Y以1∶3转化，则反应一段时间后X、Y的物质的量之比一定不是1∶1，故A错误；B.物质的量与热量成正比，且参加反应的X的物质的量未知，不能计算达到平衡时放出的热量，故B错误；C.容积固定的密闭容器，充入稀有气体，X、Y、Z的浓度不变，则反应速率不变，平衡不移动，C错误；D.该反应为气体体积减小的反应，体积分数不变，说明反应已达到平衡，故D正确；故选D。答案D判断平衡状态的方法——“逆向相等，变量不变”(1)“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率，且经过换算后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否平衡状态的判断依据。(3)巧记“变量不变”判断法①由“变”到“不变”，不变时达到平衡。②由“不变”到“不变”，不变时无法判断。备考策略解析压缩体积压强增大，A的转化率降低，说明平衡向逆反应移动，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，由于B为固体，所以m＜p。答案A考向二化学平衡的移动2.在体积可变的密闭容器中，反应mA(g)＋nB(s)pC(g)达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是()A.m必定小于pB.(m＋n)必定大于pC.(m＋n)必定小于pD.m必定大于p1.影响化学平衡移动的因素(1)温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。(2)浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。(3)压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。(4)催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动无影响。备考策略2.解答化学平衡移动问题的步骤3.浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况(1)改变固体或纯液体的量，对平衡无影响。(2)当反应混合物中不存在气态物质时，压强的改变对平衡无影响。(3)对于反应前后气体体积无变化的反应，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)，压强的改变对平衡无影响。但增大(或减小)压强会使各物质的浓度增大(或减小)，混合气体的颜色变深(或浅)。(4)恒容时，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，增大(减小)浓度相当于增大(减小)压强。(5)在恒容容器中，当改变其中一种气态物质的浓度时，必然会引起压强的改变，在判断平衡移动的方向和物质的转化率、体积分数变化时，应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。若用α表示物质的转化率，φ表示气体的体积分数，则：①对于A(g)＋B(g)C(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，加入一定量的A，则平衡向正反应方向移动，α(B)增大而α(A)减小，φ(B)减小而φ(A)增大。②对于aA(g)bB(g)或aA(g)bB(g)＋cC(g)类反应，达到平衡后，保持温度、容积不变，加入一定量的A，平衡移动的方向、A的转化率变化，可分以下三种情况进行分析：特点示例改变分析移动方向移动结果ⅠΔn0PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)充入PCl5c(PCl5)增大，v正v逆，但压强增大不利于PCl5的分解正反应方向α(PCl5)减小，φ(PCl5)增大ⅡΔn＝02HI(g)H2(g)＋I2(g)充入HIc(HI)增大，v正v逆，压强增大，对v正、v逆的影响相同α(HI)、φ(HI)不变ⅢΔn02NO2(g)N2O4(g)充入NO2c(NO2)增大，v正v逆，同时压强增大更有利于NO2的转化α(NO2)增大，φ(NO2)减小考向三有关化学平衡的计算3.汽车尾气净化原理为：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，如果在一定温度下，体积为2L的密闭容器中发生该化学反应，0～4min各物质物质的量的变化如下表所示：时间物质(mol)NOCON2CO2起始0.401.02min末2.00.801.64min末1.6(1)0～2min内用CO来表示的平均反应速率v(CO)＝________。(2)试计算该温度下的化学平衡常数K＝________。解析(1)0～2min内N2的变化物质的量为：1.0mol－0.80mol＝0.2mol，则CO的变化物质的量为0.4mol，用CO来表示的平均反应速率v(CO)＝0.4mol÷2L÷2min＝0.10mol·L－1·min－1；(2)2～4min时CO2的物质的量没有发生变化，可知2min时反应达到平衡，此时：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)起始物质的量(mol)：0.41.61.02.0变化物质的量(mol)：0.40