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第三單元化學(xué)平衡的移動,一、化學(xué)平衡的移動1.概念:已達平衡的可逆反應(yīng),改變外界條件,破壞原有的平衡狀態(tài),建立起新的平衡狀態(tài)的過程。,2.原理。,二、外界條件對化學(xué)平衡的影響1.外界條件對化學(xué)平衡的影響:若其他條件不變,改變一個條件對平衡的影響如下:,正反應(yīng),逆反應(yīng),氣態(tài)物質(zhì)減小,氣態(tài)物質(zhì)增多,吸熱,放熱,不移動,2.化學(xué)平衡移動原理——勒夏特列原理:(1)內(nèi)容:改變影響化學(xué)平衡的一個因素(如濃度、溫度、壓強),平衡將向_____這種改變的方向移動。,減弱,(2)應(yīng)用——工業(yè)合成氨條件的選擇。①反應(yīng)速率,增大,升高,催化劑,②反應(yīng)轉(zhuǎn)化率向反應(yīng)器中通入過量的N2H2的轉(zhuǎn)化率,增大,氨氣,1.辨析下列說法的正誤。(1)改變壓強,平衡一定會發(fā)生移動。()(2)改變反應(yīng)物的用量,平衡一定會發(fā)生移動。()(3)溫度改變,平衡發(fā)生移動,平衡常數(shù)也一定改變。()(4)若增大壓強平衡向壓強減小的方向移動,則新平衡與原平衡壓強相同。(),【答案解析】(1)。分析:對于氣體分子數(shù)發(fā)生變化的反應(yīng),改變壓強,平衡移動,若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不發(fā)生變化,則改變壓強平衡不移動。(2)。分析:反應(yīng)物若是固體,改變其用量不影響平衡。,(3)√。分析:改變溫度,平衡會發(fā)生移動,同時因平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),故平衡常數(shù)也會改變。(4)。分析:雖然平衡發(fā)生移動,但壓強仍比原來的大。根據(jù)勒夏特列原理可知,平衡移動只是“減弱”改變,而不能“消除”改變。,2.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A.光照新制的氯水時,溶液的pH逐漸減小B.加催化劑,使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C.可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣D.增大壓強,有利于SO2與O2反應(yīng)生成SO3【解析】選B。勒夏特列原理只能解釋化學(xué)平衡移動造成的結(jié)果,B項中使用催化劑可使正、逆反應(yīng)速率同等倍數(shù)改變,化學(xué)平衡狀態(tài)并不改變。,3.下列能確認化學(xué)平衡發(fā)生了移動的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生改變B.有氣態(tài)物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)達到平衡后,改變壓強C.由于某一條件的改變,使平衡體系中各組分的濃度發(fā)生了不同程度的改變D.可逆反應(yīng)達到平衡后,使用催化劑,【解析】選C。若正、逆反應(yīng)速率同等程度改變,化學(xué)平衡不移動,A錯;若反應(yīng)物、生成物氣體分子數(shù)相等,壓強改變平衡不移動,B錯;體系中各物質(zhì)濃度發(fā)生不同程度的改變,平衡發(fā)生了移動,C正確;使用催化劑平衡不移動,D錯。,4.從植物花中提取的一種有機物,可用簡化式HIn表示,在水溶液中因存在下列電離平衡:HIn(溶液紅色)H+(溶液)+In-(溶液黃色),故可用作酸堿指示劑。在該水溶液中加入下列物質(zhì),能使該指示劑顯黃色的是()A.鹽酸B.碳酸鈉溶液C.氯化鈉溶液D.過氧化鈉,【解析】選B。使指示劑顯黃色說明平衡向右移動,即必須使c(In-)增大。應(yīng)加入能與H+反應(yīng)的物質(zhì),B符合題意。而D中過氧化鈉具有強氧化性,能使有機色質(zhì)褪色。,一、外界條件對化學(xué)平衡移動的影響以mA(g)+nB(g)pC(g)ΔH<0且m+nv(逆),此時正反應(yīng)占優(yōu)勢,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。②若外界條件改變,引起v(正)
T1,溫度越高平衡時生成物濃度越小,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH(c+d)。,(2)對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在恒溫恒壓和恒溫恒容條件下,向容器中充入稀有氣體,平衡將分別怎樣變化?畫出v-t圖像。,提示:恒溫恒壓條件下,向容器中充入稀有氣體,平衡向逆反應(yīng)方向移動。因為此時容器體積增大了,各反應(yīng)物和生成物的濃度都降低,v(正)、v(逆)都減小,但v(正)減小的程度大于v(逆),使v′(正)T1,p2>p1B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.若a=2,則A為液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)D.增加B的物質(zhì)的量,該反應(yīng)的ΔH增大,【解題探究】(1)溫度升高對化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率有何影響?提示:升高溫度,平衡向吸熱方向移動,反應(yīng)速率加快,達到平衡所用時間縮短。(2)增大壓強對有氣體參加的化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率有何影響?提示:增大壓強,平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,反應(yīng)速率加快,達到平衡所用時間縮短。,【解析】選D。溫度越高、壓強越大,反應(yīng)速率越快,達到平衡所用時間越短,故依據(jù)圖像可知T2>T1,p2>p1,A正確;根據(jù)圖1,升高溫度C的百分含量減小,說明升高溫度平衡逆向移動,逆反應(yīng)吸熱,正反應(yīng)放熱,B正確;根據(jù)圖2,增大壓強C的百分含量減小,說明平衡逆向移動,逆反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),若a=2,則A不是氣體,C正確;增加反應(yīng)物的量不影響反應(yīng)的焓變,D錯。,2.(2014合肥高二檢測)某可逆反應(yīng)L(s)+G(g)3R(g)ΔH>0,下圖表示外界條件溫度、壓強的變化對上述反應(yīng)的影響。試判斷圖中y軸可以表示()A.平衡混合氣中R的質(zhì)量分數(shù)B.達到平衡時G的轉(zhuǎn)化率C.平衡混合氣中G的質(zhì)量分數(shù)D.達到平衡時L的轉(zhuǎn)化率,【解析】選C。升高溫度,平衡正向移動,R的含量增加,L、G的轉(zhuǎn)化率增加,與圖像變化不符,A、B、D錯;平衡正向移動,G的轉(zhuǎn)化率增加,則平衡時G的質(zhì)量分數(shù)減小,C符合圖像變化,C正確。,3.(2014泉州高二檢測)用來表示可逆反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g)(正反應(yīng)放熱)的正確圖像是下圖中的(),【解析】選A。根據(jù)反應(yīng)特征,升高溫度平衡逆向移動,C的含量減小,A的轉(zhuǎn)化率減小,A正確、D錯;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,B錯;增大壓強,因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,故平衡不移動,正、逆反應(yīng)速率同等程度增大,C錯。,【互動探究】(1)題1中,若A是氣體,則a值是多少?提示:a=1。由圖2知,壓強增大,C%減小,若A是氣體,則a只能等于1。(2)題2中,y軸可否表示G的物質(zhì)的量?提示:可以,因為G的物質(zhì)的量隨溫度的升高而減小,隨壓強的增大而增大,符合圖像變化。,【備選要點】等效平衡1.概念:相同條件下可逆反應(yīng),不管從正反應(yīng)方向開始,還是從逆反應(yīng)方向開始,或從正、逆反應(yīng)兩個方向同時開始,若達到平衡狀態(tài)時,各組分的物質(zhì)的量分數(shù)(或氣體體積分數(shù))相同,則稱為等效平衡。,2.規(guī)律:(1)對于恒溫、恒容條件下的體積可變反應(yīng):如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同,則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)完全相同,也稱為“全等平衡”。例如,常溫、常壓下的可逆反應(yīng):,2SO2+O22SO3①2mol1mol0mol②0mol0mol2mol③0.5mol0.25mol1.5mol上述三種配比,按方程式的計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,則n(SO2)均為2mol,n(O2)均為1mol,三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。,(2)對于恒溫、恒容條件下的體積不變反應(yīng):如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比值相同,則建立的化學(xué)平衡是等效的,也稱為等比平衡。例如,H2(g)+I2(g)2HI(g)①1mol1mol0mol②2mol2mol1mol,上述兩種配比,按方程式中化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,兩種情況下,H2(g)與I2(g)的物質(zhì)的量比均為1∶1,因此上述兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。,(3)對于恒溫、恒壓條件下的可逆反應(yīng)(無論體積可變反應(yīng)或體積不變反應(yīng)):如果按方程式中化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同,則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效平衡。,【微思考】(1)某條件下達到等效平衡的兩種情況,各物質(zhì)的物質(zhì)的量一定相等嗎?提示:不一定。只有“全等平衡”情況下各物質(zhì)的物質(zhì)的量才相等。(2)某條件下達到等效平衡的兩種情況,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定相等嗎?提示:不一定。等效平衡可能是從反應(yīng)物或產(chǎn)物開始的,因此轉(zhuǎn)化率不一定相等。,【過關(guān)題組】1.在一個不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個反應(yīng):a(g)+b(g)2c(g)ΔH10進行相關(guān)操作且達到平衡后(忽略體積改變所做的功),下列敘述錯誤的是()A.等壓時,通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變B.等壓時,通入z氣體,反應(yīng)器中溫度升高C.等容時,通入惰性氣體,各反應(yīng)速率不變D.等容時,通入z氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大,【解析】選A。等壓時通入惰性氣體,相當(dāng)于給體系減壓,擴大體積,各物質(zhì)濃度減小,且第2個反應(yīng)逆向移動放熱使體系溫度升高,導(dǎo)致第1個反應(yīng)逆向移動,使c的濃度減小,所以A錯誤;等壓時,通入z氣體,相當(dāng)于擴大體積,第二個反應(yīng)平衡向左移動,逆反應(yīng)放熱,溫度升高,B項正確;等容時通入惰性氣體,對反應(yīng)體系無影響,各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變,C項正確;等容時通入z氣體,反應(yīng)平衡左移,y的物質(zhì)的量濃度變大,D項正確。,2.(雙選)一定條件下存在反應(yīng):A(g)+B(g)C(g)+D(g)ΔH<0?,F(xiàn)有三個相同的2L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1molA和1molB,在Ⅱ中充入1molC和1molD,在Ⅲ中充入2molA和2molB,500℃條件下開始反應(yīng)。達到平衡時,下列說法正確的是()A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同C.容器Ⅰ中A的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多D.容器Ⅰ中A的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中C的轉(zhuǎn)化率之和小于1,【解析】選C、D。根據(jù)反應(yīng)特點,恒溫、恒容條件下三個容器中的平衡是等效平衡,平衡時各物質(zhì)的百分含量相同。但容器絕熱,容器Ⅰ反應(yīng)正向進行,反應(yīng)放熱,溫度會升高,反應(yīng)Ⅱ逆向進行,溫度會下降,故容器Ⅰ中的反應(yīng)速率快,A錯;容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)物的量不同,故正向進行放出的熱量不同,容器內(nèi)的溫度不同,故平衡常數(shù)不同,B錯;容器Ⅰ、Ⅱ平衡時相比,可認為二者在恒溫、恒容達到等效平衡后,又給容器Ⅰ加熱,故容器Ⅰ中平衡逆向移動,剩余A的量多,C正確;容器,Ⅰ、Ⅱ在恒溫、恒容達到平衡是等效平衡,容器Ⅰ中A與容器Ⅱ中C的轉(zhuǎn)化率之和為1,但容器絕熱,相當(dāng)于容器Ⅰ平衡后又加熱,平衡逆向移動,A的轉(zhuǎn)化率降低,故容器Ⅰ中A與容器Ⅱ中C的轉(zhuǎn)化率之和小于1,D正確。,【提分必備關(guān)鍵點】1.影響化學(xué)平衡移動的因素:(1)濃度。①增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動;②減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動。,(2)壓強。①增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動;②減小壓強,平衡向氣體體積增大的方向移動。(3)溫度。①升高溫度,平衡向吸熱的方向移動;②降低溫度,平衡向放熱的方向移動。2.勒夏特列原理。改變影響化學(xué)平衡的一個因素,平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。,外界條件對化學(xué)平衡影響的探究【真題判斷】(在括號內(nèi)打“√”或“”)(1)(2013山東高考)對于反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在其他條件不變的情況下改變壓強,平衡不發(fā)生移動,反應(yīng)放出的熱量不變。()分析:反應(yīng)為氣體系數(shù)前后不變化的反應(yīng),改變壓強,平衡不移動,反應(yīng)放出的熱量不變。,√,(2)(2013四川高考)反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)ΔHv(正)。()分析:反應(yīng)放熱,降低溫度平衡正向移動,因此達到新平衡前,v(逆)
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高中化學(xué)
2.3
化學(xué)平衡的移動課件
魯科版選修4
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