2021高考化学一轮复习专题7第3讲化学平衡的移动课件苏教版 33页

第 3 讲　化学平衡的移动 - 2 - 考纲要求 :1. 理解外界条件 ( 浓度、压强、温度、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。 　 2. 了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 - 3 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 导学诱思 炼铁高炉中 CO 作还原剂发生的反应为 3CO(g)+Fe 2 O 3 (s) 2Fe(s)+3CO 2 (g) 　 Δ H <0, 在一定条件下达到平衡 , 如果向反应容器中再加入少量 Fe 2 O 3 (s), 则 CO(g) 的转化率 　　　　　 ( 填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ”) 。若降低反应体系的温度 , 则化学平衡将 　　　　　 ( 填 “ 正向 ”“ 逆向 ” 或 “ 不 ”, 下同 ) 移动。如果增大反应体系的压强 , 则化学平衡将 　　　　 移动。如果在上述反应体系中加入合适的催化剂 , 　　　　　 ( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ”) 减少 CO 的排放。   不变　 正向 不 不能 化学平衡的移动 - 4 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 1 . 化学平衡移动的过程 在一定条件下 , 可逆反应达到平衡状态 , v ( 正 ) 　　　　 v ( 逆 ), 如果改变影响平衡的一个条件 ( 如 　　　　　 、 　　　　　 、 　　　　　 等 ), v ( 正 ) 　　　　 v ( 逆 ), 化学平衡状态被破坏 , 直至正、逆反应速率再相等 , 在新条件下达到新的化学平衡状态 , 这种现象叫做化学平衡状态的移动 , 简称化学平衡的移动。   2 . 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 , 平衡不发生移动。   (3) v ( 正 )< v ( 逆 ): 平衡向 　　　　　　 方向移动。   = 温度 浓度　 压强 q ≠ > = 　 逆反应 - 5 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 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 : 正反应 逆反应　 - 6 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 减小 增大 　不 　吸热反应　 放热反应 不 - 7 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 4 . 化学平衡移动原理 —— 勒夏特列原理 (1) 原理内容 : 如果改变影响化学平衡的条件之一 ( 如 　　　 、 　　　　 以及参加反应的化学物质的浓度 ), 平衡将向着能够 　　　　　 这种改变的方向移动。   (2) 原理解读 : ① “ 减弱这种改变 ”—— 升温平衡向着吸热反应方向移动 ; 增加反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动 ; 增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。 ② 化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变 , 而不能完全抵消外界条件的变化 , 更不能超过外界条件的变化。 温度　 　压强 减弱 - 8 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1) 化学反应速率发生变化 , 化学平衡一定发生移动 ( 　　 ) (2) 若改变影响平衡的一个因素 , 平衡正向移动 , 反应物的转化率都增大 ( 　　 ) (3) 在一定条件下 , 平衡正向移动 , 该反应的化学平衡常数一定增大 ( 　　 ) (4) 由温度或压强改变引起的平衡正向移动 , 反应物的转化率一定都增大 ( 　　 ) (5) 若改变条件正反应速率增大 , 则平衡正向移动 ( 　　 ) (6) 一定条件下 , 反应 N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g) 达到平衡状态 , 若将反应容器的容积减半 , 平衡正向移动 , 在平衡移动的过程中正反应速率先增大后减小直至达到新的平衡状态 ( 　　 ) × × × √ × √ - 9 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 外界因素对化学平衡的影响 例 1 反应 NH 4 HS(s) NH 3 (g)+H 2 S(g) 在某温度下达到平衡 , 下列各种情况中 , 不会使平衡发生移动的是 ( 　　 ) A. 温度、容积不变时 , 通入 SO 2 气体 B. 移走一部分 NH 4 HS 固体 C. 容器体积不变 , 充入 HCl 气体 D. 保持压强不变 , 充入氮气 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 10 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 (1) 当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时 , 由于其 “ 浓度 ” 是恒定的 , 不随其量的增减而变化 , 故改变这些固体或纯液体的量 , 对平衡没影响。 (2) 对于无气体或反应前后气态物质的化学计量数相等的可逆反应 , 压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的 , 故平衡不移动。 - 11 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (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倍数减小 ( 等效于减压 )→ (4) 在恒容的容器中 , 当改变其中一种物质的浓度时 , 必然同时引起压强改变 , 但判断平衡移动的方向时 , 应仍从浓度的影响考虑。 - 12 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 　 化学平衡的移动与平衡常数的关系 例 2 只改变一个影响因素 , 平衡常数 K 与化学平衡移动的关系叙述错误的是 ( 　　 ) A. K 值不变 , 平衡可能移动 B. K 值变化 , 平衡一定移动 C. 平衡移动 , K 值可能不变 D. 平衡移动 , K 值一定变化 答案 解析 解析 关闭 K 只与温度有关 , 当温度不变时 , 改变其他外界条件使平衡移动 , K 值不变 ,A 项正确 ; K 值变化 , 则温度一定发生变化 , 平衡一定移动 ,B 项正确 ; 改变除温度外的其他外界条件 , 平衡发生移动时 , K 值不变 ,C 项正确、 D 项错误。 答案 解析 关闭 D 　 - 13 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 对于给定的可逆反应 , 化学平衡常数只受温度影响 , 温度改变 , 化学平衡常数改变 , 化学平衡一定发生移动 ; 但化学平衡除受温度影响外 , 还受浓度、压强等外界因素影响 , 改变反应混合物的浓度或压强 , 化学平衡可能发生移动 , 但平衡常数保持不变。 - 14 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度三 　 化学平衡的移动与平衡转化率的关系 例 3 恒温恒容条件下 , 下列叙述正确的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 15 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 不同条件下的转化率变化规律 : (1) 若反应物起始量之比等于化学计量数之比 , 达平衡后 , 它们的转化率相等。 (2) 若反应物起始量之比不等于化学计量数之比 , 达平衡后 , 过量物质转化率较小。 (3) 对于反应 m A(g)+ n B(g) p C(g)+ q D(g)( 恒温恒容 ) 若只增加 A 的量 , 平衡向正反应方向移动 ,B 的转化率增大 ,A 的转化率减小。 若按原比例同倍数地增加反应物 A 和 B 的量 , 反应物的转化率与气体反应物的化学计量数有关 : ① 若 m+n=p+q , 平衡不移动 ,A 、 B 的转化率都不变 ; ② 若 m+n>p+q , 平衡向正反应方向移动 ,A 、 B 的转化率都增大 ; ③ 若 m+nT 2 　 相同压强下 , T 1 温度下反应先达到平衡 , 反应速率快 p 1 >p 2 相同温度下 , p 1 压强下反应先达到平衡 , 反应速率快 放热反应 ; 温度升高 ,Z 生成量减小 , 说明平衡左移 , 从而知逆反应为吸热反应 , 故正反应为放热反应。 - 21 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 1 . 解题思路和方法 外界条件 - 22 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 解题技巧 (1) 先拐先平 , 数值大 在含量 — 时间曲线中 , 先出现拐点的则先达到 　　　 , 说明反应速率 　　　 , 该曲线表示的温度 　　　　 或压强 　　　　 。   (2) 定一议二 在含量 — T/p 曲线中 , 图像中有三个变量 , 先确定一个量不变 , 再讨论另外两个量的关系 ( 因平衡移动原理只适用于 “ 单因素 ” 的改变 ) 。即确定横坐标所示的量后 , 讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后 , 讨论横坐标与曲线的关系。 平衡 快 　较高 　较大 - 23 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 常见图像类型 以可逆反应 a A(g)+ b B(g) c C(g) 　 Δ H = Q kJ·mol -1 (1) 含量 — 时间 — 温度 ( 或压强 ) 图 :( 结合图像完成下列填空 ) ( 曲线 　 用催化剂 , 　 不用催化剂或化学计量数 a+b 　 c 时曲线 a 的压强大于 b 的压强 ) a b = - 24 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 ( T 2 　 T 1 ,Δ H 　 0) 　　　 ( T 1 　 T 2 ,Δ H 　 0)   ( p 1 　 p 2 , a+b 　 c ) 　　　 ( p 1 　 p 2 , a+b 　 c )   > > < 　 < 　 > > > < 　 - 25 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2) 恒压 ( 温 ) 线 ( 如图所示 ): 该类图像的纵坐标为生成物的平衡浓度 ( c ) 或反应物的转化率 ( α ), 横坐标为温度 ( T ) 或压强 ( p ), 常见类型如下所示 : ( 若 a+b>c , 则 p 1 　 p 2 　 p 3 ,Δ H 　 0)   ( 若 T 1 >T 2 , 则 Δ H 　 0, a+b 　 c )   > > < 　 > > - 26 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (3) 其他 如图所示曲线 , 是其他条件不变时 , 某反应物的最大转化率 ( α ) 与温度 ( T ) 的关系曲线 , 图中标出的 1 、 2 、 3 、 4 四个点 , v ( 正 )> v ( 逆 ) 的点是 　 , v ( 正 )< v ( 逆 ) 的点是 　 ,2 、 4 点 v ( 正 ) 　 v ( 逆 ) 。   易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ”, 错误的画 “×” 。 (1) 平衡图像中纵坐标只能描述反应物或生成物的含量 , 横坐标只能描述反应温度或压强的变化 ( 　　 ) (2) 平衡图像中各曲线的交点和拐点一定是平衡点 ( 　　 ) 3 1 = × 　 × 　 - 27 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 　 利用平衡图像判断反应特点或反应条件 例 1 某化学科研小组研究在其他条件不变时 , 改变某一条件对化学平衡的影响 , 得到如下变化规律 ( 图中 p 表示压强 , T 表示温度 , n 表示物质的量 ) 。 根据以上规律判断 , 下列结论正确的是 ( 　　 ) A. 反应 Ⅰ :Δ H >0, p 2 >p 1 B. 反应 Ⅱ :Δ H <0, T 1 0, T 2 >T 1 ( 或 Δ H <0, T 2 T 1 答案 解析 解析 关闭 反应Ⅰ温度升高 α (A) 减小 , 正反应为放热反应 ,Δ H <0, 故 A 错 ; 由 “ 先拐先平 , 温度高压强大 ” 可知 T 1 >T 2 ,B 错误 ;C 项中 , 当 Δ H >0 时 , 高温有利于平衡正向移动 , 当 Δ H <0 时 , 低温有利于平衡的正向移动 ,C 的平衡体积分数高 , 故 C 项正确 ;Δ H <0 时反应放热 , 高温时 A 的转化率低 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 28 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 (1) 在图像题中 , 一定要注意看清横、纵坐标表示的意义及曲线的变化趋势。 (2) 理解应用好 “ 定一议二 , 先拐先平 ”, 定温度议压强 : 先拐先平 , 压强大 ; 定压强议温度 : 先拐先平 , 温度高。 - 29 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 　 平衡图像的综合应用 例 2 一定条件下 , 通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料 MgO: MgSO 4 (s)+CO(g) MgO(s)+CO 2 (g)+SO 2 (g) Δ H >0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后 , 若仅改变图中横坐标 x 的值 , 重新达到平衡后 , 纵坐标 y 随 x 变化趋势合理的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 随温度升高 , 平衡正向移动、混合气体的总质量增大 , 恒容条件下 , 混合气体的密度增大 ,A 正确 ; 增大 CO 的物质的量 , 平衡正向移动 , 但 CO 2 与 CO 的物质的量之比减小 ,B 错 ; 平衡常数只与温度有关 ,C 错 ;MgSO 4 为固态 , 改变固体物质的质量 ( 忽略体积 ), 平衡不受影响 ,CO 的转化率不变 ,D 错。 答案 解析 关闭 A - 30 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 互动探究 (1) 该题中的 A 项 , 若将 y 轴改为平衡常数 K , 是否合理 ?  (2) 该题中的 C 项 , 增加 SO 2 的浓度 , 化学平衡怎样移动 ?CO 的转化率怎样变化 ?  (3) 该题中的 D 项 , 若将 x 轴改为压强 , 是否合理 ? 答案 : (1) 合理。由于该反应的 Δ H >0 为吸热反应 , 温度升高时 , 平衡常数 K 增大。 (2) 增加 SO 2 的浓度 , 化学平衡将向左移动 , 使 CO 的转化率降低。 (3) 不合理。由于该反应的正反应是气体体积增大的反应 , 故增大压强 , 平衡向左移动 , 使 CO 的转化率降低。 - 31 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 一定量的 CO 2 与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应 :C(s)+CO 2 (g) 2CO(g), 平衡时 , 体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示 : 已知 : 气体分压 ( p 分 )= 气体总压 ( p 总 )× 体积分数。下列说法正确的是 ( 　　 ) A.550 ℃ 时 , 若充入惰性气体 , v ( 正 ) 、 v ( 逆 ) 均减小 , 平衡不移动 B.650 ℃ 时 , 反应达平衡后 CO 2 的转化率为 25.0% C. T ℃ 时 , 若充入等体积的 CO 2 和 CO, 平衡向逆反应方向移动 D.925 ℃ 时 , 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 K p =24.0 p 总 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 32 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 已知反应 2SO 2 (g)+O 2 (g) 2SO 3 (g) 　 Δ H <0, 向某容积恒定的密闭容器中按体积比 2 ∶ 1 充入 SO 2 和 O 2 , 在一定条件下发生反应。右图是某物理量 ( Y ) 随时间 ( t ) 变化的示意图 ( 图中 T 表示温度 ), Y 可以是 ( 　　 ) A.O 2 的体积分数 B.SO 2 的转化率 C. 密闭容器内的压强 D. 混合气体的密度 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 33 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭