《适用于新高考新教材备战2025届高考化学一轮总复习第7章化学反应速率与化学平衡第35讲化学平衡状态及平衡移动课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《适用于新高考新教材备战2025届高考化学一轮总复习第7章化学反应速率与化学平衡第35讲化学平衡状态及平衡移动课件（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第35讲化学平衡状态及平衡移动【课标指引课标指引】1.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、转化率等相关物理量的变化。2.通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。考点一化学平衡状态及判断考点二化学平衡的移动目录索引素养发展进阶考点一化学平衡状态及判断考点一化学平衡状态及判断必备必备知识知识梳理梳理1.可逆反应 正反应逆反应同时小于2.化学平衡状态(1)概念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。(2)建立 正向开始、逆向开始、双向同时开始,均可建立平衡 相等不变(3)特点
2、可逆=浓度或百分含量3.化学平衡状态的判断方法(1)判断化学平衡状态的方法“正、逆相等,变量不变”(2)常见的“变量”各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。温度、转化率或颜色(某组分有颜色)不变。压强、总物质的量(化学方程式两边气体体积不相等)不变。关键关键能力能力提升提升考向1 可逆反应及特点例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0.1molL-1、0.3molL-1、0.2molL-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为0.3molL-1B.Y2为0.4mol
3、L-1C.X2为0.2molL-1D.Z为0.4molL-1A解析 当Z完全转化为X2、Y2时,X2、Y2分别为0.2molL-1、0.4molL-1;当0.1molL-1X2完全转化为Z时,Y2为0.2molL-1,Z为0.4molL-1,则0X20.2molL-1,0.2molL-1Y20.4molL-1,0Z0.4molL-1,A选项符合题意。考向2 化学平衡状态的判断例2在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:混合气体的压强;混合气体的密度;混合气体的总物质的量;混合气体的平均相对分子质量;混合气体的颜色;各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;某种气体的百分含量。
4、对点训练若上述例2中的(1)(4)改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何?(1)_。(2)_。(3)_。(4)_。考点二化学平衡的移动考点二化学平衡的移动必备必备知识知识梳理梳理1.化学平衡的移动情境思考已知反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色)Hv(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)0,当反应达到平衡时,下列措施:升温、恒容通入惰性气体、增加CO的浓度、减压、加催化剂、恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是_(填序号)。解析 该反应为气体体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使平衡正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压
5、;恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响;增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。关键关键能力能力提升提升考向1 外界条件对化学平衡的影响例1(2023广东广州一模)恒容密闭容器中,以硫(S8)与CH4为原料制备CS2,S8受热分解成气态S2,发生反应2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g)H。CH4的平衡转化率、S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()BA.H0B.温度升高,S8分解率增大,S2体积分数增大C.向平衡体系中充入稀有气体,平衡向右移动D.其他条件相同,S2体积分数越大,CH4平衡转化率越小解析 温度升高,CH4的平衡转化率降低,S2的体积分数升高
6、,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应的正反应是放热反应,即H0,升高温度,该平衡正向移动,S8分解率增大,则S2体积分数增大,B正确;恒温恒容体系中,通入稀有气体,原平衡体系中各气体浓度均未变化,则平衡不移动,C错误;其他条件不变时,S2体积分数增大,即c(S2)越大,则平衡正向进行的程度越大,CH4的平衡转化率越大,D错误。对点训练1对于以下三个反应,从反应开始进行到达到平衡后,保持容器温度、容积不变,按要求回答下列问题:(1)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),再充入PCl5(g),平衡向_方向移动,达到平衡后,PCl5(g)的转化率_,PCl5(g)的百分含量_。(2)2HI(
7、g)I2(g)+H2(g),再充入HI(g),平衡向_方向移动,达到平衡后,HI的分解率_,HI的百分含量_。(3)2NO2(g)N2O4(g),再充入NO2(g),平衡向_方向移动,达到平衡后,NO2(g)的转化率_,NO2(g)的百分含量_。正反应减小增大正反应不变不变正反应增大减小思维建模(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。考向2 化学平衡中物质转化率或气体体积分数的变化B.a点对应的平衡常
8、数比c点的大C.b点对应的NH3的体积分数为26%D.不改变投料比,增加n(N2)时,NH3体积分数增大D对点训练2将等物质的量的X、Y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)H0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,表中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X的浓度变小C充入一定量YY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;增大压强,平衡正向移动,但容器的容积减小,X的浓度变大,B项错误;充入一定量Y,X的转化率增大
9、,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。归纳总结平衡转化率和气体体积分数的分析素养发展进阶素养发展进阶进阶1练易错避陷阱1.(2023广东广州检测)在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态的是()混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度混合气体总物质的量混合气体的平均相对分子质量v(C)与v(D)的比值为11 混合气体总质量混合气体总体积单位时间内生成amolA的同时生成amolCA.B.C.D.B解析 该反应是分子数变化的反应,压强始终在变化,
10、混合气体的压强不变,说明气体的物质的量不变,证明达到了平衡状态,故正确;该容器的容积保持不变,根据质量守恒定律知,反应前后混合气体的质量不变,所以容器内气体的密度始终不发生变化,故错误;反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,所以B的浓度不再变化时,该反应达到平衡状态,故正确;该反应是反应前后气体体积变化的反应,所以气体总物质的量不变,能表明反应达到平衡状态,故正确;容器中的气体平均相对分子质量,反应前后混合气体的质量不变化,当不再发生变化时,物质的量不变,表明已经平衡,故正确;C、D反应速率的比值始终等于化学方程式的计量数之比,故错误;混合气体的
11、总质量一直不变,故错误;在定容容器中混合气体总体积始终不变,不能表明达到化学平衡状态,故错误;单位时间内生成amolA是逆向反应的速率,同时生成amolC表示正向反应的速率,正反应速率等于逆反应速率,说明反应达到平衡,故正确。2.一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙容积都是V,容器乙、丁容积都是;向甲、丙内都充入2amolSO2和amolO2并保持恒温;向乙、丁内都充入amolSO2和0.5amolO2并保持绝热(即与外界无热量交换),在一定温度时开始反应。下列说法正确的是()A.图1达平衡时,c(SO2):甲=乙B.图1达
12、平衡时,平衡常数K:甲乙C.图2达平衡时,所需时间t:丙丁D解析 甲和乙若都是恒温恒压,则两者等效,但乙为绝热恒压,又该反应正反应为放热反应,则温度:甲乙,温度升高平衡向逆反应方向移动,c(SO2):甲乙,A、B项错误;丙和丁若都是恒温恒容,则两者等效,但丁为绝热恒容,则温度:丙丁,C项错误;温度升高平衡向逆反应方向移动,体积分数(SO3):丙丁,D项正确。进阶2练热点提素能3.(2023广东惠州第一次调研)在容积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和H2的浓度随时间变化如图所示。下列说法正
13、确的是()AA.平衡时CO2的转化率为75%B.平衡后充入惰性气体,平衡正向移动C.该条件下,第9min时v逆(CH3OH)大于第3min时v正(CH3OH)D.混合气体的密度不随时间的变化而变化,则说明上述反应达到平衡状态解析 利用CO2初始浓度和平衡浓度可得平衡时CO2的转化率为100%=75%,A正确;恒容容器充入惰性气体,与反应有关的各物质浓度不变,平衡不移动,B错误;平衡之前始终有v逆(CH3OH)v正(CH3OH),故该条件下,第9min时v逆(CH3OH)小于第3min时v正(CH3OH),C错误;根据质量守恒定律,气体总质量不变,该容器为恒容容器,故混合气体的密度始终不变,无法
14、通过混合气体密度判断反应是否达到平衡状态,D错误。4.(2024广西北海模拟)乙醇水蒸气重整释氢过程中主要反应的热化学方程式为:反应:C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)H=+173.5kJmol-1反应:C2H5OH(g)CH4(g)+CO(g)+H2(g)H=+49.7kJmol-1反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H=+41.4kJmol-1以H2O和C2H5OH为原料气,通过装有催化剂的反应器,反应相同时间,乙醇转化率、CH4、CO、CO2选择性随温度变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是()A.向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量O2,可以
15、为重整反应提供热量B.其他条件不变,升高温度乙醇的平衡转化率增大C.300450时,随温度升高,H2的产率增大D.增加原料气中水的比例,可以增大CO的选择性D解析 向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量O2,乙醇可以和氧气反应放出热量,从而为重整反应提供热量,A正确;根据题给信息可知,乙醇水蒸气重整释氢过程中涉及的反应为吸热反应,故升温后平衡正向移动,平衡转化率增大,B正确;由图可知,300450时,随温度升高一氧化碳和甲烷的选择性降低,此时主要发生反应,H2的产率增大,C正确;增加原料气中水的比例,则反应进行得较多,不利于生成一氧化碳,D错误。进阶3研真题明考向5.(2023广东卷)催化剂和均能
16、催化反应R(g)P(g)。反应历程(下图)中,M为中间产物。其他条件相同时,下列说法不正确的是()A.使用和,反应历程都分4步进行B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大C.使用时,反应体系更快达到平衡D.使用时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大C解析 由图可知,使用催化剂和,均存在四个能垒,故反应历程都分为4步进行,A正确;由图可知,该反应是放热反应,平衡后升高温度,平衡逆向移动,R的浓度增大,B正确;使用时,RM转化的活化能更大,反应速率比使用更慢,故反应体系达到平衡所需时间更长,C错误;使用时,中间产物M转化为P的活化能更大,反应比使用慢,故反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确。6.(2022广东卷,13)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的H0,A项错误;因为正反应H0,随温度的升高n(H2O)应呈现增大趋势,由题图a走势可知,B项错误;向恒容密闭容器中充入惰性气体,由于容器容积不变,各组分的浓度不发生变化,平衡常数不变,平衡不发生移动,C项正确;
