广西2019年高考化学一轮复习 第7单元 化学反应速率和化学平衡 7.3 化学平衡的移动 化学反应进行的方向课件 新人教版.ppt

第3节化学平衡的移动化学反应进行的方向,考纲要求:1.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。2.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。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,化学平衡移动1.化学平衡移动的过程,2.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):反应处于平衡状态,平衡不发生移动。(3)v(正)0,达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化:增加C,平衡不移动,c(CO)不变。减小密闭容器容积,保持温度不变,则平衡向逆反应方向移动,c1(CO2)与原平衡时c(CO2)的关系是c1(CO2)c(CO2),c1(CO)与原平衡时c(CO)的关系是c(CO)pb(CO2)pa(CO2),考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,解析(1)将已知热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,2-,得到CH4-CO2催化重整反应的H=+247kJmol-1。由于该反应是正反应气体体积增大的吸热反应,所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压,A项正确。某温度下,在容积为2L的容器中加入2molCH4,1molCO2,达到平衡时CO2的转化率是50%,则平衡时各物质的物质的量浓度分别为c(CH4)=0.75molL-1、c(CO2)=0.25molL-1、c(CO)=0.5molL-1、c(H2)=0.5molL-1,根据,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,(2)根据表格中活化能数据分析,催化剂X劣于催化剂Y。因为相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对较小,消碳反应速率大。由于积碳反应和消碳反应均为吸热反应,所以升高温度平衡正向移动,K积、K消均增加;温度高于600时,积碳量随温度的升高而下降,说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大,A、D两项正确。根据v=kp(CH4)p(CO2)-0.5,当p(CH4)一定时,积碳量随p(CO2)的增大而减小,故pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,答题模板判断化学平衡移动方向的思维模型,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,跟踪训练1.一定温度下,在三个体积均为1.0L恒容密闭容器中发生反应:,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,下列说法正确的是()A.该反应的正反应为放热反应B.达到平衡时,容器中的H2体积分数比容器中的小C.容器中反应达到平衡所需的时间比容器中的长,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,2.(2017全国)砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:(1)画出砷的原子结构示意图。(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式。该反应需要在加压下进行,原因是。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,答案(1)(2)2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率(3)2H1-3H2-H3(4)a、c大于小于tM时生成物浓度较低,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,化学平衡图像以可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)H=QkJmol-1为例(1)含量时间温度(或压强)图(结合图像完成下列填空)。(曲线m用催化剂,n不用催化剂,或化学计量数a+b=c时曲线m的压强大于n的压强),考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,(2)恒压(温)线(如图所示):该类图像的纵坐标为反应物的转化率()或生成物的平衡浓度(c),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下图所示:,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,(3)其他。如图所示曲线,是其他条件不变时,某反应物的最大转化率()与温度(T)的关系曲线,图中标出的A、B、C、D四个点中v(正)v(逆)的点是C,v(正)T1;B图中p1p2;C图中若有催化剂引起的变化,则a(填“a”或“b”)使用了催化剂。该反应为放热反应;化学方程式中的计量数a+bc。(2)根据D、E图像回答下列问题:根据D图判断该反应是放热反应;反应中的化学计量数存在如下关系:a+bc。根据E图判断该反应是放热反应;反应中的化学计量数存在如下关系:a+bc。(3)若图A、B纵坐标表示A的百分含量,则该反应为吸热反应;反应中的化学计量数存在如下关系:a+bp1B.反应:H0,T1T2C.反应:H0,T2T1或HT1,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,4.在一定条件下,某可逆反应aA(g)+bB(s)cC(g)达到平衡后,A的转化率(A)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示,根据图像分析下列判断正确的是()A.a+bT1,则该反应在高温下易自发进行C.H0D.若T2液态(l)固态(s)。(3)熵变=反应产物的总熵-反应物的总熵,符号为S。,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,3.化学反应方向的判据,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g)。已知该反应的H0,简述该设想能否实现的依据:该反应是吸热、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行。(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。反应能够自发进行,则反应的H”“0(假设H、S不随温度变化而变化),下列叙述中正确的是()A.低温下为自发过程,高温下为非自发过程B.高温下为自发过程,低温下为非自发过程C.任何温度下均为非自发过程D.任何温度下均为自发过程,解析:已知H0,固固反应生成气体的反应S0,化学反应能自发进行的判据是H-TSH,因此此反应只能是高温自发,B正确。,B,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,易错警示(1)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响。(2)化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势,并不能说明在该条件下反应一定能实际发生,还要考虑化学反应的快慢问题。,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练5.已知:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9kJmol-1。下列说法中正确的是()A.该反应中熵变小于0,焓变大于0B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D.判断反应能否自发进行需要根据H与S综合考虑,D,解析:该反应正向有气体生成,S0,A项错误;吸热的熵增反应可能自发进行,B项错误;熵增加的反应不一定都能自发进行,C项错误;判断一个化学反应能否自发进行应根据H与S综合分析,D项正确。,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,6.目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如表所示:,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,请回答下列问题:(1)反应是(填“吸热”或“放热”)反应。(2)根据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=(用K1、K2表示);根据反应判断S(填“”“=”或“”“=”或“0B.纯碳与氧气反应生成CO(g),S0C.H2O(g)变成液态水,S0D.CaCO3(s)在煅烧时分解为CaO(s)和CO2(g),S0,C,2,1,3,4,6,5,2.向一体积为2L的恒容密闭容器里充入1molN2和4molH2,在一定温度下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0。下列说法正确的是()A.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变则该反应达到平衡状态B.该反应在任何条件下都能自发进行C.再加入一定量氨基甲酸铵,可增大反应速率D.保持温度不变,压缩体积,达到新的平衡时,NH3的体积分数不变,答案,解析,4,3,1,2,6,5,4.下列图示与对应的叙述相符的是(),4,3,1,2,6,5,答案,解析,6,5,3,1,2,4,6,5,3,1,2,4,D.对于一定条件下的某一可逆反应,用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数,其数值不同,但意义相同,都只与温度有关,答案,6,5,3,1,2,4,6,5,3,1,2,4,平衡常数只随温度变化,根据平衡浓度计算和根据平衡分压计算意义相同,对于一定条件下的可逆反应,用平衡浓度计算的平衡常数与用平衡分压计算的平衡常数,其数值不同,但意义相同,D正确。,6,5,3,1,2,4,6.(2017全国)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:,反应的H1为kJmol-1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x(填“大于”或“小于”)0.1;欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是(填标号)。A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强,6,5,3,1,2,4,6,5,3,1,2,4,(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590之前随温度升高而增大的原因可能是、;590之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是。,答案(1)+123小于AD(2)原料中过量H2会使反应平衡逆向移动,所以丁烯转化率下降(3)590前升高温度,反应平衡正向移动升高温度时,反应速率加快,单位时间产生丁烯更多更高温度导致C4H10裂解生成更多的短碳链烃,故丁烯产率快速降低,6,5,3,1,2,4,解析(1)根据盖斯定律,式-式可得式,因此H1=H2-H3=-119kJmol-1+242kJmol-1=+123kJmol-1。由图(a)可以看出,温度相同时,由0.1MPa变化到xMPa,丁烷的转化率增大,即平衡正向移动,由于反应是气体物质的量增大的反应