高三化学总复习化学平衡影响化学平衡的因素勒夏特列原理Word文档格式.docx
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(2)定:
在平衡混合物中,各组分的浓度保持一定,不再随时间的变化而变化。
(3)等:
正反应速率和逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等。
(4)变:
当影响化学平衡的外界条件发生变化时,化学平衡就会发生移动。
(5)动:
化学平衡从表面上、宏观上看,化学反应好像停止了,但从本质上、微观上看反应并没有停止,而是正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡是一种动态平衡。
6.化学平衡的移动:
化学平衡状态与外界条件有关。
当外界某种条件改变时,原来的化学平衡被破坏,直到建立新条件下的另一种平衡状态,这种改变的过程叫化学平衡的移动。
7.影响化学平衡的外部条件有:
浓度、压强、温度、催化剂等。
8.化学平衡的移动原理—勒夏特列原理:
改变影响化学平衡的外界条件,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
(1)该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。
(2)这种减弱不能(填“能”或“不能”)消除外界条件的变化。
9.影响化学平衡的因素,以可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g)+QkJ(Q>
0)为例:
平衡体系
条件变化
速率变化
平衡变化
曲线
任一平衡体系
增大反应物的浓度
υ正、υ逆均增大
且υ正′>
υ逆′
正向移动
减小反应物的浓度
υ正、υ逆均减小,且υ逆′>
υ正′
逆向移动
增大生成物的浓度
υ正、υ逆均增大,且υ逆′>
减小生成物的浓度
υ正、υ逆均减小,且υ正′>
正反应方向为气体体积增大的放热反应
增大压强或升高温度
减小压强或降低温度
任意平衡
正催化剂
υ正、υ逆同等倍数增大
平衡不移动
总结:
外界条件发生改变,化学平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变对正、逆反应速率的影响_________(填“相同”或“不同”)。
如果这种影响相同,则化学平衡不移动。
外界条件发生改变而化学平衡不发生移动的情况主要有两种:
添加催化剂和压强对反应前后气压不变的反应。
10.“惰性气体”对有气体参与或形成的可逆反应的化学平衡的影响:
(1)恒温、恒容条件:
原平衡体系充入“惰性气体”,体系总压强增大,体系中各组分的浓度不变,化学平衡不移动。
(2)恒温、恒压条件:
原平衡体系充入“惰性气体”,体系体积增大,体系中各气体分压减小,体系中各组分的浓度同倍数减小,等效于体系气体压强减小。
(3)当体系气体压强减小时,如果可逆反应气体体积不变,则化学平衡不移动;
如果可逆反应气体体积可变,则化学平衡向气体体积增大的方向移动。
11.化学平衡常数K:
可逆反应:
mA+nBpC+qD达到平衡时,常数K=,该常
数称为化学平衡常数,简称平衡常数。
(1)K值越大,表示正反应进行得越完全,反应物的转化率也越大。
(2)对于某一个可逆反应来讲,K值只与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关。
(3)所谓浓度,指的是气体或溶液的浓度,纯固体、纯液体的浓度定为常数1,可以不写。
(4)化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系:
对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数。
若化学方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会发生改变。
两反应加和,得到的新反应,其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积;
两反应相减,得到的新反应,其化学平衡常数是两反应平衡常数的商。
注意:
只要温度不变,即使化学平衡发生移动,平衡常数也不会改变,利用此规律可以计算恒定温度下可逆反应中某些物理量,如物质的量、物质的量的浓度、反应物转化率等。
例1.(可逆反应的特点,反应物的转化率不可能为100%)
1.一定温度下,将3molSO2和1molO2充入一定容密闭容器中,在催化剂存在下进行下列反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+197kJ,当达到平衡状态时,下列说法中正确的是(A)
A.反应转移的电子数小于4NA B.生成SO3为2mol
C.反应放出197kJ的热量 D.SO2的物质的量和SO3物质的量一定相等
例2.(极端转化法确定可逆反应某些物理量)
2.一定条件下,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(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·
L-1、0.3mol·
L-1、0.08mol·
L-1,则下列判断正确的是(D)
A.c1∶c2=3∶1B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0mol·
L-1<
c1<
0.14mol·
L-1
D[平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;
平衡时Y生成表示逆反应速率,Z生成表示正反应速率且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2,B不正确;
由可逆反应的特点可知0mol·
L-1。
]
例3.(化学平衡状态的判断)
3.判断可逆反应:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否达到化学平衡。
例举反应
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
是否达到化学平衡
混合物体系中各成分的量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数不变
是
②各物质的质量或各物质的质量分数不变
③各气体的体积或体积分数不变
④总体积、总压强、总物质的量不变
不一定
正反应速率与逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了mmolA,同时生成mmolA
②在单位时间内消耗了nmolB,同时消耗了pmolC
③υA∶υB∶υC∶υD=m∶n∶p∶q
④在单位时间内生成nmolB,同时消耗qmolD
压强
①若m+n≠p+q,总压强不变(其他条件不变)
②若m+n=p+q,总压强不变(其他条件不变)
混合气体平均相对分子
质量()
①若m+n≠p+q,不变
②若m+n=p+q,不变
温度
体系温度不变(其他条件不变)
体系的密度(ρ)
密度不变
例4.(辨析外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响,注意图像的“突变点”)
4.1.根据vt图分析外界条件改变对可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+QkJ(Q>0)的影响。
该反应的速率与时间的关系如图所示:
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(D)
A.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度
B.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂
C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度
D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂
4.2.合成氨反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.4kJ,在反应过程中,正反应速率的变化如图所示。
下列说法正确的是(B)
A.t1时升高了温度B.t2时使用了催化剂C.t3时增大了压强D.t4时降低了温度
例5.(利用勒夏特列原理判断化学平衡移动的方向,注意平衡移动与转化率的关系)
5.工业上采取下列方法消除NO2污染:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)+867kJ,
下列说法正确的是(A)
A.冷却使水液化可提高NO2的平衡转化率
B.提高反应温度,平衡常数增大
C.缩小容器的体积,逆反应速率增大的程度比正反应速率增大的程度小
D.加入CH4(g),平衡向右移动,CH4的转化率提高
例6.(化学平衡图像解析,掌握“定一议一”的方法)
6.下列表示可逆反应:
2A(g)+B(g)D(g)+QkJ(Q>0)的图示中正确的是(D)
A B C D
例7.(化学平衡常数的应用)
7.(2015重庆)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1
反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol。
下列说法正确的是(C)
A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应
B.通入CO后,正反应速率逐渐增大
C.反应前H2S物质的量为7mol
D.CO的平衡转化率为80%
C[A.升高温度,H2S浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,故不正确。
B.通入CO后,正反应速率瞬间增大,之后化学平衡发生移动,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,当正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到新的化学平衡状态,故不正确。
C.设反应前H2S的物质的量为amol,容器的容积为1L,列“三段式”进行解题:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
起始物质的量
浓度(mol·
L-1) 10 a
转化物质的量
L-1) 2 2 2 2
平衡物质的量
L-1) 8 a-2 2 2
化学平衡常数K==0.1,解得a=7,故正确。
D.CO的平衡转化率为×
100%=20%,故不正确。
变式训练:
1.在时,将
置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:
。
下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是(B)的消耗速率与的生成速率之比为1:
2
生成速率与消耗速率相等
烧瓶内气体的压强不再变化
烧瓶内气体的质量不再变化
的物质的量浓度不再改变
烧瓶内气体的颜色不再加深
烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
烧瓶内气体的密度不再变化
A.B.C.只有D.只有
2.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是(A)
A.达到化学平衡时,4υ正(O2)=5υ逆(NO)
B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增
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