2026届高考化学一轮复习课件:化学平衡状态 化学平衡的移动
|
44页
|
1087人阅读
|
3人下载
普通
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“化学反应速率与化学平衡”核心模块,覆盖可逆反应、化学平衡状态判断、平衡移动原理、等效平衡等高考高频考点。依据高考评价体系,通过概念辨析(如平衡标志的本质与等价标志)、极端假设法等科学方法,归纳了平衡状态判断、图像分析、等效平衡计算等常考题型,突出对化学观念和科学思维的培养,体现备考针对性。
课件亮点在于“考点突破+真题训练+方法建模”,如通过课堂练习2(N₂+3H₂⇌2NH₃平衡标志判断)剖析“键断裂与生成速率关系”的科学思维方法,练习13(等效平衡表格题)运用虚拟“中间态”法构建解题模型,培养证据推理能力。设置易错点警示和高仿真练习,帮助学生掌握答题技巧,教师可据此精准教学,提升复习效率。
内容正文:
一轮复习
第八单元 化学反应速率与化学平衡
第二节: 化学平衡状态 化学平衡的移动
观察思考
认识化学反应存在限度
向 2mL 0.01mol•L-1 KI溶液中加入 1mL 0.01mol•L-1 FeCl3溶液,再加入几滴 0.1mol•L-1 KSCN 溶液,你认为能观察到什么现象?为什么?
2Fe3+ + 2I- ⇌ 2Fe2+ + I2
预测实验现象 观察到的实验现象 结论
溶液呈棕黄色
溶液显红色
2mol 2mol 2mol 1mol
(过量)
2Fe3+ + 2I- ⇌ 2Fe2+ + I2
存在限度
一、可逆反应
1.概念:
在相同条件下,向正、逆两个方向同时进行的反应
正反应:反应物 → 生成物
逆反应:生成物 → 反应物
2.特征:
反应物、产物同时存在
—— 可逆反应判断方法
3.典型可逆反应
NH3 + H2O ⇌NH3·H2O
一、可逆反应
4.极端假设法确定平衡时各物质浓度范围
极端假设法:根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围
例:在恒温恒容密闭容器中发生可逆反应X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),X2、Y2、Z的初始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.2 mol·L-1
平衡体系中各物质的浓度范围:
0 < c(X2) < 0.2 mol·L-1
0.2 mol·L-1 < c(Y2) < 0.4 mol·L-1
0 < c(Z) < 0.4 mol·L-1
交流与讨论:
在一固定容积的密闭容器中加入1mol N2 和3mol H2 分析正逆反应速率如何变化?
v(正)
v(逆)
v(正)= v(逆)
t1
0
反应速率
时间(t)
二、化学平衡
1.概念:
当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡
可逆反应
速率相等
浓度不变
—— 实质
—— 标志
—— 前提
注意:浓度相等不意味着浓度不变
化学平衡 —— 可逆反应达到的最大限度
(不是平衡标志)
二、化学平衡
2.特征
逆
等
动
定
变
—— 可逆反应
—— 正反应速率 = 逆反应速率
—— 正反应速率 = 逆反应速率≠0
—— 浓度一定
—— 当外界条件改变时,平衡一般发生移动
动态平衡 ——
二、化学平衡
3.化学平衡状态的标志(判断方法)
(1)本质标志:
正反应速率 = 逆反应速率
同种物质:
不同物质:
消耗速率 = 生成速率
正逆反应速率之比 = 化学计量数之比
(2)等价标志
②浓度不变:
③全是气体参加的的非等压可逆反应,气体的平均摩尔质量不变
物质的量浓度、体积分数、质量分数、颜色不变
(断键数=成键数)
①变量不变:如果一个量是随反应进行而改变的(即变量),当其不变时反应就达到平衡状态
④绝热体系中温度为变量,当其不随时间而改变时,反应达到平衡
二、化学平衡
3.化学平衡状态的标志(判断方法)
注意:
(1)分子个数之比、物质的量之比、浓度之比等于化学计量数之比不是化学平衡的标志。
(2)对于等压反应来说,压强不变不是化学平衡的标志。
(3)反应速率之比等于化学计量数之比不是化学平衡的标志
(4)反应热或焓变不变不是平衡的标志
课堂练习1.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为0 < c1 < 0.14 mol·L-1
D
c1∶c2=1∶3
课堂练习2.在体积不变的密闭容器中发生反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 下列叙述表示该反应处于化学平衡状态的是( )
A.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B.混合气体的密度不随时间变化
C.当有1 mol N≡N键断裂时,有6 mol N—H键断裂
D.单位时间内生成2a mol NH3,同时消耗a mol N2
C
课堂练习3. 3molA和2.5molB混合于2L的密闭容器中发生反应:
3A(g) + B(g) ⇌aC(g) + 2D(g)
5min后达到平衡,已知v(c)=0.05 mol /(L·min),生成D为1 mol。下列选项正确的是( )
A. v (A)=0.15 mol/(L·s) B. a=2
C.平衡时B的转化率为20% D.平衡时压强为起始时的0.8倍
C
转化率 =
转化的量
总量
×100%
三、化学平衡移动
1.概念:
改变外界条件、从一种平衡状态到达另一种平衡状态的过程叫做化学平衡的移动(简称平衡移动)
2.化学平衡移动的过程
3.化学平衡移动的方向:
由v正和v逆的相对大小决定
①若V正=V逆
平衡不移动(化学平衡)
平衡向正反应方向移动
②若V正>V逆
平衡向逆反应方向移动
③若V正<V逆
三、化学平衡移动
4.影响化学平衡的外界因素
(1)浓度:
在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动
要点诠释
(1)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动
(2)在溶液中进行的反应,v(正)减小,v(逆)也减小,但减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动
(系数看成浓度变化的倍数)
三、化学平衡移动
4.影响化学平衡的外界因素
(2)压强:
在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向着气体体积缩小的反应方向移动;减小压强,平衡向着气体体积增大的反应方向移动
2SO2 + O2 ⇌2SO3
①恒容:通入SO2 气体
—— 压强增大,平衡正向移动
②恒容:通入稀有气体
—— 压强增大,平衡不移动
③恒容:通入H2S气体
—— 平衡逆向移动
④恒压:通入稀有气体
—— 压强不变,平衡逆向移动
注意:压强对固体、液体浓度的影响很小,忽略不计
三、化学平衡移动
4.影响化学平衡的外界因素
(2)压强:
在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向着气体体积缩小的反应方向移动;减小压强,平衡向着气体体积增大的反应方向移动
要点诠释
(1)压强对化学平衡的影响 — 转化为浓度进行分析
(系数看成浓度变化的倍数)
—— 等压可逆反应,增大或减小压强不能使平衡发生移动
(2)2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g)
三、化学平衡移动
4.影响化学平衡的外界因素
(3)温度:
在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动
(4)催化剂:
催化剂——平衡不移动
注意:反应速率改变,化学平衡不一定发生移动
三、化学平衡移动
5.平衡移动原理:
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,这个原理叫做平衡移动原理,又叫勒·夏特列原理
(1)“平衡就向能够减弱这种改变的方向移动”。这里的“减弱”不等于消除(人为改变影响大于平衡移动影响)
(2)平衡移动原理只能用在已经达到平衡的体系,对于未达到平衡的体系不能应用
要点诠释
课堂练习4、在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+ C(s)⇌2CO(g) ΔH>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)________。
不移动
不变
不变
增大
逆向移动
正向移动
增大
不移动
课堂练习5、下列说法正确的是( )
A.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v放减小,v吸增大
B.化学平衡正向移动,反应物的转化率一定增大
C.向平衡体系FeCl3+3KSCN ⇌Fe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡不移动,溶液的颜色几乎不变
D.对于2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅
C
课堂练习6、下列各组物质的颜色变化,可用勒夏特列原理解释的是( )
A.新制的氯水在光照条件下颜色变浅
B.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
C.氯化铁溶液加铁粉振荡后颜色变浅
D.加入催化剂有利于氨的催化氧化
A
三、化学平衡移动
6.常见平衡移动图像分析(v-t图像)
例:mA(g) + nB (g)⇌pC(g) + qD(g),若m + n > p + q且ΔH>0
三、化学平衡移动
6.常见平衡移动图像分析(v-t图像)
例:mA(g) + nB (g)⇌pC(g) + qD(g),若m + n > p + q且ΔH>0
① 温压断、浓相连、催化剂是条直线(催化剂不能使平衡移动)
② 对于等压反应,改变压强v-t图像也是一条直线
三、化学平衡移动
6.常见平衡移动图像分析(v-p(T)图像)
例:mA(g) + nB (g)⇌pC(g) + qD(g),若m + n > p + q且ΔH>0
注意:平衡点之后才能使用平衡移动规律
m + n > p + q
吸热反应ΔH>0
三、化学平衡移动
6.常见平衡移动图像分析(v-p(T)图像)
例:mA(g) + nB (g)⇌pC(g) + qD(g),若m + n > p + q且ΔH>0
m + n > p + q
吸热反应ΔH>0
①反应速率越快、越先达到平衡,达到平衡所需的时间越短
②先拐先平数值大
课堂练习7.在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如下图所示,符合图示的正确判断是( )
A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0
C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<0
D
课堂练习8.右图为可逆反应;A(g) + 2B(g) ⇌nC(g);ΔH<0,生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图,则n值与压强p1、p2的关系正确的( )
A.p2>p1,n<3 B.p2>p1,n>3
C.p1>p2,n<3 D.p1>p2,n>3
D
课堂练习9.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2 + O2 ⇌2SO2
ΔH<0,某研究小组研究了其他条件下不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )
A.图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙的高
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
B
三、化学平衡移动
6.常见平衡移动图像分析(c-p(T)图像)
例:mA(g) + nB (g)⇌pC(g) + qD(g),若m + n > p + q且ΔH>0
课堂练习10.对于可逆反应:2AB3(g)⇌A2(g) + 3B2 (g) ΔH>0,下列图像正确的是( )
B
课堂练习11.已知某可逆反应mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g),在密闭容器中进行,下图表示在不同反应时间t 时,温度T和压强P与生成物C在混合物中的体积百分含量的关系曲线。由曲线分析正确的是( )
A.T1<T2, P1>P2, m + n > p, △H <0
B. T1>T2, P1<P2, m + n > p, △H<0
C.T1<T2, P1>P2, m + n < p, △H <0
D. T1>T2, P1<P2, m + n < p, △H >0
B
课堂练习12.已知可逆反应aA + bB ⇌cC中,物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡
B.该反应在T2温度时达到过化学平衡
C.该反应的逆反应是放热反应
D.升高温度,平衡会向正反应方向移动
B
四、等效平衡
1.概念:
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,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,同种物质的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同
注意:百分含量相同,浓度不一定相同
四、等效平衡
2.等效平衡的类型及判断方法
(1)恒温恒容条件下反应前后气体体积改变的反应
(判断方法:极值等量即等效)
例:2SO2(g) + O2(g) ⇌2SO3(g)
① 2 mol 1 mol 0
② 0 0 2 mol
③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol
④ a mol b mol c mol
等效平衡
课堂练习13.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如表[已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1],下列说法正确的是( )
A.2c1 > c3 B.α1+α3 < 1
C.2p2 < p3 D.a+b > 92.4
2c1 < c3
B
α1+α2 = 1
2p2 > p3
a+b = 92.4
课堂练习14.相同温度下,体积均为1 L的四个密闭容器中,保持温度和容器容积不变,以四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下。[已知2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1] 下列关系正确的是( )
A.a=c;e=g B.a=2b;e>2f
C.a > d;e > h D.c+98.3e=196.6
D
a + c = 196.6
a > 2b
a < d;e < h
四、等效平衡
2.等效平衡的类型及判断方法
(2)恒温恒压条件下反应前后气体体积改变的反应
(判断方法:极值等比即等效)
例:2SO2(g) + O2(g) ⇌2SO3(g)
① 2 mol 3 mol 0
② 1 mol 3.5 mol 2 mol
③ a mol b mol c mol
等效平衡
课堂练习15.一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中加入1molA(g)和1 mol B(g)发生反应 A(g) + B(g) ⇌2C(g),若加入某种催化剂后反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.正反应活化能小于逆反应活化能
B.当容器中c(B)/c(A)不再改变时,说明反应达到了平衡状态
C.达平衡后再加入1molC(g),反应再次达到平衡时,C的体积分数增大
D.由图可知,加催化剂之后原反应分成了两步,第一步反应较慢
不变
D
四、等效平衡
2.等效平衡的类型及判断方法
(3)恒温条件下反应前后气体体积不变的反应
判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值等比即等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响
例:H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g)
① 1 mol 1 mol 0
② 2 mol 2 mol 1 mol
③ a mol b mol c mol
等效平衡
若满足a∶b=1∶1,c≥0,③即与①②平衡等效
课堂练习16.甲醇可用于制取甲醚(CH3OCH3)。在3个容积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g) ⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH > 0
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.若容器Ⅲ中反应达到平衡所需时间为t min,则用甲醇浓度变化表示t min内的平均反应速率v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
D.若在387 ℃,某时刻混合物的浓度分别为CH3OH 0.10 mol·L-1、CH3OCH3 0.15 mol·L-1和H2O(g) 0.10 mol·L-1,则该反应逆向进行
相等
C
四、等效平衡
3.虚拟“中间态”法构建等效平衡
(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的叠加并压缩而成,相当于增大压强。由增大压强平衡移动方向分析物质的转化率、百分含量、物质的量浓度、放出或吸收热量的变化情况
(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):新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动
课堂练习17.对于以下三个反应,从反应开始到达到平衡后,保持温度、体积不变,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________
增大
正反应
减小
正反应
减小
不变
不变
正反应
增大
课堂练习18.向起始温度相同、体积相等的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入1 mol NO(g)和1 mol CO(g)发生反应:2NO(g)+2CO(g)===2CO2(g)+N2(g)ΔH < 0;其中一个为绝热容器,另一个为恒温容器。若测得两容器中除0时刻外,任意时刻的正反应速率始终满足v甲 > v乙,则下列说法错误的是( )
A.甲为绝热容器
B.NO的平衡转化率:甲 > 乙
C.除0时刻外,任意时刻的压强始终满足p甲 > p乙
D.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
B
一轮复习
$