2.2 化学平衡 习题课课件（共18张PPT）
文档属性
| 名称 | 2.2 化学平衡 习题课课件（共18张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 458.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-01 08:53:29 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
化学平衡习题课
高中化学
学习目标
1.能运用温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率的影响 规律解释生产、生活、实验室中的实际问题；能认识化学反应 条件的选择和优化，认识化学反应是可以调控的。。
2.能运用化学反应原理多角度、动态地分析化学变化，并解决 综合、陌生的实际问题。
高中化学
题组一 极端假设 ， 界定范围 ， 突破判断
例1. 一定条件下 ， 对于可逆反应： X(g) ＋Y(g) 2Z(g)
达到平衡时 ， 经测定 X、 Y、 Z的浓度分别为0.5 mol ·L－1、
0. 1 mol ·L－1、 1.6mol ·L－1 ， 若 X、 Y、 Z起始时的浓度分别用
a mol ·L－1 、 b mol ·L－1 、 c mol ·L－1表示 ， 请回答：
（ 1） a－b＝ ； （2） a 的取值范围是 。
X(g) ＋ Y(g) 2Z(g)
平衡浓度(mol/L) 0.5 0. 1 1.6
变化浓度(mol/L) x x 2x
起始浓度(mol/L) a b c
高中化学
确定三组分起始浓度的取值范围的解题模型如下：
①假设逆向进行到底：
变化浓度(mol/L) +0.8
起始浓度(mol/L) 1.3
起始浓度(mol/L) 0.4 0 1.8
X(g) ＋ Y(g)
0.5 0. 1
a b
平衡浓度(mol/L)
起始浓度(mol/L)
“ 起始浓度取值范围为： [0.4 ， 1.3]
②假设正向进行到底：
2Z(g)
1.6
c
+ 0.8
0.9
- 1.6
0
高中化学
题组二 条件改变对化学平衡移动结果的判断
例2．将等物质的量的N2、 H2气体充入某密闭容器中 ， 在一定条件
下 ， 发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。
当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时 ， 下表中关于新平衡
与原平衡的比较正确的是 ( B )
选项 改变条件
新平衡与原平衡比较
A 增大压强
N2的浓度一定变小
B 升高温度
N2的转化率变小
C 充入一定量H2
H2的转化率不变 ，N2的转化率变大
D 使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
高中化学
例3． 用O2将HCl转化为Cl2 ， 可提高效益 ， 减少污染。 新型RuO2
催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
（ 1） 实验测得在一定压强下 ， 总反应的HCl平衡转化率随温度
变化的 αHCl～T 曲线如下图：
则总反应的ΔH < 0(填“>”“<”
或“＝”)； A、 B两点的平衡常数K(A)
与K(B)中较大的是 K(A) 。
（2） 在上述实验中若压缩体积使压强增大 ， 请在上图画出相应 αHCl～T曲线的示意图 ， 并简要说明理由。
4HCl(g)＋O2(g) 、 2Cl2(g) + 2H2O(g）
高中化学
题组三 化学平衡、化学反应速率与能量 学化反综应合中 量变化
下列说法正确的是( C )
A. 由X→Y反应的ΔH＝E5－E2
B. 由X→Z反应的ΔH >0
C. 降低压强有利于提高Y的产率
D. 升高温度有利于提高Z的产率
决定于反应物和生成物所
例4. 由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图具 Δ 小
反应物
对大
E
相
物－
的
E生成
能量
X→Z的反应是放热反应 ， 升高温度平衡逆向移动 ，不利于提高Z的产率。
2X(g) 、 、 3Y(g)
A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行
题组三 化学平衡、 化学反应速率与能量变化综合试题
例5 ．在恒容密闭容器中通入X并发生反应： 2X(g) Y(g)，
温度T1、 T2下 X 的物质的量浓度c(X)随时间 t 变化的曲线如图所示，
下列叙述正确的是( )
比|斜率|
到W点放出的热量
B. T2下 ，在0～t1时间内 ， υ(Y) =
mol ·L－ 1 ·min－ 1
C. M点的正反应速率v(正)大于N点的逆反应速率υ(逆)
速率快→T1高
温度高 ，反应物浓度大
→不利于平衡正动
→反应放热
D. M点时再加入一定量X ， 平衡后X的转化率减小
高中化学
高中化学
题组三 化学平衡、 化学反应速率与能量变化综合试题
例5．在恒容密闭容器中通入X并发生反应 ：2X(g) 、 Y(g) ， ΔH<0
温度T1、 T2下 X 的物质的量浓度c(X)随时间 t变化的曲线如图所示，
下列叙述正确的是( )
A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行
到W点放出的热量
B. T2下 ，在0～t1时间内 ， υ(Y) =
mol ·L－ 1 ·min－ 1
C. M点的正反应速率υ(正)大于N点的逆反应速率υ(逆)
D. M点时再加入一定量X ， 平衡后X的转化率减小
高
0
比较M点正反应速率和N点逆反应速率
比较M点逆反应速率和N点逆反应速率
M点(温度高/X浓度小) 和 N点(温度低/X浓度大)
M点(温度高/Y浓度大) 和 N点(温度低/Y浓度小)
高中化学
2X(g) 、 Y(g)
C. M点的正反应速率υ(正)大于N点的逆反应速率υ(逆)
高中化学
题组三 化学平衡、 化学反应速率与能量变化综合试题
例5 ．在恒容密闭容器中通入X并发生反应： 2X(g) Y(g) ， ΔH<0
温度T1、 T2下 X 的物质的量浓度c(X)随时间 t 变化的曲线如图所示，
放出的热量大于进行
到W点放出的热量
内 ，υ(Y) =
C. M点的正反应速率υ(正)大于N点的逆反应速率υ(逆)
D. M点时再加入一定量X ， 平衡后X的转化率减小
2X(g) Y(g)
下列叙述正确的是( )
2X(g) Y(g)
高
高中化学
例6． 在一个体积为2 L的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3，
发生反应: CaCO3(s) 、 CaO(s)＋CO2(g)
测得c(CO2)随温度的变化关系如下图所示 ， 图中A表示CO2的平衡浓度与温度
的关系曲线 ， B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变 化曲线。
（ 1） T5 ℃时 ， 该反应的平衡常数数值为 0.2 。
（2）结合右图说明平衡常数K与温度的变化关系。
（3）说明随温度的升高 ， 曲线B向曲线A逼近的原因。
随着温度升高 ，反应速率加快 ， 达到平衡所需要的时间变短 ， 逐渐衡
高中化学
在一个体积为2 L的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3 ， 发生反应：
CaCO3(s) 、 CaO(s)＋CO2(g)
（4）如果该反应的平衡常数K值变大，
该反应 bc (选填字母)。
a. 一定向逆反应方向移动
b. 在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c. 一定向正反应方向移动
（5）保持温度、 体积不变 ， 充入CO2气体 ，则CaCO3的质量 增大 ， CaO的
质量 减小 ， CO2的浓度 不变 (填 “增大” “减小”或 “不变”)。
高中化学
题组四 化学反应原理在科研和生产中的应用
例7. 利用“化学蒸气转移法”制备TaS2 晶体 ，发生如下反应：
TaS2(s)＋2I2(g) 、 、TaI4(g)＋S2(g) ΔH>0 （ I） ①TaS2＋2I2 ＝TaI4＋S2
如图所示 ，反应(Ⅰ)在石英真空管中进行 ，先在温度为T2的一端放入未提纯的
TaS2粉末和少量I2(g) ， 一段时间后 ，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2 晶体。
②TaI4＋S2 ＝TaS2＋2I2
则温度T1___ ___T2(填“>”“<”或“＝”)。
上述反应体系中循环使用的物质是 I2 。
该反应
1.3×104
在1.3×10
时生产成
ΔH < 0(
产条件控制
kPa左右，
4 kPa下 ， C 本增加 ， 得
填 “>”或 “<”)。
选择此压强的
O的转化率已较高 ， 再增大压强CO转化率提高不大，
不偿失 。
同
高中化学
例8. CO可用于合成甲醇 ，反应方程式为CO(g)＋2H2(g) 、 CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
释了反应进行
在 5题0℃, 个是
件的选择应该
两个角度诠
一个是快慢 工业反应条 入手 ， 使生 兼顾设备、 通过及时分 用 ， 实现效
产产品 “又快
。成本等问题。
离出产品甲醇，
益最大化。
速（1率）
的（2两）
转化
从这
又多
本例
原料
和平衡从
个实方际面生，
率问题。
两个方面
”理，由同是时
中还可以
再循环利
丁烯是一种重要的化工原料 ， 可由丁烷催化脱氢制备。
（ 1）正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
C4H10(g) = C4H8(g)＋H2(g) ΔH＝+123 kJ ·mol－ 1
图(a)是平衡转化率与反应温度及压强的关系图 ， x 小于 0. 1 （填 “大于”或 “小于” ）；
欲使丁烯的平衡产率提高 ，应采取的措施是 AD (填标号)。
A. 升高温度 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 降低压强
高中化学
自主练习
高中化学C4H10(g) = C4H8(g)＋H2(g) ΔH＝+123 kJ ·mol－1
（2） 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用
是活化催化剂) ， 出口气中含有丁烯、 丁烷、 氢气等。 图(b)为丁烯产率与进料气中 n(氢气)/n(丁烷)的关系。 图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势 ， 其降低的原因 是 氢气是。产物之一 ， 随着n(氢气)/n(丁烷)增大 ， 逆反应速率增大
（3） 图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线 ， 副产物主要是高温裂解生成的短
碳链烃类化合物。
丁烯产率在590 ℃之前随温度升高
而增大的原因可能是 温度 高反应速率加快
;
590 ℃之后 ， 丁烯产率快速降低的
主要原因可能是 丁烯高。温裂解生成短链烃类
升高温度有利于反应向吸热方向进行
感谢同学们收看！
高中化学
化学平衡习题课
高中化学
学习目标
1.能运用温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率的影响 规律解释生产、生活、实验室中的实际问题；能认识化学反应 条件的选择和优化，认识化学反应是可以调控的。。
2.能运用化学反应原理多角度、动态地分析化学变化，并解决 综合、陌生的实际问题。
高中化学
题组一 极端假设 ， 界定范围 ， 突破判断
例1. 一定条件下 ， 对于可逆反应： X(g) ＋Y(g) 2Z(g)
达到平衡时 ， 经测定 X、 Y、 Z的浓度分别为0.5 mol ·L－1、
0. 1 mol ·L－1、 1.6mol ·L－1 ， 若 X、 Y、 Z起始时的浓度分别用
a mol ·L－1 、 b mol ·L－1 、 c mol ·L－1表示 ， 请回答：
（ 1） a－b＝ ； （2） a 的取值范围是 。
X(g) ＋ Y(g) 2Z(g)
平衡浓度(mol/L) 0.5 0. 1 1.6
变化浓度(mol/L) x x 2x
起始浓度(mol/L) a b c
高中化学
确定三组分起始浓度的取值范围的解题模型如下：
①假设逆向进行到底：
变化浓度(mol/L) +0.8
起始浓度(mol/L) 1.3
起始浓度(mol/L) 0.4 0 1.8
X(g) ＋ Y(g)
0.5 0. 1
a b
平衡浓度(mol/L)
起始浓度(mol/L)
“ 起始浓度取值范围为： [0.4 ， 1.3]
②假设正向进行到底：
2Z(g)
1.6
c
+ 0.8
0.9
- 1.6
0
高中化学
题组二 条件改变对化学平衡移动结果的判断
例2．将等物质的量的N2、 H2气体充入某密闭容器中 ， 在一定条件
下 ， 发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0。
当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时 ， 下表中关于新平衡
与原平衡的比较正确的是 ( B )
选项 改变条件
新平衡与原平衡比较
A 增大压强
N2的浓度一定变小
B 升高温度
N2的转化率变小
C 充入一定量H2
H2的转化率不变 ，N2的转化率变大
D 使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
高中化学
例3． 用O2将HCl转化为Cl2 ， 可提高效益 ， 减少污染。 新型RuO2
催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
（ 1） 实验测得在一定压强下 ， 总反应的HCl平衡转化率随温度
变化的 αHCl～T 曲线如下图：
则总反应的ΔH < 0(填“>”“<”
或“＝”)； A、 B两点的平衡常数K(A)
与K(B)中较大的是 K(A) 。
（2） 在上述实验中若压缩体积使压强增大 ， 请在上图画出相应 αHCl～T曲线的示意图 ， 并简要说明理由。
4HCl(g)＋O2(g) 、 2Cl2(g) + 2H2O(g）
高中化学
题组三 化学平衡、化学反应速率与能量 学化反综应合中 量变化
下列说法正确的是( C )
A. 由X→Y反应的ΔH＝E5－E2
B. 由X→Z反应的ΔH >0
C. 降低压强有利于提高Y的产率
D. 升高温度有利于提高Z的产率
决定于反应物和生成物所
例4. 由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图具 Δ 小
反应物
对大
E
相
物－
的
E生成
能量
X→Z的反应是放热反应 ， 升高温度平衡逆向移动 ，不利于提高Z的产率。
2X(g) 、 、 3Y(g)
A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行
题组三 化学平衡、 化学反应速率与能量变化综合试题
例5 ．在恒容密闭容器中通入X并发生反应： 2X(g) Y(g)，
温度T1、 T2下 X 的物质的量浓度c(X)随时间 t 变化的曲线如图所示，
下列叙述正确的是( )
比|斜率|
到W点放出的热量
B. T2下 ，在0～t1时间内 ， υ(Y) =
mol ·L－ 1 ·min－ 1
C. M点的正反应速率v(正)大于N点的逆反应速率υ(逆)
速率快→T1高
温度高 ，反应物浓度大
→不利于平衡正动
→反应放热
D. M点时再加入一定量X ， 平衡后X的转化率减小
高中化学
高中化学
题组三 化学平衡、 化学反应速率与能量变化综合试题
例5．在恒容密闭容器中通入X并发生反应 ：2X(g) 、 Y(g) ， ΔH<0
温度T1、 T2下 X 的物质的量浓度c(X)随时间 t变化的曲线如图所示，
下列叙述正确的是( )
A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行
到W点放出的热量
B. T2下 ，在0～t1时间内 ， υ(Y) =
mol ·L－ 1 ·min－ 1
C. M点的正反应速率υ(正)大于N点的逆反应速率υ(逆)
D. M点时再加入一定量X ， 平衡后X的转化率减小
高
0
比较M点正反应速率和N点逆反应速率
比较M点逆反应速率和N点逆反应速率
M点(温度高/X浓度小) 和 N点(温度低/X浓度大)
M点(温度高/Y浓度大) 和 N点(温度低/Y浓度小)
高中化学
2X(g) 、 Y(g)
C. M点的正反应速率υ(正)大于N点的逆反应速率υ(逆)
高中化学
题组三 化学平衡、 化学反应速率与能量变化综合试题
例5 ．在恒容密闭容器中通入X并发生反应： 2X(g) Y(g) ， ΔH<0
温度T1、 T2下 X 的物质的量浓度c(X)随时间 t 变化的曲线如图所示，
放出的热量大于进行
到W点放出的热量
内 ，υ(Y) =
C. M点的正反应速率υ(正)大于N点的逆反应速率υ(逆)
D. M点时再加入一定量X ， 平衡后X的转化率减小
2X(g) Y(g)
下列叙述正确的是( )
2X(g) Y(g)
高
高中化学
例6． 在一个体积为2 L的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3，
发生反应: CaCO3(s) 、 CaO(s)＋CO2(g)
测得c(CO2)随温度的变化关系如下图所示 ， 图中A表示CO2的平衡浓度与温度
的关系曲线 ， B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变 化曲线。
（ 1） T5 ℃时 ， 该反应的平衡常数数值为 0.2 。
（2）结合右图说明平衡常数K与温度的变化关系。
（3）说明随温度的升高 ， 曲线B向曲线A逼近的原因。
随着温度升高 ，反应速率加快 ， 达到平衡所需要的时间变短 ， 逐渐衡
高中化学
在一个体积为2 L的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3 ， 发生反应：
CaCO3(s) 、 CaO(s)＋CO2(g)
（4）如果该反应的平衡常数K值变大，
该反应 bc (选填字母)。
a. 一定向逆反应方向移动
b. 在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c. 一定向正反应方向移动
（5）保持温度、 体积不变 ， 充入CO2气体 ，则CaCO3的质量 增大 ， CaO的
质量 减小 ， CO2的浓度 不变 (填 “增大” “减小”或 “不变”)。
高中化学
题组四 化学反应原理在科研和生产中的应用
例7. 利用“化学蒸气转移法”制备TaS2 晶体 ，发生如下反应：
TaS2(s)＋2I2(g) 、 、TaI4(g)＋S2(g) ΔH>0 （ I） ①TaS2＋2I2 ＝TaI4＋S2
如图所示 ，反应(Ⅰ)在石英真空管中进行 ，先在温度为T2的一端放入未提纯的
TaS2粉末和少量I2(g) ， 一段时间后 ，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2 晶体。
②TaI4＋S2 ＝TaS2＋2I2
则温度T1___ ___T2(填“>”“<”或“＝”)。
上述反应体系中循环使用的物质是 I2 。
该反应
1.3×104
在1.3×10
时生产成
ΔH < 0(
产条件控制
kPa左右，
4 kPa下 ， C 本增加 ， 得
填 “>”或 “<”)。
选择此压强的
O的转化率已较高 ， 再增大压强CO转化率提高不大，
不偿失 。
同
高中化学
例8. CO可用于合成甲醇 ，反应方程式为CO(g)＋2H2(g) 、 CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
释了反应进行
在 5题0℃, 个是
件的选择应该
两个角度诠
一个是快慢 工业反应条 入手 ， 使生 兼顾设备、 通过及时分 用 ， 实现效
产产品 “又快
。成本等问题。
离出产品甲醇，
益最大化。
速（1率）
的（2两）
转化
从这
又多
本例
原料
和平衡从
个实方际面生，
率问题。
两个方面
”理，由同是时
中还可以
再循环利
丁烯是一种重要的化工原料 ， 可由丁烷催化脱氢制备。
（ 1）正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
C4H10(g) = C4H8(g)＋H2(g) ΔH＝+123 kJ ·mol－ 1
图(a)是平衡转化率与反应温度及压强的关系图 ， x 小于 0. 1 （填 “大于”或 “小于” ）；
欲使丁烯的平衡产率提高 ，应采取的措施是 AD (填标号)。
A. 升高温度 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 降低压强
高中化学
自主练习
高中化学C4H10(g) = C4H8(g)＋H2(g) ΔH＝+123 kJ ·mol－1
（2） 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用
是活化催化剂) ， 出口气中含有丁烯、 丁烷、 氢气等。 图(b)为丁烯产率与进料气中 n(氢气)/n(丁烷)的关系。 图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势 ， 其降低的原因 是 氢气是。产物之一 ， 随着n(氢气)/n(丁烷)增大 ， 逆反应速率增大
（3） 图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线 ， 副产物主要是高温裂解生成的短
碳链烃类化合物。
丁烯产率在590 ℃之前随温度升高
而增大的原因可能是 温度 高反应速率加快
;
590 ℃之后 ， 丁烯产率快速降低的
主要原因可能是 丁烯高。温裂解生成短链烃类
升高温度有利于反应向吸热方向进行
感谢同学们收看！
高中化学