高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 7.2化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動課件.ppt

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第二節(jié) 化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動,考綱要求 1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過程。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。,一、可逆反應(yīng) 1．定義：在 條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 2．特點：“三同一小”。 (1)三同：a.相同條件下；b.正逆反應(yīng) 進(jìn)行；c.反應(yīng)物與生成物同時存在。 (2)一小：任一組分的轉(zhuǎn)化率都 (填“大于”或“小于”)100%。,考點一 可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài),同一,同時,小于,二、化學(xué)平衡狀態(tài) 1．概念 一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率 ，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的 保持不變的狀態(tài)。 2．特點,相等,質(zhì)量或濃度,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷——“逆向相等，變量不變” (1)“逆向相等”： 反應(yīng)速率必須一個是正反應(yīng)的速率，一個是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減少速率和生成速率相等。 (2)“變量不變”： 如果一個量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的，當(dāng)不變時為平衡狀態(tài)；一個隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。 注意：(1)根據(jù)正、逆反應(yīng)速率來判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡時，要注意用同一種物質(zhì)正、逆反應(yīng)速率相等，不同種物質(zhì)正、逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。,(2)根據(jù)壓強(qiáng)是否變化來判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡時，要注意兩點：一是容器的容積是否可變；二是反應(yīng)前后氣體的體積是否變化。 (3)對于不同的反應(yīng)，用相同物理量判斷時，結(jié)果可能不同。如壓強(qiáng)不再變化時，對于氣體體積變化的反應(yīng)是平衡狀態(tài)，但氣體體積不變的反應(yīng)不一定是平衡狀態(tài)。,提示：①第一種情況不是平衡狀態(tài)。因為對于同一反應(yīng)用不同反應(yīng)物表示反應(yīng)速率時，反應(yīng)速率與化學(xué)方程式中的各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比。v正(N2)＝v逆(NH3)時，正、逆反應(yīng)速率并不相等，而是正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。平衡時應(yīng)為2v正(N2)＝v逆(NH3)。 ②第二種情況也不是平衡狀態(tài)。因為N2和H2都是反應(yīng)物，在反應(yīng)的任何時段都會有3v正(N2)＝v正(H2)。若是3v正(N2)＝v逆(H2)，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。,答案：(1) (2) (3)√ (4)√,考查可逆反應(yīng),答案：B,答案：B,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,答案：C,⑧溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化 ⑨溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化 ⑩溫度和壓強(qiáng)一定時，混合氣體的密度不再變化 ?條件一定，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化 A．②③⑤⑧⑨⑩? B．①③⑥⑦⑩ C．③④⑦⑨ D．③⑥⑨?,答案：C,答案：A,,答案：ad,一、化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系,考點二 化學(xué)平衡移動,二、外界條件對化學(xué)平衡的影響 1．影響化學(xué)平衡的因素 若其他條件不變，改變下列條件對平衡的影響如下：,(1)升高溫度，平衡向 反應(yīng)方向移動。 (2)減小容器的容積，平衡向 反應(yīng)方向移動。 (3)繼續(xù)充入水蒸氣，平衡向正反應(yīng)方向移動。平衡后H2O(g)的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”“減小”或“不變”，后同)，C(s)的轉(zhuǎn)化率______。 (4)保持恒溫、恒壓，充入Ne，平衡向 反應(yīng)方向移動；保持恒溫、恒容充入N2，平衡 。 (5)加入催化劑，反應(yīng)速率 (填“增大”“減小”或“不變”，后同)，平衡 。 (6)加入C(s)，反應(yīng)速率 ，平衡 。,正,逆,減小,增大,正,不移動,增大,不移動,不變,不移動,2．勒夏特列原理 如果改變影響化學(xué)平衡的條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)之一，平衡將向著 的方向移動。 3．幾種特殊情況說明 (1)改變固體或純液體的量，對化學(xué)平衡沒影響。 (2)“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響。,減弱這種改變,(3)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。 (4)改變溫度，平衡一定移動。 (5)對氣體加壓(縮小體積)無論平衡是否移動，各氣體濃度均增大；反之亦然。,1．化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大嗎？ 提示：不一定。當(dāng)反應(yīng)物總量不變時，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，若有多種反應(yīng)物的反應(yīng)，當(dāng)增大某一反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，只會使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，但該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率反而減小。,答案：(1)√ (2) (3)√ (4),考查條件對平衡的影響,解析：①該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡向正反應(yīng)方向移動，故可提高COCl2的轉(zhuǎn)化率。 ②恒容通入惰性氣體，由于與反應(yīng)有關(guān)的物質(zhì)的濃度未改變，所以對反應(yīng)無影響，平衡不移動，故COCl2的轉(zhuǎn)化率不變。 ③增加CO濃度，平衡逆向移動，故COCl2的轉(zhuǎn)化率變小。 ④減壓平衡正向移動，所以COCl2的轉(zhuǎn)化率變大。 ⑤使用催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)速率，對化學(xué)平衡無影響。 ⑥相當(dāng)于減壓，同④。 綜上所述，能提高COCl2的轉(zhuǎn)化率的有①④⑥，故B正確。 答案：B,解析：顏色加深平衡向左移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；首先假設(shè)平衡不移動，加壓顏色加深，但平衡向右移動，使混合氣體顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺，但一定比原平衡的顏色深，B錯誤；同理C選項，首先假設(shè)平衡不移動，若體積減小一半，壓強(qiáng)為原來的兩倍，但平衡向右移動，使壓強(qiáng)在原平衡2倍的基礎(chǔ)上減小，正確；D選項體積不變，反應(yīng)物及生成物濃度不變，所以正逆反應(yīng)速率均不變，平衡不移動，顏色無變化，D錯誤。 答案：C,答案：C,解析：將氣體體積壓縮為原來的一半(即增大壓強(qiáng))，若平衡不移動，則D的濃度應(yīng)為原來的2倍；再次達(dá)到平衡時，D的濃度為原來的1.8倍，說明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動，則ac＋d，D正確。 答案：D,考查平衡移動的方向,下列說法正確的是( ) A．mn B．Q0，升溫時平衡右移，故BD不正確；由mn知增大壓強(qiáng)時，平衡左移，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，故C正確。 答案：C,外界條件對化學(xué)平衡影響的判斷方法,,6．(2013年高考北京卷)下列實驗事實不能用平衡移動原理解釋的是( ),考查勒夏特列原理,答案：C,答案：DE,(1)下列兩種情況不能用勒夏特列原理解釋： ①改變條件時平衡不移動，如等體反應(yīng)改變壓強(qiáng)和使用催化劑。 ②平衡移動方向與目的不一致的。,1．含義 在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，對同一可逆反應(yīng)體系，起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時，同種物質(zhì)的百分含量相同。 2．解題思路 先看反應(yīng)條件：恒壓還是恒容，再看反應(yīng)類型：是否等體積反應(yīng)。,考點三 等效平衡,3．分清三種類型 (1)恒溫恒容條件下的體積可變反應(yīng)： 判斷方法：極值等量即等效。 如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。例如： 常溫、常壓下的可逆反應(yīng)：,上述①②③三種配比，按方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2均為2 mol、O2均為1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。平衡時各物質(zhì)的百分含量及濃度均相同。,(3)恒溫條件下體積不變的反應(yīng)： 判斷方法：無論是恒溫恒容，還是恒溫恒壓，只要極值等比即等效，因為壓強(qiáng)改變對該類反應(yīng)的化學(xué)平衡無影響。 上述①②③中，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互為等效平衡，平衡時各物質(zhì)的百分含量相同，濃度成比例。,1．在500 ℃時，向V L容器中充入20 mol SO2和10 mol O2，在V2O5催化下達(dá)到平衡，SO2的轉(zhuǎn)化率為90%，在同溫同容條件下若從逆反應(yīng)開始且達(dá)到相同的平衡，應(yīng)通入SO3________ mol，平衡時SO3的分解率為________。 答案：20 10%,上述反應(yīng)達(dá)到平衡時，互為等效平衡的是________。 答案：①③⑤,上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，互為等效平衡的是________。 答案：①②③⑤,等效平衡,,答案：B AB,解析：本題綜合考查外界條件對化學(xué)平衡的影響等知識。甲中投入的物質(zhì)折算到右邊和丙中投入的物質(zhì)完全相同，故p甲＝p丙、m甲＝m丙；甲中物質(zhì)的量是乙中物質(zhì)的2倍，假設(shè)將甲的容器體積擴(kuò)大為原體積的2倍，則平衡時與乙完全相同，然后將容器壓縮為原體積，若平衡不移動，則p甲＝2p乙、m甲＝2m乙，由于壓縮過程中平衡向右移動，故p甲2m乙，故A項錯誤、B項正確；甲、乙容器中均按方程式中系數(shù)比投入物質(zhì)，反應(yīng)過程中c(SO2)∶c(O2)＝2∶1保持不變，而丙中投入SO3，開始反應(yīng)，反應(yīng)過程中生成物c(SO2)∶c(O2)＝2∶1保持不變，故k甲＝k乙＝k丙，C項錯誤；甲中反應(yīng)從正反應(yīng)開始建立平衡，反應(yīng)放熱，而丙中反應(yīng)從逆反應(yīng)開始反應(yīng)建立平衡，是吸熱反應(yīng)，雖然二者是等效平衡但Q甲≠Q(mào)丙，D項錯誤。 答案：B,3．在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下[已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJmol－1]：,下列說法正確的是( ) A．2c1c3 B．a(chǎn)＋b＝92.4 C．2p22c2，即c32c1；B項，甲反應(yīng)生成NH3的量加乙反應(yīng)消耗NH3的量恰好為2 mol，則a＋b＝92.4；C項，將丙分兩步完成，第一步將4 mol NH3加入2倍體積的容器，達(dá)到與乙一樣的平衡狀態(tài)，此時丙的壓強(qiáng)p′3等于p2，第二步將丙的體積壓縮至一倍體積，在這一時刻，丙的壓強(qiáng)p″3＝2p2，增大壓強(qiáng)，平衡向右移動，壓強(qiáng)減小，最終平衡時，2p2p3；D項，甲乙為等同平衡，α1＋α2＝1，丙的轉(zhuǎn)化率小于α2，α1＋α31。 答案：BD,不同條件下轉(zhuǎn)化率的變化規(guī)律 1．若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，達(dá)平衡后，它們的轉(zhuǎn)化率相等。 2．若反應(yīng)物起始量之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比，達(dá)平衡后，過量的那種物質(zhì)轉(zhuǎn)化率較小。,,解析 不少同學(xué)認(rèn)為，增加反應(yīng)物的量，能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故選擇A項導(dǎo)致錯誤。若在新、舊平衡之間設(shè)置一個中間過程，則有利于問題的分析與解決。 假設(shè)將狀態(tài)Ⅰ的容器的容積擴(kuò)大為原來的2倍，再加入1 mol N2O4，即構(gòu)成其他條件不變時與之等效的中間狀態(tài)Ⅲ，N2O4的轉(zhuǎn)化率相同。將狀態(tài)Ⅲ壓縮到狀態(tài)Ⅱ，平衡必逆向移動，N2O4的轉(zhuǎn)化率必減小。 答案 B,,在解題時若遇到比較條件改變后的新、舊平衡間某量的關(guān)系有困難時，可以考慮構(gòu)建一個與舊平衡等效的“虛擬的第三平衡”，然后通過壓縮或擴(kuò)大體積等手段，再與新平衡溝通，以形成有利于問題解決的新結(jié)構(gòu)，促使條件向結(jié)論轉(zhuǎn)化。,答案：C,,答案：C,,①依曲線A，反應(yīng)在前3 min內(nèi)氧氣的平均反應(yīng)速率為________。 ②若曲線A、B分別表示的是該反應(yīng)在某不同條件下的反應(yīng)情況，則此條件可能是________(填“濃度”“壓強(qiáng)”“溫度”或“催化劑”)。,解析：(1)增大二氧化硫的濃度，導(dǎo)致自身轉(zhuǎn)化率減小。 (2)①根據(jù)圖像分析可知：前3 min內(nèi)氧氣濃度增大了0.035 mol/L，所以平均反應(yīng)速率為0.011 7 mol/(Lmin)；②從圖像變化趨勢來看，B相對于A來說，反應(yīng)速率增大，NO2濃度減小，所以改變的條件只可能是溫度。,x＋y＝1.3 mol/L,4x－2y＝0.4 mol/L， 解得：x＝0.5 mol/L，y＝0.8 mol/L。 所以反應(yīng)②中NO2的轉(zhuǎn)化率為80%。由反應(yīng)①生成的O2的濃度為0.5 mol/L知，N2O5(g)的起始濃度應(yīng)大于1 mol/L。 答案：(1) (2)①0.011 7 mol/(Lmin) ②溫度 (3)80% 1,