浙江省高三化學(xué) 第5單元19講 化學(xué)平衡的移動(dòng)課件

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1、 1化學(xué)平衡移動(dòng)：一定條件下的可逆反應(yīng)達(dá)到_以后，反應(yīng)_改變，平衡混合物中各組分的濃度也隨之發(fā)生_而達(dá)到新的_，這種由一個(gè)平衡達(dá)到新的平衡的過程稱為化學(xué)平衡移動(dòng)。 化學(xué)平衡移動(dòng)過程平衡狀態(tài)改變平衡狀態(tài)條件 2.反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 (1)通過比較平衡破壞瞬時(shí)的正逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小來判斷平衡移動(dòng)方向。若外界條件改變，引起v(正)v(逆)，此時(shí)正反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，則稱化學(xué)平衡向_ (或向_)反應(yīng)方向移動(dòng)；若外界條件改變，引起v(正)v(逆)，此時(shí)逆反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，則稱化學(xué)平衡向 _(或向_)反應(yīng)方向移動(dòng)。若外界條件改變，雖能引起原v(正)和v(逆)的變化，但變化后新的v(正)和v(逆) _ ，則稱化學(xué)

2、平衡沒有發(fā)生移動(dòng)。仍保持相等左逆右正 在實(shí)際中更多的是借助平衡移動(dòng)后的效果，如體系壓強(qiáng)、密度和氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量等改變情況來判斷平衡移動(dòng)方向。但它們并不是在任何情況都可作為平衡移動(dòng)方向的判據(jù)。 (2)外界條件對(duì)平衡移動(dòng)的影響 溫度的影響升高溫度，化學(xué)平衡向_方向移動(dòng)。降低溫度，化學(xué)平衡向_方向移動(dòng)。深化理解：對(duì)正逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響趨勢(shì)相同，但對(duì)于吸熱或放熱反應(yīng)影響的程度不同，對(duì)吸熱反應(yīng)影響的效果顯著(升時(shí)增得多，降時(shí)減得多)。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng) 例如：對(duì)于反應(yīng)：反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，在一密閉容器中達(dá)到平衡狀態(tài)。注意點(diǎn)：對(duì)任何一個(gè)平衡體系，溫度改變都會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)

3、。 濃度的影響_反應(yīng)物濃度或_生成物濃度，化學(xué)平衡向正方向移動(dòng)移動(dòng)。_反應(yīng)物濃度或_生成物濃度，化學(xué)平衡向逆方向移動(dòng)。增大減小減小增大 例如：對(duì)于反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0，在一密閉容器中達(dá)到平衡狀態(tài)。特別說明：固體物質(zhì)濃度為常數(shù)，增加或減少固體物質(zhì)的用量不會(huì)影響平衡的移動(dòng)。 壓強(qiáng)的影響增大壓強(qiáng)會(huì)使平衡向著氣體體積_的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)會(huì)使平衡向著氣體體積_的方向移動(dòng)。擴(kuò)大縮小 注意點(diǎn)：因壓強(qiáng)的影響實(shí)質(zhì)是濃度的影響，所以只有當(dāng)這些“改變”能造成濃度改變時(shí)，平衡才有可能移動(dòng)。若平衡體系中無氣體物質(zhì)，則壓強(qiáng)的改變不影響正逆反應(yīng)速率，自然不會(huì)影響平衡的移動(dòng)；若有氣體參與反應(yīng)，

4、但反應(yīng)前后氣體的體積相同，則改變壓強(qiáng)會(huì)同等程度地加快(增大壓強(qiáng))或減慢(減小壓強(qiáng))正逆反應(yīng)速率，但平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。恒溫恒容下，向容器中充入惰性氣體，平衡不發(fā)生移動(dòng)。因壓強(qiáng)雖增加，但各反應(yīng)物和生成物的濃度都不改變。恒溫恒壓下，向容器中充入惰性氣體，平衡會(huì)向氣體體積增大的反應(yīng)方向移動(dòng)。因容器體積要增加，各反應(yīng)物和生成物的濃度都降低引起平衡移動(dòng)。例如：對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0對(duì)于反應(yīng)：H2(g)I2(g) 2HI(g)H0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：升溫；恒容通入惰性氣體；增加CO的濃度；減壓；加催化劑；恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是() A B C D

5、B【解釋】本題考查化學(xué)平衡的移動(dòng)。該反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)，所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)正向移動(dòng)。恒壓通入惰性氣體，相當(dāng)于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對(duì)平衡無影響。增加CO的濃度，將導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)。【遷移訓(xùn)練1】對(duì)平衡CO2(g)CO2(aq)H19.75 kJ/mol，為增大二氧化碳?xì)怏w在水中的溶解度，應(yīng)采用的方法是( ) A升溫增壓 B降溫減壓 C升溫減壓 D降溫增壓【解釋】增大二氧化碳?xì)怏w在水中的溶解度，即使平衡正向移動(dòng)，而正向氣體體積減小同時(shí)放熱，因此可以降低溫度，同時(shí)還可增大壓強(qiáng)。D 化學(xué)平衡的圖像問題 【例2】(2009全國(guó))下圖表示反應(yīng)X(g) 4Y(g)Z(g)；H0

6、，在某溫度時(shí)X的濃度隨時(shí)間變化的曲線： 下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是() A第6 min后，反應(yīng)就終止了 BX的平衡轉(zhuǎn)化率為85% C若升高溫度，X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85% D若降低溫度，v正和v逆將以同樣倍數(shù)減小【解釋】A項(xiàng)，6 min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，但反應(yīng)未停止，故錯(cuò)；B項(xiàng)，X的平衡轉(zhuǎn)化率為：(10.15)/10.85，正確；C項(xiàng)，H0，正反應(yīng)放熱，升溫，平衡逆向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率減小，故C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)，溫度變化對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響不是同等倍數(shù)變化，故錯(cuò)。B 【遷移訓(xùn)練2】在可逆反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)Hp。分析下列各圖，在平衡體系中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度t 、壓強(qiáng)關(guān)系正確的是( )B

7、【解釋】本題比較綜合地考查“勒夏特列原理”。當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí)，隨著溫度的升高，平衡向逆方向移動(dòng)，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，C、D選項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)溫度一定時(shí)，隨著壓強(qiáng)的增大，平衡向正方向移動(dòng)，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，A錯(cuò)。 等效平衡規(guī)律【例3】在一個(gè)固定體積的密閉容器中，保持一定溫度，進(jìn)行以下反應(yīng)：H2(g)Br2(g) 2HBr(g)，已知加入1 mol H2和2 mol Br2時(shí)，達(dá)到平衡后生成a mol HBr。在相同條件下，起始時(shí)加入H2、Br2、HBr的物質(zhì)的量分別為x、y、z(均不為零)，如果仍保持平衡時(shí)各組分的百分含量不變，以下推斷正確的是() Ax、y應(yīng)滿足的關(guān)系是y2x Bx、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是4x

8、z2y C達(dá)平衡時(shí)HBr的物質(zhì)的量為 mol D達(dá)平衡時(shí)HBr的物質(zhì)的量一定仍為a molB【解釋】這是一個(gè)關(guān)于等效平衡的問題，而本反應(yīng)又是一個(gè)等體反應(yīng)，所以有兩種情況要考慮：把HBr的量z mol換算成氫氣和溴蒸氣的量后，氫氣的總量為xz/2，溴蒸氣的總量為yz/2。一種情況是：xz/21，yz/22，這樣發(fā)現(xiàn)無正確選項(xiàng)；另一情況是：(xz/2) (yz/2)1 2，計(jì)算得4xz2y，選項(xiàng)B正確；達(dá)平衡時(shí)，HBr的物質(zhì)的量應(yīng)為(xz/2)a mol，C、D錯(cuò)?！具w移訓(xùn)練3】在相同溫度和壓強(qiáng)下，對(duì)反應(yīng)CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)進(jìn)行甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)起始時(shí)放入容器內(nèi)各

9、組分的物質(zhì)的量見下表。上述四種情況達(dá)到平衡后，n(CO)的大小順序是( )A乙丁丙甲 B乙丁甲丙C丁乙丙甲 D丁丙乙甲A物質(zhì)物質(zhì)的量實(shí)驗(yàn)CO2H2COH2O甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol【解釋】從等效平衡的方法和影響化學(xué)平衡的因素來分析 CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)甲： a mol a mol 0 mol 0 mol乙： 2amol a mol 0 mol 0 mol等效后的丙： a mol a mol 0 mol 0 mol等效后的丁：

10、 2a mol a mol 0 mol 0 mol 化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算【例4】(2009寧夏)在一定溫度下，反應(yīng)H2(g)X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1.0 mol的HX(g)通入體積為1.0 L的密閉容器中，在該溫度時(shí)HX(g)的最大分解率接近于() A5% B17% C25% D33%B【解釋】1/2H2(g)1/2X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)K1為10，那么HX(g) 1/2H2(g)1/2X2(g)的平衡常數(shù)K2為1/10,2HX(g)H2(g)X2(g)的平衡常數(shù)K3為(1/10)20.01。設(shè)HX(g)分解x mol/L，有 2HX(g)H2(g)X2(g)起始

11、量(mol/L) 1 0 0起始量(mol/L) x x/2 x/2平衡量(mol/L) 1x x/2 x/2 ，得到x0.17，所以，該溫度時(shí)HX(g)的最大分解率接近于17%。322 20.011x xKx【遷移訓(xùn)練4】在一定溫度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2O2 2SO3，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol)，如a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)完全相同。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?(

12、1)若a0，b0，則c_。 (2)若a0.5，則b_和c_。 (3)a、b、c必須滿足的一般條件是(請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示 ， 其 中 一 個(gè) 只 含 a 和 c ， 另 一 個(gè) 只 含 b 和 c ) _(ac)2，bc/211.5 mol0.25 mol2 mol催化劑【解釋】因?yàn)橐氨ＷC達(dá)到平衡時(shí)完全相同”，所以必須是：ac2，bc/21。 (1)把a(bǔ)0，b0代入上式，得c2 mol。 (2)a0.5，則c1.5，b0.25。1.在密閉容器中，對(duì)于反應(yīng)2SO2O22SO3(g)，SO2和O2起始時(shí)分別為20 mol和10 mol，達(dá)到平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為80%，若從SO3開始進(jìn)行反應(yīng)，在

13、相同的條件下，欲使平衡時(shí)各成分的體積分?jǐn)?shù)與前者相同，則起始時(shí)SO3的物質(zhì)的量及SO3的轉(zhuǎn)化率為( ) A10 mol和10% B20 mol和20% C20 mol和40% D30 mol和80% B 【解釋】因?yàn)樵谙嗤臈l件下，一個(gè)可逆反應(yīng)無論是從反應(yīng)物開始還是從生成物開始，達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，結(jié)果是完全一樣的。所以本題中只要將SO2和O2的量完全轉(zhuǎn)換為SO3的量即可，即SO3的物質(zhì)的量為20 mol，達(dá)平衡時(shí)還剩余SO316 mol，即轉(zhuǎn)化率為(2016)/2020%。2.(2009天津)人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb)易與O2結(jié)合生成HbO2，因此具有輸氧能力。CO吸入肺中發(fā)生反應(yīng)：COHbO2O

14、2HbCO,37時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K220。HbCO的濃度達(dá)到HbO2濃度的0.02倍，會(huì)使人智力受損。據(jù)此，下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( ) ACO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)K B人體吸入的CO越多，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少 C當(dāng)吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時(shí)，人的智力才會(huì)受損 D把CO中毒的病人放入高壓氧艙中解毒，其原理是使上述平衡向左移動(dòng) C 【解釋】由反應(yīng)方程式知，K的表達(dá)式正確，A對(duì)；CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)達(dá)220，可見其正向進(jìn)行的程度很大，B正確； ，由題意知，K220， 0.02時(shí)，人智力受損，則c(CO)/c(O2)9105，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)，當(dāng)O2濃度很大時(shí)，題中平衡將

15、逆向移動(dòng)，從而解救人，正確。 3.對(duì)于平衡體系mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)H0。下列結(jié)論中不正確的是( ) A若溫度不變，將容器的體積縮小到原來的一半，此時(shí)A的濃度為原來的2.1倍，則mnpq B若平衡時(shí)，A、B的轉(zhuǎn)化率相等，說明反應(yīng)開始時(shí)，A、B的物質(zhì)的量之比為m n C若mnpq，則往含有a mol氣體的平衡體系中再加入a mol的B，達(dá)到新平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量等于2a D若溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)增大到原來的2倍，達(dá)到新平衡時(shí)，總體積一定比原來的1/2要小 D 【解釋】若溫度不變，將容器的體積縮小到原來的一半，首先各物質(zhì)的濃度本來就要增大到原來的兩倍，另外平衡的移動(dòng)對(duì)濃度又有影

16、響，現(xiàn)A的濃度為原來的2.1倍，說明增大壓強(qiáng)平衡是向逆方向移動(dòng)的，所以mnpq，A正確；據(jù)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式即可推測(cè)B選項(xiàng)正確；因?yàn)閙npq，則反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變，C正確；溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)增大到原來的2倍，達(dá)到新平衡時(shí)，總體積的大小還要考慮mn與pq的大小關(guān)系，若兩者相等，則總體積就是原來的一半，D錯(cuò)。4.(2009廣東)取5等份NO2，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)H0。反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測(cè)定體系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是( )BD 【解釋】在恒容狀態(tài)

17、下，在五個(gè)相同的容器中同時(shí)通入等量的NO2，反應(yīng)相同時(shí)間。那么則有兩種可能，一是已達(dá)到平衡狀態(tài)，二是還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，仍然在向正反應(yīng)移動(dòng)。若5個(gè)容器在反應(yīng)相同時(shí)間下，均已達(dá)到平衡，因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的百分含量隨溫度升高而升高，所以B正確。 若5個(gè)容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應(yīng)速率越大，會(huì)出現(xiàn)溫度高的NO2轉(zhuǎn)化得快，導(dǎo)致NO2的百分含量降低的情況，在D圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)左側(cè)為未平衡狀態(tài)，右側(cè)為平衡狀態(tài)，D正確。5.2 mol X和1 mol Y的混合氣體置于等壓密閉容器中，此時(shí)容器的體積為120 L，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：2X(

18、g)Y(g)2Z(g)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)，測(cè)得氣體的密度變?yōu)榉磻?yīng)前的1.2倍。請(qǐng)回答下列問題： (1)達(dá)平衡狀態(tài)A時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為_，容器的體積為_；在達(dá)到平衡狀態(tài)A的容器中通入少量Y，體系中X的體積分?jǐn)?shù)將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。減小100 L50% (2)若在同一容器中起始加入X、Y、Z分別為a、b、c mol，達(dá)到平衡后Y的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀態(tài)A相同，則起始時(shí)a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系為_。 (3)若反應(yīng)在一體積為120 L的等容密閉容器中進(jìn)行，要使平衡后各氣體體積分?jǐn)?shù)與平衡狀態(tài)A相同，則起始時(shí)應(yīng)加入X：_mol，Y：_mol，Z：0 mol。1.2 2.4 a2b、c0 【

19、解釋】(1)設(shè)平衡A時(shí)容器的體積為V L，則據(jù)題意：120/V1.2，V100 L。2X(g)Y(g) 2Z(g) 始 2 1 0 變 x x/2 x 終 2x 1x/2 x所以 3 120(3x/2) 100 x1 Y的轉(zhuǎn)化率為1/250% 在達(dá)到平衡狀態(tài)A的容器中通入少量Y，則由于氣體總量的增加，X的體積分?jǐn)?shù)將減少。 (2)這是一個(gè)在等壓條件下的等效平衡，所以只要使a b2 1即可，c值無所謂，因?yàn)閷完全轉(zhuǎn)換為X、Y的值，仍符合X Y2 1的結(jié)果。 (3)本題可以這樣想：12010020，即在(1)(反應(yīng)后體積為100 L)的基礎(chǔ)上再加20 L，則再加入的物質(zhì)的量為原來的1/5，所以X：22/52.4；11/51.2。