第33讲　化学平衡的移动、化学反应的方向与调控课件2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦“化学平衡的移动、化学反应的方向与调控”核心专题，依据课标要求和高考评价体系，系统梳理浓度、压强、温度对平衡的影响，勒夏特列原理应用，反应方向的复合判据（ΔG=ΔH-TΔS）及工业调控（如合成氨）等考点，通过近五年真题分析明确平衡移动判断、反应方向计算等高频考点分布，归纳典型题型。 课件亮点在于“实验探究+真题解析+思维建模”策略，如结合NO₂平衡实验培养科学探究素养，以2025年甘肃题演示浓度影响平衡判断，构建四步思维模型（反应特点、容器类型、勒夏特列原理、综合分析）提升科学思维能力，助力学生掌握答题技巧，教师可精准设计训练，实现高效备考。

第33讲　化学平衡的移动、 化学反应的方向与调控 ［课标要求］ 1.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。2.掌握外界条件改变对化学平衡的影响和勒夏特列原理。3.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。4.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。5.知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。 化学平衡的移动 考点1 化学平衡移动的概念 由原有的平衡状态达到新的________的过程叫化学平衡移动。 平衡状态 化学平衡移动过程示意图 化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆：平衡向____________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____________移动。 正反应方向 不发生 逆反应方向 ①加入较浓的FeCl3溶液或KSCN溶液，溶液红色加深，平衡正向移动。②加入少量Fe粉，溶液红色变浅，平衡逆向移动。③加入少量KCl固体，溶液红色几乎不变，平衡不移动。 ①滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色，平衡正向移动。②滴加H2SO4溶液，溶液橙色加深，平衡逆向移动。 气体的颜色先变深后变浅，最终还是比最初的颜色深。增大压强，平衡向生成N2O4的方向(气体体积减小的方向)移动。 实验步骤 实验现象 结论 加热试管 ________________________ __________________________________________________________________________ 将上述试管 置于冷水中 ________________________ __________________________________________________________________________ 溶液由蓝色变为绿色 在其他条件不变时，升高温度，平衡向正反应(吸热)方向移动 溶液恢复蓝色 在其他条件不变时，降低温度，平衡向逆反应(放热)方向移动 在对CuCl2溶液加热时，为何未看到溶液变为黄色？ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 因为加热时，平衡正向移动，[Cu(H2O)4]2＋有部分转化为[CuCl4]2－，[Cu(H2O)4]2＋显蓝色，[CuCl4]2－显黄色，而二者的混合色为绿色，故看不到黄色。 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结果如表： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向_________方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向_________方向移动 压强(对有气体参加的反应) 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 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 正反应 逆反应 减小 增大 不 吸热 放热 判断化学平衡移动的两种特殊情况 (1)惰性气体(不参与反应气体)对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件 ②恒温、恒压条件   (2)同等程度地改变平衡反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 勒夏特列原理 (1)勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强或参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够________这种改变的方向移动。 (2)注意 ①勒夏特列原理的适用对象是________过程。 ②化学平衡移动的目的是“________”外界条件的改变，而不是“________”外界条件的改变，改变是不可逆转的。 减弱 可逆 减弱 抵消 平衡移动方向判断的思维模型 (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。 (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，见图示) 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。 化学反应的方向 与化学反应的调控 考点2 17 (一)化学反应的方向 自发过程与自发反应 (1)自发过程 含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。 (2)自发反应 含义：在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应，称为自发反应。 化学反应方向的判据 (1)焓判据 放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向，因此可用焓变来判断反应进行的方向。 (2)熵判据 ①熵 用来度量体系___________程度的物理量。熵值越大，________程度越大。符号为S。 混乱 混乱 ②熵增原理 在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵________，即熵变(符号ΔS)____0。 ③熵判据 体系有自发地向混乱度________(即________)的方向转变的倾向，因此可用________来判断反应进行的方向。 增大 > 增加 熵增 熵变 (3)复合判据 综合考虑________和________的复合判据，更适合所有的反应，只根据一个方面判断化学反应进行的方向是不全面的。 ①判断依据：ΔG＝ΔH－TΔS。 ②判断标准：ΔG<0时，反应________自发进行； ΔG＝0时，反应处于________状态； ΔG>0时，反应________自发进行。 焓变 熵变 能 平衡 不能 可逆 放热 减小 ③从反应速率和反应限度两个角度选择反应条件： 对合成氨 反应的影响 影响因素 浓度 温度 压强 催化剂 增大合成氨的反应速率 ________反应物浓度 ____温 ____压 使用 提高平衡混合物中氨的含量 ________反应物浓度、________生成物浓度 ____温 ____压 无影响 增大 高 高 增大 减小 低 高 (2)实际工业合成氨反应的适宜条件 ①温度：400～500 ℃。 ②压强：10 MPa～30 MPa。 ③投料比：n(N2)∶n(H2)＝1∶2.8。 ④以铁触媒为催化剂。 ⑤采用循环操作提高原料利用率。 控制反应条件的基本措施 (1)控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 (2)提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 化工生产适宜条件选择的一般原则 条件 原则 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料的浓度，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性受温度的限制 自由能与化学反应方向的判断规律 选择合成氨反应适宜条件时需要注意 (1)合成氨时不采用更高压强：压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。 (2)合成氨时不采用低温：温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不经济的，合成氨反应一般选择在400～500 ℃进行，主要是因为铁触媒在500 ℃左右时的活性最大。 (3)合成氮时选择催化剂：改变反应历程，降低反应的活化能，使反应物在较低温度时能较快地进行反应。 1．(2025·甘肃)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 √ 解析　该反应为气体分子数减小的反应，减小体系压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，A项错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B项错误；增大H2浓度，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C项正确；恒容下充入惰性气体，各物质浓度不变，平衡不移动，D项错误。 √ 解析　该反应的ΔH<0、ΔS<0，故低温条件下该反应的ΔH－TΔS<0，反应能自发进行，随着温度升高，ΔH－TΔS逐渐增大，C项正确。 3．(1)(2024·贵州，节选)在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH＝＋74.6 kJ·mol－1　ΔS＝＋80.84 J·mol－1·K－1 反应在1 000 K时________(填“能”或“不能”)自发进行。 能 解析　(1)ΔG＝ΔH－TΔS＜0时反应能自发进行，1 000 K时反应的ΔG＝74.6 kJ·mol－1－1 000 K×80.84×10－3 kJ·mol－1·K－1＝－6.24 kJ·mol－1＜0，故1 000 K时反应能自发进行。 (2)(2024·浙江6月选考，节选)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为25 ℃，101 kPa) NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(aq)＋4H2(g)　ΔH＜0 该反应能自发进行的条件是________(填字母)。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断 C 解析　(2)反应NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(aq)＋4H2(g)　ΔH＜0，ΔS＞0，由ΔG＝ΔH－TΔS可知，任意温度下ΔG都小于0，该反应均能自发进行。 (3)(2023·福建，节选)探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有 ⅰ.C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋124 kJ·mol－1　ΔS1＝127 J·K－1·mol－1 ⅱ.C3H8(g)===C2H4(g)＋CH4(g)　ΔH2＝＋82 kJ·mol－1　ΔS2＝135 J·K－1·mol－1 ⅲ.C3H8(g)＋2H2(g)===3CH4(g)　ΔH3＝－120 kJ·mol－1　ΔS3＝27.5 J·K－1·mol－1 比较反应自发进行(ΔG＝ΔH－TΔS＜0)的最低温度，反应ⅰ________(填“＞”或“＜”)反应ⅱ。 > $