2019届高三化学一轮创新设计：化学平衡移动ppt课件75页.ppt

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作用 第三讲化学平衡移动 1 外界条件对化学平衡的影响规律 2 利用化学平衡移动原理解释生产 生活中的实际问题 3 化学平衡图像的分析与应用 一 化学平衡移动1 概念可逆反应达到平衡状态以后 若反应条件 如 等 发生了变化 平衡混合物中各组分的浓度也会随之 从而在一段时间后达到 这种由向的变化过程 叫做化学平衡的移动 温度 压强 浓度 改变 新的平衡 状态 原平衡状态 新平衡状态 2 平衡移动方向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 平衡不移动 3 v正v逆 平衡向逆反应方向移动 某一可逆反应 一定条件下达到了平衡 若化学反应速率改变 平衡一定发生移动吗 若平衡发生移动 化学反应速率一定改变吗 提示 1 不一定 如反应前后气体分子数不变的反应 增大压强或使用催化剂 正逆反应速率同等程度发生变化 但平衡不移动 一定 化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变 使v正 v逆才发生移动的 二 外界条件对化学平衡的影响1 温度的影响 假设正反应为吸热反应 1 T升高 K QcK 化学平衡向方向移动 2 T降低 K QcK 化学平衡向方向移动 增大 吸热反应 减小 放热反应 2 浓度的影响 1 反应物浓度增大或生成物浓度减小时 QcK平衡 移动 正向 逆向 3 压强的影响 1 2 V 0的反应 改变压强 平衡 不移动 4 催化剂的影响使用催化剂 v正和v逆同等程度增大 化学平衡不发生移动 但能改变达到平衡的 5 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 时间 减弱这种 改变 升高温度 化学平衡会向着吸热反应的方向移动 此时放热反应方向的反应速率会减小吗 提示不会 因为升高温度v吸和v放均增大 但二者增大的程度不同 v吸增大的程度大于v放增大的程度 故v吸和v放不再相等 v吸 v放 原平衡被破坏 平衡向吸热反应的方向移动 直至建立新的平衡 降温则相反 一个实质化学平衡移动的实质是外界条件影响了化学反应速率 使得v正 v逆 平衡将发生移动 两个注意应用勒夏特列原理分析问题时应注意 不要把v正增大与化学平衡向正反应方向移动等同 只有v正 v逆时 才使化学平衡向正反应方向移动 不要把化学平衡向正反应方向移动与反应物转化率的提高等同 当反应物总量不变时 化学平衡向正反应方向移动 反应物的转化率提高 当增大一种反应物的浓度 使化学平衡向正反应方向移动时 会使另一种反应物的转化率提高 而本身的转化率降低 我的警示 问题征解改变物质的浓度 化学平衡是否一定移动 必考点57化学平衡移动方向的判断浓度 压强影响化学平衡的几种特殊情况 1 当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时 由于其 浓度 是恒定的 不随其量的增减而变化 故改变这些固体或液体的量 对平衡基本无影响 2 由于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响 因此 当反应混合物中不存在气态物质时 压强的变化对平衡无影响 解析根据降温后平衡 到平衡 反应 的物质的量减少 说明降低温度使反应 的平衡向着气体体积减少的方向移动了 则反应 的正反应是放热反应 由于隔板右边的总物质量始终为2mol 故压强之比与气体体积成反比 达到平衡 时的压强与开始时的压强之比为2 2 2 10 11 由于反应 是一个气体体积不变的反应 因此反应 的体系中气体的物质的量始终是2mol 答案C 化学平衡移动方向判断的思维模型 下列说法正确的是 A m nB Q 0C 温度不变 压强增大 Y的质量分数减少D 体积不变 温度升高 平衡向逆反应方向移动 解析温度不变时 假设100 条件下 体积是1L时 Y的物质的量为1mol 体积为2L时 Y的物质的量为0 75mol L 1 2L 1 5mol 体积为4L时 Y的物质的量为0 53mol L 1 4L 2 12mol 说明体积越小 压强越大 Y的物质的量越小 Y的质量分数越小 平衡向生成X的方向进行 m0 B D项错误 答案C 必考点58化学平衡及其移动图像中的数形思想化学平衡图像题的解题步骤 典例2 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 解析本题考查化学平衡知识 通过分析图像确定可能符合的反应 观察图像可知 达到平衡用的时间短反应速率快 T2 T1 p1 p2 升高温度水蒸气的百分含量降低 说明平衡逆向移动 正反应放热 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 1 紧扣特征 弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热 体积增大 减小还是不变 有无固体 纯液体物质参与反应等 2 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 3 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 4 三步分析法 一看反应速率是增大还是减小 二看v正 v逆的相对大小 三看化学平衡移动的方向 化学平衡图像题的解题技巧 A 图 研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响B 图 研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响C 图 研究的是催化剂对化学平衡的影响 且甲的催化效率比乙高D 图 研究的是温度对化学平衡的影响 且乙的温度较高解析这是一道把图像 反应速率的影响因素等结合在一起的逆向考查综合题 图 中t0时刻的v 正 v 逆 都高于原平衡化学反应速率且v 正 v 逆 应是增大体系的压强所致 A项错 图 中图像显示v 正 v 逆 都高于原平衡体系 而体系中通入氦气只能增大体系的总压 并未改变各组分的分压 故不影响v 正 v 逆 B项错 催化剂只能改变化学反应速率 对化学平衡无影响 因而加入催化剂后 甲 乙能达到同一平衡状态 C项错 图 中乙比甲到达平衡所需时间短 其他条件不变时 T 乙 T 甲 且此反应是 H 0 温度由T 乙 T 甲 降低 SO2 升高 符合曲线变化 D项正确 答案D 有关化学平衡 化学反应速率的图表题一直是高考关注的热点 在审题时 一般采用 看特点 识图像 想原理 巧整合 四步法 第一步 看特点 即分析可逆反应化学方程式 观察物质的状态 气态物质分子数的变化 正反应是气体分子数增大的反应 还是气体分子数减小的反应 反应热 正反应是放热反应 还是吸热反应 等 第二步 识图像 即识别图像类型 横坐标和纵坐标的含义 线和点 平台 折线 拐点等 的关系 利用规律 先拐先平 数值大 判断 即曲线先出现拐点 先达到平衡 其温度 压强越大 第三步 想原理 联想化学反应速率 化学平衡移动原理 特别是影响因素及使用前提条件等 第四步 巧整合 图表与原理整合 逐项分析图表 重点看图表是否符合可逆反应的特点 化学反应速率和化学平衡原理 规范解答 A 错因分析 本题易错选B或C 错因是化学平衡移动原理与图像不对应 或看不懂图像 Hold住考向 名师揭秘高考围绕勒夏特列原理的理解 通过实验 判断 图像 计算等形成对化学平衡移动进行综合考查 是化学反应速率和化学 平衡 状态的综合应用体现 平时加强针对性强化训练 注重规律和方法技能的总结 提高解题能力 解析该可逆反应是一个气体体积在反应前后不发生改变的反应 增加压强 平衡不移动 CO的转化率不变 A项错误 该可逆反应的正反应是放热反应 降温可使平衡正向移动 CO的转化率提高 B项正确 增大CO的浓度 H2O g 的转化率提高 CO的转化率降低 C项错误 催化剂不影响化学平衡 对反应物的转化率不产生影响 D项错误 答案B 答案A 解析A项 因为反应前后气体分子数不相等 故反应过程中密闭容器中压强会发生变化 B项 硫单质为液体 其量的多少对反应速率没有影响 C项 正反应为放热反应 升高温度 平衡逆向移动 D项 平衡常数只与温度有关 与催化剂无关 答案D 解析根据等效平衡原理 甲容器与丙容器中平衡属于等效平衡 平衡时有p甲 p丙 乙容器与甲容器相比 若两个容器中SO2转化率相同 则p甲 2p乙 但因甲容器中的压强比乙容器中的压强大 故甲容器中的SO2转化率比乙容器中的大 p甲 2p乙 A错 同理分析知B对 选项C 甲 乙两容器中 SO2 O2起始的物质的量之比与反应中消耗的物质的量之比均为2 1 故平衡时两容器中c SO2 与c O2 之比相同 C错 选项D 由等效平衡原理知 Q甲 Q丙 H Q甲与Q丙不一定相等 D错 答案B 答案A 2 2012 课标 27 光气 COCl2 在塑料 制革 制药等工业中有许多用途 工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成 1 实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 2 工业上利用天然气 主要成分为CH4 与CO2进行高温重整制备CO 已知CH4 H2和CO的燃烧热 H 分别为 890 3kJ mol 1 285 8kJ mol 1和 283 0kJ mol 1 则生成1m3 标准状况 CO所需热量为 3 实验室中可用氯仿 CHCl3 与双氧水直接反应制备光气 其反应的化学方程式为 4 COCl2的分解反应为COCl2 g Cl2 g CO g H 108kJ mol 1 反应体系达到平衡后 各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示 第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出 计算反应在第8min时的平衡常数K 比较第2min反应温度T 2 与第8min反应温度T 8 的高低 T 2 T 8 填 或 若12min时反应于温度T 8 下重新达到平衡 则此时c COCl2 mol L 1 比较产物CO在2 3min 5 6min和12 13min时平均反应速率 平均反应速率分别以v 2 3 v 5 6 v 12 13 表示 的大小 比较反应物COCl2在5 6min和15 16min时平均反应速率的大小 v 5 6 v 15 16 填 或 原因是 根据平均反应速率的定义 因CO在2 3min 12 13min时的浓度变化量 c 0 故v 2 3 v 12 13 0 5 6min时CO浓度增加 故v 5 6 v 2 3 v 12 13 观察图中5 6min时与15 16min时曲线可知15 16min时COCl2浓度低 反应速率小 即v 5 6 v 15 16 常见考点 1 化学反应速率和影响化学反应速率的因素 尤其是化学反应速率的计算和影响化学反应速率的外界因素一直是高考命题的重点 在近几年高考中几乎所有省份都有不同程度的考查 逐年 升温 有关化学反应速率的考查在高考中要关注以下几个方面命题 根据化学反应方程式 计算各物质的平均反应速率 或已知反应速率计算反应时间 判断浓度的变化 根据外界条件对反应速率大小的影响 判断因外界条件改变而引起的反应速率变化 或比较同一反应在不同条件下反应速率的大小 根据各物质的浓度与时间的关系图 写出反应的化学方程式 有关影响化学反应速率因素的探究实验 2 化学平衡一直是高考的重点和热点 在高考中备受出题者的青睐 这类题目相对于其他考点的题目难度较大 具有良好的区分度 选拔功能较强 有关化学平衡的考查在高考中要关注以下几个方面的命题 判断化学反应是否处于平衡状态 判断外界条件变化对化学反应速率 化学平衡的影响情况往往结合图像进行考查 考查学生读图识表 得出结论的能力 运用转化率等概念来考查化学平衡移动情况 用 等效问题 来考查有关化学平衡的计算能力 化学平衡常数是高考新增热点 命题角度有二 一是表达式及计算 二是影响因素 常考题型 选择题填空题 解析A项 催化剂能同等程度地改变v 正 和v 逆 B项 加压时 v 正 和v 逆 均增大 但v 正 增大的程度大于v 逆 C项 降温时 v 正 和v 逆 均减小 但吸热反应速率减小倍数大于放热反应速率减小的倍数 D项 通入Ar时 若保持恒温 恒容 v 正 和v 逆 不变 答案D 1 1 4MPa 2 2 1MPa平衡时M的体积分数与反应条件的关系图 A 同温同压同z时 加入催化剂 平衡时Q的体积分数增加B 同压同z时 升高温度 平衡时Q的体积分数增加C 同温同z时 增加压强 平衡时Q的体积分数增加D 同温同压时 增加z 平衡时Q的体积分数增加 解析由图像可知M的体积分数随着温度升高而减小 因此正反应是吸热反应 催化剂只能改变反应达到平衡时所需的时间 而对化学平衡移动无影响 升高温度平衡正向移动 因此Q的体积分数增加 比较两图可知同温同z时增加压强 化学平衡逆向移动 Q的体积分数减小 同温同压时增加z 平衡时Q的体积分数不一定增加 因为N的物质的量增加不定 因此A C D选项错误 只有B正确 答案B 活用化学平衡移动原理外界条件对化学平衡的影响可概括为 勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的一个条件 如浓度 压强或温度等 化学平衡就向着减弱这种改变的方向移动 对原理中 减弱这种改变 的正确理解是升高温度时 化学平衡向吸热反应的方向移动 增加反应物 化学平衡向反应物减少的方向移动 增大压强时 化学平衡向气体体积缩小的方向移动 移动的结果只是减弱了外界条件的变化 而不能完全抵消外界条件的变化 达到新化学平衡时 此物理量更靠近改变的方向 如增大反应物A的浓度 化学平衡右移 但达到新化学平衡时 A的浓度比原化学平衡时大 同理 若改变的条件是温度或压强等 其变化也相似 平衡移动原理不