第第21讲化学平衡状态和化学平衡移动讲化学平衡状态和化学平衡移动课标研读 备考定位课标要求课标要求1了解化学反了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。的可逆性及化学平衡的建立。2掌握化学平衡的特征。掌握化学平衡的特征。3能正确能正确计算化学反算化学反应的的转化率化率()。4理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、度、温度、压强强、催化、催化剂等等)对化学平衡的影响，能用相关理化学平衡的影响，能用相关理论解解释其一般其一般规律。律。5了解化学平衡的了解化学平衡的调控在生活、生控在生活、生产和科学研究和科学研究领域中的重要作用。域中的重要作用。 方法点拨方法点拨 本讲内容是高考的重点、热点与难点，其重要性不言而喻。本讲内容是高考的重点、热点与难点，其重要性不言而喻。复复习习时时应应注注意意：(1)注注重重对对原原理理的的理理解解，特特别别是是浓浓度度、压压强强对对化化学学反反应应速速率率及及化化学学平平衡衡的的影影响响，要要理理解解规规律律的的实实质质，总总结结反反常常情情况况；(2)要要理理清清概概念念，理理清清速速率率的的变变化化与与化化学学平平衡衡移移动动的的关关系系、理理清清转转化化率率的的变变化化与与化化学学平平衡衡移移动动的的关关系系，理理清清焓焓变变、熵熵变变与与化化学学反反应应方方向向的的关关系系等等。(3)解解答答问问题题时时，首首先先要要把把握握化化学学反反应应的的特特点点，利利用用化化学学反反应应速速率率的的相相关关理理论论、平平衡衡移移动动原原理理、图图像像分分析析技技巧巧等等，通通过过细细致致的的分分析析，作作出出正正确确的的判判断断；(4)注注意意相相关关题题型型的的演演练练，特特别别是是化化学学平平衡衡图图像像的的题题型型，要要尽尽可可能能多多地地练练习习各各种种题题型型，熟熟悉悉常常见见考考查查方方式式，对对各各种种题题型型的的解解决决方方法法，做做到到心心中中有有数数；(5)注注重重方方法法的的总总结结，例例如如利利用用三三段段式式解解题题模模板板解解决决化化学学平平衡衡的的有有关关计计算算，根根据据“先先拐拐先平速率大先平速率大”的原理分析解决化学平衡图像的问题等。的原理分析解决化学平衡图像的问题等。 考点一可逆反应与化学平衡状态考点二化学平衡的移动考点三化学平衡的图像分析考点一可逆反应与化学平衡状态考点一可逆反应与化学平衡状态自主学习自主学习 探究提升探究提升1可逆反应(1)定义：在_条件下既可以向_反应方向进行，同时又可以向_反应方向进行的化学反应。(双向性)(2)特点“三同一小”：三同：a.相同条件下；b.正逆反应_进行；c.反应物与生成物_存在。一小：任一组分的转化率都_(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示方法：在化学方程式中用“_”表示。相同相同正正逆逆同时同时同时同时小于小于2化学平衡状态(1)定义：在一定条件下的_反应中，反应物和生成物的_不再随时间的延长而发生变化，_和_相等的状态。(2)建立过程：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。化学平衡的建立过程可用如vt图像表示。图像分析：可逆可逆浓度浓度正反应速率正反应速率逆反应速率逆反应速率可逆可逆v正正v逆逆浓度浓度(或百分含量或百分含量)可能可能(1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。(2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。(3)化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。(4)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。特别提醒特别提醒 (2)平衡正向移动，反应物的转化率一定增大吗？解题探究解题探究 高效演练高效演练A B D 极端假设法确定物质的浓度范围(1)原理：可逆反应不可能进行完全，反应体系各物质同时共存。(2)假设：假设反应物全部转化为生成物，可得反应物浓度的最小值和生成物浓度的最大值；假设生成物全部转化为反应物，可得反应物浓度的最大值和生成物浓度的最小值。从而确定它们的浓度范围。注意：可逆反应中反应物转化率小于100%，故各物质浓度不能等于极值。萃取精华：萃取精华：D C A A 1判断化学平衡状态的两方法和两标志(1)两方法逆向相等、变量不变“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当该量不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否达到平衡状态的判断依据。(2)两标志本质标志、等价标志本质标志：v正v逆0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。萃取精华：萃取精华：adB右右变深变深增大增大60 Lmol1考点二化学平衡的移动考点二化学平衡的移动自主学习自主学习 探究提升探究提升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化学平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变造成了v正v逆，其具体情况如下：(1)v正_v逆，平衡向正反应方向移动。(2)v正_v逆，平衡不移动。(3)v正_v逆，平衡向逆反应方向移动。3外界条件对化学平衡的影响若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：浓度对化学平衡的影响：谁增耗谁，谁减补谁。但不能将外加条件削减为0，此规律只适用于气态或溶液中的平衡混合物。对固体、纯液体来说，其浓度是常数，改变它们的量平衡不移动。特别提醒特别提醒 4化学平衡移动原理勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如_、_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。温度温度压强压强减弱减弱(1)“减减弱弱这这种种改改变变”升升温温平平衡衡向向着着吸吸热热反反应应方方向向移移动动；增增加加反反应应物物浓浓度度平平衡衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。向反应物浓度减小的方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。(2)化化学学平平衡衡移移动动的的结结果果只只是是减减弱弱了了外外界界条条件件的的改改变变，而而不不能能完完全全抵抵消消外外界界条条件件的改变，更不能超过外界条件的变化。的改变，更不能超过外界条件的变化。特别提醒特别提醒 向左向左向左向左向右向右减小减小减小减小不变不变向右向右不移动不移动不移动不移动增大增大不变不变不变不变(2)思考下列问题，作出你的解释。当平衡向正反应方向发生移动，反应物的转化率一定增大吗？不一定。当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大，若有多种反应物的反应，当增大某一反应物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，只会使另一种反应物的转化率增大，但该物质的转化率反而减小。对于有气体参与的化学平衡体系，充入稀有气体。化学平衡会发生什么样的变化？解题探究解题探究 高效演练高效演练A AD D B A 萃取精华：萃取精华：(2)解答化学平衡移动类试题的一般思路D解析加入NaOH后，NaOH能与HBr反应，使平衡向逆方向移动，增大乙醇的物质的量，A正确；增大HBr浓度，使平衡向正方向移动，有利于生成C2H5Br，B正确；加入反应物的物质的量之比与反应物的化学计量数之比相等，两种反应物平衡转化率之比不变，C正确；温度提高到60 ，反应速率加快，而C2H5Br挥发，导致C2H5Br浓度减小，反应速率减慢，不能判断反应达到平衡的时间与原平衡时间的长短，D错误。A 3663温度为470 K时，图中P点_(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490 K之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是_；490 K之后，甲醇产率下降的原因是_。不是不是温度越高化学反应速率越快温度越高化学反应速率越快升高温度，反应升高温度，反应逆向移动，催化剂活逆向移动，催化剂活性降低性降低75%C该反应是放热反应，温度低，有利于平衡向正反应方向移动。图像中，等压条件下，T1对应的SO3体积分数大于T2对应的SO3体积分数，所以T1v逆时，平衡才向正反应方向移动。(2)改变固体和纯液体的量，对平衡移动基本无影响。(3)反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化对平衡移动无影响。(4)当某种反应物的量不变时，平衡向正反应方向移动，该反应物的转化率升高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他反应物的转化率升高，而该反应物的转化率降低。(5)有气体物质参加反应时，同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。考点三化学平衡的图像分析考点三化学平衡的图像分析自主学习自主学习 探究提升探究提升1化学平衡的图像类型(1)浓度时间图像浓度时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比浓度变化量之比)。(2)速率时间图像此类图象定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有：A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正v逆；处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vCvBvA。A C dc增大增大解题探究解题探究 高效演练高效演练C 2(2020湖北部分重点中学高三上学期起点考试)工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成固体半导体材料氮化镓(GaN)同时有氢气生成。反应中，每生成3 mol H2时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是()A图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压B图像中纵坐标可以为镓的转化率C图像中纵坐标可以为化学反应速率D图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量A 1化学平衡图像题解题思路萃取精华：萃取精华：2化学平衡图像解题技巧(1)先拐先平数值大。在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡状态，相应曲线对应的反应速率大，说明对应的温度高或压强大或有催化剂等。(2)定一议二。当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的变化关系，有时还需要作辅助线。(3)三步分析法。一看反应速率是增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。CC 解析因为正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，但是平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，A正确、C错误；增大压强，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，正反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，B正确；催化剂对平衡没有影响，只是加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，D正确。D 下列说法正确的是()A该反应的正反应为吸热反应B乙容器中反应达到平衡时，N2的转化率小于40%C达到平衡时，乙容器中的压强一定大于甲容器中压强的2倍D丙容器中反应达到平衡后，再充入0.10 mol NO和0.10 mol CO2，此时v正v逆B化学平衡图像的解题注意事项(1)看清各坐标轴代表的量的意义，弄清曲线表示的各个量的关系。(2)注意曲线上的特殊点，如与坐标轴的交点、多条曲线的交点、拐点、极值点等。(3)注意曲线坡度的“平”与“陡”，并弄清其意义。(4)“先拐先平”。也就是说其他条件不变时，较高温度或较大压强时达到平衡所用的时间短。萃取精华：萃取精华：(5)注意运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系，即化学计量数之比等于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)变化量之比。(6)对时间速率图像，注意分清是“渐变”还是“突变”，变化后是否仍然相等，结合前面的方法确定对应的条件。B 由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3 molL1由图甲推断，A点对应温度下的平衡常数为1.25103达平衡后，压缩容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示相同压强、不同温度下SO3的转化率与温度关系如图丙所示A BC D75Fp2p3将二甲醚从体系中分离或增大将二甲醚从体系中分离或增大n(CO2)：n(H2)bb达到平衡所用时间长，说明达到平衡所用时间长，说明b的反应速率小于的反应速率小于ab恒温恒容条件下充入氦气，平衡不移动，恒温恒容条件下充入氦气，平衡不移动，c(C)不变不变吸热吸热大于大于(C)或或C的浓度或反应物的转化率或平衡常数的浓度或反应物的转化率或平衡常数K温度升高，平衡向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动温度升高，平衡向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动 解析(1)催化剂能加快反应速率，缩短到达平衡所需的时间，所以a曲线表示有催化剂，b曲线表示无催化剂。(2)恒温恒容条件下，向平衡体系中充入氦气，各物质浓度不变，平衡不移动；恒温恒压条件下充入氦气，相当于减压，则平衡向气体体积增大的方向移动。(3)由图丙可知，恒压下升温，平衡正向移动，所以正反应为吸热反应；恒温下加压，平衡逆向移动，所以正反应为体积增大的反应，x2。(4)升温，平衡向正反应方向移动，C的浓度增大，(C)增大，反应物的转化率也增大，平衡常数K也增大。(1)“先拐先平条件高”反应条件越高，化学反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短。(2)催化剂只影响化学反应速率及达到平衡的时间，对化学平衡及反应物的转化率无影响。(3)温度、压强对化学平衡的影响规律。萃取精华：萃取精华：1化学平衡状态判断的两个根本依据：(1)v正v逆(实质)。(2)各组分浓度或质量保持不变。(现象)。2化学平衡的五个特征：逆、等、动、定、变。3影响化学平衡移动的三个外界因素：(1)浓度；(2)压强；(3)温度。本讲要点速记：本讲要点速记：4掌握一个原理：勒夏特列原理(化学平衡移动原理)。5解平衡图像题的二个策略：(1)“先拐先平数值大”原则：先出现拐点的反应则先达到平衡，其代表的温度越高或压强越大。(2)“定一议二”原则：先确定横坐标(或纵坐标)所表示的数值，再讨论纵坐标(或横坐标)与曲线的关系。