2023版创新设计高考化学（新教材人教版）总复习一轮课件第八章 化学反应速率与化学平衡

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【课标要求】　1.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。2.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度转化率等相关物理量的变化。3.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
(1)定义在同一条件下，既可以向________方向进行，同时又能向________方向进行的化学反应。
(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：①过程对于只加入反应物从正向建立的平衡：
②图示建立过程可以用速率—时间图像表示如下
【诊断1】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
二、影响化学平衡的因素
(1)定义：在一定条件下，当可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变外界条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直到达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
2.影响化学平衡的因素
(1)内容：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强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)适用范围：适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。(3)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。
【诊断2】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)熵是量度体系______程度的物理量，符号为S。(2)影响熵大小的因素：①相同条件下，物质不同熵不同。②同一物质：S(g)____ S(l)____ S(s)。(3)熵变(ΔS)＝生成物的总熵—反应物的总熵。
熵增反应(ΔS>0)的判断
3.化学反应方向的判断
(1)焓变(ΔH)____ 0，有自发进行的倾向，但有些ΔH____0的反应也可自发进行。如：Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl反应是吸热反应，但能自发进行，NaHCO3(s)与盐酸的反应是吸热反应，也能自发进行。因此，仅用焓变判断反应进行的方向是不全面的。(2)熵变(ΔS)____ 0，有自发进行的倾向，但有些ΔS0.25 ml·L－1，说明减小压强，平衡向逆反应方向移动，故x＋y>z，B转化率减小，C的体积分数减小，D项正确。
❷同等程度地改变平衡反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
题组二　用“平衡移动原理”分析“v－t图像”
解析　分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增大O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，C错误；加入合适催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。
(1)下列时刻所改变的外界条件是t1____________；t3____________；t4____________。(2)反应速率最快的时间段是______________。(3)下列措施能增大正反应速率的是______。A.通入A(g) B.分离出C(g)C.降温 D.增大容器容积
解析　(1)t1时刻，改变条件，v′正、v′逆均增大，且v′逆>v′正，平衡逆向移动，说明改变的条件是升高温度。t3时刻，改变条件，v″正、v″逆同等程度增大，且该反应是反应前后气体物质的量不相等的反应，故改变的条件是加入催化剂。t4时刻，改变条件，v正、v逆均减小，且v逆>v正，平衡逆向移动，说明改变的条件是减小压强。(2)t3～t4时间段内，反应使用催化剂，由图像可知该时间段内反应速率最快。(3)降温、增大容器容积均会使正、逆反应速率减小；分离出C(g)时，v正不变，v逆减小，随着反应的进行v正会减小；通入A(g)，反应物的浓度增大，v正增大。
常见含“断点”的速率变化图像分析方法
微专题21　化学平衡图像
一、“先拐先平”解答单一变量的平衡图像【核心归纳】
(1)“先拐先平，数值大”原则分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短，如甲中T2>T1。②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短，如乙中p1>p2。③若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法①图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。②图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。
A.若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1”“”“”“v逆，Q点到P点的过程中v正减小，v逆增大，故Q点的v逆C点>D点C.T1时，若保持温度、压强不变，则达到平衡状态时，甲醇的转化率α：40%C点>B点，故正反应速率D点>C点>B点，逆反应速率D点>C点>B点，B项错误。T1时，若保持温度、压强不变，则随着反应的进行容器体积缩小，相较于温度、体积不变时，平衡正向移动，甲醇的转化率α>80%，C项错误。T2时，反应达到平衡状态时甲醇的转化率为60%，列出三段式后计算可得平衡常数K＝30；此时保持其他条件不变，再向容器中通入0.08 ml CH3OH，0.20 ml CO和0.60 ml CH3COOH，Qc＝30＝K，平衡不移动，D项正确。
4.控制含碳、氮、硫的化合物等大气污染物对打造宜居环境具有重要意义。用NH3消除NO污染的反应原理如下：
(1)曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是________。(2)曲线a中NO的起始浓度为4×10－4 mg·m－3，从A点到B点经过0.8 s，该时间段内NO的脱除速率为____________mg·m－3·s－1。
温度过高使亚硝酸菌变性
6.烯烃催化裂解是制备短链烯烃的重要途径。研究表明，1丁烯[CH3CH2CH===CH2(g)]催化裂解时，发生两个平行竞争反应生成丙烯和乙烯，两反应的热化学方程式为：
(1)550 ℃和0.02～0.5 MPa下，①②两个反应均建立平衡，测得平衡混合物里各组分的质量分数随压强变化的曲线如下图所示。由图可知，1丁烯的质量分数随压强的增大而增大，主要原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。
其他条件不变时，增大压强，CH3CH2CH===CH2催化裂解为丙烯或乙烯的平衡均逆向移动，CH3CH2CH===CH2的质量分数会增大
(2)在1丁烯裂解的实际生产中，为了提高产物中丙烯的含量，除了选择合适的温度和压强之外，还有一条关键措施是________________。0.1 MPa和300～700 ℃下，1丁烯裂解产物中各组分比例变化的曲线如下图所示。由图可知，生产过程中提高丙烯质量分数的最佳温度为________ ℃，在该温度之前各温度对应的组成________(填“一定是”、“可能是”或“一定不是”)平衡态，理由是________________________________________________________________________________________________________________。
1-丁烯裂解为丙烯和乙烯的反应均为吸热反应，升高温度，两个平衡均正向移动，导致丙烯和乙烯的质量分数增大
7.(2021·1月广东适应性考试)温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
(2)一定条件下，向体积为V L的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 ml及少量O2，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图1所示。图1中a和b分别代表产物________和________，当温度高于900 K，H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
Ⅱ.Ni－CeO2催化CO2加H2形成CH4的反应历程如图2所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，含碳产物中CH4的物质的量百分数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图3所示。