第38讲 化学平衡状态及平衡移动 课件-2026届高三化学一轮复习

第十章 化学反应速率与平衡常数 第38讲 化学平衡状态及平衡移动 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 知识梳理 知识点1 化学平衡状态及判断 少数反应,在逆反应条件还没建立时反应物已经耗尽了, 可逆程度很小，通常不认为是可逆反应。(称作完全反应) 在同一条件下,既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应 大多数化学反应都是可逆反应。 1、可逆反应 说明： 同一条件、同时进行、共存、转化率小于100% 可逆反应的特征： ①反应体系中，反应物和生成物共存 ②能量转化互逆 ③可逆反应不能进行到底,因此存在化学反应限度。 (正反应如果放热，则逆反应吸热且数值相等) 即存在化学平衡 知识梳理 知识点1 化学平衡状态及判断 *指在一定条件下的可逆反应里， 当正反应速率和逆反应速率相等时， 反应混合物中各组分的浓度保持不变 的状态。 (前提) (v正=v逆≠0) (标志) 2、化学平衡状态 （1）概念: 注意:不是相等 （2）特征: 动 等 定 变 逆 下列属于可逆反应的是________。 A．氯化钠溶解与结晶析出 B．氯气溶于水 C．电解水生成H2、O2与H2在O2中燃烧生成H2O D．反应物和生成物相反的反应 E．SO2被氧气氧化成SO3 F．H2和I2在高温下边化合边分解 G．品红溶液通入SO2褪色，加热后又恢复红色 H．Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O BEF 巩固提升 (1)直接标志： (2)间接标志： “变量”不变，则平衡 ①v(正) = v(逆) ②各组分的浓度(百分含量、质量、物质的量 等)不随时间改变而改变 重难点突破 知识点1 化学平衡状态及判断 突破：平衡状态判定——抓“两标志”破“易错点” 怎样理解v(正) = v(逆)？ 对于同种物质，v(正)=v(逆)，即消耗速率等于生成速率等。 对于不同的两种物质，则一正一逆，速率之比等于化学计量数之比； 归纳：等——v(正)=v(逆) 重难点突破 知识点1 化学平衡状态及判断 突破一：平衡状态判定——抓“两标志”破“易错点” 【例1】下列各关系中能说明反应 已达到平衡状态的是 A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3) C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2) C 【例2】下列说法中可以充分说明反应: P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒温下已达平衡状态的是（　　　） (A) P、Q、R、S的浓度不再变化 (B) P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1 (C)反应容器内P、Q、R、S共存 (D)反应容器内总物质的量不随时间而变化 A 重难点突破 知识点1 化学平衡状态及判断 突破一：平衡状态判定——抓“两标志”破“易错点” 怎样理解反应混合物中各组分的浓度保持不变？ 【例3】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时, 无法表明反应: A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是(其中只有B气体有颜色) ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.气体的平均分子量 D.气体的颜色 A A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)? B 怎样理解“变量”不变，则平衡？ 重难点突破 知识点1 化学平衡状态及判断 突破一：平衡状态判定——抓“两标志”破“易错点” 【例4】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的恒容真空密闭容器中(固体试样体积忽略不计), 在恒定温度下，使其达到分解平衡NH2COONH4(s) 2NH3(g) +CO2(g)下列可以判断反应已达化学平衡状态的是 ( ) A.混合气体中氨气的体积分数不变 B.密闭容器中总压强不变 C.2 v(CO2)= v(NH3) D.混合气体的平均摩尔质量不变 E.密闭容器中混合气体的密度不变 B E 怎样理解“变量”不变，则平衡？ 重难点突破 知识点1 化学平衡状态及判断 突破一：平衡状态判定——抓“两标志”破“易错点” 在反应速率、平衡状态的判定、以及后面所要复习的平衡常数的计算里，务必看清物质的集聚状态——固态（s）  恒容绝热容器中 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H2(g) + I2(g) 2HI(g) ①气体的总物质的量不变 ②气体的总质量不变 ③气体的总压强不变 ④气体的密度不变 ⑤气体的平均相对分子质量不变 ⑥混合气体的颜色不变 ⑦体系的温度不变 √ × 判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡？ × × √ √ × × √ × × √ √ √ √ √ √ √ √ √ × (s) 【练习1】 一定条件下，将A、B、C三种物质各1mol通入一个密闭容器中， √ 技巧——极限假设法 n始： 1mol 1mol 1mol 反应转化量: 若反应完全正向进行 -1mol -0.5mol +1mol 余0.5molB 若反应完全逆向进行 反应转化量: +1mol +0.5mol -1mol 1+0.5=1.5molB A.1.5mol B. 1mol C. 0.5mol D. 0 发生反应： 达到化学反应限度时，B的物质的量可能是 巩固提升 2A(g) ＋ B(g) 2C(g) 2A(g) ＋ B(g) 2C(g) 【练习2】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、恒容的密闭体系中进行，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)。 巩固提升 ②④⑤ 真题感悟 【山东高考】一定温度下，反应N2O4(g)　　2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A.①② 　　　B.②④ 　　　C.③④ 　　　D.①④ D 技巧小结：“关注” 关注反应条件 关注反应特点 一、化学平衡的移动： 1.定义：在一定条件下，当可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变影响平衡的条件(如 、 、 等)，化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等)，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至正、逆反应速率再次 ，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动，简称平衡移动。 浓度 温度 压强 相等 2.平衡移动方向的判断 （1）由速率判断 （2）由平衡移动的结果判断 （3）由Q与K的关系判断 （4）由平衡移动原理判断 【问题】 引起化学平衡移动的外界因素有哪些呢？它们是怎样影响的平衡移动？ 知识梳理 知识点2 化学平衡的移动 实验2-1 a试管中溶液呈红色，b试管溶液红色变浅，c试管中溶液红色变深 【实验现象】 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 血红色 无色 黄色 (1)试管b中加少量Fe粉： 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 即，减小c(Fe3+) 红色变浅 C[Fe(SCN)3)减小 平衡破坏 平衡逆向移动 结论: 其他条件不变时，减小反应物浓度平衡向逆反应方向移动 解析： 1.浓度对化学平衡的影响 (2)试管c加4滴1mol/LKSCN溶液： 红色加深 结论: 其他条件不变时，增大反应物浓度平衡向正反应方向移动 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 【学生活动】当增大反应物或减小生成物浓度时，画出对应v-t图像，归纳v-t图像特点，并从本质角度解释浓度对平衡的影响 【归纳1】（1）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率， 改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率； （2）改变浓度瞬间：若v(正)>v(逆)，平衡向正反应方向移动， 若v(逆)>v(正)，平衡向逆反应方向移动； （3）新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率， 减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率。 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 实验 体系压强增大 体系压强减小 现象 结论2 气体的红棕色先变深，然后慢慢变浅，但比压强增大前要深 气体的红棕色先变浅，然后慢慢变深，但比压强减小前要浅 对于有气体参加的可逆反应（不等气），达到平衡后，其他条件不变，增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 2.压强对化学平衡的影响 2NO2 N2O4 压强对化学平衡的影响V-t关系图 归纳总结： V缩 V增 V缩 V增 ①改变压强的瞬间，速率发生断点突变，不连续。 ②新旧平衡速率比较： ③无论增压或是降压，V缩变化幅度总是更多 增大压强，新平衡速率大于旧平衡速率 减小压强，新平衡速率小于旧平衡速率 对于反应aA(g)+bB(g) cC(g) a+b≠c 速率-时间关系图： V´正= V´逆 t2 【思考】对于可逆反应 A(g)＋B(g) 2C(g)＋D(s)，如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？ 改变压强, V正、V逆均改变，但改变倍数一样，V´正= V´逆，平衡不移动。 V正′= V逆′ V正 V逆 0 t1 t2 减压对化学平衡的影响 若减小压强呢？ 0 t1 V正 V逆 加压 规律：对于反应前后气体体积不变的可逆反应， 改变压强只改变化学反应速率，而对平衡无影响 重难点突破 3、温度对平衡的影响： 2NO2 N2O4 △H=-56.9 kJ/mol 实验现象： 温度升高，混合气体颜色加深，______________，平衡向_________方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，______________，平衡向________方向移动. V'逆 V'正 T2升温 V"正=V"逆 NO2浓度增大 逆反应 NO2浓度减小 正反应 V'逆>V'正，平衡逆向移动。 【结论】升高温度，平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，平衡向放热反应方向移动。 可理解为：吸热反应速率常数受温度影响更大 知识梳理 4、催化剂对于化学平衡的影响 请用v-t图来表示催化剂对化学平衡的影响 加入正催化剂 v t V正 V逆 V´正=V´逆 加入负催化剂 v t V正 V逆 V´正=V´逆 加入催化剂能同等程度的改变正、逆反应速率， 所以不能改变化学平衡，但能改变达到平衡所需要的时间。 规律： 知识梳理 (选择性必修1·P42练习与应用T4) 在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50 mol·L-1。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol·L-1。下列有关判断正确的是 (　 　) A.x+y<z B.平衡向正反应方向移动 C.B的转化率降低 D.C的体积分数减小 CD (经典真题)已知反应式:mX(g)+nY(?) pQ(s)+2mZ(g),已知反应已达平衡,此时c(X)=0.3 mol·L-1,其他条件不变,若容器容积缩小到原来的1/2,c(X) =0.5 mol·L-1,下列说法正确的是(　　) A.反应向逆方向移动 B.Y可能是固体或液体 C.计量数:n>m D.Z的体积分数减小 C 巩固提升 (2022·海南卷)某温度下,反应CH2CH2(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 C 三、平衡移动原理 (即：勒夏特列原理) 1.内容：如果改变影响平衡的一个因素(如浓度、压强、温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 3.适用范围：化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解平衡。 2.注意： ①条件：浓度、压强、温度的改变 ②方向：向减弱改变的方向移动 ③结果：只是减弱条件的改变，并不能消除 改变条件，平衡向减弱改变的方向移动。 “改变，减弱改变” “唱反调” 未平衡状态不能用此来分析 知识梳理 【练习】下列不能用勒夏特列原理解释的是( ) ①棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 ②Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 ③实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气 ⑤开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 ⑥工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的 ⑦加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气 ⑧H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 ⑥⑦⑧ 一看有无可逆过程；二看存不存在平衡移动； 三看移动的方向与勒夏特列原理是否一致。 “三看” 巩固提升 $