最新高中化学化学平衡移动学案 精品.docx

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学案43　化学平衡移动

[考纲要求]　1.了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

2.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。

3.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

知识点一　化学平衡的移动

1．概念

达到平衡状态的反应在条件改变后，平衡状态被破坏的过程。

2．过程

3．平衡移动方向与反应速率的关系

（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。

4．平衡移动会伴随着哪些变化

（1）反应速率的变化（引起平衡移动的本质，但反应速率变化也可能平衡不移动），主要看v正与v逆是否相等，如果v正≠v逆，则平衡必然要发生移动，如果v正、v逆同时改变，但始终保持相等，则平衡不移动。

（2）浓度的变化，平衡移动会使浓度发生变化，但是浓度的变化不一定使平衡移动。

（3）各组分百分含量的变化。

（4）平均相对分子质量的变化。

（5）颜色的变化（颜色变化，平衡不一定发生移动）。

（6）混合气体密度的变化。

（7）转化率的变化。

（8）温度的变化。

问题思考

1．化学平衡移动的实质是什么？

2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？

②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？

3．惰性气体是否影响化学平衡的移动？

4．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？

知识点二　外界条件对化学平衡的影响

1．外界条件对化学平衡的影响

在一定条件下，aA（g）＋bB（g）mC（g）　ΔH<0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：

（1）浓度

①增大A的浓度或减小C的浓度，平衡向________方向移动；

②增大C的浓度或减小A的浓度，平衡向________方向移动。

（2）压强

①若a＋b≠m

增大压强，平衡向______________的方向移动；

减小压强，平衡向____________________的方向移动；

②若a＋b＝m

改变压强，平衡____移动。

（3）温度

升高温度，平衡向____________方向移动；

降低温度，平衡向____________方向移动。

（4）催化剂

使用催化剂，因其能同等倍数地改变正、逆反应速率，平衡____移动。

2．勒夏特列原理

（1）内容

如果改变影响平衡的条件之一（如________、________或________），平衡将向着能够____________的方向移动。

（2）适用

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这种减弱并不能消除外界条件的变化。

问题思考

5．改变外界条件引起平衡移动，平衡移动对条件的改变有什么影响？

一、化学平衡移动原理的应用

1．调控反应：

根据影响化学反应速率和平衡的条件以及化学平衡移动原理，可调控工业反应使之效益最大化。

如合成氨工业中加入催化剂提高反应速率，温度控制在500℃左右，既考虑了反应速率又兼顾了催化剂的活性的最佳温度，充入过量N2以提高H2的转化率等。

2．判状态：

由压强的改变，根据平衡移动的方向，可以判断反应物或生成物的状态。

3．判系数：

由压强的改变，根据平衡移动的方向，可以判断方程式中某气体物质的计量数或反应物和生成物之间的计量数的大小关系。

4．判ΔH：

由温度的改变，根据化学平衡移动的方向，可以判断正反应或逆反应是吸热反应还是放热反应。

典例导悟1　（2018·四川理综，13）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX（g）nY（g）　ΔH＝QkJ·mol－1。

反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：

1

2

4

100

1.00

0.75

0.53

200

1.20

0.90

0.63

300

1.30

1.00

0.70

下列说法正确的是（　　）

A．m>n

B．Q<0

C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少

D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动

听课记录：

二、化学平衡的计算模板

1．化学反应中的各物质的平衡量、起始量及转化量之间的关系是什么？

转化量与化学方程式中的化学计量数有无关系？

2．什么是转化率？

3．有关化学平衡计算的一般步骤和解题模式各是什么？

典例导悟2　（2018·深圳模拟）反应2A（g）＋B（g）3C（g），起始时按5∶2的体积比将A、B两气体混合后，充入一体积不变的密闭容器中，在恒定温度下使其反应，达到平衡时混合气体中C的体积分数为60%。

求：

（1）A、B的转化率分别为：

αA＝________，αB＝

________________________________________________________________________。

（2）平衡混合气体的平均相对分子质量（设A的相对分子质量为MA，B的相对分子质量为MB）：

__________。

（3）平衡时压强与起始相比，有何变化？

________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

三、由化学平衡常数判断化学平衡移动的方向

1．借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态

对于可逆反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g），在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：

Q＝

2．利用K可判断反应的热效应

若升高温度，K值增大，则正反应为________反应；

若升高温度，K值减小，则正反应为________反应。

典例导悟3　（2018·宁夏理综，25）已知可逆反应：

M（g）＋N（g）P（g）＋Q（g）　ΔH>0，请回答下列问题：

（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：

c（M）＝1mol·L－1，c（N）＝2.4mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；

（2）若反应温度升高，M的转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”）；

（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：

c（M）＝4mol·L－1，c（N）＝amol·L－1；达到平衡后，c（P）＝2mol·L－1，a＝________；

（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：

c（M）＝c（N）＝bmol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。

变式演练　[2018·天津理综－10（4）]已知反应2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）某温度下的平衡常数为400。

此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻时测得各组分的浓度如下：

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/（mol·L－1）

0.44

0.6

0.6

（1）比较此时正、逆反应速率的大小：

v正________v逆（填“>”、“<”或“＝”）。

（2）若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时c（CH3OH）＝________________；该时间内反应速率v（CH3OH）＝________________。

题组一　化学平衡移动

1．判断正误

（1）一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率（　　）

（2018·江苏－8C）

（2）“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅，（原因是）

2NO2（g）N2O4（g）　ΔH<0

（红棕色）　（无色）（　　）

（2018·北京理综－10B）

（3）右图中曲线表示反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）

ΔH<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化（　　）

（2018·天津理综－6B）

2．（2018·福建理综，12）25℃时，在含有

Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡（Sn），发生反应：

Sn（s）＋Pb2＋（aq）Sn2＋（aq）＋Pb（s），体系中c（Pb2＋）和c（Sn2＋）变化关系如图所示。

下列判断正确的是（　　）

A．往平衡体系中加入金属铅后，c（Pb2＋）增大

B．往平衡体系中加入少量Sn（NO3）2固体后，c（Pb2＋）变小

C．升高温度，平衡体系中c（Pb2＋）增大，说明该反应ΔH>0

D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2

题组二　化学平衡的图象

3．（2018·安徽理综，9）电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：

Cr2O（aq）＋2Pb2＋（aq）＋H2O（l）2PbCrO4（s）＋2H＋（aq）　ΔH<0

该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（　　）

4．（2018·江苏，10）下列图示与对应的叙述相符的是（　　）

A．图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化

B．图2表示0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线

C．图3表示KNO3的溶解度曲线，图中a点表示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液

D．图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大

题组一　化学平衡的移动

1．（2018·北京崇文模拟）

将1molH2（g）和2molI2（g）置于2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：

H2（g）＋I2（g）2HI（g）　ΔH<0，并达到平衡，HI的体积分数w（HI）随时间变化如图（Ⅱ）所示。

若改变反应条件，w（HI）的变化曲线如图（Ⅰ）所示，则改变的条件可能是（　　）

A．恒温恒容条件下，加入适当催化剂

B．恒温恒压条件下，充入1molN2

C．恒容条件下，升高温度

D．恒温恒容条件下，再充入1molH2（g）和2molI2（g）

2．（2018·扬州调研）在密闭容器中发生下列反应：

aA（g）cC（g）＋dD（g），反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是（　　）

A．A的转化率变小B．平衡向正反应方向移动

C．D的体积分数变大D．a>c＋d

3．（2018·陕西四校联考）

在一密闭容器中有如下反应：

L（s）＋aG（g）===bR（g）。

温度和压强对该反应的影响如右图所示，其中压强p1

A．正反应为放热反应

B．化学方程式中的计量数a>b

C．G的转化率随温度升高而减小

D．增大压强，容器内气体质量不变

4．向某密闭容器中加入0.15mol·L－1A、0.18mol·L－1C和一定量的B三种气体。

一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示[t0时c（B）未画出，t1时增大到0.18mol·L－1]。

图乙为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。

（1）若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________mol·L－1。

（2）若t5时改变的条件是升温，此时v正>v逆，若A的物质的量减少0.18mol时，容器与外界的热交换总量为akJ，写出该反应的热化学方程式

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