第9章 2.第2节 化学平衡（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考化学大一轮复习学案

该高中化学高考复习课件聚焦“化学平衡”核心模块，依据高考评价体系系统梳理可逆反应、平衡状态判断、平衡移动及等效平衡等考点，通过表格归纳“v正=v逆、变量不变”等平衡标志，分析近五年高考中“平衡移动方向判断”“转化率计算”等高频题型的考查权重，构建完整的知识网络与解题框架。 课件亮点在于“考点精讲+实验探究+真题演练”的三维备考模式，如通过FeCl3与KSCN反应、NO2平衡体系温度影响等实验培养科学探究与实践能力，结合即练即清中容器容积变化对平衡移动的分析题，运用科学思维中的证据推理方法突破“压强对平衡影响”难点。特设“易错陷阱警示”和“等效平衡模型”，助力学生掌握答题技巧，教师可依托此课件实现精准复习，提升备考效率。

第2节　化学平衡 返回目录 一、化学平衡 1.化学平衡研究的对象——可逆反应   知识清单 返回目录 2.化学平衡状态 (1)定义:在一定条件下,可逆反应体系中,当正、逆反应速率相等时,反应物和生成物的 浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了 “限度”,这时的状态就称为化学平衡状态。 (2)化学平衡状态特征 返回目录 (3)达到化学平衡状态的标志——“v正、v逆相等,变量不变” 以反应mA(g)+nB(g)  pC(g)+qD(g)为例总结判断反应达到平衡的依据,表中“不一 定平衡”则表示在此条件下,该条件不能作为判断反应达到平衡的依据。 返回目录 类别 可能的情况举例 是否达到平衡 混合物中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质 的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数 一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 返回目录 正、逆反 应速率的 关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时 生成了m mol A,即v正=v逆 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时 消耗了p mol C 平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B,同时消 耗了q mol D,都是逆反应速率 不一定平衡 压强 恒容时压强不再变化,当m+n≠p+q时 平衡 恒容时压强不再变化,当m+n=p+q时 不一定平衡 返回目录 混合气体的平均相对分子质量  一定,当m+n≠p+q时 平衡  一定,当m+n=p+q时 不一定平衡 气体的密度 恒容时气体密度一定 不一定平衡 颜色 反应体系的颜色不变,即有色物质的 浓度不变 平衡 返回目录 　 注意 ①绝热容器中,当体系温度不变时,达到平衡状态。②可逆电池中,电流或电压等于0时, 达到平衡状态。③判断反应是否达到平衡状态时,一定要看清楚条件:“恒温恒容” “恒温恒压”或“恒容绝热”。 返回目录 　 知识归纳 有固体生成和固体分解时的平衡判断 1.对于反应2A(g)  2B(g)+C(s) ①恒温恒容时,混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(解释:ρ=  ,恒温恒容时,密度 不变,则气体的质量不变,说明此时正、逆反应速率相等,达到平衡); ②混合气体的平均相对分子质量不变,一定达到平衡状态(解释: = ,该反应是反应前 后气体分子数不变的反应即n不变,在平衡之前,气体的质量(m)一直在减小,则 一直 在减小;当 不变时,则m不变,说明此时正、逆反应速率相等,达到平衡)。 2.对于反应2A(s)  2B(g)+C(g) ①恒温恒容时,混合气体的密度不变,一定达到平衡状态; ②混合气体的平均相对分子质量不变,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。 返回目录 3.化学平衡移动 (1)化学平衡移动的过程   返回目录 (2)化学平衡移动方向与化学反应速率的关系 根据条件改变的瞬间,v正与v逆的相对大小,判断平衡是否移动及移动的方向。 ①v正>v逆:平衡向正反应方向移动。 ②v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。 ③v正=v逆:平衡不移动。 (3)勒夏特列原理: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),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 (4)影响化学平衡的因素 返回目录 影响因素 (改变的条件) v正与v逆 相对大小 平衡移动 方向 浓度 增大反应物浓度 v正瞬时增大,v逆不变,v正>v逆 正向移动 减小反应物浓度 v正瞬时减小,v逆不变,v正<v逆 逆向移动 增大生成物浓度 v正不变,v逆瞬时增大,v正<v逆 逆向移动 减小生成物浓度 v正不变,v逆瞬时减小,v正>v逆 正向移动 压强(反应前后气体分子数 相等) 增大压强 v正、v逆瞬时增大,增大程度 相同,v正=v逆 不移动 减小压强 v正、v逆瞬时减小,减小程度 相同,v正=v逆 不移动 返回目录 压强(反应前后气体分子数 不等) 增大压强 v正、v逆瞬时增大,增大程度 不同,v正≠v逆 向气体分子数减小的方向 移动 减小压强 v正、v逆瞬时减小,减小程度 不同,v正≠v逆 向气体分子数增大的方向 移动 温度 升高温度 v正、v逆瞬时增大,增大程度 不同,v正≠v逆 向吸热方向移动 降低温度 v正、v逆瞬时减小,减小程度 不同,v正≠v逆 向放热方向移动 催化剂 v正、v逆改变程度相同,v正=v逆 不移动 返回目录 　 注意 充入无关气体的影响 ①恒温恒容时:充入无关气体→总压强增大,各组分浓度不变,反应速率不变→平衡不移 动。 ②恒温恒压时:充入无关气体→总体积增大,各组分浓度等比例减小(相当于减压)→平 衡向气体分子数增大的方向移动。 返回目录 　 方法技巧 判断化学平衡移动方向的思维流程 返回目录 4.浓度、压强对平衡移动影响的几种特殊情况 (1)当反应体系中不存在气态物质时,压强的改变对平衡无影响。 (2)对于反应前后气体分子数相等的反应,压强的改变对平衡无影响,但增大(或减小)压 强会使气态物质的浓度增大(或减小)。 (3)对于有气体参加的反应在恒容时,同等程度地改变反应体系中各物质的浓度时,应视 为压强的影响,同等程度地增大(或减小)浓度相当于增大(或减小)压强。 (4)在恒容容器中,若用α表示物质的转化率,φ表示气体的体积分数,则: ①对于aA(g)+bB(g)  cC(g)+dD(g)类反应,达到平衡后,保持温度、容积不变(恒温恒 容),加入一定量的A,则平衡正向移动,α(B)增大但α(A)减小,φ(B)减小而φ(A)增大。 ②对于aA(g)  bB(g)或aA(g)  bB(g)+cC(g)类反应,达到平衡后,保持温度、容积 返回目录 不变(恒温恒容),加入一定量的A(是指反应中某一边存在的唯一气体,可以有其他非气 态物质),α(A)和φ(A)的变化可从压强增大的角度分析,分为以下三种情况(Δn表示气体 分子数的变化): 特点 示例 改变 平衡移动方向 结果 Δn>0 PCl5(g)  PCl3(g)+Cl2(g) 充入PCl5 正向移动 α(PCl5)减小,φ(PCl5)增大 Δn=0 2HI(g)  H2(g)+I2(g) 充入HI α(HI)、φ(HI)不变 Δn<0 2NO2(g)  N2O4(g) 充入NO2 α(NO2)增大,φ(NO2)减小 返回目录 归纳总结 温度、催化剂对转化率的影响 (1)温度对转化率的影响:①若是平衡转化率,则改变温度由ΔH确定平衡移动的方向,然 后判断平衡转化率的变化。②若是未达平衡时的转化率,则由温度变化确定反应速率 的变化,然后判断相同时间内转化率的变化。 (2)催化剂对转化率的影响:催化剂对平衡转化率没有影响,但是在工业生产中,未达平 衡时,可以通过选择更高效的催化剂来提高单位时间内反应物的转化率,或者利用催化 剂的选择性来提高多重反应中某一产物的产率。 返回目录 二、探究影响化学平衡移动的因素(学生必做实验) 1.浓度对化学平衡的影响 Ⅰ.FeCl3溶液与KSCN溶液的反应:Fe3++3SCN-  Fe(SCN)3。 (1)在小烧杯中加入10 mL蒸馏水,再滴入5滴0.05 mol/L FeCl3溶液、5滴0.15 mol/L KSCN溶液,用玻璃棒搅拌,使其充分混合,将混合均匀的溶液平均注入a、b、c三支 试管中。 (2)向试管a中滴入5滴0.05 mol/L FeCl3溶液,向试管b中滴入5滴0.15 mol/L KSCN溶液, 观察实验现象,与试管c进行对比。 实验结果如下表: 返回目录 实验内容 向试管a中滴入5滴0.05 mol/L FeCl3 溶液 向试管b中滴入5滴0.15 mol/L KSCN 溶液 实验现象 溶液红色加深 溶液红色加深 结论 在其他条件不变时,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动 返回目录 (3)继续向a、b两支试管中分别加入少量铁粉,观察实验现象。 实验结果如下表: 实验内容 向试管a中加入少量铁粉 向试管b中加入少量铁粉 实验现象 溶液红色变浅 溶液红色变浅 结论 加入铁粉发生反应:2Fe3++Fe  3Fe2+,Fe3+浓度减小。在其他条件不变时, 减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动 返回目录 Ⅱ.在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2 (橙色)+H2O  2Cr (黄色)+2H+。 取一支试管,加入2 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液,然后按照下表中的步骤进行实验,观察溶 液颜色变化,判断平衡是否发生移动及移动的方向。 实验结果如下表: 实验步骤 实验现象 结论 向试管中滴加5~10滴6 mol/L NaOH 溶液 溶液变为黄色 在其他条件不变时,减小生成物的浓 度,平衡向正反应方向移动 向试管中继续滴加5~10滴6 mol/L H2 SO4溶液 溶液由黄色变为橙色 在其他条件不变时,增大生成物的浓 度,平衡向逆反应方向移动 返回目录 2.温度对化学平衡的影响 Ⅰ.在CuCl2溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-  [CuCl4]2-(黄色)+4H2O    ΔH>0。 取两支试管分别加入2 mL 0.5 mol/L CuCl2溶液,将其中一支试管先加热,然后置于冷水 中,观察实验现象,与另一支试管比较。 实验结果如下表: 实验步骤 实验现象 结论 加热试管 溶液变为黄绿色 在其他条件不变时,升高温度,平衡向 吸热反应方向移动 将上述试管置于冷水中 溶液由黄绿色变为蓝绿色 在其他条件不变时,降低温度,平衡向 放热反应方向移动 返回目录 注意 ①CuCl2溶液中Cl-的浓度会影响溶液的颜色。②在对CuCl2溶液加热的过程中,没有观 察到[CuCl4]2-的黄色,这是因为在这个平衡体系中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,[CuCl4]2-呈黄色,因 此CuCl2溶液呈绿色。升高温度,平衡正向移动,可以观察到溶液呈黄绿色。 Ⅱ.温度对NO2和N2O4混合气体中平衡的影响 2NO2(g)  N2O4(g)    ΔH<0 取两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶(编号分别为1和2),将它们分别浸泡在热 水和冷水中,比较两个烧瓶里气体的颜色。将两个烧瓶位置互换,稍等片刻,再比较两个 烧瓶里气体的颜色。 实验结果如下表: 返回目录 烧瓶编号 1 2 实验步骤1 置于热水 置于冷水 实验现象1 气体红棕色加深 气体红棕色变浅 实验步骤2 置于冷水 置于热水 实验现象2 气体颜色由深变浅 气体颜色由浅变深 结论 在其他条件不变时,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 返回目录 三、等效平衡 (1)含义:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不同投料方式进行同一可逆反应,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)相同, 这样的平衡互称为等效平衡。 (2)等效平衡解题思路 ①在恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,只改变起始时加入物 质的物质的量,如果换算成化学方程式中同一半边的物质,对应物质的物质的量相同,则 建立的化学平衡是等效的。 返回目录 　　Ⅰ　　2 mol　　 1 mol　　 0 　　Ⅱ　　0　 　0　　2 mol 　　Ⅲ　　0　　 0　　4 mol 　　Ⅳ　　1 mol　　0.5 mol　　1 mol 恒温恒容时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三种情况下达到的平衡完全等效。Ⅲ与Ⅰ达到的平衡不等效。 ②在恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只改变起始时加入物 质的物质的量,如果换算成化学方程式中同一半边的物质,对应组分的物质的量之比相 同,则建立的化学平衡是等效的。 如:2SO2(g)　+　 O2(g)  2SO3(g) 返回目录 如:H2(g)　+　I2(g)  2HI(g) Ⅰ　1 mol　　1 mol　　0 Ⅱ 2 mol　　2 mol　　0 Ⅲ 0　　 0　　3 mol Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ达到的平衡为等效平衡,此处等效的含义是各物质的百分含量相同,混合气 体的平均摩尔质量( )也相同,各物质的浓度、物质的量、混合气体的密度、体系的 压强等均不相同但成比例。 ③在恒温恒压条件下,只改变起始时加入物质的物质的量,如果换算成化学方程式中同 一半边的物质,对应组分的物质的量之比相同,则建立的化学平衡等效。 返回目录 如: 2SO2(g) + O2(g)  2SO3(g)   Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ达到的平衡均为等效平衡。 返回目录 四、平衡转化率分析 (1)aA(g)+bB(g)  cC(g)+dD(g)型 ①若反应物起始物质的量之比(投料比)等于化学计量数之比,达到平衡后,各反应物的 转化率相等。 ②若加入一定量的A,平衡正向移动,α(B)增大而α(A)减小。 ③若按原比例同等程度地增大(或减小)A、B的物质的量,恒容条件下相当于加压(或减 压),则分为三种情况: 操作 气体分子数变化 α(A)、α(B)变化 恒容时同等程度增大(或减小)A、B 的物质的量 a+b=c+d 不变 a+b>c+d 增大(或减小) a+b<c+d 减小(或增大) 返回目录 (2)aA(g)  bB(g)+cC(g)型 操作 气体分子数变化 α(A) 恒容时增大 (或减小)A的 物质的量 a=b+c 不变 a>b+c 增大(或减小) a<b+c 减小(或增大) 返回目录 1.(2026届山西大学附中等校9月考,3)在一密闭容器中,反应aA(g)+bB(s)  cC(g)+dD (g)达到平衡后,保持温度不变,将容器容积缩小为原来的一半,当达到新的平衡时,A的 浓度是原来的1.6倍,则下列说法正确的是 (　　　 ) A.平衡向逆反应方向移动 B.a>c+d C.物质A的转化率减小 D.物质D的浓度减小 即练即清 B 返回目录 　 解析　容器容积缩小为原来的一半,若平衡不移动,A的浓度应变为原来的2倍,而此时A 的浓度是原来的1.6倍,说明平衡正向移动,A错误。由A项分析可知,增大压强平衡正向 移动,说明该反应为气体分子数减小的反应,即a>c+d,B正确。平衡向正反应方向移动, 则A的转化率增大,C错误。容器容积缩小,同时平衡正向移动,则D的浓度增大,D错误。 返回目录 2.一定条件下,将等体积的NO2和SO2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)  SO3 (g)+NO(g)。下列不能说明反应达平衡状态的是 (　　　 ) A.v正(SO2)=v逆(SO3) B.混合气体颜色保持不变 C.SO3和NO体积分数之比保持不变 D.NO2的浓度保持不变 C 返回目录 　 解析    v正(SO2)=v逆(SO3),说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;该体系中只有 NO2为有色气体,当混合气体颜色保持不变时,说明NO2的浓度不再发生变化,反应达到 平衡状态;SO3和NO均为生成物,两者的体积分数之比始终为1∶1,故两者的体积分数之 比保持不变时,不能说明反应达到平衡状态;达到平衡时,体系中各物质的浓度保持不 变,则NO2的浓度保持不变时,可说明反应达到平衡状态。故选C。 返回目录 3.一定温度下,在体积恒定(均为1 L)的三个密闭容器中,发生反应:2H2(g)+CO(g)  CH3OH(g)。分别达到平衡时,下列说法正确的是 (　　　 ) 容器 温度/℃ 各物质起始浓度/(mol/L) 平衡浓度 c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 350 0.2 0.1 0 0.08 Ⅱ 350 0.4 0.2 0 Ⅲ 450 0 0 0.1 0.025 D 返回目录 A.该反应正反应的ΔH>0 B.平衡时,反应物转化率:Ⅰ>Ⅱ C.平衡时,Ⅱ中CO的浓度是Ⅰ中的两倍 D.平衡时,再向Ⅲ中投入0.1 mol N2,CH3OH的浓度不变 返回目录 　 解析　将容器Ⅲ中起始时CH3OH的物质的量浓度换算成H2和CO的物质的量浓度,相当 于起始时容器Ⅲ中c(H2)=0.2 mol/L,c(CO)=0.1 mol/L,与容器Ⅰ中的投料相同,容器Ⅲ相 当于在容器Ⅰ的基础上升高温度,平衡时c(CH3OH)减小,说明升高温度,平衡逆向移动, 则该反应正反应为放热反应,ΔH<0,A错误。题给反应为气体分子数减小的反应,容器 Ⅱ中起始投料是容器Ⅰ中的两倍,容器Ⅱ中的反应相当于两个容器Ⅰ中的反应达到平 衡后合并再压缩容器体积为1 L,相当于增大压强,则平衡正向移动,反应物转化率:Ⅰ< Ⅱ,B错误。根据B项分析,可知平衡时Ⅱ中CO的浓度小于Ⅰ中的两倍,C错误。平衡时, 再向Ⅲ中投入0.1 mol N2,容器体积不变,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,则 CH3OH的浓度不变,D正确。 返回目录 $