高考化学复习 化学平衡知识点 ppt.ppt

化学平衡知识点复习 07年全国统一考试大纲对该部分的要求 一 了解化学反应的可逆性 二 了解化学平衡建立的过程以及化学平衡状态的定义 特点和标志的判断 四 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 三 理解化学平衡常数的含义 能够利用化学平衡常数进行简单的计算 五 掌握与化学平衡有关的图象 一 了解化学反应的可逆性 例题1 请设计实验证明氨水中存在下列平衡nh3 h2onh3 h2onh4 oh 思路 只需证明氨水中存在nh3和oh 二 1 了解化学平衡建立的方式 建立化学平衡的方式 1 正向建立 2 反向建立 3 从中间建立 2005广东 23 在密闭容器中 由一定起始浓度的氙 xe 和f2反应 可得到3种氟化物 各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系如下图所示 已知气体的分压之比等于物质的量之比 1 420k时 发生反应的化学方程式为 2 600 800k时 会发生反应 xef6 g xef4 g f2 g 其反应热 h0 填 或 理由是 3 900k时 容器中存在的组分有 xef6 xef4 xef2 xe f2 由图中可知升高温度xef6减少 xef4增多 说明平衡向右移动 所以正反应吸热 2 化学平衡状态的定义 在一定条件下可逆反应里 当正反应速率与逆反应速率相等时 反应混合物中各成分的含量保持不变的状态 3 化学平衡状态特点 动态平衡 正 逆 0 各组分含量 体积 浓度 质量分数 体积分数 转化率 一定 外界条件改变 化学平衡可能发生移动 本质 外显现象 4 化学平衡标志的判断 12 体系颜色不再变化 原体系有颜色 其它 11 密度一定 恒压下 密度 10 m一定 平均分子量 9 总压力一定 恒容下 压强 8 单位时间内生成了nmolb同时消耗了qmold 7 单位时间内消耗了nmolb同时消耗了pmolc 6 单位时间内消耗了mmola同时生成mmola 5 a b c d m n p q 速率相等 4 总体积或总物质的量一定 3 各气体的体积或体积分数一定 2 各物质的质量或各物质的质量分数一定 1 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 含量不变 哪几项不能或不一定能说明达到了化学平衡状态 并分析其原因 题设情景 因素 4 5 8 9 10 11 例2 在一定温度的恒容容器中 反应2no2 g n2o4 g 达平衡的标志是 a 混合气颜色不随时间的变化而变化 b 数值上 no2生成 2 n2o4消耗 c 单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数 d 压强不随时间的变化而变化 e 混合气的平均分子量不变 ade 化学平衡标志的判断小结 1 化学平衡是双向的所以用以比较的速率也必须是不同方向的速率 2 只有那些随着平衡移动而发生变化的外显现象才可作为衡量可逆反应是否达到化学平衡的标志 在一定温度下 当一个可逆反应达到平衡状态时 生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数 这个常数称是该反应的化学平衡常数 简称平衡常数 用符号k表示 对于反应 ma g nb g pc g qd g cp c cq d cm a cn b 平衡常数的数学表达式k 2 数学表达式 三 化学平衡常数的概念及其计算 1 定义 k只与温度有关 1 从k随温度的变化趋势可推断正反应是吸热反应还是放热反应 3 平衡常数k的意义及应用 意义 应用 k的大小可表示正反应进行的程度及反应物转化率的大小 一般来说 当反应的平衡常数k 105时 就可认为正反应进行得较完全 当k 10 5时则可认为这个反应的正反应很难进行 逆反应较完全 2 可用产物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比qc与k的相对大小来判断某时刻反应是否达到平衡 及平衡移动的方向 未达平衡 逆向移动 达平衡 平衡不移动 未达平衡 正向移动 该时刻反应是否达到平衡 及平衡的移动方向 4 高考中对化学平衡常数的考察 例3 06上海 25 1 化学平衡常数k表示可逆反应的进行程度 k值越大 表示 k值大小与温度的关系是 温度升高 k值 填一定增大 一定减小 或可能增大也可能减小 例4 02上海 24 在一定体积的密闭容器中 进行如下化学反应 co2 g h2 g co g h2o g 其化学平衡常数k和温度t的关系如下表 回答下列问题 1 该反应的化学平衡常数表达式为k 反应进行的越完全 可能增大也可能减小 c co c h2o c co2 c h2 2 该反应为反应 选填吸热 放热 3 能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 多选扣分 a 容器中压强不变 b 混合气体中c co 不变 c 正 h2 逆 h2o d c co2 c co 4 某温度下 平衡浓度符合下式 c co2 c h2 c co c h2o 试判断此时的温度为 吸热 bc 830 四 理解外界条件对化学平衡的影响 认识其一般规律 推断方法 看是否能引起 正 与 逆 的变化 运用勒夏特列原理 下面我们就以压强改变对化学平衡的影响为例 讨论外界因素对化学平衡的影响 运用化学平衡常数的相关知识 破解方法1 从化学平衡常数的角度 破解思路 显然此时qc k 故平衡向逆反应方向移动 增大体系的压强 通过体积缩小的方式 反应物 生成物浓度均增大 正与 逆均增大 但 逆增加的多故平衡向逆反应方向移动 破解方法2 从影响v正与v逆的角度 规律与方法 对于可逆反应 c s h2o g co g h2 g 答题规范 思维误区 破解方法 压强 浓度 速率 平衡移动 压强改变一定能引起平衡的移动 若压强变化未引起反应物和生成物浓度的变化 那么v正与v逆就不变 自然平衡就不会发生移动 1 反应前后气体体积不变的可逆反应2 无气体参加可逆反应3 恒容下向平衡体系中充入惰性气体 例5 反应nh4hs s nh3 g h2s g 在某一温度下达到平衡 下列各种情况中 能使平衡发生移动的是 a 减少部分nh4hs固体b 压强 温度不变充入少量arc 容积 温度一定 充入hed 温度 容积一定充入so2 bd 从影响v正与v逆的角度分析每个选项 破解方法3 运用勒夏特列原理 1 定义 2 减弱的两层含义 定性的角度 定量的角度 如果改变影响平衡的一个条件 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 指明了平衡移动的方向 指明了平衡移动的程度 是要减弱 而不是抵消 这种改变 可用平衡常数证明 例6 2001全国9 压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 a h2 g i2 g 2hi g b 3h2 g n2 g 2nh3 g c 2so2 g o2 g 2so3 g d c s co2 g 2co g a 例7 一定条件下反应2s02 g 02 g 2so3 g 达到平衡时 so2的浓度为a 在其他条件不变的情况下 增大so2的浓度到b 当达到新平衡时so2的浓度为c 则so2的浓度a b c的大小关系为 若原平衡体系的压强为po 在其他条件不变的情况下 压缩体积至原来的二分之一 达到平衡时压强为p1 则p1与po 2po的关系为 b c a 2po p1 po 例8 2005北京理综7 在一定温度不同压强下 可逆反应2x g 2y g z g 中 p2 p1 生成物z在反应混合物中的体积分数与反应时间的关系有以下图示 正确的是 分析 先看面 坐标轴的意义 再看点 起点 原点 拐点 三看线 斜率 走向 规律是 先拐先平 斜率大则速率大 b 五 掌握与化学平衡有关的图象 例9 2005全国理综 12 下图是温度和压强对x y2z反应影响的示意图 图中横坐标表示温度 纵坐标表示平衡混合气体中z的体积分数 下列叙述正确的是 分析 此为双含义曲线图 作题时需做辅助线 方法为 定一议二 因为图象中有三个变量 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 因勒夏特列原理只适用于 单因素 的改变 c a 上述可逆反应的正反应为放热反应b x y z均为气态c x和y中最多只有一种为气态 z为气态d 上述反应的逆反应的 h 0 10 04上海 24 在一定条件下 二氧化硫和氧气发生如下反应 2so2 g o2 g 2so3 g h 0 1 600 时 在一密闭容器中 将二氧化硫和氧气混合 反应过程中so2 o2 so3物质的量变化如图 反应处于平衡状态的时间是 2 据图判断 反应进行至20min时 曲线发生变化的原因是 用文字表达 10min到15min的曲线变化的原因可能是 填写编号 a 加了催化剂b 缩小容器体积c 降低温度d 增加so3的物质的量 15 20min和25 30min 增加了o2的量 a b 1 等效平衡的含义 对于同一可逆反应 当外界条件一定时 无论从正反应开始 还是从逆反应开始 或是正逆反应同时进行 只要投料量相当 达平衡时 任何相同的组分的含量 体积分数 物质的量分数 均对应相同 这样的化学平衡互称为等效平衡 拓展应用 1 等效平衡问题 极端转化成同一边的物质 相等或成比例 恒温恒容或恒温恒压 n2 g 3h2 g 2nh3 g 起始量1mol3mol0mol等效于00 等效于0 1mol起始amolbmolcmol则满足 填a c的关系式 和 填b c的关系式 是等效平衡 2mol 0 95mol 2 85mol a c 2 1 b 3c 2 3 2 等效平衡类型 分析 不管恒温恒容还是恒温恒压 极端转化为同一边的物质 投料量完全相同 一定是等效平衡 实际上是同一个化学平衡状态 定量关系 a c 2 1b 3 c 2 1 n2 g 3h2 g 2nh3 g 1mol3mol0mol2mol6mol0mol 3 2mol6mol2mol以上哪些投料方式在反应达到平衡后 nh3在平衡混合物中的体积百分含量相同 恒温恒压条件下 是等效平衡 恒温恒容条件下 不是等效平衡 对于反应前后体积不变的反应 在恒温恒容下 投料量不同是否能建立等效平衡呢 如 co g h2o g co2 g h2 g 1 1mol1mol0mol0mol 2 0mol0mol2mol2mol 从平衡常数的角度分析 假设平衡不移动 重新