高考化学一轮复习 第12讲 化学平衡的移动全套课件.ppt

1 关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体 尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛 其化学机理为 hur 尿酸 h2our 尿酸根离子 h3o ur aq na aq naur s 下列对反应 叙述中正确的是a 正反应为吸热反应b 升高温度 平衡向正反应方向移动c 正反应为放热反应d 降低温度 平衡向正反应方向移动 课前体验 解析 试题生活与健康为对象设题 既考查学生的分析能力和实际应用能力 从试题中获取信息 关节炎主要是在寒冷季节发生 而且是因为形成了尿酸钠晶体 naur 从化学平衡移动知识角度来说 则是因为 温度降低后 平衡右移了 故该正反应为放热反应 a 0 4分钟时 a的平均反应速率为0 01mol l min b 由t1向t2变化时 v正 v逆c 此反应的正反应为吸热反应d 其他条件不变时给平衡体系加压 达新平衡时 c的体积分数增大 课前体验 2 在10l密闭容器中 a b c三种气态物质构成可逆反应体系 某温度下 a b c三者物质的量与时间的关系如下左图所示 而c的百分含量与温度的关系如下右图所示 下列说法错误的是 课前体验 解析 本题结合化学平衡移动与图象关系 考查观察能力 思维能力和实际应用能力 根据速率v a c a t 0 01mol l min t1 t2时未达到平衡 反应向正方向进行 所以v正 v逆 t3时反应达到平衡状态 继续升温 c 减小 平衡向逆方向进行 则正反应为放热反应 由速率关系可以判断方程式中化学计量数关系 课前体验 3 体积相同的甲 乙两个容器中 分别充有等物质的量的so2和o2 在相同温度下发生反应 2so2 o22so3并达到平衡 在这过程中 甲容器保持体积不变 乙容器保持压强不变 若甲容器中so2的转化率为p 则乙容器中so2的转化率为a 等于p b 大于p c 小于p d 无法判断 解析 本题利用等效平衡原理 判断平衡移动与转化率变化的关系 根据题意 甲 乙两容器可设为如下图所示装置 2so2 o22so3是一个气体总物质的量减少的反应 甲容器保持体积不变 压强变小 乙容器保持压强不变 体积减小 达到平衡状态时转化为状态丙 假设乙中的活塞不移动 由于甲 乙两个容器的体积 温度相同 达到平衡时甲 乙两容器中存在的平衡是等效平衡 其中so2的转化率也相等 对于乙和丙两个状态 乙中压强小于丙中压强 因此丙中so2转化率大于乙中so2转化率 由此可以判断出丙中so2的转化率也大于甲中so2的转化率 所以正确答案为b 课前体验 112g 铁酸钠 铁酸亚铁 8 3 5 2 1 4 课前体验 8 3 5 2 1 4 naoh的含量少 使反应 生成的na2feo2和反应 生成的na2fe2o4的质量都少 致使反应 生成的fe3o4的质量也少 naoh的含量太多 使反应 的化学平衡向逆反应方向移动 使生成fe3o4的质量减少 课前体验 8 3 5 2 1 4 解析 铁生锈是日常生活中的常见现象 本题以预防铁生锈的反应原理为研究对象 在第 问设问时 又给出了一种看似矛盾的问题 需要学生在解答时善于抓主要矛盾和矛盾的主要方面 从反应 来看 naoh太少 产生的na2feo2就少 则会影响反应 生成fe3o4的量 naoh太多 则会抑制反应 的正向移动 也会使生成fe3o4的量减少 根据以上规律判断 下列结论正确的是 a 反应 h 0 p2 p1b 反应 ht2c 反应 h 0 t2 t1或 ht1 典例精析 例1 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 得到如下变化规律 图中p表示压强 t表示温度 n表示物质的量 bc 典例精析 例1 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 得到如下变化规律 图中p表示压强 t表示温度 n表示物质的量 解析 考查化学平衡移动与图象变化的关系 图像1 相同压强 p1 温度越高 a的平衡转化为转化率越低 即为升高温度平衡向逆反应方向移动 所以正反应为放热反应 增大压强 平衡向正反应方向移动 a的平衡转化率越高 即p2 p1 典例精析 例1 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 得到如下变化规律 图中p表示压强 t表示温度 n表示物质的量 解析 考查化学平衡移动与图象变化的关系 图像2 温度高 速率快 达平衡时间短 即t1 t2 温度越高c的物质的量越少 平衡a向逆反应方向移动 所以正反应为放热反应 典例精析 例1 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 得到如下变化规律 图中p表示压强 t表示温度 n表示物质的量 解析 考查化学平衡移动与图象变化的关系 图像3 若t1 t2 温度越高 c的平衡体积分数就越小 平衡向逆反应方向移动 正反应为放热反应 反之 正反应为吸热反应 典例精析 例1 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 得到如下变化规律 图中p表示压强 t表示温度 n表示物质的量 解析 考查化学平衡移动与图象变化的关系 图像4 若t2 t1 升高温度 平衡向正反应方向移动 正反应的 h 0 典例精析 例1 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 得到如下变化规律 图中p表示压强 t表示温度 n表示物质的量 评注 分析图象 三看 一看横 纵坐标 二看变化趋势 三看特殊点 起点 终点和拐点 典例精析 钾是一种活泼的金属 工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取 该反应为na l kcl l nacl l k g h 0 该反应的平衡常数可表示为 k c k 各物质的沸点与压强的关系见下表 770 890 降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度 变式1 典例精析 k c k c na 钾是一种活泼的金属 工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取 该反应为na l kcl l nacl l k g h 0 该反应的平衡常数可表示为 k c k 各物质的沸点与压强的关系见下表 变式1 典例精析 解析 本题以工业制取钾为载体 考查观察能力和数据处理能力 常压 101 3kpa 下 钾的沸点为770 而钠的沸点为890 使平衡向正反应方向移动 有利于提高原料的利用率 钾是一种活泼的金属 工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取 该反应为na l kcl l nacl l k g h 0 该反应的平衡常数可表示为 k c k 各物质的沸点与压强的关系见下表 变式1 典例精析 解析 1 根据 m v 所以密度不变 恒温恒容时 p1 p2 n1 n2 根据反应 pcl3 g cl2 g pcl5 g 起始量 mol 340转化量xxx平衡量 3 x 4 x x则1 6 7 3 4 7 x 解得x 1 mr m总 n总 则mr2 mr1 n1 n2 7 6 1 7 6 解析 2 平衡时pcl5的体积分数为1 6 则两个平衡等效 则 一边倒 换算 起始量相同 即a c 3 b c 4 若要使反应向逆反应方向进行 则a b小于平衡量 c大于平衡量 但小于或等于极值 最大值3mol 典例精析 例2 在一定温度下 向一个容积不变的密闭容器中 加入3molpcl3和4molcl2使之反应pcl3 g cl2 g pcl5 g 平衡时容器内压强为开始时的6 7 此时 a c 3 b c 4 0 a 2 1 b 3 1 c 3 典例精析 例2 在一定温度下 向一个容积不变的密闭容器中 加入3molpcl3和4molcl2使之反应pcl3 g cl2 g pcl5 g 平衡时容器内压强为开始时的6 7 此时 a c 3 b c 4 0 a 2 1 b 3 1 c 3 评注 化学平衡解题思路 理清 三个量 不同的起始状态采用 一边倒 换算 等效平衡抓 起始量 之间的关系 典例精析 变式3 d 典例精析 解析 本题以工业制备高纯硅为载体 考查化学平衡的移动 反应热 反应速率等有关知识 该反应为体积增大的反应 增大压强平衡左移 减小sicl4转化率 a错 该反应为可逆反应 不能实现完全转化 放出的热量一定小于qkj b错 反应至4min时 hcl的浓度为0 12mol l 表示的反应速率为 v hcl 0 03mol l min 换算为v h2 0 015mol l min c错 当放热0 025qkj时 说明反应的sicl4为0 025mol 生成hcl0 1mol 其与100ml1mol l的naoh恰好反应 d正确 a 4 1 达到平衡时c在反应混合气中的体积分数是a 4 用字母a表示 2 在相同实验条件下 若在同一容器中改为加入2mola和6molb 达到平衡后 c的物质的量为2amol 用字母a表示 此时c在反应混合气中的体积分数不变 填增大 减小或不变 典例精析 2a 不变 备选题 在一固定容积的密闭容器中 保持一定温度 在一定条件下进行以下反应 a g 2b g 3c g 已知加入1mola和3molb且达到平衡后 生成amolc 3 在相同实验条件下 若在同一容器中改为加入2mola和8molb 若要求平衡后c在反应混合气中体积分数不变 则还应加入6molc 4 在同一容器中加nmola和3nmolb 则平衡时c的物质的量为mmol 若改变实验条件 可以使c的物质的量在m 2m间变化 那么 n与m的关系是n 2 3m 用字母n m关系式表示 典例精析 6 n 2 3m 备选题 在一固定容积的密闭容器中 保持一定温度 在一定条件下进行以下反应 a g 2b g 3c g 已知加入1mola和3molb且达到平衡后 生成amolc 典例精析 解析 恒温恒容条件下 反应前后气体分子数不变的可逆反应 起始量的比值相同则为等效平衡 可逆反应 a g 2b g 3c g 平衡时c起始 1mol3mol0amol起始 2mol6mol02amol起始 2mol8molx换算 2 x 3 8 2x 3 0则 na nb 2 x 3 8 2x 3 1 3 解得 x 6 4 根据 不为零 原则 当c为2m时 na 平 n 2m 3 0 所以n 2m 3 典例精析 备选题 在一固定容积的密闭容器中 保持一定温度 在一定条件下进行以下反应 a g 2b g 3c g 已知加入1mola和3molb且达到平衡后 生成amolc 评注 等效平衡是一个难点 关键在于理解等效平衡的特点 运用 一边倒 进行换算 判断 等温等压 或 等温等容 条件下 各物质 起始量 之间的关系 进行相关计算 方法指导 1 等效平衡 在一定条件 恒温恒容或恒温恒压 下 同一可逆反应体系 不管是从正反应开始 还是从逆反应开始 在达到化学平衡状态时 任何相同组分的百分含量 体积分数 物质的量分数等 均相同 这样的化学平衡互称等效平衡 包括 同一平衡状态 平衡状态只与始态有关 而与途径无关 如 无论反应从正反应方向开始 还是从逆反应方向开始 投料是一次还是分成几次 反应容器经过先扩大后缩小或先缩小后扩大的过程 只要起始浓度相当 就达到相同的平衡状态 等效平衡原理 方法指导 2 等效平衡规律 对于可逆反应 ma g nb g pc g qd g 等效平衡原理 方法指导 1 可逆反应 不为零 原则可逆性是化学平衡的前提 达到平衡时 反应物和生成物共存 每种物质的物质的量不为零 一般可用极限分析法推断 假设反应不可逆 则最多生成产物多少 有无反应物剩余 余多少 这样的极值点是不可能达到的 故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量 等效平衡原理 3 化学平衡的思维方法 方法指导 2 一边倒 原则可逆反应 在条件相同时 如等温等容 若达到等同平衡 其初始状态必须能互变 从极限角度看 就是各物质的物质的量要相当 因此 可以采用 一边倒 的原则来处理以下问题 化学平衡等同条件 等温等容 可逆反应aa g bb g cc g 起始量ab0平衡态 起始量00c平衡态 起始量xyz平衡态 为了使平衡 平衡 平衡 根据 一边倒 原则 即可得x a cz a得x a z c 1y b cz b得y b z c 1 等效平衡原理 3 化学平衡的思维方法 方法指导 3 过渡态 方法思路 始态 过渡态 如等效平衡 终态 即 先同后变 进行判断时 可设置相同的平衡状态 参照标准 再根据题设条件观察变化的趋势 等效平衡原理 3 化学平衡的思维方法 高考回放 2007 广东 黄铁矿 主要成分为fes2 是工业制取硫酸的重要原料 其煅烧产物为so2和fe3o4 1 将0 050molso2 g 和0 030molo2 g 放入容积为1l的密闭容器中 反应2so2 g o2 g 2so3 g 在一定条件下达到平衡 测得c so3 0 040mol l 计算该条件下反应的平衡常数k和so2的平衡转化率 写出计算过程 2 已知上述反应是放热反应 当该反应处于平衡状态时 在体积不变的条件下 下列措施中有利于提高so2平衡转化率的有 填字母 a 升高温度b 降低温度c 增大压强d 减小压强e 加入催化剂g 移出氧气 bc 高考回放 解 2so2 g o2 g 2so3 g 起始浓度 mol l 10 0500 0300平衡浓度 mol l 1 0 050 0 040 0 030 0 040 2 0 040 0 010 0 010所以 k c so3 2 c so2 2 c o2 0 040mol l 1 2 0 010mol l 1 2 0 010mol l 1 1 6 103mol l 1 so2 0 050 0 010 mol l 1 0 050mol l 1 100 80 高考回放 3 so2尾气用饱和na2so3溶液吸收可得到重要的化工原料 反应的化学方程式为so2 h2o na2so32nahso3 4 将黄铁矿的煅烧产物fe3o4溶于h2so4后 加入铁粉 可制备feso4 酸溶过程中需保持溶液足够酸性 其原因是抑制fe2 fe3 的水解 防止fe2 被氧化成fe3 so2 h2o na2so3 2nahso3 抑制 fe2 fe3 的水解 防止fe2 被氧化成fe3 解析 本题以工业生产硫酸为载体 考查化学平衡原理的有关应用 考查学生对平衡思想的认识 2007 广东 黄铁矿 主要成分为fes2 是工业制取硫酸的重要原料 其煅烧产物为so2和fe3o4 2 2008 江苏 将一定量的so2和含0 7mol氧气的空气 忽略co2 放入一定体积的密闭容器中 550 时 在催化剂作用下发生反应 2so2 o2催化剂 2so3 正反应放热 反应达到平衡后 将容器中的混合气体通过过量naoh溶液 气体体积减少了21 28l 再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收o2 气体的体积又减少了5 6l 以上气体体积均为标准状况下的体积 计算结果保留一位小数 请回答下列问题 高考回放 1 判断该反应达到平衡状态的标志是bc 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 bc 高考回放 2 欲提高so2的转化率 下列措施可行的是b 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 生高温度 b 2 2008 江苏 将一定量的so2和含0 7mol氧气的空气 忽略co2 放入一定体积的密闭容器中 550 时 在催化剂作用下发生反应 2so2 o2催化剂 2so3 正反应放热 反应达到平衡后 将容器中的混合气体通过过量naoh溶液 气体体积减少了21 28l 再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收o2 气体的体积又减少了5 6l 以上气体体积均为标准状况下的体积 计算结果保留一位小数 请回答下列问题 高考回放 2 2008 江苏 将一定量的so2和含0 7mol氧气的空气 忽略co2 放入一定体积的密闭容器中 550 时 在催化剂作用下发生反应 2so2 o2催化剂 2so3 正反应放热 反应达到平衡后 将容器中的混合气体通过过量naoh溶液 气体体积减少了21 28l 再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收o2 气体的体积又减少了5 6l 以上气体体积均为标准状况下的体积 计算结果保留一位小数 请回答下列问题