《高考高三一轮》PPT课件.ppt

第2讲化学平衡状态 一 可逆反应1 定义下 既能向正反应方向进行 又能向逆反应方向进行的化学反应 2 特点 1 二同 同一条件下 正 逆反应同时进行 2 一小 反应物和生成物同时存在 任意物质不可能全转化为生成物 其转化率100 相同条件 小于 二 化学平衡状态1 概念 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 特征 1 动 化学平衡是一种动态平衡 2 等 3 定 反应物和生成物的保持不变 4 变 条件改变 平衡状态可能改变 新条件下建立新的平衡状态 相等 浓度 v 正 v 逆 浓度 三 化学平衡移动1 概念 1 原因 反应条件改变引起 2 方向 若v 正 v 逆 时 平衡向方向移动 若v 正 v 逆 时 平衡向方向移动 v 正 v 逆 正反应 逆反应 1 浓度 增大A或B的浓度或减小C的浓度 平衡向方向移动 增大C的浓度或减小A或B的浓度 平衡向方向移动 正反应 逆反应 2 压强 若a b m增大压强 平衡向的方向移动 减小压强 平衡向的方向移动 若a b m改变压强 平衡移动 气体体积减小 气体体积增大 不 3 温度升高温度 平衡向方向移动 降低温度 平衡向方向移动 4 催化剂使用催化剂 因其能同等程度地改变正 逆反应速率 平衡移动 吸热反应 放热反应 不 3 勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件 如温度 浓度 压强 平衡将向的方向移动 减弱这个改变 开放探究2 改变条件 使正反应速率增大 平衡一定向正反应方向移动 这种说法正确吗 1 在已达到平衡的可逆反应2SO2 O2 2SO3中 充入由18O组成的氧气一段时间后 18O存在于下列物质中的 A 多余的氧气中B 生成的三氧化硫中C 氧气和二氧化硫中D 二氧化硫 氧气和三氧化硫中 解析 化学平衡是动态平衡 18O2的加入定会与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 O2中也含有18O 因此18O存在于SO2 O2 SO3这三种物质中 答案 D 解析 化学平衡的本质特征是v 正 v 逆 要注意的是 化学反应速率可以用不同的物质表示 而且同一化学反应如果用不同的物质表示 化学反应速率的值可能不同 这里的v 正 v 逆 必须是用同一物质表示的正逆反应速率 由于该反应是一个反应前后气体总体积不变的反应 无论是否达平衡 只要温度不变 其混合气体的压强就不会改变 C没有给出表示的化学反应速率是正反应速率还是逆反应速率 不能确定是否达到平衡 浓度具体比值还与投入起始量有关 不能作为平衡建立标志 D不对 由于三种气体中只有I2是有色的 颜色不变说明I2的质量分数不变 消耗的等于生成的 达到了平衡 答案 B 3 下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是 A 混合物中各组分的浓度改变B 正 逆反应速率改变C 混合物中各组分的含量改变D 混合体系的压强发生改变解析 如果混合物中各组分的浓度变化而保持各组分的含量不变时 平衡也不移动 使用合适的催化剂 正 逆反应速率都改变 但平衡不移动 如果反应前后气体总物质的量不变 则压强对平衡无影响 答案 C 解析 A C项降低了NO的转化率 D项降低了反应速率 答案 B 5 在密闭容器中进行下列反应CO2 g C s 2CO g H 0 达到平衡后 改变下列条件 则指定物质的浓度及平衡如何变化 1 增加C 平衡 c CO 2 减小密闭容器体积 保持温度不变 则平衡 c CO2 3 通入N2 保持密闭容器体积和温度不变 则平衡 c CO2 4 保持密闭容器体积不变 升高温度 则平衡 c CO 解析 1 C为固体 增加C 其浓度并不改变 平衡不发生移动 2 减小容器体积 相当于增大压强 反应向气体体积减小的方向移动 3 通入的N2不参加反应 并且密闭容器体积和温度不变时 各物质的浓度不变 平衡不发生移动 4 其他条件相同 升高温度 平衡向吸热方向移动 答案 1 不移动不变 2 向逆反应方向移动增大 3 不移动不变 4 向正反应方向移动增大 答案 C 解析 化学平衡状态的根本标志是 本质 v 正 v 逆 现象 各组分百分含量不变 解答该题时 要牢牢抓住两个根本标志 并明确气体的颜色 密度 压强 平均相对分子质量的变化与根本标志间的关系 才能全面分析 顺利解答 本题不仅考查了化学平衡的直接标志 也要求对化学平衡的间接标志进行分析 判断 中单位时间内生成nmolO2必消耗2nmolNO2 而生成2nmolNO2时 必消耗nmolO2 能说明反应达到平衡 不能说明 中无论达到平衡与否 化学反应速率之比都等于化学计量数之比 有色气体的颜色不变 则表示物质的浓度不再变化 说明反应已达到平衡 体积固定 气体质量反应前后守恒 密度始终不变 反应前后 vg 0 压强不变 意味着各物质的含量不再变化 由于气体的质量不变 气体的平均相对分子质量不变时 说明气体中各物质的物质的量不变 该反应 vg 0 能说明反应达到平衡 答案 A 二 化学平衡移动的判断 教师可根据实际情况确定例题 3 对于任何一个化学平衡体系 采取以下措施 一定会使平衡发生移动的是 A 加入一种反应物B 升高温度C 增大平衡体系的压强D 使用催化剂解析 因为所有化学反应都会伴随着能量变化 所以升高温度 化学平衡一定会移动 答案 B 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 现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 答案 A 由图可得出的正确结论是 A 反应在c点达到平衡状态B 反应物浓度 a点小于b点C 反应物的总能量低于生成物的总能量D t1 t2时 SO2的转化率 a b段小于b c段 解析 只有正反应速率等于逆反应速率且为定值时 可逆反应才达到平衡状态 图中曲线在c点处没有出现水平线 故A项错误 随着正反应的进行 未达到平衡状态时反应物的浓度应随时间的延长而减小 因此反应物浓度 a点大于b点 故B项错误 化学反应速率随反应物浓度的增大而增大 随温度的升高而增大 分析曲线a c 从浓度方面考虑v正应减小 而v正是增大的 说明该反应是放热的 且温度变化对v正的影响在a c段大于反应物浓度变化对v正的影响 因此a c段反应混合物的温度是升高的 该反应的正反应为放热反应 反应物的总能量大于生成物的总能量 故C项错误 若 t1 t2 分析图中曲线可知 a b段的正反应速率的平均值小于b c段 所以b c段转化的SO2的量比a b段转化的SO2的量多 而a点浓度比b点大 所以SO2的转化率 b c段大于a b段 故D项正确 答案 D 1 化学平衡移动的分析方法 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 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 三 化学平衡图象 教师可根据实际情况确定例题 6 2011 重庆高考 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 四个选项中水蒸气均为生成物 依题图中左图可知T2 T1 升温 水蒸气含量减小 平衡左移 所以正反应为放热反应即 Hp2 增压 水蒸气含量增加 即正反应为气体体积减小的反应 D错 答案 A 答案 A 2 c t图象 3 c或 p T 图象 2 二想 规律 联想外界条件改变对化学反应速率和化学平衡的影响 3 三判断 认准某些关键数据在解题中的特定作用 全面准确地从图中找出直接或隐含的相关知识 请回答下列问题 1 判断该反应达到平衡状态的标志是 填字母 a SO2和SO3浓度相等b SO2百分含量保持不变c 容器中气体的压强不变d SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e 容器中混合气体的密度保持不变 2 欲提高SO2的转化率 下列措施可行的是 填字母 a 向装置中再充入N2b 向装置中再充入O2c 改变反应的催化剂d 升高温度 3 求该反应达到平衡时SO2的转化率 用百分数表示 阅卷记录 错因剖析 1 对平衡的本质认识不清 容易造成多选d e 认为SO3的生成速率与SO2的消耗速率分别代表正逆两个方向 是错选d的原因 事实上SO3的生成速率与SO2的消耗速率都代表正反应方向 错误认为密度不变 所以各物质浓度不变是错选e的原因 由于本题容器体积不变 反应前后反应物和生成物均为气体 所以质量不变 不管平衡与否 密度总是不变 2 错误认为催化剂可以提高反应速率从而提高转化率是错选c的原因 事实上 催化剂只能同等程度的改变正反应和逆反应的反应速率 不改变平衡状态 也不能改变反应物的转化率 3 未看清楚氧气有剩余 没有全部参加反应 从而根据氧气的量进行计算 是错答的原因 解析 本题可用极限法 可逆反应不可能进行到底 假设反应由正反应或逆反应开始建立 A项 0 2mol LSO3全部转化时 SO2和O2浓度才是0 4mol L 0 2mol L B项 SO2的浓度应在0 0 4mol L之间 根据S元素守恒 二者浓度不可能均为0 15mol L 其浓度之和应为0 4mol L C D两项都不正确 答案 B 解析 根据化学平衡状态的概念可知 可逆反应达平衡时 正 逆反应速率相等 对于反应前后气体总体积不等的反应 其压强不再发生变化 各组分的浓度不再变化 但它们的物质的量之比不一定等于其化学计量数之比 答案 C 3 下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图 下列叙述与示意图不相符合的是 A 反应达平衡时 正反应速率和逆反应速率相等B 该反应达到平衡态 后 增大反应物浓度 平衡发生移动 达到平衡态 C 该反应达到平衡态 后 减小反应物浓度 平衡发生移动 达到平衡态 D 同一种反应物在平衡态 和平衡态 时浓度不相等 解析 C项达到平衡态 后 减小反应物浓度 正反应速率减小 逆反应速率那一瞬间不变 图象应为平衡移动只与v 正 v 逆 的相对大小有关 答案 C 解析 本题考查化学平衡 意在考查考生对平衡移动的理解和对图象的识别能力 温度升高 达到平衡所用的时间缩短 因此b曲线对应的温度为20 A选项错误 温度升高 速