高考化学精品【一轮复习】PPT第八章　第37讲　化学平衡

这是一份高考化学精品【一轮复习】PPT第八章　第37讲　化学平衡，共60页。PPT课件主要包含了考点一化学平衡状态，第一部分，第二部分，必备知识整合，对点题组突破，课时作业，第四部分，高考真题演练，第三部分等内容，欢迎下载使用。
考点二　化学平衡的移动
1．了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征，掌握外界条件改变对化学平衡的影响和勒夏特列原理。
2.化学平衡状态(1)概念：在一定条件下的可逆反应中，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率____，反应物的浓度和生成物的浓度保持____的状态。(2)建立
(2)静态标志：“变量”不变在未达到平衡时不断变化的各种物理量（如各物质的质量、物质的量或浓度、百分含量、压强、密度或颜色等）如果不再发生变化，即达到平衡状态。可简单总结为“正逆相等，变量不变”。
题组一　可逆反应的特点
2．在一密闭容器中进行反应：2X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)。已知反应过程中某一时刻X、Y、Z的浓度分别为0.3 ml·L-1、0.1 ml·L-1、0.4 ml·L-1，当反应达到平衡时，不可能存在的是(　　)A．c(X)＝0.5 ml·L-1B．c(Y)＋c(X)＝0.5 ml·L-1C．c(Y)＋c(Z)＝1.05 ml·L-1D．c(X)＋c(Y)＋c(Z)＝0.75 ml·L-1
解析：不确定下一时刻反应进行的方向，因此需要考虑反应进行的方向并结合极限思想解答。若该时刻后反应正向进行且Y全部转化为Z，则　　　　　　　　2X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)某时刻/(ml·L-1) 0.3 0.1 0.4转化/(ml·L-1) 0.2 0.1 0.2终态/(ml·L-1) 0.1 0 0.6
若反应逆向进行，且Z全部转化为X和Y，则　　　　　　　　2X(g)＋Y(g)⥫⥬2Z(g)某时刻/(ml·L-1) 0.3 0.1 0.4转化/(ml·L-1) 0.4 0.2 0.4终态/(ml·L-1) 0.7 0.3 0
平衡时，0.1 ml·L-1＜c(X)＜0.7 ml·L-1，可能等于0.5 ml·L-1，故A不选；平衡时0.1 ml·L-1＜c(Y)＋c(X)＜1.0 ml·L-1，c(Y)＋c(X)可能等于0.5 ml·L-1，故B不选；平衡时0.3 ml·L-1＜c(Y)＋c(Z)＜0.6 ml·L-1，不可能等于1.05 ml·L-1，故C选；平衡时0.7 ml·L-1＜c(X)＋c(Y)＋c(Z)＜1.0 ml·L-1，0.75 ml·L-1介于0.7 ml·L-1和1.0 ml·L-1之间，故D不选。
极端假设法——确定物质浓度范围的方法可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间，但起始物理量可以为最大值或最小值。
题组二　化学平衡状态的判断
3．一定温度下，在恒容密闭容器中充入CO和H2，发生反应：2H2(g)＋CO(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH＜0。下列图像符合实际且t0时达到平衡状态的是(　　)
解析：该反应中气体总质量、容器容积为定值，则密度始终不变，故A不符合题意；初始时CH3OH(g)的体积分数应该为0，故B不符合题意；2H2(g)＋CO(g)⥫⥬CH3OH(g)为气体体积减小的反应，混合气体总质量为定值，则建立平衡过程中混合气体的平均摩尔质量逐渐增大，反应过程中压强逐渐减小，当t0时压强不再变化，表明达到平衡状态，故C不符合题意，D符合题意。
4．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：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)达到平衡状态的是________（填序号，下同）。(2)能说明I2(g)＋H2(g)⥫⥬2HI(g)达到平衡状态的是____。(3)能说明2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)达到平衡状态的是__________。
(4)能说明C(s)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)达到平衡状态的是__________。(5)能说明NH2COONH4(s)⥫⥬2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是______。(6)能说明5CO(g)＋I2O5(s)⥫⥬5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是______。
规避判断化学平衡状态的易错点(1)化学平衡状态判断“三关注”①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器。②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应。③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
(2)不能作为化学平衡状态“标志”的四种情况①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。②恒温恒容条件下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间变化而变化，如2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)。③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间变化而变化，如2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)。④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
1．化学平衡移动的过程
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__________移动。(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡______移动。(3)v正＜v逆：平衡向__________移动。
3．影响化学平衡的外界因素若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
4.勒夏特列原理及应用
正确的打“√”，错误的打“×”。(1)只要v正增大，平衡一定正向移动。(　 　)(2)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变，但化学反应速率改变，化学平衡不一定发生移动。(　 　)(3)反应达到平衡状态时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减小。(　 　)(4)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大。(　 　)(5)恒容条件下，增加气体反应物的量，平衡正向移动，反应物的转化率一定增大。(　 　)
题组一　外界条件对化学平衡的影响
1．反应NH4HS(s)⥫⥬NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况不会使平衡发生移动的是(　　)A．温度、容积不变时，通入SO2气体B．移走一部分NH4HS固体C．容器容积不变，充入HCl气体D．保持压强不变，充入氮气
解析：A项，2H2S＋SO2===3S＋2H2O，则通入SO2气体使平衡正向移动；B项，增减固体的量，平衡不移动；C项，NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)，充入HCl气体使平衡正向移动；D项，保持压强不变，充入氮气，平衡正向移动。
2．某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡：①2X(g)＋Y(g)⥫⥬Z(s)＋2Q(g)　ΔH1＜0②M(g)＋N(g)⥫⥬R(g)＋Q(g)　ΔH2＞0下列叙述错误的是(　 　)A．加入适量Z，①和②平衡均不移动B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动C．降温时无法判断Q浓度的增减D．通入Y，则N的浓度增大
解析：Z为固体，加入适量Z不会使反应①的平衡移动，也不会使反应②的平衡移动，A正确；通入稀有气体Ar，由于容器容积不变，故气体浓度不发生改变，反应①的平衡不移动，B错误；温度降低，反应①平衡正向移动，反应②平衡逆向移动，故无法判断Q浓度的增减，C正确；通入气体Y，反应①平衡正向移动，Q的浓度增大，导致反应②平衡逆向移动，则N的浓度增大，D正确。
恒温条件下，密闭反应体系中通入稀有气体，平衡移动方向的判断
题组二　平衡移动与转化率的关系
3．COCl2(g)⥫⥬CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温、②恒容通入惰性气体、③增加CO的浓度、④减压、⑤加催化剂、⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是(　　)A．①②④ B．①④⑥C．②③⑤ D．③⑤⑥
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；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。故选B。
4．对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，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(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____。
1．恒温恒容条件下平衡转化率的分析与判断反应aA(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)＋dD(g)的转化率分析：(1)若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。(2)若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。
2．“虚拟路径法”判断化学平衡的移动(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。
1．(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是(　　)A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深C．铁钉放入浓硝酸中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体D．锌片与稀硫酸反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
解析：A项，MnO2会催化H2O2分解，与平衡移动无关；B项，NO2转化为N2O4的反应是放热反应，升温平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深；C项，铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关；D项，加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关。
2．(2022·海南卷)某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g)⥫⥬CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是(　　)A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
解析：该反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应速率，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2===CH2(g)的平衡转化率减小，D不正确。
3．(2024·浙江6月选考)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是(　　)
100 mL Ar，总压强增大，但参与反应的各组分的分压、浓度均不变，平衡不发生移动，气体颜色不变，与反应前后气体总体积不变无关，B错误；反应2NO2⥫⥬N2O4为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误。
4．(2024·浙江6月选考)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：Ⅰ.C2H6(g)＋CO2(g)⥫⥬C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)　ΔH1>0Ⅱ.C2H6(g)＋2CO2(g)⥫⥬4CO(g)＋3H2(g)　ΔH2>0向容积为10 L的密闭容器中投入2 ml C2H6和3 ml CO2，不同温度下，测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是(　 　)
ml·L-1·min-1，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误。
(2)(2024·江西卷节选)石油开采的天然气含有H2S。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。CH4和H2S重整制氢的主要反应如下：反应Ⅰ：CH4(g)＋2H2S(s)⥫⥬CS2(g)＋4H2(g)　ΔH1＝＋260 kJ/ml反应Ⅱ：CH4(g)⥫⥬C(s)＋2H2(g)ΔH2＝＋90 kJ/ml反应Ⅲ：2H2S(g)⥫⥬S2(g)＋2H2(g)　ΔH3＝＋181 kJ/ml
保持反应器进料口总压为100 kPa。分别以8 kPa CH4、24 kPa H2S(He作辅气)与25 kPa CH4、75 kPa H2S进料。CH4平衡转化率与温度的关系如图，含有He的曲线为__，理由是______________________________________________________________________________________________。
总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相
当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，CH4平衡转化率增大
(3)(2024·北京卷节选)以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。
针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入2n ml NO和n ml O2进行反应。在不同压强下(p1、p2)，反应达到平衡时，测得NO转化
随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
一、选择题(每小题3分，共33分。每小题只有1个选项符合题意)1．在下列反应CO＋H2O⥫⥬CO2＋H2中，加入C18O后，则18O存在于(　　)A．只存在于CO和CO2中B．存在于CO、H2O、CO2中C．只存在于CO中D．存在于CO、H2O、CO2、H2中
解析：由于反应CO＋H2O⥫⥬CO2＋H2为可逆反应，正、逆反应同时进行，则含有氧元素的物质中均含有18O，故选B。
2．一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·ml-1。下列有关该反应的叙述正确的是(　　)A．达到平衡状态时，正、逆反应速率相等B．达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0C．若起始时加入2 ml SO2和1 ml O2，则达平衡时放出的热量为196.6 kJD．若反应达到平衡状态后，2 min时生成a ml SO3，则4 min时生成2a ml SO3
解析：该反应为可逆反应，达到平衡状态时，反应物不能完全转化为生成物，所以SO2和O2的浓度不等于0，B错误；因为是可逆反应，所以消耗的SO2的物质的量小于2 ml，消耗的O2的物质的量小于1 ml，放出的热量小于196.6 kJ，C错误；反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，2～4 min三氧化硫的物质的量不变，为a ml，D错误。
3．下列叙述能说明反应2H2(g)＋CO(g)⥫⥬CH3OH(g)(恒温恒容)达到化学平衡状态的是(　　)A．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍B．CH3OH的体积分数不再改变C．混合气体的密度不再改变D．CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
解析：只要反应发生就有H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，A不符合题意；CH3OH的体积分数不再改变，说明CH3OH的物质的量不变，反应达平衡状态，B符合题意；该反应中所有物质均为气体，反应过程中气体总质量不变，容器容积不变，所以气体密度始终不变，与反应是否平衡无关，C不符合题意；CO和CH3OH的物质的量之和保持不变，可能平衡也可能未平衡，D不符合题意。
4．(2022·浙江6月选考)关于反应Cl2(g)＋H2O(l)⥫⥬HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH