高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率 化学平衡 第2课时 化学平衡状态 化学平衡的移动课件 新人教版

第七章化学反应速率化学平衡 必考内容 第二课时化学平衡状态化学平衡的移动 考纲解读 1 化学平衡研究的对象 可逆反应 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 例如 考点一可逆反应化学平衡状态 同一 正 逆 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 3 表示在方程式中用 表示 小于 1 反应刚开始时 反应物的浓度 正反应速率 生成物的浓度为 逆反应速率为 2 反应进行中 反应物的浓度 正反应速率 生成物的浓度 逆反应速率 3 肯定最终有一时刻 正反应速率与逆反应速率 此时 反应物的浓度 生成物的浓度也 最大 最大 0 0 逐渐减小 逐渐减小 逐渐增大 逐渐增大 相等 不再改变 不再改变 正反应速率和逆反应速率随时间的变化关系如图所示 3 化学平衡状态的定义在一定条件下的 里 相等 反应混合物中 保持不变的状态 可逆反应 正反应速率和逆反应速率 各组分的浓度 4 化学平衡状态特征 2 化学反应进行的限度只与化学反应本身有关 与外界条件无关 3 当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态即反应就停止了 4 在一定条件下 向密闭容器中充入1moIN2和3molH2充分反应 达到平衡时N2 H2 NH3三者共存 5 二次电池的充 放电为可逆反应 6 一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 7 化学反应的限度可以通过改变反应条件来改变 1 单向反应速率之比不管是否达到平衡状态 都等于化学计量数之比 不能作为平衡状态的判断依据 2 平衡时各物质的浓度与起始加入的反应物的比例关系及反应的转化率有关 平衡时反应混合物中各物质的浓度之比一般不等于计量数之比 当反应物的物质的量按计量数之比加入时 不管是否达到平衡 反应物的浓度之比一定等于计量数比 B 解析 单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2 表示正反应速率和逆反应速率相等 说明反应达到平衡状态 单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO 都是正反应速率 不能判断反应是否达到平衡状态 恒容的密闭容器中的气体质量不变 混合气体的密度始终不变 不能判断反应是否达到平衡状态 由此可知B正确 B 方法技巧 解析 化学平衡是动态平衡 18O2的加入一定会与SO2结合生成含18O的SO3 同时含18O的SO3又会分解得到SO2和O2 使SO2中也含有18O 因此18O存在于SO2 O2 SO3这三种物质中 D C C D 总结提升 1 概念可逆反应达到平衡状态以后 若反应条件 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 考点二化学平衡的移动及转化率的变化 浓度 温度 压强 改变 新的平衡状态 旧平衡 新平衡 3 化学平衡移动方向与化学反应速率的关系 1 v正 v逆 平衡向 方向移动 2 v正 v逆 反应达到平衡状态 发生平衡移动 3 v正 v逆 平衡向 方向移动 正反应 不 逆反应 4 影响化学平衡的因素 1 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 体积减小 体积增大 不 吸热反应 放热反应 不 2 勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件 浓度 压强 温度等 之一 平衡将向着 的方向移动 减弱这种改变 1 增大任何一种反应物的量 化学平衡一定正向移动 2 改变化学反应速率 化学平衡一定会发生移动 3 对一个可逆反应而言 改变温度 化学平衡一定会发生移动 4 其他条件不变 增大体系的压强 对一个有气体参与的可逆反应而言 平衡一定会发生移动 5 不论恒温恒容 还是恒温恒压容器 加入稀有气体 平衡皆发生移动 6 起始加入原料的物质的量相等 则各种原料的转化率一定相等 7 通过改变一个条件使某反应向正反应方向移动 转化率一定增大 B 解析 降低温度 反应速率减慢且平衡左移 NO转化率降低 A错误 由平衡移动原理知 增大压强平衡右移 反应速率加快 NO转化率增大 加催化剂反应速率也加快 B正确 升高温度平衡右移 但是充入N2使平衡左移 无法确定平衡最终向哪个方向移动 C错误 及时将CO2和N2从反应体系中移走 平衡右移 NO的转化率增大 但是反应的速率会减小 D错误 B 解析 该反应为气体体积增大的吸热反应 所以升温和减压均可以促使反应正向移动 提高COCl2的转化率 恒压通入惰性气体 相当于减压 故 符合题意 恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响 增加CO的浓度 将导致平衡逆向移动 C C 解析 A项 颜色加深平衡向左移动 所以正反应为放热反应 B项 首先假设平衡不移动 加压颜色加深 但平衡向右移动 使混合气体颜色在加深后的基础上变浅 但一定比原平衡的颜色深 C项 首先假设平衡不移动 若体积减小一半 压强为原来的两倍 但平衡向右移动 使压强在原平衡两倍的基础上减小 D项 体积不变 反应物及生成物浓度不变 所以正逆反应速率均不变 平衡不移动 颜色无变化 A 解析 恒温下 容器容积扩大1倍时 假定平衡不移动 则B的浓度将变为原来的一半 即由0 6mol L 1变为0 3mol L 1 而B气体的实际浓度为0 4mol L 1 说明平衡向生成B的方向移动了 即减压平衡逆向移动 故a b c d B C两项错误 A项正确 重新达平衡时尽管A B物质的量均增大了 但因体积扩大 实际上容器内A B C D各物质浓度均减小了 D项错误 C 正移 减小 逆移 减小 逆移 减小 正移 增大 正移 增大 正移 增大 正移 增大 不移动 不变 总结提升 1 速率 时间图象此类图象定性揭示了v正 v逆随时间 含条件改变对速率的影响 变化的规律 从两点思考 c T p 催化剂对正 逆速率的影响 c T p 催化剂对平衡的影响 平衡正移 则v 正 v 逆 反之 v 正 v 逆 考点三有关化学反应速率和化学平衡的图象 2 速率 压强 或温度 图象曲线的意义是外界条件 如温度 压强等 对正 逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度 图中交点是平衡状态 温度增大后逆反应速率增大得快 平衡向逆向移动 压强增大后正反应速率增大得快 平衡向正向移动 3 含量 或转化率 时间 温度 或压强 图象常见图象形式有如下几种 其中C 指生成物的百分含量 B 指反应物的百分含量 其他条件不变 改变任一条件 如 使用催化剂或升高温度或增大压强时 都能加快反应速率 缩短达到平衡所需的时间 解答这类图象题时采用 先拐先平 数值大 原则 即该类图象的折点表示反应达到平衡的时间 越先出现折点 达到平衡所用的时间越短 说明反应速率越快 进一步可以确定T的高低或压强的大小 根据平衡线的高低可判断出平衡移动的方向 确定出可逆反应的特点 H和 Vg 解答这类图象题时应遵循的原则 定一议二 原则 1 可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率变化来判断平衡移动的方向 从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系 如甲中任取一条温度曲线研究 压强增大 A增大 平衡正移 正反应为气体体积 的反应 乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线 也能得出结论 2 可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向 从而确定反应的热效应 如利用上述分析方法 在甲中作垂直线 乙中任取一曲线 即能分析出正反应为放热反应 减小 B C C 解析 升高温度 正 逆反应速率均增大 A项错误 气体的总质量不变 容器体积不变 恒容 则升高温度 气体的密度不变 B项错误 平衡常数K仅受外界因素温度的影响 故增大压强 K不变 C项错误 增大压强 平衡向左移动 N2O4的转化率降低 D项正确 D 题组二 恒温 恒压 线图象及特殊图象3 2016 最新调研 某化学科研小组研究在其他条件不变时 改变某一条件对化学平衡的影响 得到如图变化规律 图中p表示压强 T表示温度 n表示物质的量 解析 反应 中温度降低 A的平衡转化率升高 说明平衡向正反应方向移动 故正反应是放热反应 Hp1 A错 反应 中T1先达到平衡 说明T1 T2 温度降低 n C 增大 说明平衡向正反应方向移动 故正反应是放热反应 HT1 则温度升高 A的平衡转化率增大 说明平衡向正反应方向移动 故正反应是吸热反应 H 0 D错 C 有关化学反应速率和化学平衡图象题的分析方法 1 认清坐标系弄清纵 横坐标所代表的意义 并与勒夏特列原理结合进行分析 2 紧扣可逆反应的特征弄清正反应是吸热还是放热 体积增大 减小还是不变 有无固体 纯液体参与或生成等 总结提升 3 看清变化看清反应速率的变化及变化量的大小 在条件与变化之间搭桥 看清起点 拐点 终点 看清曲线的变化趋势 4 先拐先平例如 在转化率一时间图象上 先出现拐点的曲线先达到平衡 此时逆向推理可得该变化是由温度高还是压强大引起的 5 定一议二当图象中有三个量时 先固定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 1 含义在一定条件下 等温等容或等温等压 对同一可逆反应体系 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 考点四等效平衡 起始 相同 2 原理同一可逆反应 当外界条件一定时 反应无论从正反应开始 还是从逆反应开始 最后都能达到平衡状态 其中平衡混合物中各物质的含量 由于化学平衡状态与 有关 而与建立平衡的 无关 因而 同一可逆反应 从不同的状态开始 只要达到平衡时条件 温度 浓度 压强等 完全相同 则可形成等效平衡 相同 条件 途径 1 上述反应达到平衡时 互为等效平衡的是哪几组 达到平衡后 哪些量相同 2 达到平衡后 放出的热量为Q2kJ 吸收的热量为Q3kJ 则Q1 Q2 Q3的定量关系为 互为等效平衡 表现在达到平衡后物质的量 质量 体积 物质的量浓度 组分百分含量 物质的量分数 质量分数 体积分数 相同 Q2 Q3 Q1 上述反应达到平衡时 互为等效平衡的是哪几组 达到平衡后 哪些量相同 答案 互为等效平衡 表现在达到平衡后组分百分含量 物质的量分数 质量分数 体积分数 相同 上述反应达到平衡后 互为等效平衡的是哪几组 达到平衡后 哪些量相同 答案 互为等效平衡 表现在达到平衡后物质的量浓度 组分百分含量 物质的量分数 质量分数 体积分数 相同 C B 解析 因为是在2L密闭容器中反应 且反应前后气体体积发生变化 因此将C和D都转变为A和B 其物质的量与题干相等 为等效平衡 C的浓度仍为wmol L A项中A和B的物质的量是题干中的2倍 故达到平衡时 C的浓度不是wmol L B项中将C和D都转变为A和B 得出反应物是3molA和1molB 正确 C项中将C和D都转变为A和B 得出反应物是6molA和2molB 不正确 D项中2molC与2molD转化为3molA和1molB时还剩余1molD 故不正确 1 等温 等容条件下 对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应 改变起始时加入物质的物质的量 若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质 一边倒 其物质的量对应相同 则它们互为等效平衡 2 等温 等容条件下 对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应 改变起始时加入物质的物质的量 若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质 一边倒 其物质的量对应成比例 则它们互为等效平衡 3 等温 等压条件下 对于任何有气相物质参加的可逆反应 改变起始时加入物质的物质的量 若按可逆反应化学计量数之比换算成同一半边物质 一边倒 其物质的量对应成比例 则它们互为等效平衡 方法技巧 D 1 达到平衡时 a中A的浓度为Mmol L 1 C的浓度为Nmol L 1 b中A的浓度为mmol L 1 C的浓度为nmol L 1 则M m N n 填 或 无法比较 2 保持温度不变 按下列配比将各物质分别充入a b两容器 达到平衡后a中C的浓度为Nmol L 1的是 b中C的浓度为nmol L 1的是 A 6molA 2molBB 3molA 2molBC 2molC 1molB 1molDD 1 5molA 0 5molB 1molC 0 5molD D AD 3 若将2molC和2molD充入a中 保持温度不变 平衡时A的浓度为Wmol L 1 C的浓度为Ymol L 1 则W和M Y和N之间的关系为W M Y N 4 保持温度不变 若将4molC和2molD充入a中 平衡时A的浓度为Rmol L 1 则 A R 2MB R2M C 解析 1 b中的平衡结果相当于a中的平衡结果再压缩体积获得 由勒夏特列原理 压缩体积后 不管平衡如何移动 体系中所有气体的物质的量浓度均增大 故 1 中两空均填小于 2 考查的是等效平衡原理 按归零法计算后 只有D选项相当于初始条件为3molA lmolB 对于恒温恒容的a容器 只