专题05 化学平衡（教材深度精讲）-【核心素养系列】2023-2024学年高二化学知识整合讲练（人教版2019选择性必修1）

专题05 化学平衡（教材深度精讲） 【核心素养分析】 1.变化观念与平衡思想：知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化有一定限度，是可以调控的，能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。 2．证据推理与模型认知：建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，知道可以通过分析、推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。 3．科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能运用化学平衡原理对化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。 【知识导图】 【目标导航】 高考命题在本专题有以下特点： 1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，考查内容主要有以下两个方面： (1)考查化学平衡的建立及化学平衡状态的特征及判断。 (2)结合化学反应速率或反应热，考查平衡移动的影响因素，及平衡移动引起的浓度、转化率等的判断。试题情境注重证据获取与证据分析的设问，注重思维逻辑的考查。 2．从命题思路上看，试题往往以新材料的开发利用、新科技的推广应用、污染的治理或废物利用等形式呈现，考查平衡建立、平衡移动、转化率等内容。 (1)选择题：结合化学反应机理、化学平衡图像或图表考查外界条件对化学平衡的影响，或与化学反应速率结合的综合应用。 (2)非选择题：以工业生产为背景，通过反应机理或浓度、转化率图像提供信息进行命题，主要考查外界条件改变引起的化学平衡移动、对工业生产条件的选择等。 【重难点精讲】 一、化学平衡状态 1、可逆反应 1）可逆反应的判断：反应形式相反，反应条件相同 2）可逆反应的特点 （1）同步性：正逆反应同时进行 （2）等同性：反应条件完全相同 （3）共存性 ①反应不可能进行到底，即反应体系中反应物与生成物共存 ②各组分的浓度都大于零 3）证明某反应为可逆反应 （1）检验出某种生成物 （2）检验量少的反应物是否有剩余 2．化学平衡状态的建立 （1）建立过程 ①反应开始时：反应物浓度最大，v（正）最大，生成物浓度为零，v（逆）为零 ②反应进行时：反应物浓度逐渐减少→v（正）逐渐减小，生成物浓度逐渐增大→v（逆）逐渐增大 ③达到平衡时：v（正）＝v（逆），反应混合物中各组分的浓度保持不变 （2）v～t图像 【名师提醒】化学平衡状态既可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立，或者同时从正、逆两方向建立。 3．化学平衡状态（简称化学平衡） （1）研究对象：在一定条件下的可逆反应 （2）速率特征：正反应和逆反应的速率相等 （3）浓度特征：反应混合物中各组分的浓度均保持不变 4．化学平衡的特征 5、化学平衡的标志 1）动态（速率）标志（本质标志）：v正＝v逆≠0 （1）同一组分的生成速率和消耗速率相等 （2）不同物质，必须标明是“异向”的反应速率关系，正逆反应速率比等于化学计量数之比 2）宏观（静态）标志：某些量开始变化，后来不变，即变量不变。 （1）一定达到平衡的情况 ①某组分的质量、物质的量、浓度、颜色不再变化 ②反应物的转化率不再变化 （2）特殊情形 ①绝热容器：容器的温度不变时，一定达到平衡状态 ②可逆电池：电流或电压等于零时，一定达到平衡状态 （3）判断化学平衡状态的常用公式 ①混合气体的密度：ρ＝＝ ②混合气体的平均摩尔质量：＝＝ ③气体状态方程：PV＝nRT 3）限度标志 （1）反应物的转化率最大，百分含量最小 （2）生成物的产率最大，百分含量最大 （3）图像获取 ①前提：在多个相同的容器中，加入相同量的反应物 ②过程：测相同时间内，不同条件下相关量，描点绘出图像 （4）图像解读 ①极限点：刚好达到平衡 ②极限点前：非平衡点，受速率控制，加催化剂，反应物的转化率变大 ③极限点后：新平衡点，受平衡控制，加催化剂，反应物的转化率不变 4）几种特殊反应的平衡依据 （1）量比不变型 ①反应物或生成物量的比不变，不一定达到平衡状态 ②反应物和生成物量的比不变，一定达到平衡状态 （2）量相等型 ①反应物和生成物的量相等，不一定达平衡状态 ②反应物和反应物的量相等，不一定达平衡状态 ③量不变≠量相等≠量或量的比等于某一具体的数 （3）等体反应型：3A（g）2B（g）+C（g） ①恒温恒压：混合气体的体积不变，一定达到平衡状态 ②恒温恒容：混合气体的压强不变，不一定达到平衡状态 （4）固液参与型：2A（g）2B（g）+C（s） ①混合气体的密度不变，一定达到平衡状态（恒T、V） ②混合气体的平均摩尔质量不变，一定达到平衡状态 （5）固液分解型：2A（s）2B（g）+C（g） ①混合气体的密度不变，一定达到平衡状态（恒T、V） ②混合气体的平均摩尔质量不变，不一定达到平衡状态 ③某种气体组分的物质的量分数不变，不一定达到平衡状态 5）注意