第10章 第36讲 化学平衡状态及平衡移动（PPT课件）-【满分思维】2027年高考一轮总复习·化学

该高中化学高考复习课件聚焦“化学平衡状态及平衡移动”专题，依据新课标要求和高考评价体系，系统梳理平衡状态特征、移动规律及影响因素，结合三年高考命题分析，明确基础性（定性判断、转化率计算）和综合性（与反应速率、电解质溶液融合）的核心考查维度，归纳常考题型。 课件亮点在于“真题实战+素养提升”，如以2025安徽卷甲酸分解平衡判断为例，运用“变量不变”法培养科学思维，通过辨析明理突破可逆反应判断等易错点，助力学生掌握平衡移动分析技巧，教师可据此精准把握考点权重，实现高效复习。

第36讲　化学平衡状态及平衡移动 课标 指引 1.能结合实例描述化学平衡状态的特征。 2.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、平衡转化率等相关物理量的变化。 三年 高考 命题 分析 1.命题特点 基础性:注重对化学平衡基本概念的考查,强调定性判断(平衡移动方向)和简单定量计算(K、转化率)。 综合性:常与反应速率、电化学、电解质溶液等模块融合命题,例如通过图像分析综合判断平衡移动与速率变化。计算题侧重平衡常数与分压、浓度的综合运算,或结合盖斯定律计算热力学对平衡的影响,体现多知识点的逻辑关联。 2.命题趋势:高考将更注重结合真实情境考查化学平衡的动态特征及勒夏特列原理的应用,侧重图像、数据与多重平衡体系的综合判断。 考点一　化学平衡状态及其判断 考点二　化学平衡的移动 目录索引 学科素养•发展 考点一　化学平衡状态及其判断 必备知识•梳理 1.可逆反应 在同一条件下,既可以向__________进行,同时又能向__________进行的化学反应。  正反应方向 逆反应方向 必备知识•梳理 关键能力•提升 正向开始、逆向开始、双向同时开始,均可建立平衡 (2)建立 2.化学平衡状态 (1)定义 一定条件下的可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率__________时,反应物和生成物的浓度均保持__________,即体系的组成不随时间而改变的状态。  相等 不变 必备知识•梳理 关键能力•提升 (3)特点 可逆 = 浓度或百分含量 必备知识•梳理 关键能力•提升 3.化学平衡状态的判断方法 判断化学平衡状态的方法——“正、逆相等,变量不变” 必备知识•梳理 关键能力•提升 教材链接 (1)(必修第二册·P50练习与应用T6)一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是(　　) A.NH3的质量保持不变 B.H2的含量保持不变 C.正反应和逆反应的速率相等 D.N2、H2和NH3的物质的量之比为1∶3∶2 D 必备知识•梳理 关键能力•提升 (2)(选择性必修1·P42练习与应用T3)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+2Y(g) 3Z(g)。下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是(　　) A.Z的生成速率与Z的分解速率相等 B.单位时间内消耗a mol X,同时生成3a mol Z C.容器内的压强不再变化 D.混合气体总的物质的量不再变化 A 必备知识•梳理 关键能力•提升 考题链接 (1)(2025·安徽卷节选)通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应: ①HCOOH(g) ══CO(g)+H2O(g)　ΔH1=+26.3 kJ·mol-1 ②HCOOH(g) ══CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-14.9 kJ·mol-1 一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的HCOOH(g),发生上述两个分解反应,下列说法中能表明反应达到平衡状态的是__________(填字母)。  a.气体密度不变 b.气体压强不变 c.H2O(g)的浓度不变 d.CO和CO2的物质的量相等 bc 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:恒容密闭容器容积不变,反应物、生成物均为气体,气体密度始终不变,a项错误;两个反应都是气体分子数增大的反应,气体压强为变量,当气体压强不变时,说明两反应达到平衡状态,b项正确;H2O(g)的浓度为变量,当H2O(g)的浓度不变时,反应达到平衡状态,c项正确;两反应达平衡时,CO和CO2的物质的量不一定相等,d项错误。 必备知识•梳理 关键能力•提升 (2)(2025·云南卷节选)对于反应Ⅰ.C2H5OH(g)+H2O(g) 2H2(g)+CH3COOH(g)。一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应Ⅰ达到平衡状态的是__________ (填字母)。  A.容器内的压强不再变化 B.混合气体的密度不再变化 C.CH3COOH的体积分数不再变化 D.单位时间内生成1 mol H2O,同时消耗2 mol H2 AC 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:对于反应Ⅰ,反应前后气体体积不相等,压强不再改变,可说明反应达到平衡状态;反应Ⅰ中均为气体,密度不变不可以说明反应达到平衡状态;CH3COOH的体积分数即物质的量分数不变,可以说明反应达到平衡状态;生成1 mol H2O,反应为逆向,消耗2 mol H2,依然为逆向,不能说明反应达到平衡状态。 必备知识•梳理 关键能力•提升 必备知识•梳理 关键能力•提升 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)氢气燃烧生成水,而水可电解生成氢气和氧气,故此反应是可逆反应。 (　　) (2)在化学平衡建立过程中,v(正)一定大于v(逆)。(　　) (3)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态。(　　) (4)任何可逆反应都有一定限度,达到了化学平衡状态即达到了该反应的限度。(　　) (5)化学反应达到平衡后,反应物和生成物的浓度或百分含量相等。(　　) × × × √ × 必备知识•梳理 关键能力•提升 关键能力•提升 命题角度1　可逆反应及特点 1.在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是(　　) A.Z的浓度为0.3 mol·L-1 B.Y2的浓度为0.4 mol·L-1 C.X2的浓度为0.2 mol·L-1 D.Z的浓度为0.4 mol·L-1 A 解析:假设Z完全转化为X2、Y2,则X2、Y2的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1;假设0.1 mol·L-1 X2完全转化为Z时,Y2为0.2 mol·L-1,Z为0.4 mol·L-1,则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,A选项符合题意。 必备知识•梳理 关键能力•提升 命题角度2　化学平衡状态的判断 2.在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。 必备知识•梳理 关键能力•提升 (1)能说明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是__________(填序号,下同)。  (2)能说明I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是__________。  (3)能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是__________。  (4)能说明C(s)+CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是__________。  (5)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是__________。  (6)能说明5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是__________。  ①③④⑦ ⑤⑦ ①③④⑤⑦ ①②③④⑦ ①②③ ②④⑦ 必备知识•梳理 关键能力•提升 3.若将上述2题中的(1)~(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何? (1)②③④⑦　(2)⑤⑦　(3)②③④⑤⑦　(4)②③④⑦ 必备知识•梳理 关键能力•提升 考点二　化学平衡的移动 必备知识•梳理 1.化学平衡的移动 已知:2NO2(红棕色) N2O4(无色)　ΔH<0。如图所示,在三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中,发现(1)中红棕色__________(填“变深”或“变浅”,下同),说明平衡__________移动;发现(3)中红棕色__________,说明平衡__________移动。  变深 逆向 变浅 正向 必备知识•梳理 关键能力•提升 2.化学平衡移动的过程 由上图可推知: (1)化学反应条件改变,使正、逆反应速率不再相等,化学平衡才会发生移动。 (2)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变。 必备知识•梳理 关键能力•提升 3.化学平衡移动方向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,__________平衡移动。  (3)v(正)<v(逆):平衡向__________方向移动。  正反应 不发生 逆反应 必备知识•梳理 关键能力•提升 4.影响化学平衡的因素 若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下: 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 一般来说,增大反应物浓度或减小生成物浓度 向__________方向移动  一般来说,减小反应物浓度或增大生成物浓度 向__________方向移动  压强(有气体参加的可逆反应) 反应前后气 体体积改变 增大压强 向气体分子总数______的方向移动  减小压强 向气体分子总数______的方向移动  反应前后气 体体积不变 改变压强 平衡______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 同等程度改变v(正)、v(逆),平衡不移动 正反应 逆反应 减小 增大 不 吸热 放热 必备知识•梳理 关键能力•提升 5.勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡将向着能够_______________的方向移动。  减弱这种改变 必备知识•梳理 关键能力•提升 教材链接 (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 必备知识•梳理 关键能力•提升 (2025·安徽卷节选)甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和H2)的重要方法,主要反应有: ①CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ③CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 恒温恒容条件下,可提高CH4转化率的措施有________ (填字母)。  a.增加原料中CH4的量 b.增加原料中CO2的量 c.通入Ar气 b 考题链接 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:增加原料中CH4的量,能提高CO2转化率而自身转化率降低,a项错误;增加原料中CO2的量,使反应①平衡正向移动,可提高CH4转化率,b项正确;通入Ar气,不改变体系中各物质的浓度,反应速率均不变,平衡不移动,c项错误。 必备知识•梳理 关键能力•提升 必备知识•梳理 关键能力•提升 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动。(　　) (2)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。(　　) (3)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。(　　) (4)向平衡体系FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅。(　　) (5)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系,压缩气体体积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅。(　　) × × √ × × 必备知识•梳理 关键能力•提升 关键能力•提升 命题角度1　外界条件对化学平衡的影响 1.(2025·甘肃卷)CO2加氢转化成甲烷,是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525 ℃、101 kPa下,CO2(g)+4H2(g) ══CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=-185 kJ·mol-1。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是 (　　) A.减小体系压强 B.升高温度 C.增大H2浓度 D.恒容下充入惰性气体 C 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:根据勒夏特列原理,减小体系压强,平衡向气体分子数增大的方向移动,即向逆反应方向移动,A项错误;升高温度,平衡向吸热方向移动,故升高温度,平衡向逆反应方向移动,B项错误;增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,C项正确;恒容下充入惰性气体,反应物、产物浓度均不变,平衡不移动,D项错误。 必备知识•梳理 关键能力•提升 2.(2024·浙江6月选考卷)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是(　　) 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 HBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动 C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度,平衡向吸热反应方向移动 D 催化 剂 向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol·L-1 H2SO4溶液,水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 C 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:K2CrO4溶液中存在可逆反应2Cr+2H+ Cr2+H2O,在其他条件不变的情况下,增大反应物H+浓度,可以使平衡正向移动,生成橙色的Cr2。但是加入的HBr有较强还原性,Br-也可被氧化生成Br2,溶液也呈橙色,所以不能根据溶液变橙色推出A项所给结论,A错误;反应2HI(g) H2(g)+I2(g)为反应前后气体总体积不变的可逆反应,向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mL HI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar,参加反应的各气态物质的分压不变,平衡不发生移动,气体颜色不变,该实验不能判断压强对反应前后气体总体积不变的可逆反应平衡的影响,B错误;反应2NO2(g) N2O4(g)为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,即平衡向吸热反应方向移动,C正确;催化剂只能改变化学反应速率,不影响平衡移动,D错误。 必备知识•梳理 关键能力•提升 命题角度2　化学平衡中改变条件对物质转化率或气体体积分数的影响 3.(2024·浙江6月选考卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应: Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)　ΔH1>0 Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g) 4CO(g)+3H2(g)　ΔH2>0 向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表。 温度/℃ 400 500 600 乙烷转化率/% 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性/% 92.6 80.0 61.8 注:乙烯选择性=×100% 必备知识•梳理 关键能力•提升 下列说法不正确的是(　　) A.反应活化能:Ⅰ<Ⅱ B.500 ℃时,0~5 min反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·min-1 C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率 D.其他条件不变,增大投料比[]投料,平衡后可提高乙烷转化率 D 必备知识•梳理 关键能力•提升 解析:由题表可知,相同温度下,乙烷在发生转化时,反应Ⅰ更易发生,则反应活化能:Ⅰ<Ⅱ,A正确;由题表可知,500 ℃时,乙烷转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2 mol×9.0%=0.18 mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18 mol×80%=0.144 mol,根据题给方程式可知,生成乙烯的物质的量为0.144 mol,则0~5 min时,反应Ⅰ的平均速率为v(C2H4)==2.88×10-3 mol·L-1·min-1,B正确;其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),反应Ⅰ平衡正向移动,可提高乙烯的产率,C正确;其他条件不变,增大投料比[]投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6的转化率降低,D错误。 必备知识•梳理 关键能力•提升 4.将等物质的量的X、Y两种气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生反应并达到平衡:X(g)+3Y(g) 2Z(g)　ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时,下列关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　) 选项 改变条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强(压缩容器) X的浓度变小 C 充入一定量的Y Y的转化率增大 D 使用适当的催化剂 X的体积分数变小 A 解析:升高温度,平衡逆向移动,X的转化率变小,A项正确;压缩容器增大压强,平衡正向移动,但X的浓度变大,B项错误;充入一定量的Y,X的转化率增大,而Y的转化率减小,C项错误;使用适当的催化剂,只能加快反应速率,不能改变平衡,X的体积分数不变,D项错误。 必备知识•梳理 关键能力•提升 学科素养•发展 题组1　前沿模拟演练 1.(2025·河南商丘一模)在恒温恒容密闭容器中加入足量CaCO3和焦炭,发生反应①,同时充入一定量H2,在催化剂M的作用下发生反应②,相关反应如下: ①CaCO3(s)+4C(s) CaC2(s)+3CO(g);②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。 下列有关说法正确的是(　　) A.其他条件不变,若升高温度,反应②的速率一定加快 B.随着反应进行,容器内的压强可能先增大后减小 C.当混合气体的密度不再改变,说明反应①达到平衡,反应②未达到平衡 D.体系平衡后,再充入一定量CO,达到新平衡时,CO分压比原平衡时大 B 解析:升高温度,催化剂M的活性可能降低,反应②的速率有可能变慢,A错误;反应①是气体体积增大的反应,反应②是气体体积减小的反应,随着反应进行,容器内的压强可能先增大后减小,B正确;混合气体的密度ρ=,容器的容积V不变,反应①中有固体参与反应,m为变量,ρ不再改变时,说明反应①达到平衡,此时CO含量不变,因此反应②也达到平衡,C错误;平衡后再充入CO,达到新平衡时,反应①的平衡常数[p3(CO)]不变,则CO分压不变,D错误。 2.(2025·四川成都模拟)在容积恒为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4气体,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。在100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如下图所示。下列说法错误的是 (　　) D A.反应的ΔH>0 B.在0~60 s时段,反应速率v(NO2)=0.002 0 mol·L-1·s-1 C.体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态 D.反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡正向移动 解析:随温度升高,混合气体的颜色变深,说明NO2浓度增加,平衡正向移动,故正反应吸热,反应的ΔH>0,A正确;在0~60 s时段,NO2浓度从0变为0.120 mol·L-1,故反应速率v(NO2)==0.002 0 mol·L-1,B正确;反应前后气体体积发生变化,容器容积恒定,体系的总压强是变量,故体系的总压强保持不变时,反应达到平衡状态,C正确;反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,体系压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡逆向移动,D错误。 题组2　高考真题集训 3.(2025·江苏卷)甘油(C3H8O3)水蒸气重整获得H2过程中的主要反应: 反应Ⅰ　C3H8O3(g) ══3CO(g)+4H2(g)　ΔH>0 反应Ⅱ　CO(g)+H2O(g) ══CO2(g)+H2(g)　ΔH<0 反应Ⅲ　CO2(g)+4H2(g) ══CH4(g)+2H2O(g)　ΔH<0 1.0×105 Pa条件下,1 mol C3H8O3和9 mol H2O发生上述反应达平衡状态时,体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.550 ℃时,H2O的平衡转化率为20% B.550 ℃反应达平衡状态时,n(CO2)∶n(CO)=11∶25 C.其他条件不变,在400~550 ℃范围,平衡时H2O的物质的量随温度升高而增大 D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时H2的物质的量 A 解析:由题干中各反应吸放热来看,升高温度反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ和Ⅲ均逆向移动,可知n(CO)一直增大,而根据C原子守恒,开始只加1 mol C3H8O3,则n(CO)<3 mol,所以③代表n(CO),n(CH4)一直减小可知②代表n(CH4),所以①表示n(H2)。550 ℃时n(H2)=5.0 mol,n(CO2)=2.2 mol, n(CO)=n(CH4)=0.4 mol,根据C原子守恒可知,n(C3H8O3)=0 mol,根据O原子守恒,体系中剩下的n(H2O)=1 mol×3+9 mol×1-2.2 mol×2-0.4 mol×1=7.2 mol,所以H2O的平衡转化率=×100%=20%,A项正确;550 ℃时, n(CO2)=2.2 mol,n(CO)=0.4 mol,其比值为22∶4即11∶2,B项错误;400~550 ℃范围,温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ均逆向移动,但n(CO2)增大,说明反应Ⅲ逆向进行程度更大,n(H2O)减小,C项错误;增大压强反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ平衡正向移动,H2的物质的量一定减小,D项错误。 4.(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A.x1<x2 B.反应速率:vb(正)<vc(正) C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态 B 解析:向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O发生反应,增大n(H2O)时,x=减小,但CH4的平衡转化率增大,结合图像可知x1<x2,A项正确;点b、c均为平衡状态,两点均存在v(正)=v(逆),点b CH4的平衡转化率大于点c,两点CH4的投料量相同,则反应产物CO、H2的平衡浓度:点b>点c,两点温度相同,故vc(逆)<vb(逆),vc(正)<vb(正),B项错误;依据相同投料比时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线可知,正反应为吸热反应,则温度升高,K值变大,故Ka<Kb=Kc,C项正确;该反应为气体分子数改变的可逆反应,恒温恒容时,容器内压强不变,说明反应达到平衡状态,D项正确。 $