2018届高考二轮复习人教版高频考点精讲化学平衡状态及平衡移动课件（59张）

2018届高考二轮复习人教版高频考点精讲化学平衡状态及平衡移动课件（59张）

高 频考点十三　化学平衡状态及平衡移动 1 . 化学平衡状态的判断 [ 考点精要 ] (1) 绝对标志 2 . 化学平衡问题易错知识积累 3 . 勒夏特列原理再认识 [ 考法指导 ] A. 平均相对分子质量 B. 密度 C. 容器内的压强 D. 物质的量 平衡状态的建立 ( 难度系数 ☆☆ ) 解析 　升高温度时平衡逆向移动，气体总质量不变，容器体积不变，则混合气体密度不变。又因为平衡逆向移动时气体的总物质的量增大，故混合气体平均相对分子质量减小，容器内压强增大。 答案 　 B 解析 　 ① 达到平衡时， v 正 应保持不变。 ② 由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移， K 减小。 ③ 图中达到平衡时， CO 、 CO 2 的改变量不是 1 ∶ 1 。 ④ w (NO) 逐渐减小，达到平衡时保持不变。 ⑤ 因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。 ⑥ Δ H 是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。 答案 　 ②④⑤ 化学平衡标志 “ 三关注 ” 【当场指导】 A. 容器内气体压强保持不变 B. 吸收 y mol H 2 只需 1 mol MH x C. 若降温，该反应的平衡常数减小 D. 若向容器内通入少量氢气，则 v ( 放氢 )> v ( 吸氢 ) 平衡移动及结果判断 ( 难度系数 ☆☆☆ ) 答案 　 A A. 其他条件不变，增大压强，平衡不发生移动 B. 其他条件不变，增大压强，混合气体的总质量不变 C. 该反应式中 n 值一定为 2 D. 原混合气体中 A 与 B 的物质的量之比为 2 ∶ 1 ，且 2 M (A) ＋ M (B) ＝ 3 M (D)( 其中 M 表示物质的摩尔质量 ) 答案 　 D 保持温度不变，测得平衡时的有关数据 如下： 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 平衡时容器乙的容积一定比反应前大 B. 平衡时容器甲的压强一定比反应前大 C. n 2 ＞ n 1 D. φ 2 ＞ φ 1   恒容容器甲 恒压容器乙 Y 的物质的量 /mol n 1 n 2 Z 的体积分数 φ 1 φ 2 解析 　容器乙内反应向正反应方向进行，气体的总物质的量减小，恒温恒压下，气体的体积之比等于物质的量之比，故平衡时容器乙的容积一定比反应前小， A 项错误；无法确定容器甲中反应是正向进行，还是逆向进行，故平衡时容器甲的压强不一定比反应前大， B 项错误；容器甲内反应所达到的平衡状态可以等效为开始时投入 3 mol X 、 1 mol Y ，并在相同条件下达到的平衡状态，容器甲中随着反应进行压强减小，容器乙内反应所达到的平衡状态相当于增大容器甲的压强达到的平衡状态，增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动，即向正反应方向移动，故 n 1 ＞ n 2 ， φ 2 ＞ φ 1 ， C 项错误， D 项正确。 答案 　 D 【当场指导】 高频考点三　化学平衡常数及转化率 1 . 化学平衡常数表达式 [ 考点精要 ] 但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。 如： (2) 同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如： (3) 有气体参与的反应，用平衡分压 ( 总压乘以各自的物质的量分数 ) 表示平衡常数。 2 . 对于化学平衡常数的定性理解 (1) 对于同类型的反应， K 值越大，反应物转化率越大，表示反应进行的程度越大； K 值越小，反应物转化率越小，表示反应进行的程度越小。 (2) 化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (3) 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若化学方程式中的化学计量数变化，相应地化学平衡常数也要发生变化。 [ 考法指导 ] 化学平衡常数及转化率的理解和简单应用 ( 难度系数 ☆☆ ) 解析 　加压，化学平衡向逆反应方向移动， A 项错误；平衡常数表达式中应该是生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积， B 项错误；该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，可以提高平衡转化率， C 项错误。 答案 　 D A. 由图像可推知，反应温度 T 2 ＞ T 1 B. 同一温度，增大压强，平衡右移，平衡常数 K 增大 C. 同一温度，当 a ＝ 0.5 时， CO 转化率最高 D. 对于状态 Ⅰ 和 Ⅱ ，若再向体系中充入 He ，重新达到平衡后，两者的平衡体系中 CH 3 OH 的浓度相等 答案 　 D 化学平衡常数及转化率的计算及综合应用 ( 难度系数 ☆☆☆ ) (1) 计算反应在第 8 min 时的平衡常数 K ＝ ________ 。 (2) 比较第 2 min 反应温度 T (2) 与第 8 min 反应温度 T (8) 的高低： T (2)________ T (8)( 填 “ ＜ ” 、 “ ＞ ” 或 “ ＝ ” ) 。 (3) 若 12 min 时反应于温度 T (8) 下重新达到平衡，则此时 c (COCl 2 ) ＝ ________ mol·L － 1 。 (4) 比较产物 CO 在 2 ～ 3 min 、 5 ～ 6 min 和 12 ～ 13 min 时平均反应速率 [ 平均反应速率分别以 v (2 ～ 3) 、 v (5 ～ 6) 、 v (12 ～ 13) 表示 ] 的大小 ____________________________________________ 。 答案 　 (1)0.234 　 (2) ＜　 (3)0.031 　 (4) v (5 ～ 6) ＞ v (2 ～ 3) ＝ v (12 ～ 13) A. 达到平衡时， CH 4 (g) 的转化率为 75% B.0 ～ 10 min 内， v (CO) ＝ 0.075 mol·L － 1 ·min － 1 C. 该反应的化学平衡常数 K ＝ 0.187 5 D. 当 CH 4 (g) 的消耗速率与 H 2 (g) 的消耗速率相等时，反应达到平衡 答案 　 C 【考法训练 4 】 顺 1 ， 2 二甲基环丙烷和反 1 ， 2 二甲基环丙烷可发生如下转化： 该反应的速率方程可表示为： v ( 正 ) ＝ k ( 正 ) c ( 顺 ) 和 v ( 逆 ) ＝ k ( 逆 ) c ( 反 ) ， k ( 正 ) 和 k ( 逆 ) 在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题： (1) 已知： t 1 温度下， k ( 正 ) ＝ 0.006 s － 1 ， k ( 逆 ) ＝ 0.002 s － 1 ，该温度下反应的平衡常数值 K 1 ＝ ________ ；该反应的活化能 E a ( 正 ) 小于 E a ( 逆 ) ，则 Δ H ________0( 填 “ 小于 ”“ 等于 ” 或 “ 大于 ” ) 。 (2) t 2 温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是 ________( 填曲线编号 ) ，平衡常数值 K 2 ＝ ________ ；温度 t 2 ________ t 1 ( 填 “ 小于 ”“ 等于 ” 或 “ 大于 ” ) ，判断理由是 ___________________________________________________ 。 (2) t 2 温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是 ________( 填曲线编号 ) ，平衡常数值 K 2 ＝ ________ ；温度 t 2 ________ t 1 ( 填 “ 小于 ”“ 等于 ” 或 “ 大于 ” ) ，判断理由是 ___________________________________________________________________________________________________________ 。 答案 　 (1)3 　小于 (2)B 　 7/3 　大于　放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动 悟透化学平衡计算题的 2 种解题模式 (1) 化学平衡计算的基本模式 —— 平衡 “ 三步曲 ” 根据反应进行 ( 或移动 ) 的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。 【当场指导】 注意 ： ① 变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例； ② 这里 a 、 b 可指：物质的量、浓度、体积等； ③ 弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系； ④ 在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。 (2) 极限思维模式 —— “ 一边倒 ” 思想 极限思维有如下口诀：始转平、平转始，欲求范围找极值。 [ 模型示例 ] 已知：气体分压 ( p 分 ) ＝气体总压 ( p 总 ) × 体积分数。下列说法正确的是 ( 　　 ) A.550 ℃ 时，若充入惰性气体， v 正 、 v 逆 均减小，平衡不移动 B.650 ℃ ，反应达平衡后 CO 2 的转化率为 25.0% C. T ℃ 时，若充入等体积的 CO 2 和 CO ，平衡向逆反应方向移动 D.925 ℃ 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 K p ＝ 24.0 p 总 [ 分析建模 ] (1) 审题：审明各物质的状态 ( 有无固体、液体 ) ，明确气体分子数的变化 ( 变大、变小、不变 ) ，正反应是吸热还是放热。 (2) 析题 —— 找准解题的突破口。 (3) 解题 —— 掌握分析的方法。 ① 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。 ② 先拐先平数值大。在含量 ( 转化率 )— 时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 ③ 定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。 ④ 想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。 [ 模型解题 ] ① 容器的特征：恒压密闭容器； ② 反应的特征：正反应是气体体积增大的反应； ③ 图像的特征：纵坐标是气体体积分数，横坐标是温度； ④ 挖掘图像中的信息：是平衡时的温度与体积分数的关系； 445 ℃ 时才发生反应等； ⑤ 充入惰性气体，相当于减压； ⑥ 利用 “ 三段式 ” 计算； ⑦ T ℃ 时，平衡体系中 CO 2 和 CO 的体积分数相等，则在恒压密闭容器中同时充入等体积的 CO 2 和 CO ，平衡不移动； ⑧ K p 的计算方法和 K 的计算方法类似。 答案 　 B 选项 图像 判断 思维过程 结论 A 升高温度，平衡常数减小 图像特点：放热反应 性质特点：温度升高，平衡左移， K 值减小 √ B 0 ～ 3 s 内，反应速率为 v (NO 2 ) ＝ 0.2 mol·L － 1 图像特点： ① 时间： 3 s ② 平衡浓度： 0.4 mol·L － 1 计算公式： v ＝ × C t 1 时仅加入催化剂，平衡正向移动 图像特点：平衡不移动 结论：加入催化剂，正逆反应速率增大倍数相等但平衡不移动 × D 达平衡时，仅改变 x ，则 x 为 c (O 2 ) 图像特点： x (O 2 ) 增大， NO 2 转化率升高 结论：增大 O 2 浓度平衡左移， NO 2 转化率降低 × [ 当堂应用 ] A.Δ H ＞ 0 B. Y 点对应的正反应速率大于 X 点对应的正反应速率 C. p 4 ＞ p 3 ＞ p 2 ＞ p 1 D.1 100 ℃ ， p 4 条件下该反应的平衡常数 K 约为 1.64 解析 　压强不变，随着温度升高， CH 4 的平衡转化率增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应， Δ H ＞ 0 ， A 项不符合题意； X 点对应的温度比 Y 点对应的温度高，故 X 点对应的正反应速率越大， B 项符合题意；根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向逆反应方向移动， CH 4 的转化率降低，即 p 4 ＞ p 3 ＞ p 2 ＞ p 1 ， C 项不符合题意；达到平衡时， c (CH 4 ) ＝ (0.10 － 0.10 × 80%)mol·L － 1 ＝ 0.02 mol·L － 1 ， c (CO 2 ) ＝ 0.02 mol·L － 1 ， c (CO) ＝ 0.16 mol·L － 1 ， c (H 2 ) ＝ 0.16 mol·L － 1 ， K ＝ 0.16 2 × 0.16 2 ÷(0.02 × 0.02) ≈ 1.64 ， D 项不符合题意。 答案 　 B 反思 　该图为承载 “ 立体 ” 信息的图像，既有相同压强时某反应物的转化率随温度变化的曲线信息，又有相同温度时某反应物的转化率随压强变化的曲线信息。从这种 “ 立体 ” 图像中提取信息时注意固定一个维度，如提取转化率随温度变化的信息时，只需要固定压强这个维度。提取图中一条曲线信息可知温度越高， CH 4 的转化率越大，由此推知正反应为吸热反应。 【应用 2 】 (2017· 江苏化学， 10) H 2 O 2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃ 时不同条件下 H 2 O 2 浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 图甲表明，其他条件相同时， H 2 O 2 浓度越小，其分解速率越快 B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越小， H 2 O 2 分解速率越快 C. 图丙表明，少量 Mn 2 ＋ 存在时，溶液碱性越强， H 2 O 2 分解速率越快 D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中， Mn 2 ＋ 对 H 2 O 2 分解速率的影响大 解析　 A 项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误； B 项， NaOH 浓度越大，即 pH 越大， H 2 O 2 分解速率越快，错误； C 项，由图， Mn 2 ＋ 存在时， 0.1 mol·L － 1 的 NaOH 时 H 2 O 2 的分解速率比 1 mol·L － 1 的 NaOH 时快，错误； D 项，由图可知，碱性条件下， Mn 2 ＋ 存在时， H 2 O 2 分解速率快，正确。 答案　 D