第讲化学平衡课件高三新高考一轮复习化学

①体系的压强不再发生变化；
②体系的密度不再发生变化；
③各组分的物质的量浓度不再改变；
④各组分的质量分数不再改变；
⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q；
其中，能肯定反应已达到平衡的是（ A）
A ③④
B ②③④
C ①②③④
D ①②③④⑤
考点3 化学平衡移动的分析方法
速率 如改变固体的量或容器不 不变：变时充入惰性气体
CO和H2O浓度变化如右图，则0～4min的平均反应速 率v(CO)＝__0_._0_3___mol/(L·min)
（2）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容 器内各物质的浓度变化如下表。
①表中3～4min之间反应处于_平___衡___状态；C1数__大__于____
0.08mol/L（填大于、小于或等于）。
(B)数值上υ(NO2生成)=2υ(N2O4消耗) (C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加
的分子数
(D)压强不随时间的变化而变化
(E)混合气的平均分子量不变
5.在一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆
反应：mA(g)+nB(g)
pC(g) +qD(g)，当系
数为任意正整数时，下列状态：
①X、Y、Z的物质的量之比为1：2：2 Y、Z的浓度不再发生变化 ③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间生成nmolZ，同时生成2nmolY
②X、
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
2.(江苏)哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法
而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充
入1molN2和3molH2，在一定条件下使该反应发生。

(1)化学平衡研究的对象：封闭体系的可逆反应。只有可逆反应才有可能存在化学 平衡状态。 (2)“v(正)＝v(逆)”，是化学平衡状态微观本质的条件，其含义可简单地理解为：对 反应物或生成物中同一物质而言，其生成速率等于消耗速率。“反应混合物中各 组分的浓度不变”是平衡状态的宏观表现，是v(正)＝v(逆)的必然结果。 (3)平衡状态直接规定了在一定条件下可逆反应进行的程度大小，也是可逆反应进 行到最大限度的结果。 (4)从化学平衡的特征判断可逆反应是否达到化学平衡时，要特别注意外界条件 的限制及反应本身的特点，如“恒温、恒容”、“体积可变”、“体积不变”、 “全是气体参加”等。
(2)若将2 molN2和4 molH2放入起始体积相同的恒容容器中，在与(1)相同的温 度下达到平衡，试比较平衡时NH3的浓度：(1)________(2)(填“>”、“<”或 “＝”)。
解析：①由反应：N2(g)＋3H2(g) 起始物质的量
2NH3(g)
(mol)
2
4
0
转化物质的量
(mol)
x
正反应进行的程度 越高 。
3．平衡常数的应用和注意事项 (1)在不同条件下进行的同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率 越大 ， 正反应进行的程度 越高 。
(2)平衡常数只与 温度 有关，与其他因素无关。 (3)固体 和纯液体 的浓度通常看作常数“1”，不计入平衡常数表达式中。
思考：
反应：①3H2＋N2
1．应用 (1)判断、比较可逆反应进行程度的大小。 K值越大，反应进行的程度越大； K值越小，反应进行的程度越小。 (2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态 对于可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)， 在一定温度下的任意时刻， 反应物与生成物浓度有如下关系： 浓度商Q＝

行到t1时刻达到平衡状态的是
bd
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
判断：
（1）当条件改变时，平衡一定会发生移动
（2）当速率发生变化时，平衡一定发生移动
√ （3）当平衡发生移动时，速率一定发生变化
（4）当平衡正向移动时，反应物的转化率一定 增大
(二)化学平衡的移动： 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
增大N2或H2的浓度
升高温度
减小压强
使用催化剂
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 பைடு நூலகம்长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2.2HI(g) H2(g)+I2(g),平衡后再充入HI, HI转化率_不__变_
3.A(s)+ B(g)
C(g)+D(g)平衡后再充入B,
B的转化率__减__小
例1：向密闭容器中加入NO2，一段时间后形成平 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
衡2NO2
N2O4; △H＜0.
(1)恒温恒容充入少量Ne，气体颜色_不__变__
(2)恒温恒压充入少量Ne ，气体颜色先__变__浅__后__变_深_
(3) 恒温恒压充入少量NO2，在新的平衡状态混合 气体的颜色_不__变_，NO2的平衡转化率_不_变__ ， NO2的体积分数__不__变___。 (4)恒温恒容再充入少量NO2，新的平衡状态混合气 体的颜色_加_深__，NO2的平衡转化率_增__大_ NO2的体积分数___减__小_____.

反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图
所示。下列推断正确的是 ( A )
点时,Y的转化率最大 点的正反应速率等于M点的正反应速率 C.升高温度,平衡常数增大 D.温度一定,平衡时充入Z,达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
[解析]由图可知,Q点X的体积分数φ(X)最小,则最低点Q为平衡点,Q点后升高 温度,φ(X)增大,平衡逆向移动,Y的转化率降低,故Q点时Y的转化率最大,A正确; W、M两点的φ(X)相同,但M点的温度高于W点的温度,故M点的正反应速率较 大,B错误; 升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,C错误; 该反应前后气体分子数不变,温度一定,平衡时充入Z, 达到的新平衡与原平衡是等效的,故达到平衡时 平衡移动图像分析
1.对于可逆反应:2A(g)+B(g) ⇌ 2C(g) ΔH<0,下列图像不正确的是 ( B )
A
B
C
D
当压强相同时,温度较高时,A的平衡转化率较小,且压强增大,平衡正向移动,A
的平衡转化逐渐增大,故C正确;
两曲线交点表示该条件下的平衡状态,继续增大压强,正逆反应速率都增大,平
(3)“惰”性气体对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件
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
②恒温、恒压条件
原平衡体系
容器容积增大,各反应气体的分压减小 →体系中
各组分的浓度同等倍数减小
(等效于减压)
(4)同等程度地改变反应混合气体中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
由图像可知反应在60 s及80 s时总反应都是正向进行,这两个时刻都是正反 应速率大于逆反应速率,又由于t=80 s时比t=60 s,生成物浓度大,反应温度升 高,所以NO2速率:v正(t=80 s时)>v逆(t=80 s时)>v逆(t=60 s时),C项正确; 该反应的正反应是放热反应,降低温度,化学平衡向放热的正反应方向移动, 根据图像可知:在绝热恒容条件下反应达到平衡时SO3的浓度为0.33 mol·L-1, 所以反应若在恒温恒容的容器内进行,反应达到 平衡后SO3的浓度大于0.33 mol·L-1,D项正确。

(3)不同压强下，按照 n(CO2)：n(H2)=1：3 投料，实验测定 CO2 的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产
率随温度的变化关系如下图所示。
已知：CO2 的平衡转化率=
n CO2 初始 n CO2 n CO2 初始
平衡 100%
CH3OH
的平衡产率=
n CH3OH 平衡 n CO2 初始
【例题2甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用 下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g） △H1== -99 kj·mol-1
②CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g） △H2==-58kJ·mol-1
【例题3】丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛
（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等，回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式
如下：① C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol
一定条件下，向体积为 V L的恒容密闭容器中通入 1 mol CO2 和 3 mol 的 H2，
发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为 a mol，CO为 b mol。反应③的
平衡常数为
(用a、b、V表示)。
step2：竞争型多重平衡 A
B 生成目标产物的为主反应 C 其余反应为副反应
三、竞争型多重平衡的分析与计算
A.低温、高压

1 000 ℃
基础再现·深度思考
第2讲
解析 依平衡常数的表达式可知A正确；
升高温度K减小，平衡左移，正反应为放热反应，B正确；
本 5 min后CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.6 mol·L－1、
课 栏 目
0.6 mol·L－1、0.4
mol·L－1、0.4
mol·L－1，
cCO2·cH2 cCO·cH2O
课
栏 ③无论达到平衡与否，同向的速率之比总是符合化学方程式
目
开 中化学计量数之比；
关
④混合气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡状态；
因容器体积固定，密度是一个常数，所以⑤不能说明反应达 到平衡状态；
该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积 又固定，所以⑥⑦均能说明达到平衡。
基础再现·深度思考
＝
开 关
0.4 0.6
mmooll··LL－－1122<1，平衡向右移动，C错误；
ccCCOO2·c·cHH2O2＝35，D正确。
答案 C
规律方法·解题指导
第2讲
规律方法·解题指导
规律方法 多角度评析化学平衡状态
本 1．化学平衡状态的标志
课 栏
(1)v正＝v逆——反应体系中同___一__物__质__的消耗速率和生成
关
v正(N2)＝v逆(NH3)，此时是否达到平衡状态？若3v正(N2)
＝v正(H2)呢？
基础再现·深度思考
第2讲
答案 (1)是达到平衡状态，达到平衡状态反应并未停止。 本 (2)v正(N2)＝v逆(NH3)时未达到平衡状态。因为对于同一反应 课 用不同反应物表示反应速率时，反应速率与方程式中的各物
第2讲

第3讲
第 3 讲 化学平衡移动
本
课 栏
[考纲解读] 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)
目 开
对化学平衡的影响，认识其一般规律。2.了解化学平衡的调
关 控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
基础再现·深度思考
第3讲
基础再现·深度思考
考点一 化学平衡移动
1．概念
可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如_温__度__、_压__强__、
本 课
2.12
mol，说明体积越小，压强越大，Y 的物质的量越小，Y 的
栏 目
质量分数越小，平衡向生成 X 的方向进行，m<n，A 项错误，C
开 项正确；
关 体积不变时，温度越高，Y 的物质的量浓度越大，说明升高温度，
平衡向生成 Y 的方向移动，则 Q>0，B、D 项错误。
答案 C
规律方法·解题指导
消外界条件的变化，新平衡时此物理量更靠近于改变的
栏 目
方向。如增大反应物 A 的浓度，平衡右移，A 的浓度在
开 关
增大的基础上减小，但达到新平衡时，A 的浓度一定比
原平衡大；同理，若改变的是温度、压强等，其变化也
相似。
规律方法·解题指导
第3讲
【例 1】 向某密闭容器中加入 4 mol A、1.2 mol C 和一定
本
课 栏
(3)升高温度 放热反应
目 开
(4)2A(g)＋
3C(g) ΔH＝＋2.5Q kJ·mol－1
关 (5)Ⅴ
规律方法·解题指导
第3讲
【例 2】 (2009·四川理综，13)在一体积可变的密闭容器中，
加入一定量的 X、Y，发生反应 m

空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:
(1)水煤气反应:C(s)+H2O(g) ===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131 kJ·mol-1。工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水
蒸气与煤炭反应,其理由是
。
(2)一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g) ===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1。
理量为“不变量”,则不能作为平衡标志。
易错辨析
(1)反应 2H2+O2
2H2O 和 2H2O
2H2↑+O2↑是可逆反应。(
× )
(2)在一定条件下,向密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应,最终生
成2 mol SO3。(
×
)
(3)可逆反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度均保持不变且相等。
(2)由“减弱”可知,只能减弱改变,而不能消除改变。
6.化学反应进行的方向
(1)自发反应
在一定条件下,无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。
(2)熵和熵变
①熵(S)描述体系混乱程度的物理量,熵值越大,体系的混乱度越大。
②同一条件下,不同物质的熵值不同;同一物质在不同状态下的熵值不同,
一般规律:S(g)>S(l)>S(s)。
)
答案 D
解析 由于X、Y的平衡浓度之比为1∶3,转化浓度也为1∶3,故
c1∶c2=1∶3,A、C均错误;平衡时Y的生成速率表示v(逆),Z的生成速率表示
v(正),且v逆(Y)∶v正(Z)应为3∶2,B错误;由可逆反应的特点可知,c1的取值范
围为0<c1<0.14 mol·L-1,D正确。

ΔH>0 G.一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0，ΔS>0
2.已知在100 kPa、298.15 K时，石灰石发生分解反应： CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.3 kJ·mol－1 ΔS＝＋160.4 J·mol－1·K－1，则 (1)该反应_不__能___(填“能”或“不能”)正向自发进行。
可简单总结为“正逆相等，变量不变”。
易错辨析
△ 1.反应 2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 互为可
逆反应( × ) 2.化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等( × )
3.在 1 L 的密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，当容器中气体的颜色保持
3.判断化学反应方向的判据 ΔG＝ΔH－TΔS ΔG<0时，反应 能 自发进行； ΔG＝0时，反应处于 平衡 状态； ΔG>0时，反应 不能自发进行。
易错辨析
1.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
(× ) 2.能自发进行的反应一定能迅速发生( × )
3.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为判
不变时，说明反应已达到平衡状态(√ ) × 4.对于反应 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，当压强不变时，反应达到平衡状态( )
5.恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，当 SO3 的生成速率与 SO2 的
消耗速率相等时，反应达到平衡状态( × ) × 6.在一定条件下，向密闭容器中充入 1 mol N2 和 3 mol H2 充分反应，生成 2 mol NH3( )