鲁科版高考化学一轮复习第7单元化学反应的方向限度与速率第2节化学反应的限度化学平衡的移动课件

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第七单元2022必备知识 自主预诊　知识梳理一、可逆反应1.定义:在　　　　　下,既可以向　　　　　方向进行,同时又可以向　　　　　　方向进行的化学反应。 2.特点(1)二同:a.相同条件下;b.正、逆反应可同时进行。(2)一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都　　　　(填“大于”或“小于”)100%。 3.表示:在方程式中用“　　　　”表示。 同一条件 正反应逆反应小于二、化学平衡状态1.定义一定条件下的可逆反应中,当正、逆反应的速率相等时,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。2.化学平衡的建立在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下:反应开始时反应物浓度最大,v(正)最大,生成物浓度为0,v(逆)为零↓反应进行时反应物浓度逐渐减小→v(正)逐渐减小。生成物浓度由零逐渐增大→v(逆)从零逐渐增大↓达到平衡时v(正)=v(逆),反应混合物中各组分的浓度保持不变3.平衡特点 微点拨 (1)可逆反应体系中,反应物不能全部转化为生成物,生成物也不能完全转化为反应物。(2)化学反应达到平衡状态时,各组分的浓度、百分含量保持不变,但不一定相等。自我诊断1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)2H2O 2H2↑+O2↑为可逆反应。(　　)(2)二次电池的充、放电过程为可逆反应。(　　)(3)对反应A(g)+B(g) C(g)+D(g),压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态。(　　)(4)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态。(　　)(5)在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态。(　　)(6)对于反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g),当每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2时,说明反应达到平衡状态。(　　)(7)化学平衡状态指的是反应静止了,不再发生反应了。(　　)(8)对于反应A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),当密度保持不变,在恒温恒容或恒温恒压条件下,均不能作为达到化学平衡状态的标志。(　　)答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×(7)×　(8)×2.向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),充分反应后生成SO3的物质的量　　　　　　(填“<”“>”或“=”,下同)2 mol ,SO2的物质的量　　　　0,转化率　　　　　　100%,反应放出的热量　　　　　　Q kJ。 答案 <　>　<　< 关键能力 考向突破　考向1　“极端转化”确定各物质的“量”【典例1】 一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是(　　)A.c1∶c2=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0v(逆),平衡向正反应方向移动;v(正)=v(逆),反应达到平衡状态,平衡不发生移动;v(正)0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大。(　　)答案 (1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)√2.在一个密闭容器中充入a mol A和b mol B,发生反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)　ΔH>0,一段时间后达到平衡,测得各物质的浓度。(1)若体积不变,仅增加c(A),A的转化率将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同),B的转化率将　　　　,达到新平衡时,[A]将　　　　,[B]将　　　　,[C]将　　　　,[D]将　　　　。 (2)体积不变,再充入a mol A和b mol B,则平衡　　　　移动,达到新平衡时,[A]将　　　　,[B]将　　　,[C]将　　　　,[D]将　　　　。 ①若a+b=c+d,则A的转化率将　　　　; ②若a+b>c+d,则A的转化率将　　　　; ③若a+b0,在不改变其他条件的情况下,下列合理的说法是(　　)A.加入催化剂,反应途径将发生改变,ΔH也将随之改变B.升高温度,正、逆反应速率都增大,H2S分解率也增大C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低D.若体系恒容,注入一些H2后达新平衡,与原平衡相比H2浓度将减小答案 B　解析 反应的焓变与反应发生的途径无关,A项错误;温度升高,正、逆反应速率均增大,因正反应是吸热反应,故平衡正向移动,H2S分解率增大,B项正确;正反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,逆向反应是放热反应,会使体系温度升高,C项错误;向体系中注入H2,体系将向H2浓度降低的方向移动,但最终H2的浓度较原平衡时增大,D项错误。对点演练2对于一定条件下的可逆反应甲:A(g)+B(g) C(g)　ΔH<0乙:A(s)+B(g) C(g)　ΔH<0丙:A(g)+B(g) 2C(g)　ΔH>0达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题。(1)升温。①平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”):甲　　　　;乙　　　　;丙　　　　。 此时反应体系的温度均比原来　　　　(填“高”或“低”)。 ②混合气体的平均相对分子质量变化(填“增大”“减小”或“不变”):甲　　　　;乙　　　　;丙　　　　。 (2)加压,使体系体积缩小为原来的 。①平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”):甲　　　　;乙　　　　;丙　　　　。 ②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙,压缩后压强分别为p甲'、p乙'、p丙',则p甲与p甲',p乙与p乙',p丙与p丙'的关系:甲　　　　;乙　　　　;丙　　　　。 (3)恒温恒压充入氖气。平衡移动方向(填“向左”“向右”或“不移动”):甲　　　　;乙　　　　;丙　　　　。 答案 (1)①向左　向左　向右　高　②减小　减小　不变　(2)①向右　不移动　不移动　②p甲c,正反应为吸热反应B.T1>T2,p1p2,a+bT2,p1>p2,a+b>c,正反应为放热反应答案 B　解析 由(T1,p1)和(T1,p2)两条曲线可以看出,p2>p1;压强较大(即压强为p2)时对应的w(B)较大,说明增大压强平衡逆向移动,则a+bT2;温度较高(即温度为T1)时对应的w(B)较小,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应。所以B项正确。规律小结 化学平衡图像题的解题思路 必备知识 自主预诊　知识梳理1.含义在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,达到化学平衡时,同种物质的百分含量　　　　　。  相同 2.原理同一可逆反应,在外界条件一定时,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到平衡状态,其中平衡混合物中各成分的百分含量　　　　。由于化学平衡状态与　　　　　有关,而与建立平衡的　　　　　无关,因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时的条件(温度、浓度、压强等)完全相同,即可形成等效平衡。相同 条件途径3.规律对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)自我诊断1.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　　　　　　。 答案 (1)正反应　减小　增大(2)正反应　不变　不变　(3)正反应　增大　减小2.在等温等容条件下,发生可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)　ΔH=-Q1 kJ·mol-1(Q1>0),起始物质的量如下表所示:(1)上述反应达到平衡时,互为等效平衡的是　　　　　　　;相同的量有　　　　　　　　。 (2)达到平衡后,①放出的热量为Q2 kJ,⑤吸收的热量为Q3 kJ,则Q1、Q2、Q3的定量关系为　　　　。 答案 (1)①③⑤　物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)　(2)Q2+Q3=Q1关键能力 考向突破　考向1　恒温恒容条件下的等效平衡【典例1】 (2020湖南长郡中学月考)一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是(　　)A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中[H2]大于容器Ⅲ中[H2]的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大答案 D　解析 对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当,若温度相同,最终会建立等效平衡,但Ⅲ中温度高,平衡时c[CH3OH]小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,A错误;Ⅱ相对于Ⅰ成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,转化率提高,所以平衡时Ⅱ中转化率高,B错误;不考虑温度,Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以平衡时Ⅱ中c[H2]小于Ⅲ中c[H2]的两倍,再考虑温度,Ⅲ中c[H2]还会增大,C错误;对比Ⅰ和Ⅲ,若温度相同,两者会建立等效平衡,两容器中反应速率相等,但Ⅲ温度高,速率更快,D正确。对点演练1将4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)。达到平衡时,PCl5为0.80 mol ,如果此时移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是(　　)A.0.8 molB.0.4 molC.小于0.4 molD.大于0.4 mol,小于0.8 mol答案 C　 解析 对点演练2在相同温度下,体积均为1 L的四个密闭容器中,保持温度和容器容积不变,以下表中四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下。[已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1]下列关系正确的是(　　)A.a=c;e=g B.a<2b;e<2fC.a>d;e>h D.c+98.3e=196.6答案 D　解析 根据投料,甲、丙是等效平衡,甲容器起始时从正反应方向建立平衡,放出热量a,丙容器从逆反应方向建立平衡,吸收热量c,a+c=196.6,因转化率不确定,二者不一定相等,A错误;若将甲容器的容积扩大为原来的2倍,则达到平衡时甲与乙内各物质的浓度相等,但放出的热量是乙的2倍,现将甲恢复为原来的体积,平衡向正反应方向移动,又会放出热量,故a>2b,同理e>2f,B错误;丁中的O2可看作是在甲达到平衡后再充入1 mol O2,则平衡正向移动,放出热量增多,即有a

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