高考化学一轮优化复习：《化学平衡的移动、化学反应进行的方向》ppt精编课件.ppt

第三节化学平衡的移动化学反应进行的方向 2018高考导航考纲解读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 认识其一般规律 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 命题热点1 外界条件对化学平衡的影响以及化学平衡移动中相关量的变化分析 2 以图像题综合考查化学反应速率与化学平衡移动的关系 3 结合工农业生产 环保等社会热点问题考查化学平衡理论的应用 一 影响化学平衡的外界条件及原理1 影响化学平衡的因素若其他条件不变 改变下列条件对平衡的影响如下 正反应 逆反应 气体总体积 减小的 气体总体积 增大的 吸热 放热 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 的方向移动 减弱这种 改变 思考感悟某一可逆反应 一定条件下达到平衡状态 若化学反应速率改变了 平衡一定发生移动吗 相反 若平衡发生移动了 化学反应速率一定改变吗 提示 化学平衡移动的本质是由v 正 v 逆 改变为v 正 v 逆 此时平衡就会发生移动 因此速率改变 平衡不一定移动 如加催化剂会同等程度地改变正逆反应速率 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 改变压强会同等程度改变正逆反应速率等 这些条件的改变只能改变反应速率大小 但不能使平衡发生移动 相反 平衡移动 说明反应速率一定改变了 二 化学反应进行的方向1 自发过程 1 含义在一定条件下 不需要借助外力作用就能自动进行的过程 2 特点 体系趋向于从 状态转变为 状态 体系对外部 或 热量 在密闭条件下 体系有从 转变为 的倾向性 无序体系更加稳定 2 化学反应方向的判据 高能量 低能量 做功 放出 有序 无序 1 焓判据放热过程中体系能量 H 0 具有自发进行的倾向 但有些吸热反应也可以自发进行 故只用焓变判断反应方向不全面 2 熵判据 降低 熵 量度体系 程度的物理量 符号为 熵的大小 同种物质 三种状态下 熵值由大到小的顺序为 混乱 S S g S l S s 熵判据 体系的混乱度 S 0 反应有自发进行的倾向 但有些熵减的过程也能自发进行 故只用熵变来判断反应方向也不全面 3 焓变 熵变与反应方向 增大 在温度 压强一定的条件下 化学反应方向是反应的 和 共同影响的结果 反应方向的判据为 焓变 熵变 H T S 能够 平衡 不能 即在温度 压强一定的条件下 反应总是向 H T S 0的方向进行 直至达到平衡状态 1 实例分析 1 反应实例2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0 2 反应实例2NO2 g N2O4 g 3 反应实例I2 g H2 g 2HI g 2 惰性气体 与反应中各气体物质无关的气体 的影响 1 若容器恒温恒容 充入惰性气体虽改变了容器内气体的总压强 但却没有改变气体的浓度 故平衡不移动 转化率不变 2 若容器恒温恒压 充入惰性气体会使容器的容积增大 虽未减小容器内气体的总压强 但降低了各物质的浓度 从而使平衡向气体体积增大的方向移动 若正向移动 转化率增大 若逆向移动 转化率减小 特别提醒 1 改变容器内气体的压强 能否使平衡发生移动 取决于是否改变了气体反应物的浓度 2 不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来 当反应物总量不变时 平衡向正反应方向移动 反应物转化率提高 当增大一种反应物的浓度 使平衡向正反应方向移动时 只会使其他的反应物的转化率提高 即时应用1 2018 高考重庆卷 COCl2 g CO g Cl2 g H 0 当反应达到平衡时 下列措施 升温 恒容通入惰性气体 增加CO浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体 能提高COCl2转化率的是 A B C D 解析 选B 本题考查外界因素对化学平衡移动的影响 从不同层面考查勒夏特列原理的应用 该反应为吸热反应 升温则平衡正向移动 反应物转化率提高 正确 恒容时 通入惰性气体 反应物与生成物浓度不变 平衡不移动 错 增加CO浓度 平衡逆向移动 反应物转化率降低 错 该反应正反应为气体分子数增大的反应 减压时平衡向正反应方向移动 反应物转化率提高 正确 催化剂只能改变反应速率 不能改变平衡状态 错 恒压时 通入惰性气体 容器体积增大 反应物与生成物浓度降低 平衡向气体分子数增加的方向移动 即向正反应方向移动 反应物转化率提高 正确 1 常见类型对于反应mA g nB g pC g qD g H 0 m n p q 1 v t图像 2 c 或百分含量 t图像 3 c 或百分含量 p T 图像 4 其他图像 2 解题步骤 3 技巧 1 先拐先平在含量 转化率 时间曲线中 先出现拐点的则先达到平衡 说明该曲线反应速率快 表示温度较高 有催化剂 压强较大等 如上述常见类型 2 中的p2 T1 2 定一议二当图像中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 有时还需要作辅助线 即时应用2 2018 湖南高三十二校联考 可逆反应aA g bB g cC g dD g H 同时符合下列两图中各曲线的规律是 A a b c dT1 T2 H 0B a b c dT1 T2 H 0C a b c dT1 T2 H 0D a b c dT1 T2 H 0解析 选B 由于T2时先达到化学平衡 则T2 T1 且T2时生成物的平衡浓度小 则升高温度使平衡逆向移动 即 H 0 反应平衡 v正 v逆 后 增大压强 v正 v逆 即平衡正向移动 说明该反应正向是气体物质的量减小的方向 即a b c d 由此可得B为正确选项 1 概念在一定条件下 恒温恒容或恒温恒压 对同一可逆反应体系 起始时加入物质的物质的量不同 而达到化学平衡时 同种物质的百分含量相同 2 分类 1 恒温恒容条件下的体积可变反应 全等型 判断方法 把不同的起始状态 通过化学方程式中计量数换算成同一边物质 反应物一边或生成物一边 的物质的量 如果各反应物或生成物的物质的量相同 则是等效平衡 例如 一定条件下的可逆反应 2SO2 O2 2SO3 2mol1mol0 002mol 0 5mol0 25mol1 5mol amolbmolcmol 2 恒温恒压条件下的体积可变反应 相似型 判断方法 把不同的起始状态 通过化学方程式中计量数换算成同一边物质 反应物一边或生成物一边 的物质的量 如果各反应物或生成物的物质的量之比相同 则是等效平衡 例如 2SO2 O22SO3 2mol3mol0mol 1mol3 5mol2mol amolbmolcmol 把不同的起始状态 通过化学方程式中计量数换算成同一边物质 反应物一边或生成物一边 的物质的量 如果各反应物或生成物的物质的量之比相同 则是等效平衡 例如 H2 g I2 g 2HI g 1mol1mol0mol 2mol2mol1mol amolbmolcmol 即时应用 达到平衡时CO的体积分数大于x的是 A 0 5molCO 2molH2O g 1molCO2 1molH2B 1molCO 1molH2O g 1molCO2 1molH2 C 0 5molCO 1 5molH2O g 0 4molCO2 0 4molH2D 0 5molCO 1 5molH2O g 0 5molCO2 0 5molH2解析 选B A项 相当于向容器中充入1 5molCO和3molH2O g 与原始比例1 2相同 构成等效平衡 CO体积分数不变 B项 相当于向容器中充入1molCO和2molH2O g 再充入1molCO 故前一步旨在建立等效平衡 再充入1molCO 虽使平衡正向移动 但移动是由CO的浓度增加引起的 CO的体积分数增大 C项 相当于向容器中充入0 9molCO和1 8molH2O g 两者比值1 2 再充入0 1molH2O g 故加入H2O g 而使平衡向正向移动 CO体积分数减小 D项 相当于向容器中充入1molCO和2molH2O g 与原平衡等效 CO体积分数不变 视角1教材高频考点 化学平衡的移动方向和转化率的变化是高考中的常考知识点 2018 高考安徽卷 低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物 发生的化学反应为 B 平衡时 其他条件不变 增加NH3的浓度 废气中氮氧化物的转化率减小C 单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1 2时 反应达到平衡D 其他条件不变 使用高效催化剂 废气中氮氧化物的转化率增大 解析 本题考查了化学平衡常数 外界因素对转化率的影响及化学平衡状态的判断 A项 因该反应为放热反应 故升高温度 平衡常数减小 A错 B项 增大一种反应物浓度 另外反应物的转化率必增大 B错 使用催化剂 化学平衡不移动 转化率不变 D错 答案 C 化学平衡的图像问题可以考查学生分析和解决问题的能力 是高考的热点内容 2018 高考重庆卷 一定条件下 下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是 视角2追踪命题热点 A CO2 g 2NH3 g CO NH2 2 s H2O g H 0B CO2 g H2 g CO g H2O g H 0C CH3CH2OH g CH2 CH2 g H2O g H 0 D 2C6H5CH2CH3 g O2 g 2C6H5CH CH2 g 2H2O g H 0 解析 本题考查化学平衡知识 通过分析图像确定可能对应的反应 观察图像可知 达到平衡用的时间短反应速率快 T2 T1 p1 p2 说明平衡逆向移动 反应放热 H 0 增大压强水蒸气的百分含量增大 说明平衡正向移动 正反应气体分子数减少 综合分析A选项中反应符合要求 答案 A 视角3易错易误剖析 将容器中的混合气体通入过量NaOH溶液 气体体积减少了21 28L 再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2 气体的体积又减少了5 6L 以上气体体积均为标准状况下的体积 计算结果保留一位小数 请回答下列问题 1 判断该反应达到平衡状态的标志是 填字母 a SO2和SO3浓度相等b SO2百分含量保持不变c 容器中气体的压强不变 d SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e 容器中混合气体的密度保持不变 2 欲提高SO2的转化率 下列措施可行的是 填字母 a 向装置中再充入N2b 向装置中再充入O2 c 改变反应的催化剂d 升高温度 3 求该反应达到平衡时SO2的转化率 用百分数表示 常见错误 错因分析 1 对平衡的本质认识不清 容易造成多选d e 认为SO3的生成速率与SO2的消耗速率分别代表正逆两个方向 是错选d的原因 事实上SO3的生成速率与SO2的消耗速率都代表正反应方向 错误认为密度不变 所以各物质浓度不变是错选e的原因 由于本题容器体积不变 反应前后反应物 和生成物均为气体 所以质量不变 不管平衡与否 密度总是不变 2 错误认为催化剂可以提高反应速率从而提高转化率是错选c的原因 事实上 催化剂只能同等程度的改变正反应和逆反应的反应速率 不能改变平衡状态 也不能改变反应物的转化率 答案 1 bc 2 b 3 94 7 化学平衡中的实验探究 化学是一门以实验为基础的科学 一切理论均来源于实验 所以在基本理论中融合探究实验的考查 是今后高考命题的趋势 做这种类型的题时 一定要按题设要求及信息结合基本理论进行解题 典例探究 一 实验用品100mL注射器2支 NO2与N2O4的混合气体一瓶 U形管一支 四氯化碳碘溶液一小瓶 说明 空气 NO2 N2O4均不溶于CCl4 二 实验装置将注射器的两个拉栓固定在一起 构成连动装置 如图所示 三 实验步骤1 连接好装置 并按要求充入液体及气体 2 向内推动连杆 使空气和NO2 N2O4的混合气体受到相同的压强 观察U形管内a b支管内的压强变化 3 向外拉动连杆 使空气和NO2 N2O4混合气体减小相同的压强 再观察U形管内压力变化 根据上述操作回答下列问题 1 步骤2中观察到的现象为 a管内液面 原因 a管内的压力 于b管内的