高考化学一轮复习 第七章 化学反应的方向、限度与速率 基础课时2 化学平衡状态及其移动课件 鲁科版.ppt

基础课时2化学平衡状态及其移动 1 了解化学反应的可逆性 2 了解化学平衡建立的过程 3 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对化学平衡的影响 认识并能用相关理论解释其一般规律 4 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 最新考纲 考点一可逆反应与化学平衡状态 1 可逆反应 知识梳理 固考基 1 定义在 条件下既可以向 反应方向进行 同时又可以向 反应方向进行的化学反应 2 特点 二同 a 相同条件下 b 正逆反应同时进行 一小 反应物与生成物同时存在 任一组分的转化率都 填 大于 或 小于 100 同一 正 逆 小于 3 表示在化学方程式中用 表示 提醒 可逆反应不等同于可逆过程 可逆过程包括物理变化和化学变化 而可逆反应属于化学变化 2 化学平衡状态 1 概念在一定条件下的可逆反应中 正反应速率与逆反应速率 反应体系中所有参加反应的物质的 保持不变的状态 2 化学平衡的建立 相等 质量或浓度 正反应 逆反应 3 平衡特点 正反应速率 逆反应速率 质量或浓度 提醒 化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立 也可以从逆反应方向建立 化学反应达到化学平衡状态的正逆反应速率相等 是指同一物质的消耗速率和生成速率相等 若用不同物质表示时 反应速率不一定相等 化学反应达平衡状态时 各组分的浓度 百分含量保持不变 但不一定相等 答案b 3 溯源题 海南高考 可逆反应a g b g c g d g 下列依据能判断该反应已达到平衡的是 压强不随时间改变 气体的密度不随时间改变 c a 不随时间改变 单位时间里生成c和d的物质的量相等探源 本考题源于教材lk必修2p44 化学平衡 及其拓展 对化学平衡状态的特征及其判断依据进行了考查 解析可逆反应达到平衡状态 正 逆反应并没有停止 所以氧气中的18o可通过正反应进入so3中 so3中的18o又可通过逆反应而进入so2中 答案d 题组精练 提考能 解析假设反应向正反应方向进行 由于y2 g 过量 则完全转化时 z g 的浓度为0 4mol l 1 假设反应向逆反应方向进行 则完全转化时 x2 g y2 g 的浓度分别为0 2mol l 1 0 4mol l 1 由题意知 该反应为可逆反应 反应物不可能完全转化为生成物 生成物也不可能完全转化为反应物 故a正确 b c均错误 又该反应前后气态物质体积不变 反应达到平衡时 不论x2 y2 z怎么变化 总物质的量不会改变 物质的总浓度也不会改变 即c x2 c y2 c z 0 6mol l 1 d错误 答案a 题组二化学平衡状态判断3 在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应 甲 2no2 g 2no g o2 g 乙 h2 g i2 g 2hi g 现有下列状态 反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比的状态 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比的状态 速率之比等于系数之比的状态 浓度之比等于系数之比的状态 百分含量之比等于系数之比的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 体系温度不再改变的状态 压强不再改变的状态 反应物的浓度不再改变的状态 反应物或生成物的百分含量不再改变的状态其中能表明 甲 达到化学平衡状态的是 能表明 乙 达到化学平衡状态的是 能表明 甲 乙 都达到化学平衡状态的是 答案 4 在两个恒温 恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应 甲 2x g y g z s 乙 a s 2b g c g d g 当下列物理量不再发生变化时 混合气体的密度 反应容器中生成物的百分含量 反应物的消耗速率与生成物的消耗率之比等于系数之比 混合气体的压强 混合气体的平均相对分子质量 混合气体的总物质的量其中能表明 甲 达到化学平衡状态的是 能表明 乙 达到化学平衡状态的是 答案 方法总结 判断化学平衡状态的两方法和两标志1 两方法 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的速率 一个是逆反应的速率 且经过换算后同一种物质的减少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 不能作为是否是平衡状态的判断依据 2 两标志 本质标志 等价标志 1 本质标志 v 正 v 逆 0 对于某一可逆反应来说 正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率 2 等价标志 全部是气体参加的非等体积反应 体系的压强 平均相对分子质量不再随时间而变化 例如 n2 g 3h2 g 2nh3 g 体系中各组分的物质的量浓度 体积分数 物质的量 或质量 分数保持不变 对同一物质而言 断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等 对于有色物质参加或生成的可逆反应 体系的颜色不再随时间而变化 例如 2no2 g n2o4 g 体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化 绝热体系的温度不变 说明反应处于平衡状态 拓展 以ma g nb g pc g q d g为例 判断下列过程是否达到平衡状态 填 平衡 不平衡 不一定 平衡 平衡 平衡 不一定 不一定 不一定 平衡 考点二化学平衡移动 1 化学平衡移动的过程 知识梳理 固考基 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 反应达到平衡状态 平衡不发生移动 3 v 正 v 逆 平衡向 方向移动 逆反应 3 外界因素对化学平衡的影响 正 逆 减小 增大 不 吸热反应 放热反应 不能 4 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 减弱这种改变 提醒 化学平衡发生移动的实质是正逆反应速率不相等 正逆反应速率发生变化 平衡不一定移动 例如使用催化剂 正逆反应速率均增加 但是同等程度地增加 正逆反应速率仍然相等 所以平衡不发生移动 不能认为平衡正向移动时反应物的浓度一定减小 生成物的浓度一定增大 v 正 增大或v 逆 减小 平衡不一定向正反应方向移动 只有v 正 v 逆 时 才使平衡向正反应方向移动 外界条件改变时 化学平衡发生移动 最终结果只能 减弱 条件的改变 但不能 消除 条件的改变 答案b 题组一外界条件对化学平衡的影响1 2016 黑龙江哈尔滨模拟 已建立平衡的某可逆反应 当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时 下列叙述正确的是 生成物的体积分数一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 加入催化剂可以达到以上目的a b c d 题组精练 提考能 解析改变条件使化学平衡正向移动 生成物的体积分数不一定增大 如改变的条件是增大某一反应物浓度 生成物的体积分数可能减小 错误 平衡正向移动 生成物的产量一定增加 v 正 v 逆 正确 平衡正向移动 反应物的转化率不一定增大 如2so2 o22so3 增加o2的量 so2转化率增大 而o2的转化率减小 错误 若缩小体积 增大压强 反应物浓度会增大 错误 加入催化剂平衡不移动 错误 综上所述 b项正确 答案b 解析a是固体 其量的变化对平衡无影响 而增大b的浓度 正反应速率增大 平衡向正反应方向移动 v 正 v 逆 升高温度 v 正 v 逆 均增大 但v 逆 增大的程度大 平衡向逆反应方向移动 此反应为反应前后气体分子数不变的反应 故增大压强 平衡不移动 但v 正 v 逆 都增大 催化剂不能使化学平衡发生移动 b的转化率不变 b 思维建模 判断化学平衡移动方向的思维模型 下列说法正确的是 a 2c1 c3b a b 92 4c 2p2 p3d 1 3 1解析甲 乙达到的平衡是等效平衡 所以a b 92 4 1 2 1 3 2 故 1 3 1 丙可以看作是2个乙分别达到化学平衡后又加压形成的 由于加压后平衡向气体体积减小的方向移动 所以2c1 c3 2p2 p3 a c d错误 答案b 命题点一选择制备物质的适宜条件 解析这是一个放热的熵减反应 只有当 h t s 0时 该反应才能自发进行 a错误 加入过量的b 可以提高a的转化率 b正确 升高温度 平衡逆向移动 反应物的转化率降低 c错误 使用催化剂只能改变反应速率 不能使平衡发生移动 不能提高反应物的转化率 d错误 答案b 解析合成氨的流程中的除杂 是为了除去能使催化剂中毒的物质 题中指出 在合成氨的过程中必须除去co 因此co是属于使催化剂中毒的物质 从吸收co的化学方程式可得 吸收co的反应是正反应为气体体积缩小的放热反应 因此为了使co尽最大可能地被吸收 应采取高压 低温的办法使平衡正向移动 要使醋酸二氨合铜 i 溶液再生 即使平衡逆向移动 故必须采取低压 高温的办法 答案 1 防止co使催化剂中毒 2 低温 高压 3 高温 低压 练后归纳 化工生产适宜条件选择的一般原则 1 从化学反应速率分析 既不能过快 又不能太慢 2 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性 又要注意二者影响的矛盾性 3 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料 提高难得高价原料的利用率 从而降低生产成本 4 从实际生产能力分析 如设备承受高温 高压能力等 5 注意催化剂的活性对温度的限制 2 co可用于合成甲醇 反应方程式为co g 2h2 g ch3oh g co在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示 该反应 h 0 填 或 实际生产条件控制在250 1 3 104kpa左右 选择此压强的理由是 解析 1 由题意可知 未提纯的tas2粉末变成纯净tas2晶体 要经过两步转化 tas2 2i2 tai4 s2 tai4 s2 tas2 2i2 即反应 先在温度t2端正向进行 后在温度t1端逆向进行 反应 的 h大于0 因此温度t1小于t2 该过程中循环使用的物质是i2 2 从图像来看 随着温度的升高 co的转化率变小 故 h 0 综合温度 压强对co转化率的影响来看 在题给压强下 co的转化率已经很大 不必再增大压强 答案 1 i2 2 在1 3 104kpa下 co的转化率已较高 再增大压强co转化率提高不大 同时生产成本增加 得不偿失 4 2016 湖南衡阳六校联考 如何降低大气中co2的含量及有效地开发利用co2是当前科学家研究的重要课题 1 科学家用h2和co2生产甲醇燃料 为探究该反应原理 进行如下实验 某温度下 在容积为2l的密闭容器中充入1molco2和3 25molh2 在一定条件下反应 测得co2 ch3oh g 和h2o g 的物质的量 n 随时间的变化关系如图所示 从反应开始到3min时 氢气的平均反应速率v h2 下列措施中一定能使co2的转化率增大的是 a 在原容