1、第2講化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動,【2020備考】 最新考綱：1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過程，掌握化學(xué)平衡的概念。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。,核心素養(yǎng)：1.變化觀念與平衡思想：知道化學(xué)變化需要一定的條件，并遵循一定規(guī)律：認(rèn)識化學(xué)變化有一定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、動態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng)，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問題。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系：知道可以通過分析、推理等方法認(rèn)識化學(xué)平衡的特征及其影響因素，建立模型。通

2、過運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。,考點(diǎn)一可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) (頻數(shù)：難度：),本考點(diǎn)主要考查：(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)；(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，,特別是一些創(chuàng)新性的判斷依據(jù)是考查重點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)加以關(guān)注。,1.可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)不等同于可逆過程?？赡孢^程包括物理變化和化學(xué)變化，而可逆反應(yīng)屬于化學(xué)變化。,2.化學(xué)平衡狀態(tài),(1)概念 一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率 ，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度 ，我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡稱化學(xué)平衡。 (2)建立過程 在一定條件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下：,相等,不變,

3、以上過程可用下圖表示：,化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)可以從正反應(yīng)方向建立，也可以從逆反應(yīng)方向建立。,(3)平衡特點(diǎn),可逆,v(正)v(逆),濃度或百分含量,3.判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法,這些判據(jù)不要死記硬背，在判定時(shí)要靈活運(yùn)用“變量不變原則”：若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標(biāo)志。,速查速測,1.(易混點(diǎn)排查)正確的打“”，錯誤的打“”,答案B,3.(思維探究題)通過圖像判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡是高考命題新方向：,答案,A組基礎(chǔ)知識鞏固,單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2； 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2 的同時(shí)生成2

4、n mol NO； 用NO2、NO、O2 的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為221的狀態(tài)； 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)； 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)； 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài),A. B. C. D. 解析此題列出了判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的多種情況，應(yīng)從平衡狀態(tài)的兩個重要特征上判斷：(1)v(正)v(逆)，(2)混合物中各組成成分的百分含量不變。符合特征(1)；表示的都是正反應(yīng)方向；說明了反應(yīng)中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量的關(guān)系；NO2是紅棕色氣體，顏色不變時(shí)說明NO2的濃度保持不變，符合特征(2)；中是恒容條件，始終不變；中說明符合特征(2)。故能說明是否達(dá)到平衡狀態(tài)。 答案

5、A,A.c1c231 B.平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為23 C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等 D.c1的取值范圍為0c10.14 molL1,解析平衡濃度之比為13，轉(zhuǎn)化濃度亦為13，故c1c213，A、C不正確；平衡時(shí)Y生成表示逆反應(yīng)速率，Z生成表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)v生成(Z)應(yīng)為32，B不正確；由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0c10.14 molL1。 答案D,3.(2018湖北宜昌模擬)苯乙烯是現(xiàn)代石油化工產(chǎn)品中最重要的單體之一。在工業(yè)上，苯乙烯可由乙苯和CO2催化脫氫制得：,在溫度為T1時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.5。在2 L密閉容器中加入乙苯(g)與CO2，反應(yīng)到某時(shí)刻測得混合物中各組分的物質(zhì)

6、的量均為1.0 mol，請回答下列問題：,(1)該時(shí)刻的化學(xué)反應(yīng)_(填“已達(dá)到”或“未達(dá)到”)平衡狀態(tài)。 (2)下列能說明乙苯與CO2在該條件下反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(填字母)。 a.v正(CO2)v逆(CO2) b.c(CO2)c(CO)0.5 mol/L c.混合氣體的密度不變 d.CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變 (3)若將反應(yīng)改為恒壓絕熱條件下進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，則乙苯的物質(zhì)的量濃度_(填字母)。 a.大于0.5 mol/L B.小于0.5 mol/L c.等于0.5 mol/L D.無法確定,答案(1)已達(dá)到(2)ad(3)d,【歸納反思】 1.化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”,(1)關(guān)注反應(yīng)

7、條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；(2)關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn)，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)；(3)關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。,2.不能作為“標(biāo)志”的四種情況,B組考試能力過關(guān),A.0.1 mol X和0.2 mol Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量一定小于0.3 mol B.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化 C.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)a kJ D.升高反應(yīng)溫度，逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小,解析選項(xiàng)對化學(xué)平衡的逆、等、定、動、變五個特征中四個特征進(jìn)行了考查。可逆反應(yīng)具有不徹底性，故A正確；可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，正反應(yīng)與逆反應(yīng)速率相等

8、，各個物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生改變，故B正確；C易錯選，C中反應(yīng)放出的熱量與實(shí)際參加反應(yīng)的量有關(guān)，只要實(shí)際參與反應(yīng)的A為1 mol就可以放出熱量a kJ，所以C正確；溫度升高，無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，正、逆速率都增大，故D錯誤。 答案D,(1)壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變 (2)氣體的密度不隨時(shí)間改變 (3)c(A)不隨時(shí)間改變 (4)單位時(shí)間內(nèi)生成C和D的物質(zhì)的量相等 答案(3),6.(2017全國卷)砷(As)是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}：,考點(diǎn)二化學(xué)平衡移動 (頻數(shù)：難度：),化學(xué)平衡移動是高考重點(diǎn)，主要有以下考

9、查方向：(1)外界條件對,平衡的影響判斷；(2)化學(xué)平衡移動有關(guān)圖像分析；(3)勒夏特列原理的拓展應(yīng)用；特別是平衡圖像是高考重點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)要加以關(guān)注。,1.化學(xué)平衡的移動,平衡移動就是由一個“平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)新平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系，條件改變后，平衡可能發(fā)生移動，如下所示：,2.化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系,v正v逆，平衡向移動； v正v逆，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡移動 ； v正v逆，平衡向移動。,正反應(yīng)方向,不發(fā)生,逆反應(yīng)方向,3.外界因素對化學(xué)平衡移動的影響,(1)一般影響因素分析,正,逆,減小,增大,不移動,吸熱,放熱,不能,(1)改變固體或純液體的量，對化學(xué)平衡沒影響

10、。 (2)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。,4.勒夏特列原理,如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠的方向移動。,減弱這種改變,化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉(zhuǎn)的。新平衡時(shí)此物理量更靠近于改變的方向。,速查速測,1.(易混點(diǎn)排查)正確的打“”，錯誤的打“”,2.教材實(shí)驗(yàn)探究與考題印證,A組基礎(chǔ)知識鞏固,A.充入1 mol稀有氣體氦(He)，平衡將不發(fā)生移動 B.充入A、B、C各1 mol，平衡將向正反應(yīng)方向移動 C.將A、B、C各物質(zhì)的物質(zhì)的量都減半，C的百分

11、含量不變 D.加入正催化劑，正、逆反應(yīng)速率均加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動,解析保持溫度和壓強(qiáng)不變的條件下，充入1 mol 稀有氣體氦(He)，容器的容積變大，平衡正向移動，A錯誤。充入A、B、C各1 mol，相當(dāng)于先充入A、B、C分別為1 mol、0.5 mol、1 mol，根據(jù)等效平衡，此時(shí)平衡不移動，后又充入0.5 mol B，平衡逆向移動，B錯誤。將A、B、C各物質(zhì)的物質(zhì)的量都減半，根據(jù)等效平衡，平衡不移動，C的百分含量不變，C正確。加入正催化劑，正、逆反應(yīng)速率均加快，但平衡不發(fā)生移動，D錯誤。 答案C,A.平衡時(shí)，I2蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為25% B.若在1.5 min時(shí)降低溫度，則反應(yīng)將向左

12、進(jìn)行 C.平衡后若升高溫度，v正增大，v逆減小 D.平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移動，H2的體積分?jǐn)?shù)減小,答案A,3.用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性。,實(shí)驗(yàn)測得在一定壓強(qiáng)下，總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的HClT曲線如下圖：,(1)則總反應(yīng)的H_0(填“”、“”或“”)；A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是_。 (2)在上述實(shí)驗(yàn)中若壓縮體積使壓強(qiáng)增大，請?jiān)谏蠄D畫出相應(yīng)HClT曲線的示意圖，并簡要說明理由：_ _。 (3)下列措施中，有利于提高HCl的有_。 A.增大n(HCl

13、) B.增大n(O2) C.使用更好的催化劑 D.移去H2O,答案(1)K(A) (2)見下圖,溫度相同的條件下，增大壓強(qiáng)，平衡右移，HCl增大，因此曲線應(yīng)在原曲線上方(3)BD,【思維建?！?解答化學(xué)平衡移動類試題的一般思路,B組考試能力過關(guān),A.加入NaOH，可增大乙醇的物質(zhì)的量 B.增大HBr濃度，有利于生成C2H5Br C.若反應(yīng)物均增大至2 mol，則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變 D.若起始溫度提高至60 ，可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,解析加入NaOH，c(HBr)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，乙醇的物質(zhì)的量增大，A項(xiàng)正確；增大HBr濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，有利于生成C2H5Br，B

14、項(xiàng)正確；若反應(yīng)物按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之比加入溶液中，則各物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率相等，故反應(yīng)物均增大至2 mol，兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變，C項(xiàng)正確；若起始溫度提高至60 ，生成物C2H5Br為氣態(tài)，能夠從反應(yīng)體系中逸出，導(dǎo)致反應(yīng)不斷向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此不能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，D項(xiàng)錯誤。 答案D,5.(2017全國課標(biāo))丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：,圖(a)是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是_(填標(biāo)號)。 A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強(qiáng) D.降低壓強(qiáng),(2)丁烷和氫氣的混合

15、氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是_ _。 (3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是_ _、 _；,590 之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_ _。,解析(1)由蓋斯定律可知， 式式式，即H1H2H3119 kJ/mol(242 kJ/mol)123 kJ/mol。由a圖可以看出，溫度相同時(shí)，由0.1 MPa變化到x M

16、Pa，丁烷的轉(zhuǎn)化率增大，即平衡正向移動，所以x的壓強(qiáng)更小，x0.1。由于反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以溫度升高時(shí)，平衡正向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率增大，因此A正確、B錯誤。反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)體積增大，加壓時(shí)平衡逆向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率減小，因此C錯誤，D正確。(2)反應(yīng)初期，H2可以活化催化劑，進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)較小，,丁烷濃度大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度大，丁烯轉(zhuǎn)化率升高；然后進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)增大，原料中過量的H2會使反應(yīng)平衡逆向移動，所以丁烯產(chǎn)率下降。(3)590 之前，溫度升高時(shí)反應(yīng)速率加快，生成的丁烯會更多，同時(shí)由于反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動，平衡體系中會含有更多的丁烯。而溫度超過590 時(shí)，由于丁烷高溫會裂解生成短鏈烴類，所以參加反應(yīng)的丁烷也就相應(yīng)減少。,答案(1)123小于AD (2)原料中過量H2會使反應(yīng)平衡逆向移動，所以丁烯產(chǎn)率下降