高考化学一轮复习第七章化学反应速率第22讲化学平衡状态化学平衡的移动课件

2．一定条件下，对于可逆反应 X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若 X、Y、Z 的 起始浓度分别为 c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z 的浓度分别 为 0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是( )
A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 2∶3 C．X、Y 的转化率不相等 D．c1 的取值范围为 0<c1<0.14 mol·L－1 答案 D
(5)对于反应 I2(g)＋H2(g) 2HI(g)，若使体系颜色变浅，则平衡一定正
向移动。( × )
错因：对于反应 I2(g)＋H2(g) 2HI(g)增大体系体积，体系颜色变浅，
但平衡不移动。 (6)对于反应 2A(g)＋B(g)
2C(g)，当 v 正(A)＝12v 逆(B)时，平衡不移动。
( ×) 错因：当 v 正(A)＝2v 逆(B)时，平衡不移动。
(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。
v(正)逐渐 □04 减小 ， 反应物浓度逐渐减小，
反应过程中 v(逆)逐渐
□05 增大
生成物浓度逐渐增大
v(正) 平衡状态时
≠0
□06 ＝ v(逆)
各组分的浓度不再随 时间的变化而变化
(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
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 □01 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 □02 不变 的状态，称为
化学平衡状态。
(2)化学平衡的建立
过程
正、逆反应速率 反应物、生成物的浓度
反应开始时 v(正) □03 ＞
v(逆)
反应物浓度最大， 生成物浓度为零
4．在一个恒容绝热的密闭容器中，发生可逆反应：M(？)＋2N(g) P(g) ＋Q(g) ΔH＞0，已知 M 的状态未知，则反应达到平衡的标志是( )
①当物质 M、N、P 的体积分数比为 1∶1∶1 时 ②混合气体的密度不 变时 ③体系的温度不变时 ④反应速率 2v 正(N)＝v 逆(Q)时 ⑤体系的压 强不变时 ⑥气体的平均相对分子质量不变时
A．5.6 g 铁与稀硝酸反应，转移电子数一定为 0.3NA B．密闭容器中，1 mol N2 和 3 mol H2 催化反应后分子总数大于 2NA C．3.2 g N2H4 中含有共用电子对的总数为 0.6NA D．室温下，pH＝1 的 H3PO4 溶液中，含有 0.1NA 个 H＋ 答案 B
解析 5.6 g 铁与稀硝酸反应生成硝酸铁或硝酸亚铁，A 错误；N2 与 H2 生成氨气的反应为可逆反应，B 正确；N2H4 分子中含有 5 个共价键，3.2 g N2H4 的物质的量是 0.1 mol，所以含有共用电子对的总数为 0.5NA，C 错误；根据 n＝cV，没有溶液体积，不能计算溶质物质的量，D 错误。
(7)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的 方向移动。( × )
错因：催化剂不能改变平衡移动的方向，使用催化剂可改变反应速率。
2．教材改编题 (据人教选修四 P32T5)一定温度下，对可逆反应 A(g)＋2B(g) 的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是( ) A．单位时间内消耗 a mol A，同时生成 3a mol C B．容器内 B 的浓度不再变化 C．混合气体的物质的量不再变化 D．A 的消耗速率等于 C 的生成速率的13倍 答案 B
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：
改变的条件(其他条件不变)
温度
升高温度 降低温度
化学平衡移动的方向
向 □09 吸热 反应方向移动 向 □10 放热 反应方向移动
催化剂
同等程度改变 v(正)、v(逆)，平衡不移动
0
基础自测
2
1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。
在单位时间内消耗了 n mol
正 、逆反
平衡，即 v(正) 等于 v(逆)
B，同时消耗 p mol C
应速率
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)
的关系
不一定，v(正) 不一定等于 v(逆)
＝m∶n∶p∶q
在单位时间内生成 n mol B，同时消耗 q mol D
不一定，二者变化均表示 v(逆)
3．在恒温、容积为 2 L 的密闭容器中加入 1 mol CO2 和 3 mol H2，发 生如下反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。可认定该可 逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( )
0
重难突破
3
考点一 可逆反应的特点
[解析]
2SO2(g) ＋
c某时刻
0.2 mol·L－1
向右进行完全 0
向左进行完全 0.4 mol·L－1
O2(g) 0.2 mol·L－1 0.1 mol·L－1 0.3 mol·L－1
2SO3(g) 0.2 mol·L－1 0.4 mol·L－1
0
A 项，由于反应为可逆反应，SO3 的浓度一定小于 0.4 mol·L－1，故 A 错误； B 项，SO2 与 SO3 浓度不会均为 0.15 mol·L－1，只能一种物质的浓度增大，另 一种物质的浓度减小，故 B 错误；C 项，由于反应为可逆反应，SO2 的浓度 一定小于 0.4 mol·L－1，大于 0，则可能为 0.25 mol·L－1，故 C 正确；D 项， 根据原子守恒，c(SO2)＋c(SO3)＝0.4 mol·L－1，故 D 错误。
(1)温度：T1___＜_____T2(填“>”“<”或“＝”)； (2)T2 时 0～20 min 平均反应速率 v(CO)＝_0_._0_0_16__m__o_l/_(L__·m__in__) _； (3)该反应达到平衡的标志为___c_d____(填序号)； a．消耗 H2C2O4 和生成 H2O 的物质的量相等 b．气体密度不变 c．混合气体的平均摩尔质量不变 d．体系中nnH2CCO2O 4不变
第22讲 化学平衡状态 化学平衡的移动
第七章 化学反应速率 化学平衡
0
故知重温
1
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%。
(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。( × )
错因：对于反应 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，每消耗 1 mol O2，同时生 成 2 mol SO2 时，说明 v 正＝v 逆，该反应达平衡状态。
0.1 0.1 0.2
终态浓度(mol·L－1)
0.2 0.4 0
平衡体系中各物质的浓度范围为： 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。
1．(2019·安徽宣城高三期末调研)设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说 法正确的是( )
以 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)为例：
类型
判断依据
平衡状态
混合物 各物质的物质的量或各物质的物质的量分 体系中 数一定
平衡
各成分 各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
的含量
各气体的体积分数一定
平衡
类型
判断依 v(正)＝v(逆)
mol A，同时生成 m mol A
[答案] C
极端假设法确定物质的浓度范围 1．原理：可逆反应不可能进行完全，反应体系各物质同时存在。 2．假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值， 从而确定它们的浓度范围。如可逆反应：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)的起初浓度： c(X2)＝0.1 mol/L，c(Y2)＝0.3 mol/L，c(Z)＝0.2 mol/L，一定条件下达到平 衡时，各物质的浓度范围的判断方法：
混合气体的 m 为定值，但 n(混)是变量，因此正向进行时 n 增大， M 减小， 逆向进行时 n 减小 M 增大，当 M 不变时，说明反应正向、逆向进行的程度 相同，即反应达平衡。
[答案] A
判断化学平衡状态的方法 如果一个量是随反应进行而改变的，当该量不变时为平衡状态；一个随 反应的进行始终保持不变的量，不能作为反应是否达到平衡状态的判断依 据。
解析 平衡浓度之比为 1∶3，转化浓度亦为 1∶3，故 c1∶c2＝1∶3，A、 C 不正确；平衡时 v 生成(Y)∶v 生成(Z)应为 3∶2，B 不正确；由可逆反应的特 点可知 0<c1<0.14 mol·L－1，D 正确。
考点二 化学平衡及其特点
[解析] 单位时间内生成 n mol O2 必然生成 2n mol NO，同时消耗 2n mol 的 NO2，而①同时生成 2n mol NO2，故 v 正(NO2)＝v 逆(NO2)，故①正 确，②不正确；用 NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率之比 等于化学计量数之比，恒为 2∶2∶1，不一定是平衡态，③错误；三种气体 中仅 NO2 有颜色，颜色不改变，说明 c(NO2)不再发生变化，故④能说明； 混合气体的 m、V 都是定值，所以无论什么状态 ρ＝mV都为定值，⑤不正确；
假设反应正向进行到底： X2(g)＋Y2(g)
起始浓度(mol·L－1)
0.1 0.3
2Z(g) 0.2
改变浓度(mol·L－1)
0.1 0.1 0.2
终态浓度(mol·L－1)
0
0.2 0.4
假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)
起始浓度(mol·L－1)
0.1 0.3
2Z(g) 0.2
改变浓度(mol·L－1)
具体情况如下：
①v 正 ②v 正 ③v 正
□01 ＞ □02 ＝ □03 ＜
v 逆，平衡向正反应方向移动。 v 逆，平衡不移动。 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。
(4)T2 时，反应至 20 min 时再加入 0.5 mol H2C2O4，反应达到平衡时 H2C2O4 的物质的量____>____0.36 mol(填“>”“<”或“＝”)。
解析 (4)根据表格数据，T2 时，反应至 20 min 时反应达到平衡，再加 入 0.5 mol H2C2O4，相当于增大压强，平衡逆向移动，反应达到平衡时 H2C2O4 的物质的量>0.36 mol。
A．容器中 CO2、H2、CH3OH、H2O 的物质的量之比为 1∶3∶1∶1 B．v 正(CO2)＝3v 逆(H2) C．容器内混合气体平均相对分子质量保持不变 D．容器中 CO2、H2、CH3OH、H2O 的物质的量浓度都相等 答案 C
解析 因为反应前后气体的物质的量不等，所以平均相对分子质量随着 反应进行而改变，当平均相对分子质量不变时，反应达到平衡。
3C(g)
解析 每消耗 a mol A 必然生成 3a mol C；该反应前后气体的总物质的 量是不变的；当 A 的消耗速率等于 C 的消耗速率的13倍时，反应达到平衡状 态。
3．(2019·四川成都高三一诊)草酸(H2C2O4)在工业上可作漂白剂、鞣革 剂，也是实验室常用试剂。
现将 0.50 mol 无水草酸放入 10 L 的密闭容器中，分别在 T1、T2 时进行 反应 H2C2O4(g) H2O(g)＋CO(g)＋CO2(g)(体系内物质均为气态)，测得 n(H2C2O4)随时间变化的数据如下表：