高考化学总复习《7.3 化学平衡的移动》课件.pptx

一 影响化学平衡的外界条件在一定条件下 aA g bB g mC g H 0达到了平衡状态 若其他条件不变 改变下列条件对平衡的影响如下 思考1 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 不一定 如反应前后气体体积不变的反应 增大压强或使用催化剂 速率发生变化 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 化学平衡移动原理1 内容改变影响化学平衡的一个因素 平衡将向着能够的方向移动 2 适用范围该原理适用于化学平衡 溶解平衡 电离平衡 水解平衡等动态平衡 减弱这种改变 思考2 改变外界条件引起平衡移动 平衡移动对条件的改变有什么影响 提示 1 平衡移动的结果只能减弱 不可能抵消 外界条件的变化 如升高温度时 平衡向着吸热反应方向移动 增加反应物浓度 平衡向反应物浓度减小的方向移动 增大压强 平衡向气体体积减小的方向移动等 2 这种 减弱 并不能抵消外界条件的变化 更不会 超越 这种变化 如原平衡体系的压强为p 若其他条件不变 将体系压强增大到2p 平衡将向气体体积减小的方向移动 到达新平衡时的体系压强将介于p 2p之间 1 已知汽车尾气无害化处理反应为2NO g 2CO g N2 g 2CO2 g 下列说法不正确的是 A 升高温度可使该反应的逆反应速率降低B 使用高效催化剂可有效提高正反应速率C 反应达到平衡后 NO的反应速率保持恒定D 单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时 反应达到平衡答案 A 2 2010年重庆理综 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 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 答案 B 3 反应2X g Y g 2Z g HT2p1p2C T1 T2p1 p2D T1 T2p1 p2答案 C 4 2010年上海高考 接触法制硫酸工艺中 其主反应在450 并有催化剂存在下进行 2SO2 g O2 g 2SO3 g 190kJ 1 该反应所用的催化剂是 填写化合物名称 该反应450 时的平衡常数 500 时的平衡常数 填 大于 小于 或 等于 2 该热化学反应方程式的意义是 3 下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 a v O2 正 2v SO3 逆b 容器中气体的平均分子量不随时间而变化c 容器中气体的密度不随时间而变化d 容器中气体的分子总数不随时间而变化 4 在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0 20molSO2和0 10molO2 半分钟后达到平衡 测得容器中含SO30 18mol 则v O2 mol L 1 min 1 若继续通入0 20molSO2和0 10molO2 则平衡 移动 填 向正反应方向 向逆反应方向 或 不 再次达到平衡后 mol n SO3 mol 答案 1 五氧化二钒 V2O5 大于 2 在450 时 2molSO2气体和1molO2气体完全反应生成2molSO3气体时放出的热量为190kJ 3 bd 4 0 036向正反应方向0 360 40 要点1化学平衡移动的判断1 一般思路 2 特殊情况 1 惰性气体 对化学平衡的影响 恒温 恒容条件 恒温 恒压条件 2 当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时 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 对平衡没影响 名师解惑 应用上述规律分析问题时应注意 1 不要把v 正 增大与平衡向正反应方向移动等同起来 只有v 正 v 逆 时 才使平衡向正反应方向移动 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 3 同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时 应视为压强的影响 例1将等物质的量的F2和ClF混合 在密闭容器中发生反应 F2 g ClF g ClF3 g H 0 下列叙述中 正确的是 A 达到平衡后 保持容器的体积不变再充入ClF3气体的瞬间 体系压强增大 平衡右移B 若c F2 c ClF c ClF3 1 1 1 则反应一定达到平衡状态C 达到平衡后 若增大容器体积 则正反应速率减小 逆反应速率增大 平衡左移 D 平衡后再降低温度 保持恒容 达到新的平衡 则混合气体的平均摩尔质量增大 解析 选项A要特别注意本处的增大压强不是由改变容器的容积来实现的 在改变条件的瞬间 正反应速率不变 逆反应速率增大 因此平衡左移 A错 选项B所给条件不能作为平衡状态判据 B错 选项C中 若增大容器体积 减小压强 正逆反应速率均减小 只是减小的程度不同 平衡左移 C错 其他条件不变 降低温度 平衡右移 ClF3的百分含量增加 气体平均相对分子质量增大 D正确 答案 D 迁移应用 即时迁移小试牛刀 1 2010年上海高考 据报道 在300 70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实 2CO2 g 6H2 g CH3CH2OH g 3H2O g 下列叙述错误的是 A 使用Cu Zn Fe催化剂可大大提高生产效率B 反应需在300 进行可推测该反应是吸热反应C 充入大量CO2气体可提高H2的转化率D 从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 解析 A项 多数催化剂能提高化学反应速率 B项 判断吸热反应和放热反应是根据体系能量的变化 C项 充入大量CO2气体 平衡正向移动 提高H2的转化率 D项 平衡正向移动 提高CO2和H2的利用率 答案 B 要点2化学平衡图象1 常见的图象对于反应mA g nB g pC g qD g 若m n p q且 H 0 1 v t图象 2 c t图象 3 c或 p T 图象 例2 2010年四川理综 反应aM g bN g cP g dQ g 达到平衡时 M的体积分数y M 与反应条件的关系如图所示 其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比 下列说法正确的是 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 本题考查的知识点是化学平衡的移动 意在考查考生的分析判断能力 可逆反应中 催化剂只能改变化学反应速率 A错 由两个图象可知 M的体积分数随着温度升高而降低 即温度升高 平衡右移 故平衡时生成物Q的体积分数增加 B正确 同为650 z 2 0 压强为1 4MPa时 y M 30 而压强为2 1MPa时 y M 35 即增大压强 平衡左移 故平衡时Q的体积分数减小 C错 由图象可知 同温 同压时 若N的物质的量增加 而M的物质的量的不变 则尽管z越大 y M 减小 平衡右移 但Q增加的物质的量远小于加入的N的物质的量 此时Q的体积分数减小 D错 答案 B 方法总结 化学平衡图象题的解题思路 迁移应用 即时迁移小试牛刀 2 2011年盐城模拟 已知反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0 某温度下 将2molSO2和1molO2置于10L密闭容器中 反应达平衡后 SO2的平衡转化率 与体系总压强 p 的关系如图甲所示 则下列说法正确的是 A 由图甲知 A点SO2的平衡浓度为0 4mol L 1B 由图甲知 B点SO2 O2 SO3的平衡浓度之比为2 1 2C 达平衡后 缩小容器容积 则反应速率变化图象可以用图乙表示D 压强为0 50MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图 则T2 T1 解析 由图甲知 在A点SO2的转化率是0 80 则平衡时SO2的物质的量为2mol 0 80 2mol 0 4mol 所以A点SO2的平衡浓度为0 04mol L 1 同理可以计算出B点SO2 O2 SO3的平衡浓度分别是0 03mol L 1 0 015mol L 1 0 17mol L 1 故A B错 达平衡后 缩小容器容积 各成分的浓度增大 正 逆反应速率都加快 平衡正向移动 故C正确 丙是一定压强 不同温度下的图象 当温度为T1时先达平衡 说明在条件T1下反应速率快 所以T1 T2 D错 答案 C 要点3等效平衡1 含义在一定条件下 恒温 恒容或恒温 恒压 对同一可逆反应 虽然起始时物质加入的量不同 但达到化学平衡时 同种物质的物质的量分数相同 这样的平衡称为等效平衡 2 分类 1 恒温 恒容 反应前后气体体积改变的反应 n 0 只改变起始时物质的加入量 若通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量与原平衡相同 则两平衡等效 如 按下列三条途径 在恒温 恒容下建立的平衡等效 3H2 g N2 g 2NH3 g 3mol1mol0 002mol abc 中应满足 b 1 a 3 2 恒温 恒容 反应前后气体体积不变的反应 n 0 只要反应物 或生成物 的物质的量比例与原平衡的相同 两平衡就是等效平衡 3 恒温恒压 改变起始时加入物质的物质的量 只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同 则达到平衡后与原平衡等效 如 按下列三条途径建立的平衡为等效平衡3H2 g N2 g 2NH3 g 3mol1mol0 002mol 3nnx x 0 中应满足 3n n 3 1 3 判断方法使用极限转化的方法将各种情况下的起始物质换算成相同的反应物或生成物 然后观察有关物质的数量是否相等或相当 名师解惑 解答有关 等效平衡 的题目需要注意的问题 1 分析建立平衡的条件 是等温 等压还是等温 等容 2 分析反应的特点 反应前后气体的物质的量是不变 增大 还是减小 3 分析平衡等效的要求 是平衡浓度相等还是平衡混合物中某物质的物质的量分数相等 例3恒温 恒压下 在一个可变容积的容器中发生如下反应 A g B g C g 1 若开始时放入1molA 1molB 到达平衡后 生成amolC 这时A的物质的量为 mol 2 若开始时放入3molA和3molB 到达平衡后 生成C的物质的量为 mol 3 若开始时放入xmolA 2molB和1molC 到达平衡后 A和C的物质的量分别为ymol和3amol 则x mol y mol 平衡时 B的物质的量 选填一个编号 甲 大于2mol 乙 等于2mol 丙 小于2mol 丁 可能大于 等于或小于2mol 解析 根据题意知这是恒温恒压下的等效平衡问题 又因反应前后气体的物质的量发生改变 故只要起始物质的物质的量之比相等即可 1 由反应A g B g C g 知 反应达平衡后 若有amolC生成 则必有amolA物质消耗 此时剩余A的物质的量为 1 a mol 2 在恒温 恒压下 若投放3molA和3molB 则所占有的体积为 1 中的3倍 由于A B的投放比例与 1 相同 故平衡时与 1 等效 而C的物质的量为3amol 3 若3a 1 B的物质的量小于2mol 若3a 1 B的物质的量等于2mol 若3a 1 B的物质的量大于2mol 答案 1 1 a 2 3a 3 23 3a丁 迁移应用 即时迁移小试牛刀 3 2009年北京理综 已知 H2 g I2 g 2HI g H 0 有相同容积的定容密闭容器甲和乙 甲中加入H2和I2各0 1mol 乙中加入HI0 2mol 相同温度下分别达到平衡 欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度 应采取的措施是 A 甲 乙提高相同温度B 甲中加入0 1molHe 乙不变C 甲降低温度 乙不变D 甲增加0 1molH2 乙增加0 1molI2 解析 本题考查化学平衡移动 等效平衡 在相同条件下 甲 乙容器中达到平衡时是等效平衡 选项A 甲 乙提高相同温度时 平衡均向逆反应方向移动 且达平衡时二者等效 HI浓度相等 选项B 加入稀有气体时 平衡不移动 二者HI浓度相等 选项C 甲降低温度平衡向正反应方向移动 达平衡时HI浓度增大 而乙中HI浓度不变 符合题意 选项D 甲 乙中分别增加等量的H2 I2 达平衡时HI浓度相等 答案 C 例温度和压强对反应X Y 2Z的影响如图所示 图中横坐标表示温度 纵坐标表示平衡时混合气体中Z的体积分数 下列叙述正确的是 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中只有一种为气态 Z为气态D 上述反应的逆反应的 H 0 错因分析 注意图中三条线分别是指不同压强下的曲线 本图除了表示温度对平衡的影响外还表示压强对平衡的影响 正确解答 本题考查考生对曲线的分析能力 从图象可知 温度越高 Z的体积分数越大 说明升高温度 平衡正向移动 正反应方向是吸热反应 A D错 从图中所作的等温线可知 压强越大 Z的体积分数越小 即增大压强 平衡逆向移动 逆反应方向是气体体积缩小的方向 所以Z必为气体 又因Z的体积分数发生了变化 说明除Z为气体外 还有其他气体 故X Y中必有气体 且只有一种 B错 C正确 答案 C 易错补练图 是NO2 g CO g CO2 g NO g 反应过程中能量变化示意图 一定条件下 在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态 当改变其中一个条件X Y随X的变化关系曲线如图 所示 下列有关说法正确的是 A 一定条件下 向密闭容器中加入1molNO2 g 与1molCO g 反应放出234kJ热量B 若X表示CO的起始浓度 则Y表示的可能是NO2的转化率C 若X表示温度 则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度D 若X表示反应时间 则Y表示的可能是混合气体的密度 解析 选项A 根据图 1molNO2 g 与1molCO g 完全反应时放出234kJ热量 但该反应是可逆反应 所以放出的热量应该小于234kJ 选项B 在其他条件不变的情况下 CO的起始浓度越大 NO2的转化率越高 图示不符合 选项C 该反应的正反应为放热反应 升温平衡向逆反应方向移动 CO2的浓度减小 正确 选项D 由于容器体积不变 气体的总质量不变 任何时间内混合气体的密度不变 答案 C 1 不能用勒夏特列原理解释的是 A 棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅B 由氢气 碘蒸气 碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C 黄绿色的氯水光照后颜色变浅D 增加O2的量 有利于SO2催化氧化生成SO3答案 B 2 2010年深圳调研 一定条件下的密闭容器中 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g H 905 9kJ mol 1下列叙述正确的是 A 4molNH3和5molO2反应 达到平衡时放出热量为905 9kJB 平衡时v正 O2 v逆 NO C 平衡后降低压强 混合气体平均摩尔质量减小D 平衡后升高温度 混合气体中NO含量降低 解析 该反应是可逆反应 不能完全转化 A错 平衡时不同物质表示的正 逆反应速率符合方程式的系数比例 故4v正 O2 5v逆 NO B错 答案 CD 3 莆田2011届高三质量检测 一定温度下 在三个容积相同的密闭容器中 对反应I2 g H2 g 2HI g 进行甲 乙 丙三组实验 实验起始时容器内各组分的物质的量见下表 一段时间后 反应达到平衡 下列判断不正确的是 A 反应速率 乙 甲B 反应速率 乙 丙C I2的转化率 丙 甲D HI的平衡浓度 乙 甲 解析 甲和乙中H2的浓度相同 但乙中I2 g 的浓度大于甲中I2 g 的浓度 因此乙中反应速率大 且H2的转化率大 因此乙中HI的平衡浓度高 A对 D对 甲和丙中I2 g 的浓度相同 但丙中H2的浓度大于甲中H2的浓度 因此丙中I2的转化率大 C对 答案 B 4 湖南重点中学2011届高三联考 在10L密闭容器中 A B C三种气态物质构成了可逆反应体系 某温度时 A B C物质的量与时间的关系如图一 C的百分含量与温度的关系如图二 下列分析不正确的是 A 0 4min时 A的平均反应速率为0 1mol L min B 该反应的平衡常数表达式为 K C 由T1向T2变化时 v正 v逆D 此反应的正反应为放热反应 解析 由图一知在4min时A消耗0 4mol 故0 4min时 A的平均反应速率为 0 4mol 10L 4min 0 01mol L min 根据图一所示A B C物质的量的变化 可知该可逆反应为 2A g B g C g 由此可知B正确 由图二知在T3时反应达到平衡 故在T3前 反应一直正向进行 v正 v逆 由T3升温到T4时 C 减小 说明平衡逆向进行 故可判知正反应为放热反应 答案 A 5 安徽江南十校2011届高三联考 在恒温条件下 有甲 乙两容器 甲容器为体积不变的密闭容器 乙容器为一个带有理想活塞 即无质量 无摩擦力的刚性活塞 的体积可变的密闭容器 两容器起始状态完全相同 都充有C气体 若发生可逆反应C g A g B g 经一段时间后 甲 乙两容器反应都达到平衡 下列说法中正确的是 A 平衡时C的转化率 乙 甲B 平衡时C的体积分数 乙 甲C 反应速率 乙 甲D 平衡时A的物质的量 甲 乙 解析 甲为恒容 乙为恒压 随着反应的进行 甲中压强大于乙中压强 乙容器中反应更容易向正反应方向进行 因此C的转化率乙 甲 A对 平衡时C的体积分数 甲 乙 B错 由于甲中压强大于乙中压强 因此反应速率 甲 乙 C错 平衡时A的物质的量 乙 甲 D错 答案 A 6 2010年苏州模拟 现有反应 mA g nB g pC g 达到平衡后 当升高温度时 B的转化率变大 当减小压强时 混合体系中C的质量分数也减小 则 1 该反应的逆反应为 热反应 且m n p 填 或 2 减压时 A的质量分数 填 增大 减小 或 不变 下同 3 若加入B 体积不变 则A的转化率 B的转化率 4 若升高温度 则平衡时B C的浓度之比将 5 若B是有色物质 A C均无色 则加入C 体积不变 时混合物颜色 而维持容器内压强不变 充入氖气时 混合物颜色 填 变深 变浅 或 不变 答案 1 放 2 增大 3 增大减小 4 减小