高三化学高考备考一轮复习化学平衡课件.pptx

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1、第七章第七章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡第第2 2讲化学平衡讲化学平衡 11可逆反应可逆反应(1)定定义义：同同一一条条件件下下，即即可可向向正正反反应应方方向向进进行行，同同时时也也可可以以向向逆逆反反应应方方向进行的反应。向进行的反应。(2)常见的可能反应常见的可能反应合成氨、弱电解质的电离、盐类的水解等合成氨、弱电解质的电离、盐类的水解等(3)特征：特征：一、化学平衡状态一、化学平衡状态【温馨提示温馨提示】可逆反应方程式中不用可逆反应方程式中不用“=”表示，而用表示，而用“”连接连接 a.反应有一定限度，转化率小于反应有一定限度，转化率小于100%b.反应物、生成物共存

2、反应物、生成物共存极端假设法极端假设法在解化学平衡状态题中的应用在解化学平衡状态题中的应用例例1(双选双选)一定条件下，对于可逆反应一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若若X、Y、Z的的起起始始浓浓度度分分别别为为c1、c2、c3(均均不不为为零零)，达达到到平平衡衡时时，X、Y、Z的的浓浓度度分分别别为为0.1molL1、0.3molL1、0.08molL1，则下列判断正确的是，则下列判断正确的是()A.c1c213B.平衡时，平衡时，Y和和Z的生成速率之比为的生成速率之比为23C.X、Y的转化率不相等的转化率不相等D.c1的取值范围为的取值范围为0molL1c10.14m

3、olL1AD2.化学平衡状态化学平衡状态（1）概念：一定条件下的可逆反应中，）概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率正反应速率与逆反应速率相等相等，反应体系中所有参加，反应体系中所有参加反应的物质的反应的物质的浓度浓度保持不变保持不变的状态。的状态。（2）特点：）特点：逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变（3）判断标志：）判断标志：“正逆相等正逆相等”“变量不变变量不变”其它变量：其它变量：压强、气体的总物质的量、压强、气体的总物质的量、平均相对分子质量、气体的密度、颜平均相对分子质量、气体的密度、颜色、绝热容器的温度等色、绝热容器的温度等例例2、能够说明、能够说明N2+3H22

4、NH3反应在恒温恒容密闭容器中已达到平反应在恒温恒容密闭容器中已达到平衡状态的是衡状态的是：（1）容器内）容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等（2）容器内）容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2（3）tmin内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2（4）tmin内生成内生成1molN2同时消耗同时消耗3molH2（5）断裂）断裂3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H键键（6）v(N2)=3v(H2)（7）容器内压强不随时间的变化而变化）容器内压强不随时间的变化而变化（8）容器内气体的平均密度不再发生变化）容器内气体的平均密度不

5、再发生变化（9）容器内的平均摩尔质量不再发生变化）容器内的平均摩尔质量不再发生变化（）（）（）（）（）（）（）（）3v正正(N2)=v逆逆(H2)（）例例3、在在一定温度下的恒容密闭容器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：中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强，混合气体的压强，混合气体的密度，混合气体的密度，混合气体的总物质的量，混合气体的总物质的量，混合气体的平均相对分子质量，混合气体的平均相对分子质量，混合气体的颜色，混合气体的颜色，各反应物或生成各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，物的浓度之比等于化学计量数之比，某种气体的百分含量。某种气体的百分含量

6、。若上述题目中的若上述题目中的(1)(3)改成在改成在一定温度下的恒压密闭容器一定温度下的恒压密闭容器中进行，结中进行，结果又如何？果又如何？(1)(2)(3)化学平衡状态标志的判断化学平衡状态标志的判断(1)“两审两审”一审题干条件：一审题干条件：恒温恒容还是恒温恒压；恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：二审反应特点：是否有固体或液体物质参加反应是否有固体或液体物质参加反应反应前后气体体积是否发生变化。反应前后气体体积是否发生变化。(2)“两标志两标志”“正逆相等正逆相等”“变量不变变量不变”恒温恒容恒温恒容 恒温恒压恒温恒压5.298K时时，将将20mL3xmolL-1Na3AsO3、20

7、mL3xmolL-1I2和和20mLNaOH溶溶液混合，发生反应：液混合，发生反应：AsO33-(aq)I2(aq)2OH-(aq)AsO43-(aq)2I-(aq)H2O(l)。溶液中溶液中c(AsO)与反应时间与反应时间(t)的关系如图所示。的关系如图所示。1)下列可判断反应达到平衡的是下列可判断反应达到平衡的是_(填标号填标号)。a溶液的溶液的pH不再变化不再变化bv(I)2v(AsO33-)cc(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化不再变化dc(I)ymolL1(2)tm时，时，v正正_v逆逆(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)。(3)tm时时 v逆逆_tn时时

8、v逆逆(填填“大大 于于”“”“小小 于于”或或“等等 于于”)，理理 由由 是是。ac大于大于小于小于tm时生成物浓度较低时生成物浓度较低V V正正V V逆逆V V正正=V=V逆逆0 0条件改变条件改变 平衡平衡1 1化学平衡移动化学平衡移动V V正正=V=V逆逆0 0一定时间一定时间不平衡不平衡平衡平衡2 2移动的方向：移动的方向：由由v v正正和和v v逆逆的相对大小决定。的相对大小决定。若若V V正正V V逆逆 ，平衡向平衡向 反应方向移动。反应方向移动。平衡平衡 移动。移动。若若V V正正V V逆逆 ，平衡向平衡向 反应方向移动。反应方向移动。若若V V正正V V逆逆 ，正正不不逆逆

9、二、化学平衡的移动二、化学平衡的移动 1 1、化学平衡的移动、化学平衡的移动Qc=KQc=KN2+3H22NH3V正正V逆逆旧平衡旧平衡V正正=V逆逆t1新平衡新平衡V正正=V逆逆V正正V逆逆V正正=V逆逆t1新平衡新平衡V正正=V逆逆增大反应物浓度增大反应物浓度减小生成物浓度减小生成物浓度V正正V逆逆旧平衡旧平衡恒温恒容容器中充入反应物恒温恒容容器中充入反应物(1)浓度：浓度：其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡_向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡_向向移

10、动。增加固体或纯液体，化学平衡移动。增加固体或纯液体，化学平衡移动。移动。正正逆逆不不实际生产：实际生产：增大廉价物质的浓度。增大廉价物质的浓度。及时将生成物从混合物及时将生成物从混合物中分离出去。中分离出去。若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KCl溶液，溶液，则则平衡平衡_移动，溶液颜色移动，溶液颜色_。例例1、溶液中存在如下平衡反应：溶液中存在如下平衡反应：3KSCN+FeCl3Fe(SCN)3+3KCl，若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入FeCl3固体，固体，则则平衡平衡_移动移动（填正向、逆填正向、逆向或不，下同），溶液颜色向或不，下同），溶液颜色_；正向正向若在上

11、述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KCl固体，固体，则则平衡平衡_移动，溶液颜色移动，溶液颜色_；不不逆向逆向加深加深不变不变变浅变浅【感悟感悟】溶液中的离子反应的平衡只受参与反应或生成的离子浓度的影响。溶液中的离子反应的平衡只受参与反应或生成的离子浓度的影响。V正正V逆逆旧平衡旧平衡V正正=V逆逆t1新平衡新平衡V正正=V逆逆加压加压平衡向缩小体积的方向移动平衡向缩小体积的方向移动H2(g)+2(g)2H(g)V正正V逆逆旧平衡旧平衡V正正=V逆逆t1V正正=V逆逆加压加压平衡不移动平衡不移动(2)压强压强:N2+3H22NH3反应前后总体积发生反应前后总体积发生变化变化的化学反应，在其

12、它条件不变的情况下，增的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积大压强，会使化学平衡向着气体体积_的方向移动，的方向移动，平衡后气体压平衡后气体压强比原来的强比原来的。(2)压强压强:缩小缩小N2+3H22NH3恒恒T，缩小，缩小VP,C,正正_逆，逆，_移动移动恒恒T、V充充“惰性惰性”气体气体P总总_,C_,正正_逆，逆，_移动移动恒恒T、P充充“惰性惰性”气体气体P总总_,C,正正_逆，逆，移动移动减小减小增大增大增大增大正向正向逆向逆向不变不变不不=判断：各种改变压强的方法对平衡的影响判断：各种改变压强的方法对平衡的影响不变不变增大增大【要点】【要点】压强改

13、变必须影响到压强改变必须影响到浓度浓度，才会影响平衡的移动，才会影响平衡的移动大大例例2、已知反应：、已知反应：2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)H0。将一将一定量的定量的NO2与与CO充入装有催化剂的注射器中后封口。右图是在拉伸和充入装有催化剂的注射器中后封口。右图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化（气体颜色越深，透光率越小）。下列说法不正确的是率越小）。下列说法不正确的是（）A.b点的操作是快速压缩注射器点的操作是快速压缩注射器B.c点与点与a点相比，点相比，c(NO2)、c(N2)都增大都增大

14、C.e点：点：v(正正)v(逆逆)D.若考虑体系温度变化，且没有能量损若考虑体系温度变化，且没有能量损失，则平衡常数失，则平衡常数K(c)K(f)D改变体积改变体积平衡平衡1平衡移动平衡移动瞬间瞬间平衡平衡2例例3、将一定量将一定量NO2和和N2O4的混合气体，通入体积为的混合气体，通入体积为1L的恒温密闭容器中，的恒温密闭容器中，在一定条件下达到平衡：在一定条件下达到平衡：2NO2(g)N2O4(g)H0，（1）增大压强，达到新的平衡时）增大压强，达到新的平衡时NO2的转化率的转化率_，体系中颜色，体系中颜色_（2）平衡后容器通入一定量的）平衡后容器通入一定量的NO2，达到新的平衡时，达到新

15、的平衡时NO2的转化率的转化率_,NO2的体积分数的体积分数_，NO2的物质的量浓度的物质的量浓度_（3）向平衡后容器通入一定量的）向平衡后容器通入一定量的N2O4，平衡向，平衡向_,达到新的平达到新的平衡时衡时NO2的体积分数的体积分数_增大增大减小减小减小减小增大增大先变深再变浅比原来更深先变深再变浅比原来更深逆方向移动逆方向移动增大增大V正正V逆逆旧平衡旧平衡V正正=V逆逆t1新平衡新平衡V正正=V逆逆V正正=V逆逆t1新平衡新平衡V正正=V逆逆升温升温降温降温V正正V逆逆旧平衡旧平衡在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着_方

16、方向移动；温度降低，会是平衡向着向移动；温度降低，会是平衡向着_方向移动。方向移动。吸热吸热放热放热2NO2N2O4(3)温度温度:H0催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率，只能缩短达到平衡所需时催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率，只能缩短达到平衡所需时间，不使平衡移动。间，不使平衡移动。注意：对于同一反应，使用不同催化剂，可以注意：对于同一反应，使用不同催化剂，可以改变催化效率，改变催化效率，即：相即：相同时间内的转化率不同，但催化剂不能改变该条件下的平衡转化率。同时间内的转化率不同，但催化剂不能改变该条件下的平衡转化率。N2+3H22NH3H0(4)催化剂催化剂:V正正V逆逆旧平衡旧平衡

17、V正正=V逆逆t1V正正=V逆逆在平衡体系中加入催化剂在平衡体系中加入催化剂如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够能够减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。浓度、温度、压强浓度、温度、压强影响因素：影响因素：本质原因：本质原因：移动结果：移动结果：正正逆逆大了的还是大了大了的还是大了勒夏特列原理：勒夏特列原理：规律小结规律小结其中包含：其中包含：影响平衡的因素只有影响平衡的因素只有浓度、压强、温度浓度、压强、温度三种；三种；原理的适用范围是原理的适用范围是只有一项条件变化只有一项条件变化的情况（温度

18、或压强或一种物的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；平衡移动的平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。外界条件的变化。例例6、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()由由H2、I2蒸气、蒸气、HI气体组成的平衡体系加压后颜色变深气体组成的平衡体系加压后颜色变深黄绿色的氯水光照后颜色变浅黄绿色的氯水光照后颜色变浅使用催化剂可加快使用催化剂可加快SO2转化为转化为SO3的速率的速率在在Fe(SCN)3溶液中加铁粉溶液中加铁粉,振荡振荡,

19、溶液颜色变浅或褪去溶液颜色变浅或褪去氨水应密闭置于冷暗处保存氨水应密闭置于冷暗处保存在硫酸亚铁溶液中，加入铁粉以防止氧化变质在硫酸亚铁溶液中，加入铁粉以防止氧化变质实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气采用加热的方法合成氨采用加热的方法合成氨A.B.C.D.C例例7、对恒容条件下的可逆反应：、对恒容条件下的可逆反应：A(s)3B(g)2C(g)2D(g)Hv逆逆加入催化剂，加入催化剂，B的转化率提高的转化率提高A.B.只有只有C.只有只有D.B正确理解压强对反应速率、化学平衡的影响：正确理解压强对反应速率、化学平衡的影响：压压强强对对反反应应速速率率的的影影响

20、响归归根根结结底底是是压压强强的的改改变变引引起起了了物物质质浓浓度度的的变变化，改变了反应速率，从而引起化学平衡移动。化，改变了反应速率，从而引起化学平衡移动。思维建模思维建模解平衡移动结果题的思维模型解平衡移动结果题的思维模型例例9、在一密闭容器，、在一密闭容器，aA g bB g 达平衡后，保持温度不变，将容达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的的浓度是原来的60%，则，则（）A.平衡向逆反应方向移动了平衡向逆反应方向移动了B.物质物质A的转化率减少了的转化率减少了C.物质物质B的质量分数增加了的质量分数增加了D.

21、abC例例10、对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。体积不变，按要求回答下列问题。（1）PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)再充入再充入PCl5(g)，平衡向，平衡向_方向移动，达到平衡后，方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化的转化率率_，PCl5(g)的百分含量的百分含量_。（2）2HI(g)I2(g)H2(g)再充入再充入HI(g)，平衡向，平衡向_方向移动，达到平衡后，方向移动，达到平衡后，HI的转化率的转化率_，HI的百分含量的百分含量_。（3）2NO2(g)N2O4(g

22、)再充入再充入NO2(g)，平衡向，平衡向_方向移动，达到平衡后，方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化的转化率率_，NO2(g)的百分含量的百分含量_。正反应正反应减小减小增大增大正反应正反应不变不变不变不变正反应正反应减小减小增大增大若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们，达到平衡后，它们的的转化率相等转化率相等。若按原比例同倍数地增加若按原比例同倍数地增加(或降低或降低)A、B的浓度，的浓度，等效于压缩等效于压缩(或扩大或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。若只

23、增加若只增加A的量，平衡正向移动，的量，平衡正向移动，B的转化率提高，的转化率提高，A的转化率降低。的转化率降低。I、恒容条件：增大、恒容条件：增大A(g)的浓度，的浓度，化学平衡向右移动，但是化学平衡向右移动，但是A的转化率的转化率取决于取决于a与与b+c的相对大小关系：的相对大小关系：若若a=bc，A的转化率的转化率；若若abc，A的转化率的转化率；若若abc，A的转化率的转化率。不变不变提高提高降低降低、恒温恒压、恒温恒压:增大增大A(g)的浓度，转化率不变的浓度，转化率不变虚拟容器法虚拟容器法等效平衡等效平衡(2)反应物只有一种时，反应物只有一种时，aA(g)bB(g)cC(g)，11

24、在在压压强强为为0.1MPa、温温度度为为300条条件件下下，amolCO与与3amolH2的的混混合合气体在催化剂作用下发生反应：气体在催化剂作用下发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H02.25mol0Y=3X,Z 0【小结小结】等效平衡判断等效平衡判断“四步曲四步曲”2、(2016江苏江苏)一定温度下，在一定温度下，在3个体积均为个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是达到平衡，下列说法正确的是（）容器容器温度温度起始浓度起始浓度平衡浓度平衡浓度c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3O

25、H)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.该反应的正反应吸热该反应的正反应吸热B.达到平衡时，容器达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中反应物转化率比容器中的大中的大C达到平衡时，容器达到平衡时，容器中中c(H2)大于容器大于容器中中c(H2)的两倍的两倍D.达到平衡时，容器达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的正反应速率比容器中的大中的大D3、应用、应用：利用等效平衡的方法解决：利用等效平衡的方法解决不等效不等效平衡的问题平衡的问题3、在如图所示的三个容器、在如图所示的三个容器、中进行如下反应：中进行如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)H0，分别向三个容器中通入分别向三个容器中通入3molA和和1molB，若起始温度和容积相同，若起始温度和容积相同，则达则达到平衡时各容器中到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为物质的体积分数由大到小的顺序为()A.B.C.D.A