2015届江苏省镇江实验高中高考化学一轮复习课件：化学平衡.ppt

1、化学平衡第一课时化学平衡的特征和标志一、化学平衡的概念2、概念：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。3、特征：动：化学平衡是一种动态平衡,即v正=v逆0定：外界条件(如浓度、温度和压强等)不改变时,化学平衡状态不变。变：当外界条件发生变化时，化学平衡发生移动，直至达到新的平衡。1、化学平衡研究的对象是可逆反应。4、化学平衡的建立与途径的关系(1)化学平衡的建立与反应条件有关，与反应途径无关;只要状况相同(同温、等容),都可建立相同的平衡状态,平衡时各物质的浓度也不因反应从哪边开始进行而变化(但要符合化学方程式中的化学计量数

2、之比)。(2)化学平衡建立的途径从反应物开始;从生成物开始;从反应物和生成物共同开始。1、速率关系：正反应速率与逆反应速率相等。三、化学平衡状态的标志以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例:2、达平衡时各物质的百分含量保持不变。A消耗速率与A生成速率相等,A消耗速率与C消耗速率之比为m:p,B生成速率与C生成速率之比为n:p。各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定,各物质的质量或质量分数一定,各气体的体积或体积分数一定。例题1、在恒温下，密闭容器中的可逆反应：2SO3(g)O2(g)+2SO2(g),可用来确定该反应已经达到平衡状态的是()A.反应容器内，压强不随时间改变B.单

3、位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2C.容器内混合气体的总质量不发生变化D.单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2AD解析：反应属于定温(T)、定容(V)，V0，故压强一定时已达到平衡状态，A正确。又SO3消耗速率与SO2消耗速率之比为1:1，符合正反应速率与逆反应速率相等的速率关系，故D正确。例题2、对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，达平衡状态的标志是()A.压强不随时间而变B.混合气体平均分子量一定C.生成nmolH2,同时生成2nmolHI D.混合气体颜色不再改变CD解析：反应属于定温(T)、定容(V)，V=0，故压强一定不表示

4、达到平衡状态，A错误。混合气体的颜色是由I2的浓度决定，颜色不变即I2的浓度不变，故D正确。1、含义:在一定条件下(定温定容或定温定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的含量(体积分数、物质的量分数)相同,这样的平衡互称为等效平衡。三、等效平衡2、分类(1)定温(T)、定容(V)条件下的等效平衡类:对于一般可逆反应,在定T、定V条件下,只改变起始加入情况,如通过化学计量数比换算成平衡式同一半边物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。定温(T)、定容(V)，V0，“值”相等例题3、对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2molSO2和1molO2在定容的密闭容

5、噐中进行反应,能与其建立等效平衡的是()A、4mol、2mol、0mol B、1mol、0.5mol、1mol C、0mol、0mol、2mol D、0.75mol、0.5mol、1.25mol BC解析：定温(T)、定容(V)，V0，“值”相等类:在定T、定V情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比与原平衡相同,两平衡等效。例题4、在某一恒温、恒容的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g)。已知H2和I2的起始浓度均为0.1mol/L,达到平衡时HI的浓度为0.16mol/L。若H2和I2的浓度均变为0.2 mol/L时,则平衡时H2

6、的浓度(mol/L)是()A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02C解析：定温(T)、定容(V)，V=0，“比”相等定温(T)、定容(V)，V=0，“比”相等类:在定温、定压情况下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。(2)定温(T)、定压(P)条件下的等效平衡定温(T)、定压(P)，“比”相等例题5、恒压下向可变容积的密闭容器中充入3L A和2L B，发生如下反应：3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)达到平衡时，C的体积分数为m%，若维持温度、压强不变，将0.6L A、0.4L B、4L C、0.8L

7、 D作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%，则x、y的值分别为()Ax=3，y=1 Bx=4，y=1 Cx=5，y=1 Dx=2，y=3C解析：定温(T)、定压(P)，“比”相等4、恒温、恒容条件下，将1mol N2和3molH2充入密闭容器中发生反应：N2+3H2 2NH3，达到平衡。下列途径能与之建立等效平衡的是()A、2mol N2和3molH2B、2mol N2和6molH2C、2mol的NH3D、0.5mol N2、1.5molH2 和1molNH3CD【强化训练】定温(T)、定容(V)，V0，“值”相等5、恒温、恒压条件下，将1mol N2和3molH2充入密闭

8、容器中发生反应：N2+3H2 2NH3，达到平衡。下列途径不能与之建立等效平衡的是()A、2mol N2和3molH2B、2mol N2和6molH2 C、任意量的NH3D、0.5mol N2、1.5molH2 和1molNA定温(T)、定压(P)，“比”相等7、(2003.江苏)I恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：A（气）B（气）C（气）（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成a molC，这时A的物质的量为mol。（2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为mol。（3）若开始时放入x molA，2molB和1molC，到达平衡

9、后，A和C的物质的量分别是ymol和3a mol，则xmol，ymol。平衡时，B的物质的量（选填一个编号）（甲）大于2 mol （乙）等于2 mol（丙）小于2 mol （丁）可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是：（1a）3a233a丁A（气）B（气）C（气）(3)x 2 1 x+1 2+1 0 x+1=3,x=2(1)1 1 0 1-a 1-a a(2)3 3 0 3:3:m=1:1:am=3a 若3a1，B的物质的量小于2mol；若3a=1，B的物质的量等于2mol；若3a1，B的物质的量大于2mol A（气）B（气）C（气）(3)初始:x=2 2 1转化:3a-1 3a-1

10、3a-1平衡:3-3a 3-3a 3a y=3-3a(4)若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是。II若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。（5）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与（1）小题中的a进行比较（选填一个编号）。（甲）ab （乙）ab （丙）ab （丁）不能比较a和b的大小作出此判断的理由是。乙因为（5）小题中容器容积不变，而（1）小题中容器的容积缩小，所以（5）小题的容器中的压力小于（1）小题容器中的压力，有利于逆向反应，故反应达到平衡后ab。专题十八 化学平衡第二课

11、时化学平衡的移动【思考】外界条件改变时，平衡体系内，正、逆反应速率和各物质含量将会怎样变化呢？(1)v正=v逆平衡状态(3)v正=v逆 平衡状态(2)v正v逆一、化学平衡的移动可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动。【强调】(1)研究对象:是已经建立平衡状态的体系;(2)根本原因:v正v逆;(3)移动的标志:混合物中各组分的百分含量发生了改变。(4)化学平衡移动方向的判断:若外界条件改变,引起v正v逆,此时正反应占优势,则平衡将向正反应方向移动;若外界条件改变,引起v正v逆 平衡向右移动v正v逆 平衡向左移动(丁)增大生成物浓度的v-t 图v正v逆 平衡向右移动二、

12、压强对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减少压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。【注意】若平衡混合物都是固体或液体,改变压强不能使平衡移动。对于反应前后气体总体积相等的可逆反应,改变压强平衡不移动。压强改变时的速率时间图对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)一定条件下达平衡,画出t时刻改变压强时,以下几种情况的速率时间图:(1)a+b=c v正=v逆 平衡不移动v正=v逆 平衡不移动增大压强减小压强v正=v逆v正=v逆(3)a+b c 增大压强减小压强v正v逆v正=v逆v正v逆v正=v逆v正v逆 平衡向右移动v正v正 平衡向左移

13、动v正v逆 平衡向右移动3、温度对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下,温度升高,会使平衡向着吸热的反应方向移动;温度降低,会使平衡向着放热反应的方向移动。【注意】温度升高时,不管是吸热还是放热反应,反应速率(即v正和v逆)都增大,但吸热反应速率增大的倍数大于放热反应速率增大的倍数,故平衡向吸热反应方向移动。(1)正反应放热升高温度降低温度V逆V正v正=v逆V逆V正v正=v逆温度改变时的速率时间图V逆v正 平衡向左移动v正v逆 平衡向右移动(2)正反应吸热升高温度降低温度v正v逆v正=v逆v正v逆v正=v逆v正v逆 平衡向右移动v正v逆 平衡向左移动例题1、在一定条件下,H2(g)+I2(g)

14、2HI(g)达平衡时,要使混合气体颜色加深,可以采用的方法是()A.降低温度B.升高温度C.增大压强D.减小压强BC 4、催化剂对化学平衡的移动没有影响v正=v逆v正=v逆2、注意:(1)选用范围:平衡移动原理适用于所有的动态平衡移动方向的判断。(2)“减弱”的含义:平衡移动后结果变化的方向不变,但程度变小。1、平衡移动原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向着能减弱这种改变的方向移动。三、勒夏特列原理（平衡移动原理）例题2、(99上海)可逆反应:3A(g)3B(?)+C(?)(正反应为吸热反应)，随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是()A

15、.B和C可能都是固体B.B和C一定都是气体C.若C为固体，则B一定是气体D.B和C可能都是气体CD例题3、在容积相同且固定不变的四个密闭容器中,进行同样的可逆反应:2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),起始时四个容器所在盛A、B物质的量分别是甲:A 2mol,B 1mol;乙:A 1mol,B 1mol;丙:A 2mol,B 2mol;丁:A 1mol,B 2mol。在相同温度下建立平衡时,A或B的转化率大小关系正确的是()A.B的转化率:甲丙=乙丁B.A的转化率:甲丙乙丙乙丁D.A的转化率:甲乙丙甲;B的转化率:丙甲相 当于 增 加反应物A的浓度,A转化率:甲乙相 当 于将 2个乙容器

16、缩小成一个乙容器,A转化率:乙丙;B转化率:乙丙相当于增加反应物B的浓度A转化率:丁乙;B转化率:丁丙;B转化率:丁丙B专题十八 化学平衡第三课时化学平衡计算一、关于化学平衡计算的基本类型1、求浓度或物质的量(起始、平衡、转化)；2、求转化率、分解率；3、求平衡时各组分的百分含量；4、求反应体系的压强变化或体积的变化；5、求混合气体的平均相对分子质量或气体的密度；6、求化学计量数。二、化学平衡计算基本方式三行式法如:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)c始(mol/L)c转(mol/L)c平(mol/L)【强调】各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。a b 0 0

17、mx nx px qxamx bnx px qx例题1、在一个6L的密闭容器中，放入3LX(g)和2LY(g)，在一定条件下反应：4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则反应方程中的n值为()A、5 B、3 C、6 D、2C解析：因为反应后压强增大，说明4+3 5所以Q=6该题解题运用“巧解法”。例题2、在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g)已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L,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

18、.1mol/LB.Y2为0.35mol/L C.X2为0.2mol/LD.Z为0.4mol/LAB解析：该题解题可运用“极值法”。X2(g)+Y2(g)2Z(g)0.1 0.3 0.2(1)当反应物最少时0 0.20.4(1)当生成物最少时0.2 0.40例题3、在一个容积恒定的密闭容器中,充入2molA和1molB,发生反应:2A(g)+B(g)xC(g)达到平衡时,C的质量分数为w%,若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量：A：0.6mol；B：0.3mol；C：1.4mol。充入容器达到平衡时C的体积分数仍为w%，则x的值为()A.只能是2B.只能是3 C.无法确定D.可能是2，也可

19、能是3D解析：运用“讨论法”。(1)x=3,(2)x=2,定温(T)、定容(V)，V=0，“比”相等定温(T)、定容(V)，V0，“值”相等例题4、某温度时,把0.125molN2O4气体通入体积为500mL的真空密闭容器中,立即出现棕色,反应进行2s时NO2的含量为0.01mol,进行到60s时达到平衡,此时容器内混合气体的密度是氢气密度的28.75倍,则求:(1)前2s内以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为?(以NO2表示呢？)。(2)达平衡时容器内的压强为开始时的多少倍?(3)N2O4的平衡浓度及转化率为多少?(4)平衡后,若压缩容器体积,再达平衡后NO2的浓度如何变化?专题十八 化学

20、平衡第四课时化学平衡图像正一、掌握图像的基本解法:(转化率)大,平衡向_反应方向移动;(转化率)小,平衡向_反应方向移动。A%(反应物)大,平衡向_反应方向移动;A%(反应物)小,平衡向_反应方向移动。逆逆正C%(生成物)大,平衡向_反应方向移动;C%(生成物)小,平衡向_反应方向移动。正逆1、时间速率图V(正)V(逆)V(正)V(逆)Vt看图要点:以变化后的速率为准,谁在上向谁移，由此可确定平衡移动方向。2、转化率(或百分含量)图像:图像要点:转化率随压强增大,表明增压平衡向右移动。即:a+b c+d(1)转化率(或百分含量)压强图例1、aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的反应中,

21、A的转化率与压强的关系如图,则a+b_c+d。AB压强增大(A)增大P0(A)(2)转化率(或百分含量)温度图例2、aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的反应中,A的转化率与温度的关系如图,则正反应_热。图像要点:转化率随温度升高而减小,表明升温平衡向左移动。即:正反应放热AB温度升高(A)减小T0(A)要点:定压时看温变,定温时看压变。(3)转化率(或百分含量)压强、温度图例3、aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的反应中,A的含量与温度、压强的关系如图。T1T0A%10Pa0.1Pa吸ABC(1)定温、变压A B,P 小,A%小,平衡右移,m+np+q(2)定压、变温A C

22、,T 高,A%小,平衡右移,正反应_热。减压A%减小升温A%减小等压线时间T1(或P1)0看图技巧：先拐先平衡，斜率大即速率大,即温度高或压强大。3、转化率(或百分含量)时间图C%(生成物)T2(或P2)(1)T1_T2,正反应_热。放(2)P1_P2,正反应气体体积_。增大例4、aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的反应中,C的百分含量与温度(压强)的关系如图。等温线0例5、(97全国)反应2X(g)+Y(g)2Z(g)+热量,在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下,产物Z的百分含量与反应时间(t)的关系如图所示,下列判断正确的()A.T1T2,P1P2B.T1P2C.T1T2,P1P2D.T1T2,P1P2;平衡不移动，体积必相等,即:a+b=c+d。例21、aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)（正反应放热）的反应中,A的转化率与压强的关系如图。T0(2)转化率(或百分含量)温度图例18、aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的反应中,A的转化率与温度的关系如图,则正反应_热。图像要点:转化率随温度升高而减小,表明升温平衡向左移动。即:正反应放热AB温度升高(A)减小(A)Tvv(正)v(逆)吸n