72第二节-化学平衡状态-化学平衡的移动省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第二节化学平衡状态化学平衡移动

第1页…………三年12考

高考指数:★★★★1.了解化学反应可逆性。2.了解化学平衡建立过程。3.了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡影响，认识其普通规律。第2页一、化学平衡1.可逆反应——“两同一不能”(1)“两同”：①___________；②____________________。(2)“一不能”：_____________。同一条件下正、逆反应同时进行不能进行到底第3页2.化学平衡(1)建立过程第4页(2)特点①逆：化学平衡研究对象是可逆反应。②等：到达平衡时_______________________相等。③定：到达平衡时反应体系中各组分浓度_________。④动：化学平衡是一个_____平衡。⑤变：当外界条件发生改变时，平衡也随之移动。正反应速率和逆反应速率保持恒定动态第5页二、外界原因对化学平衡影响1.影响化学平衡原因若其它条件不变，改变以下条件对平衡影响以下：第6页温度

正反应方向条件改变（其它条件不变）

增大反应物浓度或减小生成物浓度逆反应方向气体总体积减小方向减小压强化学平衡移动方向

浓度

减小反应物浓度或增大生成物浓度压强（对有气体存在反应）反应前后气体分子数改变增大压强气体总体积增大方向反应前后气体分子数不变改变压强平衡不移动升高温度吸热方向降低温度放热方向第7页2.催化剂与化学平衡关系使用催化剂，能同等程度地增大正反应和逆反应反应速率，能够缩短到达平衡时间，但对化学平衡_____影响。3.勒夏特列原理假如改变影响化学平衡条件(浓度、压强、温度等)之一，平衡将向着_________________方向移动。没有能够减弱这种改变第8页1.2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑互为可逆反应。()【分析】2H2+O22H2O与2H2O2H2↑+O2↑不是在同一条件下进行，所以不互为可逆反应。2.对于反应N2＋3H22NH3到达平衡时，v正(N2)=v逆(NH3)。()【分析】该可逆反应到达平衡时，其反应速率关系应为2v正(N2)=v逆(NH3)。

电解====×点燃====

电解====点燃====高温、高压催化剂×第9页3.对于有气体参加可逆反应，增大压强，平衡不一定发生移动。()【分析】对于反应前后气体体积不发生改变可逆反应，增大压强平衡不移动。4.对定容容器中反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，增加C物质量，化学平衡向正反应方向移动。()【分析】固体量多少对化学平衡移动没有影响。√×第10页

化学平衡状态判断1.直接判断依据(1)依据v(正)=v(逆)≠0判断①同种物质v(生成)=v(消耗)或者v(正)=v(逆)②不一样物质表示正、逆反应速率，正、逆反应速率数值之比等于其化学计量数之比。(2)依据各组分浓度保持不变判断某一组分物质量、浓度、质量、体积分数等不变时即到达平衡状态。第11页2.间接判断依据(1)恒容反应体系中压强①反应前后气体体积相等反应，不能依据体系中压强来判断反应是否到达平衡，因为容器中压强一直不变。②反应前后气体体积发生改变反应，压强不变，反应到达平衡。第12页(2)容器内气体密度(ρ=m/V)①恒容容器中，反应前后都为气体反应不能依据密度不变来判断反应是否到达平衡，因为密度一直不变。②恒容容器内反应前后有非气态物质，容器内密度不变，反应到达平衡。③恒压容器内且反应前后气体体积发生改变反应气体密度不变时，反应到达平衡状态。(3)有色物质颜色有色物质颜色深浅与有色物质浓度大小相关，容器内有色物质颜色不变，反应到达平衡状态。第13页(4)平均摩尔质量［M=m(总)/n(总)］①反应前后都为气体且气体物质量没有发生改变反应，反应前后气体总质量和总物质量一直不变，不能依据平均摩尔质量判断反应是否到达平衡。②反应前后气体物质量不相等反应或有非气态物质参加反应，若相对平均摩尔质量不变，则反应到达平衡。第14页【高考警示钟】(1)依据正、逆反应速率来判断可逆反应是否到达平衡时，要注意用同一个物质正、逆反应速率相等，不一样种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。(2)依据压强是否改变来判断可逆反应是否到达平衡时，要注意两点：一是容器容积是否可变。二是反应前后气体体积是否改变。(3)注意分析反应。对于不一样反应，用相同物理量判断时，结果可能不一样。如压强不再改变时，对于气体体积改变反应是平衡状态，但气体体积不变反应不一定是平衡状态。第15页【典例1】在体积固定密闭容器中进行可逆反应：2NO22NO+O2，以下情况中能作为反应到达平衡状态标志是()①单位时间内生成nmolO2

同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2

同时生成2nmolNO③用NO2

、NO、O2表示反应速率之比为2∶2∶1④混合气体颜色不再改变⑤混合气体密度不再改变⑥混合气体压强不再改变⑦混合气体平均相对分子质量不再改变第16页A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部【解题指南】解答本题时应注意以下三点：(1)利用相同时间内不一样物质改变量判断是否到达平衡时，注意是表示同方向还是不一样方向。(2)该反应为在恒容容器中进行反应前后气体体积不相等反应。(3)反应物NO2为有色气体。第17页【解析】选A。生成O2为正反应，生成NO2为逆反应，二者速率之比等于1∶2，证实反应到达平衡，①对；生成O2和NO都是正反应，②错；NO2

、NO、O2

反应速率在任何时刻都为2∶2∶1，③错；混合气体颜色不再发生改变，说明NO2浓度不再发生改变，说明反应到达了平衡状态，④对；因为反应前后都是气体，气体密度在恒容容器中一直不变，⑤错；因为反应前后气体体积不等，当容器内气体压强不再发生改变时，说明容器内气体物质量不再发生改变，则反应到达平衡状态，⑥对；该反应是气体物质量改变反应，混合气体平均相对分子质量不发生改变，反应到达了平衡状态，⑦对。所以A项正确。第18页【互动探究】(1)②中怎样用NO和O2速率关系表示反应到达平衡状态？提醒：单位时间内生成2molNO同时消耗1molO2。第19页(2)若该反应在恒压容器内进行，则①～⑦中能够证实反应到达平衡有哪些？提醒：①④⑤⑦。①有正、逆反应速率，且反应速率之比等于化学计量数之比，正确；②错；③任何情况都符合，错；④混合气体颜色不变，说明反应到达平衡，正确；⑤因为容器体积可变，密度不变，说明反应到达平衡，正确；⑥恒压容器压强一直不变，错；气体平均相对分子质量不变，说明气体物质量不再发生改变，反应到达平衡，⑦正确。第20页

常见化学平衡图像1.图像题解题思绪(1)一看点：即看线段起点是否经过原点，两条线交点或者线段拐点等。(2)二看线：看线段走向和改变趋势。(3)三看面：看清楚横坐标和纵坐标表示物理量。(4)四看要不要作辅助线：看是否需要作等温线或等压线。第21页2.常见平衡图像以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，m+n>p+q且ΔH>0为例(1)v﹣t图像vv（正）v（逆）增大c(A)v'（正）=v'（逆）tvv（正）v（逆）升高温度v'（正）=v'（逆）t第22页vv（正）v（逆）增大压强v'（正）=v'（逆）tv加催化剂v'（正）=v'（逆）t第23页(2)c﹣t图像第24页(3)c或α﹣p(T)图像第25页【高考警示钟】(1)在图像题中一定要注意看清横、纵坐标表示意义及图像中曲线改变趋势。(2)不要忽略图像中百分比关系，百分比关系普通包括到计算问题。(3)有些图像中曲线斜率能够反应出改变程度，不要忽略。第26页【典例2】(·安徽高考)电镀废液中Cr2O72-可经过以下反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)ΔH<0该反应达平衡后，改变横坐标表示反应条件，以下示意图正确是()第27页【解题指南】解答该题要注意以下两点：(1)平衡常数只与温度相关，且该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小。(2)注意图像中横纵坐标含义及图像中曲线改变趋势。第28页【解析】选A。选项详细分析结论A平衡常数只受温度影响。对于放热反应，升高温度，化学平衡常数减小；对于吸热反应，升高温度，化学平衡常数增大正确BpH增大，c(H+)减小，平衡向右移动，故Cr2O72-转化率增大错误C升高温度，正、逆反应速率都加紧错误D增大c(Pb2+),平衡向右移动，n(Cr2O72-)将减小错误第29页【互动探究】(1)在该题中，反应Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)到达平衡后，假如继续加水，则平衡向哪个方向移动？提醒：平衡逆向移动，H2O为溶剂，浓度改变能够忽略，能够类比气体反应平衡时减小压强，平衡逆向移动。(2)选项C中升高温度，平衡向哪个方向移动？提醒：因为正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动。第30页【变式备选】已知可逆反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-1025kJ/mol，若反应物起始物质量相同，以下关于该反应示意图不正确是()第31页第32页【解析】选C。因为正反应为放热反应，升高温度反应速率加紧，到达平衡所用时间降低，不过平衡向逆反应方向移动，NO含量减小，A正确、C错；增大压强，反应速率加紧，到达平衡所用时间少，正反应为气体体积增大反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO含量减小，B正确；催化剂对平衡没有影响，只是加紧反应速率，缩短到达平衡所用时间，D正确。第33页化学平衡移动和反应物转化率改变1.转化率转化率=第34页2.外界原因对化学平衡和转化率影响(1)反应前后气体体积不相等反应。如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0条件改变平衡移动转化率改变增大O2浓度正移SO2转化率增大，O2转化率减小升高温度逆移SO2、O2转化率都减小增大压强正移SO2、O2转化率都增大第35页(2)反应物只有一个或是产物只有一个可逆反应。如：2NO2(g)N2O4(g)。条件改变平衡移动转化率改变体积不变时，充入NO2气体正移NO2转化率增大体积不变时，充入N2O4气体逆移第36页(3)对于反应前后气体体积相等反应。如：H2(g)+I2(g)====2HI(g)。条件改变平衡移动转化率改变增大H2浓度正移H2转化率减小，I2转化率增大增大压强不移动转化率不变第37页3.惰性气体对化学平衡、转化率影响(1)恒容容器通入惰性气体反应体系中各物质浓度不变；各物质反应速率不变；平衡不受影响；反应物转化率不变。(2)恒压容器中通入惰性气体反应体系中各物质浓度减小，反应速率减小；平衡向气体体积增大方向移动。①若正反应为气体体积增大反应，则反应物转化率增大。②若正反应为气体体积减小反应，则反应物转化率减小。第38页【高考警示钟】(1)增大反应物浓度，反应物转化率不一定增大。如合成氨反应中，增大氮气浓度，氮气转化率减小，氢气转化率增大。(2)生成物浓度比原来减小了，不一定是平衡向逆反应方向移动造成，如气体反应减小压强，不论平衡向哪个方向移动，各种气体物质浓度都减小。第39页(3)压强增大，平衡不一定移动，可从v(正)与v(逆)改变分析。以下表改变条件v(正)、v(逆)改变平衡移动恒容容器充入惰性气体v(正)、v(逆)不变平衡不移动反应前后气体相等反应，压缩容器体积v(正)、v(逆)都增大，且v(正)=v(逆)平衡不移动第40页【典例】在一定条件下，反应xA+yBzC到达平衡。(1)若A、B、C均为气体，减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z间关系是：______________。(2)已知C是气体，且x＋y＝z，在增大压强时，若平衡发生移动，则一定向______(填“正”或“逆”)反应方向移动。(3)已知B、C是气体，当其它条件不变时，增大A物质量，平衡不移动，则A为_____态。(4)加热后C质量分数减小，则正反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。第41页【解题指南】解答该题要注意以下两点：(1)判断可逆反应化学计量数关系和物质状态依据是改变压强时平衡移动方向；(2)对气体体积不变反应，改变压强不影响化学平衡。第42页【解析】(1)因为A、B、C都为气体，减压后平衡向逆反应方向移动，说明正反应为气体体积减小反应，所以x＋y>z。(2)因为x＋y=z，在增大压强时平衡发生移动，说明反应前后一定是气体体积不等反应，因为C是气体，则A、B中最多有一个物质为气体。也就是说正反应方向为气体体积增大方向，所以增大压强平衡向逆反应方向移动。第43页(3)增加A物质量平衡不发生移动说明A为非气态，可能为液态或固态。(4)加热后C质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应方向为吸热反应，正反应方向为放热反应。答案：(1)x＋y>z(2)逆(3)液态或固(4)放热第44页【技巧点拨】平衡移动方向应用(1)判断物质状态：依据压强改变和平衡移动方向判断反应物或生成物是否为气态物质。(2)判断反应前后化学计量数关系：依据压强改变和平衡移动方向，判断已知可逆反应反应物与生成物化学计量数大小关系。(3)判断反应是吸热还是放热：依据温度改变时平衡移动方向，判断正反应为吸热反应还是放热反应。第45页(4)调控反应进行方向：依据外界原因对化学反应速率和化学平衡影响，能够经过控制条件改变来实现控制平衡移动方向。(5)判断反应物转化率改变：依据外界原因改变时平衡移动方向，判断到达新平衡时某反应物转化率是增大还是减小。第46页【变式训练】恒温恒容条件下，以下叙述正确是()A.甲、乙两容器中分别加入1gSO2、1gO2与2gSO2、2gO2，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)到达平衡，SO2转化率前者大B.反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达平衡，增大HI物质量，平衡不移动C.反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达平衡，增大HI物质量，HI分解率不变，体积分数不变D.反应2NO2(g)N2O4(g)到达平衡时，再向容器内通入一定量NO2(g)，重新到达平衡后，与第一次平衡时相比，NO2体积分数增大第47页【解析】选C。反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，甲容器与乙容器相比较，甲容器中气体压强是乙容器中气体压强1/2，所以乙中压强大，SO2转化率高，A错；2HI(g)H2(g)+I2(g)到达平衡时，增加HI量，平衡向正反应方向移动，不过HI转化率不变，体积分数不变，B错、C对；反应2NO2(g)N2O4(g)到达平衡，再加入NO2(g)，假如是恒容容器，则NO2体积分数减小；假如是恒压容器，NO2体积分数不变，D错。第48页【解题技巧6】——虚拟法处理化学平衡问题1.优点虚拟法是指在分析或处理问题时，依据需要和可能，虚拟出能方便解题对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化思维方法。经过设置虚拟对象，能够把比较含糊问题详细化、明确化，使很多问题处理更明确、易了解,为处理问题提供捷径。第49页2.解题关键虚拟法解题关键是对比较复杂且有相互关联问题，认真分析它们内在联络,虚拟出一个合理“中间状态”，构建一个处理问题桥梁。第50页3.常见类型处理化学平衡问题时，合理使用虚拟法能够事半功倍，常见有以下三种类型：(1)极端虚拟虚拟一个“极端状态”，即把相关化学平衡问题推到极端状态，假定可逆反应能够向一个方向完全进行到底，找出符合题意可能最大值或最小值，将事物改变规律快速暴露出来，使因果关系变得非常显著，从而使问题顺利处理。因该方法无法确定实际值，所以较适合用于解答选择题和半定量型填空题。第51页(2)等效虚拟即虚拟一个“中间状态”，化学平衡特点之一是“同”，即条件不变时，不论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，或是从中间某一状态开始，均能够到达同一平衡状态即等效平衡状态。所以，合理设置“中间状态”能够使问题顺利处理。第52页(3)过程虚拟即对于一些较为复杂、抽象过程往往难以作出明确判断，假如将其虚拟为若干个简单、详细过程，会使问题变得简单明了，从而得以处理。在解题时若碰到比较条件改变后新、旧平衡间某量关系有困难时，能够考虑构建一个与旧平衡等效“虚拟第三平衡”，然后经过压缩或扩大致积等伎俩，再与新平衡沟通，以形成有利于问题处理新结构，促使条件向结论转化。第53页1.一定量混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)到达平衡时，维持温度不变，将气体体积缩小到原来1/2，当到达新平衡时，气体C浓度变为原平衡时1．9倍，则以下说法正确是()A．m＋n＞pB．m＋n＜pC．平衡向正反应方向移动D．C质量分数增加第54页【解析】选B。当气体体积缩小到原来1/2，假设平衡未发生移动(虚拟出一个中间状态)，则C浓度为原平衡时2倍，而实际上平衡发生了移动，平衡移动结果是C浓度变为原平衡时1.9倍，则可认为由虚拟中间状态向逆反应方向发生了移动。第55页2.向一容积不变密闭容器中充入1molN2O4，建立了平衡N2O42NO2，测知N2O4转化率为a％，在其它条件不变时再通入1molN2O4，待重新建立新平衡时N2O4转化率为b％。a与b大小关系为()A.a＜bB.a＞bC.a＝bD.无法确定第56页【解析】选B。不少同学认为，增加反应物量，能提升反应物转化率，故而不假思索地选择A项造成错误。若在新、旧平衡之间设置一个中间过程，则有利于问题分析与处理。状态Ⅰ状态Ⅱ体积V1molN2O4转化率a%体积V2molN2O4转化率b%体积2V2molN2O4转化率a%状态Ⅲ等效压缩第57页假设将状态Ⅰ容器容积扩大为原来2倍，再加入1molN2O4，即组成其它条件不变时与之等效中间状态Ⅲ，N2O4转化率相同。将状态Ⅲ压缩到状态Ⅱ，平衡必逆向移动，N2O4转化率必减小。第58页3.某温度下，在一容积可变密闭容器中，反应2A(g)+B(g)2C(g)到达平衡时，A、B和C物质量分别为4mol、2mol、4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者物质量作以下调整，可使平衡右移是()A．均减半B.均加倍C.均增加1molD.均降低1mol第59页【解析】选C。在容积可变情况下，假如均加倍或均减半话，对平衡时各物质来讲，浓度均没有发生改变，故正逆反应速率均没有发生改变，平衡不发生移动。对C、D能够作以下分析：4molA2molB4molC状态Ⅰ2molA1molB2molC等效状态Ⅱ等效1molA0.5molB1molC状态Ⅲ第60页上述三种状态是等效。对于C项，相当于在状态Ⅲ情况下再加入0.5molB，B浓度增加，平衡向正反应方向移动，符合题意。同理可知D不正确。第61页1.在容器中进行以下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应到达平衡时，各物质浓度有可能是()A.Z为0.3mol/LB.Y2为0.4mol/LC.X2为0.2mol/LD.Z为0.4mol/L第62页【解析】选A。依据反应X2(g)+Y2(g)2Z(g)可知，若反应正向进行到底，X2、Y2、Z浓度分别为0mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L；若反应逆向进行到底，则X2、Y2、Z浓度分别为0.2mol/L、0.4mol/L、0mol/L。因为反应为可逆反应，不可能进行到底，所以X2、Y2、Z浓度分别位于上述值范围内，A项正确。第63页2.一定条件下反应2AB(g)A2(g)+B2(g)到达平衡状态标志是()A.单位时间内生成nmolA2，同时消耗2nmolABB.容器内，3种气体AB、A2、B2共存C.AB消耗速率等于A2消耗速率D.容器中各组分物质量分数不随时间改变第64页【解析】选D。A项均表示正反应方向；B项是可逆反应特点，无法判断反应是否到达平衡；C项表示正、逆反应速率大小不符合化学计量数之比；D项，反应到达平衡时，各组分百分含量(物质量分数)保持不变，故只有D项正确。第65页3.已知：C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH＞0。该反应到达平衡后，以下条件有利于反应向正反应方向进行是()A.升高温度和减小压强B.降低温度和减小压强C.降低温度和增大压强D.升高温度和增大压强【解析】选A。因为正反应为吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动；因为正反应方向是气体体积增大反应，减小压强有利于平衡向正反应方向移动，A对。第66页4.在密闭容器中进行以下反应：M(g)+N(g)R(g)+2L(？)，当改变温度和压强时，R含量改变情况如图所表示，以下叙述正确是()A.正反应吸热，L是气体B.正反应吸热，L是固体C.正反应放热，L是液体D.正反应放热，L是气体第67页【解析】选D。压强不变都为p2时，依据“先拐先平数值大”规律可知T1>T2，则从T2到T1升温过程中，R含量降低，说明正反应为放热反应；温度不变都为T2时，利用“先拐先平数值大”规律可知压强p2>p1，当增大压强时，R含量降低，说明逆反应为气体体积减小反应，所以L为气体。总而言之D项正确。第68页5.以下各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其改变趋势正确是()第69页第70页【解析】选D。A项加入醋酸钠固体后，醋酸根离子浓度增大，平衡左移，pH增大；B项反应实质为Fe3+与SCN-反应，KCl对平衡体系没有影响；C项恒温、恒压条件下充入氩气，体积增大，平衡左移，氢气转化率减小；D项升温后平衡向右移动，甲醚转化率增大。第71页6.某条件下，恒