高考化学一轮复习第8章化学反应速率与化学平衡第39讲化学平衡状态化学平衡的移动课件

第39讲化学平衡状态化学平衡的移动1．掌握化学平衡状态的特征及判定方法。2．理解外界条件对化学平衡的影响规律，能动态分析平衡的移动方向及相关物理量的变化。01考点梳理高效演练考点一可逆反应与化学平衡状态

1．化学平衡研究的对象——可逆反应正反应逆反应同时小于⇌2．化学平衡状态(1)概念：一定条件下的可逆反应，当正反应速率和逆反应速率________时，反应物和生成物的浓度不再改变的状态。(2)建立过程。相等最大逐渐减小逐渐增大＝保持不变(3)特征。可逆＝浓度或百分含量(2)静态标志：“变量”不变。在未达到平衡时不断变化、在达到平衡时不再发生变化的各种物理量(如各物质的质量、物质的量或浓度、百分含量、压强、密度或颜色等)，如果不再发生变化，即达到平衡状态。可简单总结为“正、逆相等，变量不变”。1．在两个恒容密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)；(乙)CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)。现有下列状态：①混合气体平均相对分子质量不再改变②恒温时，气体压强不再改变③各气体组分浓度相等④断裂氢氧键的速率为断裂氢氢键速率的2倍⑤混合气体的密度不变⑥单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量其中能表明(甲)、(乙)容器中反应都达到平衡状态的是__________。答案：④⑦2．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)

ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭容器中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填序号)。解析：①达到平衡时，v正应保持不变；②由于该反应是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，K减小，达到平衡时，温度不变，K不变；③图中达到平衡时，CO、CO2的物质的量的变化量之比不是1∶1；④w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变；⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化；⑥ΔH是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。答案：②④⑤3．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)，已知X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零，单位为mol·L－1)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1。下列判断正确的是(

)A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L－1√解析：X、Y的平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，X、Y的转化率相等，A、C不正确；v生成(Y)表示逆反应速率，v生成(Z)表示正反应速率，平衡时v生成(Y)∶v生成(Z)＝3∶2，B不正确；考点二化学平衡的移动

1．化学平衡移动的过程2．化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v正＞v逆：平衡向____________方向移动。(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态。(3)v正<v逆：平衡向____________方向移动。正反应逆反应3．影响化学平衡的因素若其他条件不变，改变下列条件时，化学平衡移动的方向见下表：条件的改变(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向____反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向____反应方向移动压强(对有气体参与的反应)反应前后气体分子数改变增大压强(减小容器的容积)向气体体积______的方向移动减小压强(增大容器的容积)向气体体积______的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强(改变容器的容积)____移动温度升高温度向________反应方向移动降低温度向________反应方向移动催化剂使用催化剂____移动正逆减小增大不吸热放热不(2)恒温、恒压条件。5．勒夏特列原理(1)含义：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。(2)注意：①勒夏特列原理的适用对象是可逆过程；②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。一、平衡移动的判断以及相关量的变化分析

1．一定量混合气体在一容积可变的密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g)⇌zC(g)。该反应达到平衡后，测得A气体的浓度为0.5mol·L－1。(1)若保持容积不变，通入氦气，则平衡______移动。解析：保持容积不变，通入氦气，各物质的浓度不发生变化，平衡不移动。答案：不(2)在恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的2倍，再次达到平衡后，测得A的浓度为0.3mol·L－1，则x＋y________z(填“>”“＝”或“<”)，C的体积分数______(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，B的转化率____________。解析：假设容器的容积扩大到原来的2倍时，平衡不移动，则A的浓度为0.25mol·L－1，但平衡时A的浓度为0.3mol·L－1，说明平衡逆向移动，则x＋y>z，C的体积分数减小，B的转化率减小。答案：＞减小减小2．对于以下三个反应，从反应开始进行至达到平衡后，保持温度、容积不变，按要求回答下列问题。(1)PCl5(g)⇌PCl3(g)＋Cl2(g)：再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量________。(2)2HI(g)⇌I2(g)＋H2(g)：再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。(3)2NO2(g)⇌N2O4(g)：再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。答案：(1)正反应减小增大(2)正反应不变不变(3)正反应增大减小[反思归纳]转化率的变化分析方法反应类型条件的改变反应物转化率[α(A或B)]的变化反应物多种：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)恒容时增加A的用量α(A)减小，α(B)增大同等倍数地增大A、B的量恒温恒压反应物转化率不变恒温恒容m＋n＞p＋qα(A)、α(B)均增大m＋n＜p＋qα(A)、α(B)均减小m＋n＝p＋qα(A)、α(B)均不变反应类型条件的改变反应物转化率[α(A或B)]的变化反应物仅有一种：mA(g)⇌nB(g)＋pC(g)增加A的用量恒温恒压反应物转化率不变恒温恒容m＞n＋pα(A)增大m＜n＋pα(A)减小m＝n＋pα(A)不变√解析：甲和乙若都是恒温恒压，则二者等效，但乙为绝热恒压，又因为该反应的正反应为放热反应，则体系温度：甲<乙，温度升高平衡向逆反应方向移动，c(SO2)：甲<乙，平衡常数K：甲>乙，A、B项错误；丙和丁若都是恒温恒容，则二者等效，但丁为绝热恒容，则体系温度：丙<丁，温度越高，反应速率越大，到达平衡的时间越短，则达平衡时所需时间：丙>丁，C项正确；温度升高，平衡向逆反应方向移动，体积分数φ(SO3)：丙>丁，D项错误。[思维建模](1)构建恒温恒容平衡思维模式。新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单地叠加并压缩而成，相当于增大压强。

(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)。新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单地叠加，压强不变，平衡不移动。02真题研做高考通关1．(2023·新高考北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是(

)A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深C．铁钉放入浓硝酸中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体D．锌片与稀硫酸反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生√2．(2022·新高考海南卷)某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g)⇌CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是(

)A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大√解析：A．该反应前后气体分子数减少，增大压强平衡向正反应方向移动，v正>v逆，由于温度不变，故平衡常数不变，A不正确；B．催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，平衡向正反应方向移动，但CH2===CH2(g)的平衡转化率减小，D不正确。3．(2022·新高考广东卷)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)⇌BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是(

)

A．该反应的ΔH<0B．a为n(H2O)随温度的变化曲线C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大√解析：温度越高，达到平衡时，H2的物质的量越小，说明升高温度，平衡正向移动，该反应的ΔH＞0，A项错误；结合起始组成及化学方程式中各物质的化学计量数，由图像曲线变化趋势可知，a上面的曲线为n(H2O)随温度的变化曲线，B项错误；恒容密闭容器中，向平衡体系中充入惰性气体，各组分浓度不变，平衡不移动，C项正确；BaSO4为固体，向平衡体系中加入BaSO4，平衡不移动，H2的平衡转化率不变，D项错误。4.(2021·新高考湖南卷改编)已知：A(g)＋2B(g)⇌3C(g)

ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(

)A．容器内压强不变，表明反应达到平衡B．t2时改变的条件：向容器中加入CC．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)D．平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ)√解析：该反应是反应前后气体分子数不变的反应，随着反应的进行，气体的总物质的量始终不变，总压强始终不变，A错误；t2时，条件改变瞬间正反应速