2018高三化学平衡状态及平衡移动
化学平衡和平衡移动原理
平衡状态
1
化学平衡状态是指在一定条件下,可逆反应的正 反应速率等于逆反应速率,反应物和生成物的浓 度不再发生变化的状态。
2
在平衡状态下,正反应和逆反应的速率相等,但 不为零。此时,反应并未停止,而是以一定的速 度在动态平衡中持续进行。
通过检测环境中各种物质的化学平衡状态,可以评估环境质量,为环境保护提供科学依据。
化学平衡与生命过程
生物代谢
酶促反应
药物作用机制
生物体内的代谢过程涉及许多 化学平衡,这些平衡的维持对 于生物体的正常生理功能至关 重要。例如,酸碱平衡、离子 平衡等对于维持生物体内环境 的稳定具有重要作用。
酶促反应是生物体内化学反应 的重要部分,这些反应通常在 化学平衡状态下进行。通过研 究酶促反应的化学平衡,有助 于了解生物体的代谢过程和生 理功能。
02
平衡移动原理
勒夏特列原理
当改变影响平衡的条件时,平衡将向 着减弱这种改变的方向移动。
具体来说,如果改变温度、压力或浓 度等条件,平衡将向着使这些条件恢 复原状的方向移动。
平衡移动的方向
如果增加反应物的浓度,平衡将向着减少反应物浓度的方向 移动,即正向移动。
如果增加生成物的浓度,平衡将向着减少生成物浓度的方向 移动,即逆向移动。
化学平衡和平衡 移动原理
目录
• 化学平衡的基本概念 • 平衡移动原理 • 影响化学平衡的因素 • 化学平衡的应用 • 化学平衡的实验研究
01
化学平衡的基本概念
平衡常数
平衡常数是化学反应达到平衡状态时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比 值。它反映了化学反应在一定条件下的限度。
化学平衡状态 化学平衡的移动
化学平衡状态化学平衡的移动一、化学平衡状态1.可逆反应(1)概念:在□01相同条件下,既能向□02正反应方向进行,又能向□03逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。
(2)符号:可逆反应用“”符号,而不用“===”表示。
(3)特点:在□04相同条件下,正、逆反应□05同时进行,平衡时反应物的转化率□06小于100%。
2.化学平衡的建立(1)概念:在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率□07等于逆反应速率,反应混合物中各组分的浓度或质量分数保持□08不变的状态,称为化学平衡状态。
(2)化学平衡的建立(3)化学平衡的特点二、化学平衡的移动1.化学平衡移动的过程2.化学平衡移动(1)化学平衡发生移动的根本原因:外界条件的改变造成了v正≠v逆,其具体情况如下:①v正□01>v逆,平衡向正反应方向移动。
②v正□02=v逆,平衡不移动。
③v正□03<v逆,平衡向逆反应方向移动。
(2)平衡移动原理——勒夏特列原理①内容:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够□04减弱这种改变的方向移动。
②具体应用若其他条件不变,改变下列条件对平衡的影响如下:1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,并指明错因。
(1)2H2O电解点燃2H2↑+O2↑为可逆反应。
(×)错因:相同条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应,才是可逆反应。
(2)恒温恒容下,反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)体系压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态。
(×)错因:该反应反应前后气体的总体积为定值,恒温、恒容时,无论反应是否达平衡,其压强均不变。
(3)达到化学平衡状态指的是反应停止了,不再反应了。
(×)错因:化学平衡是一种动态平衡,反应并没有停止。
(4)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若每消耗1 mol O2,同时生成2 mol SO2,则平衡正向移动。
化学平衡状态及化学平衡
注意: ⑪改变浓度一般通过改变该物质的物质的量来实现,但是改变该物质的物 质的量不一定改变浓度。 ⑫对于离子反应,只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。 ⑬对于溶液之间的反应,加入另一种溶液时,要考虑稀释作用对反应速率 及化学平衡的影响。 ⑭对于一般的可逆反应(有两种反应物),增大一种反应物的浓度,会提 高另一种反应物的转化率,而本身的转化率降低。
⑤定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程。
化 学 平 衡 的 移 动
1、浓度对化学平衡的影响:
规律:在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度, 平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度, 平衡向逆反应方向移动。
图解:
V
′ V正
′ V逆
V
′ V正
′ V逆 V ′ V逆 t ′ V正 t
化学平衡状态及化学平衡移动
一、化学平衡状态的概念与特征
1、定义: 化学平衡状态,就是在一定条件下
可逆反应里,当正反应 速率与逆反应速率相等 时,反应混合物中各组成成分的浓度(百分含量 保持)不变的状态。
强 调 四 点
条件:一定条件(温度、浓度与压强) 对象:可逆反应 本质:正反应速率=逆反应速率 现象:各组分百分含量(或质量)、浓度 (或体积分数)等保持不变
3、理解
注意: ①是“减弱”这种改变,不是“消除”这种改变 ②只有单个条件改变,才能应用(多个条件改变就要具体问题 具体分析) ③勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系(如:溶解平衡、电 离平衡等),未平衡状态不能用此来分析
平衡移动的结果是减弱改变,什么叫减弱?
例:一定条件下,反应4NH3(g)+5O2 (g) 4NO(g)+6H2O(g)在一容器中 达平衡状态,压强为P0,其它条件不 变,将容器体积缩小为原来的一半, 达平衡时压强为P1,则P0、P1、2P0 的关系为:________。 结论:
(新课标)2018高考化学一轮复习专题四基本理论第21讲化学平衡状态和平衡移动讲解课件
⑥v正(B)=2v逆(C)
A.①④⑤⑥ C.②④⑤⑥ B.②③⑥ D.只有④
答案 A ①A呈固态,反应正向进行时气体质量增大,逆向进行时气体
质量减小,混合气体密度不变时达到平衡状态,故①正确;②该反应前后 气体体积不变,所以压强不变时不一定平衡,故②错误;③该反应前后气 体物质的量不变,故③错误;④B的物质的量浓度不变,说明达到平衡状 态,故④正确;⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的质 量不变,反应达到平衡状态,故⑤正确;⑥v正(B)=2v逆(C)时,正、逆反应速 率相等,故⑥正确。
2.反应2SO2+O2
2SO3,在一定温度下,将0.02 mol SO2和0.01 mol
O2通入1 L密闭容器中,依据反应进行阶段,填空:
答案 最大 最大 0 0 减小 减小 增大 增大
v(逆) 不变 0.02 0
题组一 可逆反应的特点及应用
1.(2016上海单科,10,3分)一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化
答案 B SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,
SO2和O2的浓度变化分别为0.2 mol· L-1、0.1 mol· L-1,需要消耗三氧化硫 的浓度为0.2 mol· L-1,由于该反应为可逆反应,实际变化浓度应小于三氧 化硫的原有浓度0.2 mol· L-1,所以达到平衡时SO2的浓度小于0.4 mol· L-1, O2的浓度小于0.2 mol· L-1,故A错误;SO2的浓度增大,说明反应向逆反应 方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度变化为0.2 mol· L-1,实际 变化为0.05 mol· L-1,故B正确;SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向
化学
课标版
2018高考化学复习化学平衡状态及其移动
3.(溯源题)(海南高考)可逆反应 A(g)+B(g) C(g)+D(g)。下 列依据能判断该反应已达到平衡的是__③___。 ①压强不随时间改变 ②气体的密度不随时间改变 ③c(A)不随时间改变 ④单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等
探源:本考题源于教材RJ选修4 P26“化学平衡状态”,对化学平衡状态的特征及其判断依据进行了 考查。
1.可逆反应
考点
2.化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率______,反应物的浓度 和生成物的浓度______,我们称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
不变
相等
(2)建立过程 在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下:
(1)该时刻的化学反应________(填“已达到”或“未达到”)平衡状态。
(2)下列能说明乙苯与CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是________(填字母)。 a.v正(CO2)=v逆(CO2) b.c(CO2)=c(CO)=0.5 mol/L c.混合气体的密度不变
d.CO2的体积分数保持不变
(3)平衡特点
教材 VS 高考
1.(RJ 必修 2·P51“思考与交流”改编)向含有 2 mol 的 SO2 的 容器中通入过量氧气发生 2SO2+O2催加化热剂2SO3,充分反应 后生成 SO3 的物质的量__<___2 mol(填“<”、“>”或“=”, 下同),SO2 的物质的量___>__0 mol,转化率__<___100%。
考点二 化学平衡移动 (考点层次B→共研、理解、整合)
1.化学平衡的移动 平衡移动就是由一个“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,条件 改变后,平衡可能发生移动,如下所示:
化学平衡状态和移动
化学平衡状态和移动方法总结:(1)化学平衡状态判断要“三关注”关注反应条件,是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器;关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。
(2)化学平衡判断的“两方法”①“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的减小速率和生成速率相等。
②“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。
(比如说:反应中各物质的物质的量之比,是否平衡都等于化学计量数之比)(3)不能作为“标志”的四种情况①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
②恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI (g )——H 2(g )+I 2(g )。
③全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI (g )--H 2(g )+I 2(g )。
(根据M=m ÷n 中m 和n都不变,所以M 也不变。
n 不变是因为左右化学计量数相等)④全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。
(根据Þ=m ÷v 中m 和v 不变,所以p 不变。
)化学平衡的移动:外界因素对化学平衡移动的影响浓度:关键看方程式两边浓度的变化情况,就看变化后那边的浓度较小则向那边移动(例如:反应物浓度的增大或者生成物浓度的减少的反应,平衡都向正反应移动)温度:升高温度平衡向吸热方向移动,降低温度平衡向放热方向移动。
(例如:2A (g )--3B (g )+3C (g ) ΔH>0 升高温度平衡正向移动,降低温度平衡逆向移动。
)压强:看方程式两边的化学计量数的和那边大;(注意只算气体物质的计量数)若增大压强,平衡向计量数之和小的那边移动,若减小压强,平衡向计量数之和打的那边移动。
第3讲化学平衡状态_化学平衡移动
第3讲化学平衡状态化学平衡移动考点一可逆反应与化学平衡状态1.可逆反应(1)定义:在下既可以向方向进行,同时又可以向方向进行的化学反应。
(2)特点:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都 (填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示:在方程式中用“”表示。
2.化学平衡状态(1)化学平衡的建立(2)概念:一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率,反应体系中所有参加反应的物质的保持不变的状态。
(3)平衡特点小题热身正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)二次电池的充、放电为可逆反应。
( )(2)对反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),压强不随时间而变化,说明反应已达平衡状态。
( )(3)平衡状态指的是反应静止了,不再发生反应了。
( )(4)对于反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g),当密度保持不变,在恒温恒容或恒温恒压条件下,均不能作为达到化学平衡状态的标志。
( )(5)在2 L密闭容器,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,当该容器颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态。
( )(6)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。
( )[考向精练提考能]考向一化学平衡状态的判定判断平衡状态的方法——“正逆相等,变量不变”1.“正逆相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。
2.“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。
1.可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
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)2.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)2NO2(g)2NO(g)+O2(g) (乙)H2(g)+I2(g)2HI(g)现有下列情况:①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比③速率之比等于系数之比的状态④浓度之比等于系数之比的状态⑤百分含量之比等于系数之比的状态⑥混合气体的颜色不再改变的状态⑦混合气体的密度不再改变的状态⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑨体系温度不再改变的状态⑩压强不再改变的状态⑪反应物的浓度不再改变的状态⑫反应物或生成物的百分含量不再改变的状态其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是;考向二从定性、定量两个角度考查可逆反应的特点3.在已达到平衡的可逆反应2SO2+O22SO3中,充入由18O组成的氧气一段时间后,18O 存在于下列物质中的( )A.多余的氧气中 B.生成的三氧化硫中C.氧气和二氧化硫中 D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中4.在固定容积的密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,达到平衡时浓度可能正确的是( )A.SO2为0.4 mol/L B.SO2为0.25 mol/LC.SO2、SO3均为0.15 mol/L D.SO2为0.24 mol/L,SO3为0.14 mol/L考点二化学平衡移动1.化学平衡的移动平衡移动就是由一个“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”的过程。
高中化学平衡移动知识点总结
高中化学平衡移动知识点总结化学是一门基础的自然科学。
在学习过程中,学生普遍感到化学“一听就懂,一学就会,一做就错”。
究其原因关键在于基本功不扎实。
化学知识点多而零碎,学习过程中若不能融会贯通,尤其是一些“特殊”之处,往往致使解题陷人“山重水复”之境。
为了理解、巩固和掌握这些知识,消除盲点。
今天给同学们准备了化学平衡相关知识点的总结,看完大家要多多记笔记,以后慢慢消化哦~一、化学平衡的移动01化学平衡的移动(1)定义达到平衡状态的反应体系,条件改变,引起平衡状态被破坏的过程。
(2)化学平衡移动的过程02影响化学平衡移动的因素(1)温度:在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
(2)浓度:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
(3)压强:对于反应前后总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
(4)催化剂:由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率,故其对化学平衡的移动无影响。
03勒夏特列原理在密闭体系中,如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
二、外界条件对化学平衡移动的影响01外界条件的变化对速率的影响和平衡移动方向的判断在一定条件下,浓度、压强、温度、催化剂等外界因素会影响可逆反应的速率,但平衡不一定发生移动,只有当v正≠v逆时,平衡才会发生移动。
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),分析如下:02浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况(1)改变固体或纯液体的量,对平衡无影响。
(2)当反应混合物中不存在气态物质时,压强的改变对平衡无影响。
(3)对于反应前后气体体积无变化的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),压强的改变对平衡无影响。
化学平衡移动原理
化学平衡移动原理一、化学平衡移动的概念改变反应条件,可逆反应的平衡遭到破坏,从一个旧平衡变成一个新平衡,化学平衡状态发生改变,就叫化学平衡移动。
二、化学平衡移动的原理1、总规律:化学平衡总是朝着速率大的方向移动。
这是化学平衡移动的本质,是化学平衡移动的原因,是化学平衡移动的总规律。
2、勒夏特列原理:在其他条件不变的条件下,改变一个条件,化学平衡朝着减弱这种改变的方向移动。
这是勒夏特列总结出来的平衡移动规律。
具体来说:增加反应物的浓度,就朝着减少反应物的浓度方向移动;减少反应物的浓度,就朝着增加反应物的浓度方向移动。
增加生成物浓度,就朝着减小生成物浓度的方向移动;减少生成物的浓度,就朝着增加生成物的浓度方向移动。
增大气体压强,就朝着减小气体压强的方向移动;减少气体压强,就朝着增大气体压强的方向移动。
升高温度,就朝着降低温度的方向移动;降低温度就朝着升高温度的方向移动。
三、化学平衡移动的分规律1、加入纯固体,浓度不改变,速率不改变,平衡不移动。
2、溶液中加入不参加反应的离子对应的固体,浓度不改变,速率不改变,平衡不移动。
3、同温同体积下,加入不参加反应的气体(如稀有气体),气体浓度不改变,速率不改变,平衡不移动。
4、增大表面积,等倍增大正逆反应速率,平衡不移动。
5、对于气体分子数不变的反应,增大压强,等倍增加正逆反应速率,平衡不移动;减小压强,等倍减小正逆反应速率,平衡不移动。
6、使用催化剂,等倍增加正逆反应速率,平衡不移动。
五、强化练习1、在可逆反应X+2Y2Z △H<0中,X、Y、Z是三种气体,为了有利于Z的生成,应采用的反应条件是()A、高温高压B、高温低压C、低温低压D、低温高压2、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A、往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-的增多B、加入催化剂有利于氨氧化的反应C、高压有利于合成氨的反应D、及时分离出氨有利于合成氨的反应4、在某温度下,反应ClF(g) +F 2 (g)ClF 3 (g) △H=-268KJ/mol ,在密闭容器中达到平衡。
2018——2019学年第二学期北京高三化学一轮复习 化学平衡移动与等效平衡
2018——2019学年北京高三化学一轮复习化学平衡移动与等效平衡知识梳理1.化学平衡的移动平衡移动就是由一个“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”的过程。
一定条件下的平衡体系,条件改变后,平衡可能发生移动,如下所示:2.化学平衡移动与化学反应速率的关系v正>v逆,平衡向正反应方向移动;v正=v逆,反应达到平衡状态,不发生平衡移动;v正<v逆,平衡向逆反应方向移动。
3.外界因素对化学平衡移动的影响4.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变,改变是不可逆转的。
新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。
5.等效平衡定义:在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时投料,达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。
等效平衡分类及规律1.教材基础知识判断(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)合成氨反应需要使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动,所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因()(4)平衡时,其他条件不变,分离出固体生成物,v正减慢()(5)C(s)+CO 2(g)2CO(g)ΔH>0,其他条件不变时,升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2.(RJ选修4·P 326改编)在一密闭容器中,反应a A(g)b B(g)+c C(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,最终测得A的物质的量的浓度为原来的50%,则()A.平衡向正反应方向移动B.a>b+cC.物质B的质量分数增大D.以上判断都错误答案 D3.[教材实验探究与考题印证](RJ选修4·P26实验2-5)已知在K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡:Cr 2O2-7+H2O2CrO2-4+2H+K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色。
最新-2018年高考化学 第6单元第21讲 化学平衡的移动(1)课件 精品
2SO3(g) ΔH<0,
在一密闭容器中达到平衡状态。
注意点:对任何一个平衡体系,温度改变都
会使平衡发生移动。
(2)浓度的影响
增大 反应物浓度或 减小 生成物浓度,
化学平衡向正方向移动。
减小 反应物浓度或 增大 生成物浓度,
化学平衡向逆方向移动。
例如:对于反应
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0,
2.外界条件对平衡移动的影响 (1)温度的影响 升高温度,化学平衡向 吸热反应 方向移 动。降低温度,化学平衡向 放热反应 方向 移动。深化理解:对正逆反应的反应速率影响 趋势相同,但对于吸热或放热反应影响的程度 不同,对吸热反应影响的效果显著(升时增得多, 降时减得多)。
例如:对于反应
2SO2(g)+O2(g)
(3)意义:平衡常数的大小表示化学反应可能进 行的程度(即反应限度);平衡常数的数值越大, 说明反应进行得越完全。
(4)影响因素:只与温度有关,而与浓度无关。
4.平衡转化率:对于可逆反应
aA+bB
cC+dD,
反应物A的平衡转化率可以表示为:
α(A)=
二、化学平衡的移动 一定条件下的可逆反应达到 平衡状态 以后, 反应 条件 改变,平衡混合物中各组分的浓 度也随之发生 改变 而达到新的 平衡状 态 ,这种由一个平衡达到新的平衡的过程称 为化学平衡移动。 化学平衡移动过程:
在一密闭容器中达到平衡状态。
特别说明:固体物质浓度为常数,增加或减少固 体物质的用量不会影响平衡的移动。
(3)压强的影响
增大压强会使平衡向着气体体积 缩小 的方向 移动;减小压强会使平衡向着气体体积 扩大 的方向移动。
注意点:因压强的影响实质是浓度的影响,所以只 有当这些“改变”能造成浓度改变时,平衡才有可能 移动。若平衡体系中无气体物质,则压强的改变不影 响正逆反应速率,自然不会影响平衡的移动;若有气 体参与反应,但反应前后气体的体积相同,则改变压 强会同等程度地加快(增大压强)或减慢(减小压强)正逆 反应速率,但平衡不会发生移动。恒温恒容下,向容 器中充入惰性气体,平衡不发生移动。因压强虽增加, 但各反应物和生成物的浓度都不改变。恒温恒压下, 向容器中充入惰性气体,平衡会向气体体积增大的反 应方向移动。因容器体积要增加,各反应物和生成物 的浓度都降低引起平衡移动。
第2讲 化学平衡状态及化学平衡移动(生)
第2讲 化学平衡状态及化学平衡移动知识点一:化学平衡1.可逆反应(1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点——二同一不能:①“二同”:同一条件下,正、逆反应同时进行。
②“一不能”:反应物和生成物同时存在,任意物质不能全转化为生成物,即反应物的转化率小于100%。
2.化学平衡状态建立过程图示(1)建立过程:一定条件下的可逆反应随着反应的进行,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态(如如图)。
(2)特点:①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
②等:达到平衡时正反应速率和逆反应速率相等。
③定:达到平衡时反应体系中各组分的浓度保持恒定。
④动:化学平衡是一种动态平衡。
⑤变:当外界条件发生变化时,平衡可能发生移动。
注意点:(1)对于在不同条件下进行的反应物和生成物相反的反应不能认为是可逆反应。
如Pb +PbO 2+2H 2SO 4 放电充电2PbSO 4+2H 2O 不是可逆反应。
(2)对于可逆反应,无论什么条件下,反应物都不可能完全转化为生成物。
如H 2+I 2 催化剂△2HI 的反应体系中,加入1 mol H 2与1 mol I 2充分反应后,生成HI 的量一定小于2 mol 。
(3)可逆反应达到化学平衡状态时,化学反应速率不等于零。
(4)对于有特征现象的化学反应,可以通过观察现象来判断反应是否达到平衡,如Fe 3++3SCN -Fe(SCN)3的反应,当反应体系的颜色不再改变时,反应达到平衡。
(5)外界条件发生变化,化学平衡状态不一定发生移动,如使用催化剂。
练习:1.下列关于化学反应限度的说法中正确的是()A.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等都等于0C.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变2.一定温度下,可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态的标志是() A.混合气体的压强不再变化B.混合气体的颜色不再变化C.反应速率v(H2)=1/2v(HI)D.c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1∶1∶2知识点二:外界因素对化学平衡的影响1.影响化学平衡的因素若其他条件不变,改变下列条件对平衡的影响如下:2.催化剂与化学平衡的关系使用催化剂,能同等程度地增大正反应和逆反应的反应速率,可以缩短达到平衡的时间,但对化学平衡没有影响。
2018年高考化学一轮复习课件 第7章 第2节 化学平衡状态和平衡移动
第二节化学平衡状态和平衡移动考纲定位考情播报1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。
2016·全国甲卷T27/全国乙卷T27(1)(2)/全国丙卷T27(2)(3)2015·全国卷ⅠT28(4)/全国卷ⅡT27(2)(3)2014·全国卷ⅠT28(3)/全国卷ⅡT26(2)(3)2013·全国卷ⅠT28(2)(3)(4)/全国卷ⅡT28(1)2012·全国卷T27(4)考点1| 可逆反应与化学平衡状态[基础知识整合]1.可逆反应2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。
(2)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下:以上过程可用如图表示:(3)特征[应用体验]催化剂1.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)+O2(g)加热2SO3(g)ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),充分反应后生成SO3的物质的量________2 mol(填“<”“>”或“=”,下同),SO2的物质的量________0 mol,转化率________100%,反应放出的热量________Q kJ。
[提示]<><<2.T℃时,将a mol H2O(g)和a mol CO(g)充入体积为V L的密闭容器中,发生反应:H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)。
请回答下列问题:(1)反应刚开始时,c0(H2O)________(填“>”“<”或“=”,下同)c0(CO)________c0(H2)。
(2)随着反应的进行,c(H2O)逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),c(CO2)逐渐________。
化学平衡标志、平衡移动及常见图形总结
可逆反应达到平衡状态的标志及判断在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应物和生成物的物质的量浓度不再发生改变的状态,叫化学平衡状态。
其特点有:(1)“逆”:化学平衡研究的对象是可逆反应。
(2)“等”:化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即:v(正) =v(逆)。
(3)“动”:v(正) =v(逆) ≠0(4)“定”:平衡体系中,各组分的浓度、质量分数及体积分数保持一定(但不一定相等),不随时间的变化而变化。
(5)“变”:化学平衡是在一定条件下的平衡,若外界条件改变,化学平衡可能会分数移动。
(6)“同”:在外界条件不变的前提下,可逆反应不论采取何种途径,即不论由正反应开始还是由逆反应开始,最后所处的平衡状态是相同的,即同一平衡状态。
可逆反应达到平衡状态的标志及判断方法如下:以m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)为例:一、直接标志:①速率关系:正反应速率与逆反应速率相等,即:A消耗速率与A的生成速率相等,A消耗速率与C的消耗速率之比等于m : p;②反应体系中各物质的百分含量保持不变。
二、间接标志:①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变(m+ n≠p + q);②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变;③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。
对于密闭容器中的可逆反应:m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)是否达到平衡还可以归纳如下表:化学反应m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)是否平衡混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率之间的关系①在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m molA,即v(正) = v(逆)平衡②在单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p molC,即v(正) =v(逆)平衡③v(A) : v(B) : v(C) : v(D) =m : n : p : q,v(正) 不一定等于v(逆)不一定平衡④在单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q mol不一定平衡D,即叙述的都是v(逆)压强①其它条件一定、总压强一定,且m + n≠p + q平衡②其它条件一定、总压强一定,且m + n=p + q不一定平衡混合气体的平均相对分子质量①平均相对分子质量一定,且m + n≠p + q平衡②平均相对分子质量一定,且m + n=p + q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡三、例题分析:【例题1】可逆反应:2NO2(g) 2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. ①④⑥⑦B. ②③⑤⑦C. ①③④⑤D. 全部解析:①单位时间内生成n mol O2必消耗2n mol NO2,而生成2n mol NO2时,必消耗n mol O2,能说明反应达到平衡;②不能说明;③中无论达到平衡与否,化学反应速率都等于化学计量系数之比;④有颜色的气体颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;⑤体积固定,气体质量反应前后守恒,密度始终不变;⑥反应前后△V ≠ 0,压强不变,意味着各物质的含量不再变化;⑦由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的量不变,该反应△V ≠ 0,能说明该反应达到平衡。
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【考纲要求】
化学平衡状态
1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 2.掌握化学平衡的特征,能利用化学平衡常数进 行相关计算。 3.理解外界条件(如浓度、温度、压强、催化剂等) 对反应速率和化学平衡的影响。能用相关理论解 释其一般规律。
4 .了解化学平衡的调控在生产、生活和科学研
究领域中的作用。
无催化剂
0
t
化学平衡移动图像分析 .某温度下,在密闭容器中 SO2、O2、SO3 三种气态物质建立化学平衡后,改变条件对
反应[2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),ΔH< 0]的正、逆反应速率的影响如图所示:
C 填序号,下同),平衡________ 不 移动。 (1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(
2.某一可逆反应,一定条件下达到了平衡,①若化学反应速率改变,平衡一定发生 移动吗?②若平衡发生移动,化学反应速率一定改变吗?
答案 ①不一定,如反应前后气体分子数不变的反应,增大压强或使用催化剂, 速率发生变化,但平衡不移动。
②一定,化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变,使 v 正≠v 逆才发生移动的。
例1.下列方法中可以证明A(s) + 2B2(g) 2C2(g) +D2(g) 已经达到平衡状态的是(1)(5)(6)(7)(8)
⑴单位时间内生成了2molC2的同时也生成了1molA ⑵一个B—B键的断裂的同时有一个C—C键的生成 ⑶反应速率ひ(B2)=ひ(C2)=2ひ(D2) ⑷C(B2):C(C2):C(D2) = 2:2:1 ⑸[B2]、[C2]、[D2]浓度不再变化 ⑹温度、体积一定时,容器内的压强不再变化 ⑺条件一定时,混合气体的平均相对分子质量 不再变化 ⑻、温度、体积一定时,混合气体的密度不再变化 ⑼、百分组成 B2% = C2% = D2%
例2. 在一定温度下,恒容密封容器可逆反应:
H2(气)+I2(气) 2HI(气)达到平衡的标志是()
(1)H2、I2、HI的浓度相等
(2)容器中的压强不再随时间变化
(3)单位时间内生成nmol的H2同时生成2nmol的H
B
(4) H2、I2、HI的浓度之比为1:1:2
(5) 混合气体的密度不随时间变化
②若同等倍数地增大反应物的量,平衡右移,反 应物的转化率与反应条件及气体反应物的化学计 量系数有关。 A、若恒温恒压条件下,各反应物的转化率都不变。 (原因:构成了等效平衡) B、若恒温恒容条件下, m+n=P+q,各反应物转化率不变(等效平衡) m+n<p+q,各反应物转化率都减小 m+n>p+q,各反应物转化图1 图2
图3
图4
aA(g)+bB(g)
正向移动
cC(g)
逆向移动
△H>0升温
△H>0降温
逆向移动
正向移动
△H<0升温
△H<0降温
催化剂对化学平衡的影响图像
V
速 率
V
速 率
V正 V逆 0
′ ′ V逆 = V正
V正
V逆 ′= V正 ′ V逆
加入正催化剂
t时间
0
加入负催化剂
t时间
深度思考 知识梳理 · 题型构建 深 度思 考
1.反应 2H2O = 2H 2↑+O2↑是否为可逆反应? 点燃 答案 不是可逆反应,因为两个方向的反应条件不同。
催化剂
电解
2.向含有 2 mol 的 SO2 的容器中通入过量氧气发生 2SO2+O2 加热 2SO3,充分
< mol(填“<”、“>”或“=”,下同), 反应后生成 SO3 的物质的量______2 > mol,转化率________100% < SO2 的物质的量______0 。
②可是温度越低,反应速率越小,达到平衡所需 要的时间越长,因此温度也不宜太低。 ③催化剂要在一定温度下催化活性最大。 综合以上因素:实际生产中温度一般选择在 400~5000C左右(主要考虑催化剂的活性)。
3、用不用催化剂?
分析: 经济效益和社会效益要求化学反应速度要快, 原料的利用率要高,单位时间的产量要高。 实际生产中选用铁为主体的多成分催化剂 (铁触媒),它在400~5000C时活性最高。
A ,平衡向________ 逆反应 (2)升高温度对反应速率影响的图像是________ 方向移动。
D ,平衡向________ 逆反应 (3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________ 方向移动。
B ,平衡向________ 正反应 (4)增大 O2 的浓度对反应速率影响的图像是__________ 方向移动。
练习:反应H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g) 在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件, 能否引起平衡移动?CO的浓度有何变化?
①增大水蒸气浓度 ③增加H2浓度 ②加入更多的碳
①平衡正向移动,CO浓度增大 ②平衡不移动,CO浓度不变 ③平衡逆向移动,CO浓度减小 小结:增加固体或纯液体的量不能改变其浓度, 也不能改变速率,所以V(正)仍等于V(逆),平衡不 移动。
三、化学平衡移动原理应用——合成氨工业 合成氨条件的选择
问题1:写出合成氨的化学反应方程式,并 说明这个反应有什么特点? N2+3H2
特点: a、可逆反应
2NH3 △H=-92.4kJ· mol-1
b、正反应放热
c、正反应是气体分子数目减小的反应。
1、压强怎么选?
分析:
①合成氨反应是气态物质系数减小的气体反应, 增大压强既可以增大反应速率,又能使平衡正向 移动,所以理论上压强越大越好。
(3)温度
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
(4)催化剂对化学平衡的影响
催化剂同等程度的改变正、逆反应速率
使用催化剂,平衡不移动。
正催化剂能缩短平衡到达的时间
知识梳理·题型构建
I
考点二
化学平衡的移动
(2)勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应
⑧恒容气、固混合物反应,气体密度不变。
二、平衡移动原理
浓度、温度、压强发生改变
原平衡
V正 = V逆
条件改变 原平衡被破坏
自发
新平衡
V”正 = V”逆
V’正 ≠ V’逆
“自发”的特点。
新平衡与旧平衡的改变。
I 考点二 ·题型构建 化学平衡的移动 知识梳理
3.化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆:平衡向正反应方向移动。 (2)v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平 衡移动。 (3)v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。
充入惰性气体
原平衡体系――――― →体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平 衡不移动
化学平衡的移动 I 考点二 ·题型构建 知识梳理 ②恒温、恒压条件
(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时, 应视为压强的影响。
知识梳理 ·题型构建 深度思考 深 度思考
1.v 正增大,平衡一定向正反应方向移动吗? 答案 不一定。只有 v 正>v 逆时,才使平衡向正反应方向移动。
还可以表示两边气体分 还可以表示两边气体分 子数相等的反应 加压 子数相等的反应 减压
aA
转化率——时间——压强曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) aA P1 1.01107Pa
1.01106Pa
P2
0
t m+n = p+q
0
t m+n < p+q
等温、等压条件下有无催化剂图像 aA 有催化剂
4、原料气的充分利用
增大反应物的浓度可以增大反应速率,减小 生成物的浓度可以使平衡正向移动。从化学平衡 的角度分析,在氮气和氢气的物质的量比为1:3 时,平衡转化率最大,但是实验测得适当提高N2的 浓度,即N2和H2的物质的量比为1:2.8时,更能促 进氨的合成。 实际生产中的处理方法:及时将气态氨冷却 液化分离出去;及时将氮气和氢气循环利用,使 其保持一定的浓度。即N2和H2的物质的量比为1:2.8
深度思考 知识梳理 · 题型构建 深 度思 考
3.改变条件,平衡向正反应方向移动,原料的转化率一定提高吗? 答案 不一定,不能把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当 反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高;当增大一种反 应物的浓度,使平衡向正反应方向移动时,只会使其他的反应物的转化率提高。 4.升高温度,化学平衡会向着吸热反应的方向移动,此时放热反应方向的反应速率 会减小吗? 答案 不会。因为升高温度 v 吸和 v 放均增大,但二者增大的程度不同,v 吸增大的 程度大于 v 放增大的程度,故 v 吸和 v 放不再相等,v 吸>v 放,原平衡被破坏,平衡 向吸热反应的方向移动,直至建立新的平衡。降温则相反。
(6)气体的总物质的量不再变化
小结:化学平衡的标志 本 ①(ひ正=ひ逆)速率一定有两个不同方向,
质 标 志
没有方向不能说明 。 ② 各成分的百分含量保持不变 ③ 各物质的浓度不变
特 征 标 志
④ 各物质的转化率不变 ⑤ 恒容气体体积前后不相等的反应, 压强保 持不变,混合气体平均相对分子质量不变。 ⑥对于有颜色物质参加或生成的可逆反应, 颜色不变。 ⑦对于吸热或放热反应,绝热体系的温度不变。
的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
I .几种特殊情况 知识梳理·题型构建
考点二
化学平衡的移动
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其
“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量, 对化学平衡没影响。