1、第第2节化学平衡状态及化学平衡移动节化学平衡状态及化学平衡移动高考地位：高考地位：3年年14考预测指数：考预测指数：追本溯源拓认知向正反应方向进行也能向逆向正反应方向进行也能向逆反应方向进行反应方向进行 相同相同(1)反应刚开始时：反应物的浓度，正反应速率。生成物的浓度为，逆反应速率为。(2)反应进行中：反应物的浓度，正反应速率。生成物的浓度，逆反应速率。(3)肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率，此时，反应物的浓度，生成物的浓度也。最大最大最大最大00逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大相等相等不再改变不再改变不再改变不再改变正反应速率和逆反应速率随时间的变化
2、关系如图所示：3化学平衡状态的定义在一定条件下的 里，相等，反应混合物中 保持不变的状态。可逆反应可逆反应正反应速率和逆反应速率正反应速率和逆反应速率各组分的浓度各组分的浓度4化学平衡状态特征(1)“动”指化学平衡是一种 ，反应达到平衡状态时，反应并没有停止。(2)“等”指 和 相等，都大于零。(3)“定”指平衡体系混合物中，一定，不再随时间改变而改变。(4)“变”指当 改变时，原平衡被破坏，会使，在新条件下建立新的平衡。动态平衡动态平衡正反应速率正反应速率逆反应速率逆反应速率各组分的浓度各组分的浓度外界条件外界条件化学平衡发生移动化学平衡发生移动特别提醒(1)化学平衡研究的对象是可逆反应，只
3、有可逆反应才有可能存在化学平衡状态，不可逆反应不能讨论化学平衡问题。(2)化学平衡状态是可逆反应进行到最大限度的结果，反应混合体系中各组分的浓度不变，但反应物与生成物的浓度不一定相等，与方程式的计量系数不一定成比例。且一经建立化学平衡状态，不会因时间的变化而变化，但因外部条件的改变会引起化学平衡的改变。固本自测1.下列关于化学反应限度的说法中正确的是 ()A一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度B当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等都等于0C平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变D化学反应的限度不可以通过改变条件而改变答案：A
4、解析：达到化学平衡时v正v逆0，为动态平衡，改变条件化学平衡会发生移动，故只有A选项正确。改变的条件改变的条件(其他条件不变其他条件不变)化学平衡移动的方向化学平衡移动的方向浓度浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度减小反应物浓度或增大生成物浓度减小反应物浓度或增大生成物浓度压强压强(对有对有气体气体参加参加的反的反应应)反应前后气体反应前后气体体积改变体积改变增大压强增大压强减小压强减小压强反应前后气体反应前后气体体积不变体积不变改变压强改变压强温度温度升高温度升高温度降低温度降低温度正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向气体总体积减小的方向气体总体积减小的方向气
5、体总体积增大的方向气体总体积增大的方向平衡不移动平衡不移动吸热方向吸热方向放热方向放热方向2.催化剂与化学平衡的关系使用催化剂，能同等程度地增大正反应和逆反应的反应速率，可以缩短达到平衡的时间，但对化学平衡没有影响。3.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一，平衡将向着 的方向移动。能够减弱这种改变能够减弱这种改变特别提醒 (1)增大固体或纯液体物质的量，化学平衡不发生移动，因固体或纯液体的浓度可视为1，增加其用量，对平衡不产生影响。(2)化学反应速率改变是化学平衡移动的前提条件，但化学反应速率改变，化学平衡不一定移动，化学平衡移动，化学反应速率必定改变。(3)改变容
6、器内气体的压强，使化学平衡发生移动，是通过改变气体的浓度而实现的。即改变压强，若气体的浓度不变则化学平衡一定不会发生移动。(4)勒夏特列原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离平衡、水解平衡等动态平衡。(5)平衡移动能够“减弱”外界条件的变化，但不能“抵消”外界条件的变化。答案：(1)不一定(2)不一定(3)一定不(4)一定解析：(1)当mp时增大压强，化学平衡不移动，故填“不一定”。(2)恒温恒容条件下通入氦气平衡不移动，恒温恒压条件下通入氦气，相当于减小压强，平衡可能会移动。(3)改变固体物质的用量，化学平衡不移动。(4)升高温度，化学平衡一定发生移动。突破核心握动向正、逆正、逆反应速率反应速率
7、的关系的关系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了m mol A，同时也，同时也生成了生成了n mol B，即，即v(正正)v(逆逆)平衡平衡在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了n mol B，同时也生成了，同时也生成了n mol B，即，即v(正正)v(逆逆)平衡平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)不一定不一定在单位时间内生成了在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了，同时消耗了q mol D，即均指，即均指v(逆逆)不一定不一定压强压强mnpq时，总压强一定时，总压强一定(其他条件一定其他条件一定)平衡平衡mnpq时，总压强一定时，总压强
8、一定(其他条件一定其他条件一定)不一定不一定混合气体混合气体的平均的平均相对分子相对分子质量质量Mr一定，一定，mnpq时时平衡平衡Mr一定，一定，mn pq时时不一定不一定温度温度任何化学反应都伴随着能量的变化，体系温任何化学反应都伴随着能量的变化，体系温度一定时度一定时(其他不变其他不变)平衡平衡气体的气体的密度密度密度一定密度一定不一定不一定颜色颜色反应体系中有色物质的颜色稳定下来反应体系中有色物质的颜色稳定下来平衡平衡 纵观近几年的各省市高考题，借助图象来考查化学平衡的内容是近几年高考中的重点，并且分值较大。图象题的综合性很强，可以涵盖化学平衡与速率的很多重点内容，如化学反应速率的计算
9、、化学反应速率比值与化学方程式中各物质化学计量数的关系、化学平衡的特征、化学平衡的影响因素等。2原则“定一议二”原则在化学平衡图象中，包括横坐标、纵坐标和曲线所表示的三个量，先确定横坐标(或纵坐标)所表示的量，再讨论纵坐标(或横坐标)与曲线的关系。“先拐先平，数值大”原则在化学平衡图象中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或压强较大。解答这类图象题时应注意以下三点：(1)新平衡在原平衡的上方，则是“加大”了反应条件；新平衡在原平衡的下方，则是“减小”了反应条件。(2)若v(正)在v(逆)上，则平衡正向移动；若v(正)在v(逆)下，则平衡逆向移动。(3)若图象连续变化，
10、改变的条件是浓度，若图象“跳跃”变化，改变的条件是温度、压强或催化剂。类型二转化率时间图象已知不同温度或压强下，反应物的转化率(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。(以A(g)B(g)C(g)中反应物的转化率A为例说明)解答这类图象题时应注意以下两点：(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。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T2T1。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p1p2。若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，
11、反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。(2)正确掌握图象中反应规律的判断方法 图甲中，T2T1，升高温度，A降低，平衡逆移，正反应为放热反应。图乙中，p1p2，增大压强，A升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应。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。类型三转化率温度压强图象已知不同温度下的转化率压强图象或不同压强下的转化率温度图象，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。(以反应A(g)B(g)C(g)中反应物的转化率A为例说明)解答这类图象题可采用“定一议二”的原则分析：(1)可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率
12、大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A增大，平衡正移，正反应为气体体积减小的反应，乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。答案：A解析：本题考查外界条件对化学平衡的影响。该反应的正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，气体密度增大，A合理；增加CO的物质的量，平衡正向移动，根据勒夏特列原理可知，CO2与CO的物质的量
13、之比要减小，B不合理；增大SO2的浓度时并没有改变反应的温度，平衡常数不变，C不合理；增加固体的量平衡不移动，D不合理。互动探究(1)C项采取什么措施可使平衡常数K增大？提示：平衡常数K只受温度影响，因正反应为吸热反应，若使K增大，只能采取升温措施。(2)D项采取什么措施可使CO的转化率增大？提示：根据影响平衡的条件，若提高CO的转化率，可采取的措施有：抽走CO2或SO2；减压；升温。2.2013河南中原名校联考T时，将气体X与气体Y置于一密闭容器中，反应生成气体Z，反应过程中各物质的浓度变化如图(1)所示。保持其他条件不变，在T1、T2两种温度下，Y的体积分数变化如图(2)所示，下列结论正确
14、的是()A.图(2)中T1T2，则正反应是吸热反应B.t2 min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动C.其他条件不变，升高温度、正、逆反应速率均增大，且X的转化率增大D.T时，若密闭容器中各物质起始浓度为0.4 molL1 X、0.4 molL1 Y、0.2 molL1 Z，保持其他条件不变，达到平衡时Z的浓度为0.4 molL1答案：D解析：由图(1)中的数据及曲线可知，v(X)v(Y)v(Z)0.2 0.6 0.41 3 2，则该反应为X(g)3Y(g)2Z(g)，在t2 min时，保持压强不变，通入稀有气体，相当于原平衡体系减压，平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向
15、逆反应方向移动，B错；由图(2)曲线可知，T1T2，升高温度时，Y的体积分数增大，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，同时X的转化率减小，A、C错；T时，若密闭容器中各物质起始浓度为0.4 molL1 X、0.4 molL1 Y、0.2 molL1 Z，根据反应方程式，利用“等价转化”或“极值转化”，将0.2 molL1Z向左转化可生成0.1 molL1 X和0.3 molL1 Y，则相当于起始加入0.5 molL1 X和0.7 molL1 Y与图(1)中X、Y的起始浓度完全相同，故在相同的条件下，达到平衡时Z的浓度也为0.4 molL1，D正确。2.类型(1)对
16、于恒温、恒容条件下的反应前后气体分子数变化的反应如果按化学方程式中的化学计量关系转化为化学方程式同一边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。如常温、常压下的可逆反应：(2)对于恒温、恒容条件下的反应前后气体分子数不变的反应如果按化学方程式中的化学计量关系转化为化学方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。例如：上述两种配比，按化学方程式中化学计量关系均转化为反应物，两种情况下H2(g)与I2(g)的物质的量之比均为11，因此上述两种情况下建立的化学平衡状态是等效的。(3)对于恒温、恒压条件下的可逆反应(反应
17、前后气体分子数变化的反应或气体分子数不变的反应)如果按化学方程式中的化学计量关系转化为化学方程式同一边的物质，各组分的物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。知能拓展三种情况下的等效均指的是平衡混合物中各组分的百分含量保持不变。实际上三种等效是有差别的，第1种情况是绝对等效(包括物质的量浓度、密度、平均相对分子质量等都相等)，而在第2、3种情况下，物质的量浓度、密度等存在倍数关系。答案：B互动探究(1)甲和乙在定温定压时是等效平衡吗？两容器达到平衡后，哪些量相等，哪些量不相等？提示：甲、乙两容器的物质比例相等，若在定温定压条件下为等效平衡，达到平衡时，v甲2v
18、乙，甲中各物质的物质的量分别是乙容器中相应物质的物质的量的2倍；两容器中相同物质的物质的量浓度相同，各物质的体积分数相同。(2)若在绝热容器中，甲和丙吸收和放出的热量之和等于197 kJ吗？提示：若在恒容条件下甲和丙分别达到平衡吸收和放出的热量之和为197 kJ，若在绝热条件，甲中温度升高使平衡正向进行程度减小，放出的热量比恒温时少，同理丙容器内温度降低，使平衡逆向进行程度减小，吸收的热量比恒容时少，故在绝热条件下，甲和丙达到平衡时，吸收和放出的热量之和小于197 kJ。22013银川一中模拟在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如
19、下已知N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJmol1：容器容器甲甲乙乙丙丙反应物投入量反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的浓度的浓度(molL1)c1c2c3反应的能量变化反应的能量变化放出放出a kJ 吸收吸收b kJ吸收吸收c kJ体系压强体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率反应物转化率123下列说法正确的是()A2c1c3 Bab92.4C2p2p3 D.132c2，即c32c1；B项，甲反应生成NH3的量加乙反应消耗NH3的量恰好为2 mol，ab92.4；C项，将丙分两步完成，第一步将4 mol NH3加入2倍体积的容器，达到与乙一样的平衡状态，此时丙的压强p3等于p2，第二步将丙的体积压缩至一倍体积，在这一时刻，丙的压强p32p2，增大压强，平衡向右移动，压强减小，最终平衡时，2p2p3；D项，甲乙为等效平衡，121，丙的转化率小于2，131。特色培优增素养起始浓度起始浓度甲甲乙乙丙丙c(H2)/mol/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020谢谢观看！
