浙江省高三化學 第5單元19講 化學平衡的移動課件

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1、 1化學平衡移動：一定條件下的可逆反應達到_以后，反應_改變，平衡混合物中各組分的濃度也隨之發(fā)生_而達到新的_，這種由一個平衡達到新的平衡的過程稱為化學平衡移動。 化學平衡移動過程平衡狀態(tài)改變平衡狀態(tài)條件 2.反應條件對化學平衡的影響 (1)通過比較平衡破壞瞬時的正逆反應速率的相對大小來判斷平衡移動方向。若外界條件改變，引起v(正)v(逆)，此時正反應占優(yōu)勢，則稱化學平衡向_ (或向_)反應方向移動；若外界條件改變，引起v(正)v(逆)，此時逆反應占優(yōu)勢，則稱化學平衡向 _(或向_)反應方向移動。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

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

3、。 濃度的影響_反應物濃度或_生成物濃度，化學平衡向正方向移動移動。_反應物濃度或_生成物濃度，化學平衡向逆方向移動。增大減小減小增大 例如：對于反應：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0，在一密閉容器中達到平衡狀態(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)的用量不會影響平衡的移動。 壓強的影響增大壓強會使平衡向著氣體體積_的方向移動；減小壓強會使平衡向著氣體體積_的方向移動。擴大縮小 注意點：因壓強的影響實質(zhì)是濃度的影響，所以只有當這些“改變”能造成濃度改變時，平衡才有可能移動。若平衡體系中無氣體物質(zhì)，則壓強的改變不影響正逆反應速率，自然不會影響平衡的移動；若有氣體參與反應，

4、但反應前后氣體的體積相同，則改變壓強會同等程度地加快(增大壓強)或減慢(減小壓強)正逆反應速率，但平衡不會發(fā)生移動。恒溫恒容下，向容器中充入惰性氣體，平衡不發(fā)生移動。因壓強雖增加，但各反應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，平衡會向氣體體積增大的反應方向移動。因容器體積要增加，各反應物和生成物的濃度都降低引起平衡移動。例如：對于反應2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0對于反應：H2(g)I2(g) 2HI(g)H0。當反應達到平衡時，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】本題考查化學平衡的移動。該反應為體積增大的吸熱反應，所以升溫和減壓均可以促使反應正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度，將導致平衡逆向移動?！具w移訓練1】對平衡CO2(g)CO2(aq)H19.75 kJ/mol，為增大二氧化碳氣體在水中的溶解度，應采用的方法是( ) A升溫增壓 B降溫減壓 C升溫減壓 D降溫增壓【解釋】增大二氧化碳氣體在水中的溶解度，即使平衡正向移動，而正向氣體體積減小同時放熱，因此可以降低溫度，同時還可增大壓強。D 化學平衡的圖像問題 【例2】(2009全國)下圖表示反應X(g) 4Y(g)Z(g)；H0

6、，在某溫度時X的濃度隨時間變化的曲線： 下列有關(guān)該反應的描述正確的是() A第6 min后，反應就終止了 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，6 min時反應達平衡，但反應未停止，故錯；B項，X的平衡轉(zhuǎn)化率為：(10.15)/10.85，正確；C項，H0，正反應放熱，升溫，平衡逆向移動，X的轉(zhuǎn)化率減小，故C項錯；D項，溫度變化對正、逆反應速率的影響不是同等倍數(shù)變化，故錯。B 【遷移訓練2】在可逆反應mA(g)nB(g) pC(g)Hp。分析下列各圖，在平衡體系中A的質(zhì)量分數(shù)與溫度t 、壓強關(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”。當壓強一定時，隨著溫度的升高，平衡向逆方向移動，A的質(zhì)量分數(shù)增大，C、D選項錯；當溫度一定時，隨著壓強的增大，平衡向正方向移動，A的質(zhì)量分數(shù)減小，A錯。 等效平衡規(guī)律【例3】在一個固定體積的密閉容器中，保持一定溫度，進行以下反應：H2(g)Br2(g) 2HBr(g)，已知加入1 mol H2和2 mol Br2時，達到平衡后生成a mol HBr。在相同條件下，起始時加入H2、Br2、HBr的物質(zhì)的量分別為x、y、z(均不為零)，如果仍保持平衡時各組分的百分含量不變，以下推斷正確的是() Ax、y應滿足的關(guān)系是y2x Bx、y、z應滿足的關(guān)系是4x

8、z2y C達平衡時HBr的物質(zhì)的量為 mol D達平衡時HBr的物質(zhì)的量一定仍為a molB【解釋】這是一個關(guān)于等效平衡的問題，而本反應又是一個等體反應，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；另一情況是：(xz/2) (yz/2)1 2，計算得4xz2y，選項B正確；達平衡時，HBr的物質(zhì)的量應為(xz/2)a mol，C、D錯?！具w移訓練3】在相同溫度和壓強下，對反應CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)進行甲、乙、丙、丁四組實驗，實驗起始時放入容器內(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)的量實驗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?。?/p>

10、 2a mol a mol 0 mol 0 mol 化學平衡的有關(guān)計算【例4】(2009寧夏)在一定溫度下，反應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HX(g)的最大分解率接近于17%。322 20.011x xKx【遷移訓練4】在一定溫度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應：2SO2O2 2SO3，當此反應進行到一定程度時，反應混合物就處于化學平衡狀態(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，才能保證達到平衡時完全相同。請?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(請用兩個方程式表示 ， 其 中 一 個 只 含 a 和 c ， 另 一 個 只 含 b 和 c ) _(ac)2，bc/211.5 mol0.25 mol2 mol催化劑【解釋】因為要“保證達到平衡時完全相同”，所以必須是：ac2，bc/21。 (1)把a0，b0代入上式，得c2 mol。 (2)a0.5，則c1.5，b0.25。1.在密閉容器中，對于反應2SO2O22SO3(g)，SO2和O2起始時分別為20 mol和10 mol，達到平衡時，SO2的轉(zhuǎn)化率為80%，若從SO3開始進行反應，在

13、相同的條件下，欲使平衡時各成分的體積分數(shù)與前者相同，則起始時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】因為在相同的條件下，一個可逆反應無論是從反應物開始還是從生成物開始，達平衡狀態(tài)時，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，達平衡時還剩余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：COHbO2O

14、2HbCO,37時，該反應的平衡常數(shù)K220。HbCO的濃度達到HbO2濃度的0.02倍，會使人智力受損。據(jù)此，下列結(jié)論錯誤的是( ) ACO與HbO2反應的平衡常數(shù)K B人體吸入的CO越多，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少 C當吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時，人的智力才會受損 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 C 【解釋】由反應方程式知，K的表達式正確，A對；CO與HbO2反應的平衡常數(shù)達220，可見其正向進行的程度很大，B正確； ，由題意知，K220， 0.02時，人智力受損，則c(CO)/c(O2)9105，C項錯；D項，當O2濃度很大時，題中平衡將

15、逆向移動，從而解救人，正確。 3.對于平衡體系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A的濃度為原來的2.1倍，則mnpq B若平衡時，A、B的轉(zhuǎn)化率相等，說明反應開始時，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，達到新平衡時，氣體的總物質(zhì)的量等于2a D若溫度不變時，壓強增大到原來的2倍，達到新平衡時，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，另外平衡的移動對濃度又有影

16、響，現(xiàn)A的濃度為原來的2.1倍，說明增大壓強平衡是向逆方向移動的，所以mnpq，A正確；據(jù)轉(zhuǎn)化率的計算公式即可推測B選項正確；因為mnpq，則反應前后氣體的總物質(zhì)的量不變，C正確；溫度不變時，壓強增大到原來的2倍，達到新平衡時，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。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：2NO2(g)N2O4(g)H0。反應相同時間后，分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其隨反應溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實驗結(jié)果相符的是( )BD 【解釋】在恒容狀態(tài)

17、下，在五個相同的容器中同時通入等量的NO2，反應相同時間。那么則有兩種可能，一是已達到平衡狀態(tài)，二是還沒有達到平衡狀態(tài)，仍然在向正反應移動。若5個容器在反應相同時間下，均已達到平衡，因為該反應是放熱反應，溫度越高，平衡向逆反應方向移動，NO2的百分含量隨溫度升高而升高，所以B正確。 若5個容器中有未達到平衡狀態(tài)的，那么溫度越高，反應速率越大，會出現(xiàn)溫度高的NO2轉(zhuǎn)化得快，導致NO2的百分含量降低的情況，在D圖中轉(zhuǎn)折點為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點左側(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，此時容器的體積為120 L，在一定溫度下發(fā)生反應：2X(

18、g)Y(g)2Z(g)。當反應達到平衡狀態(tài)A時，測得氣體的密度變?yōu)榉磻暗?.2倍。請回答下列問題： (1)達平衡狀態(tài)A時，Y的轉(zhuǎn)化率為_，容器的體積為_；在達到平衡狀態(tài)A的容器中通入少量Y，體系中X的體積分數(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，達到平衡后Y的體積分數(shù)與平衡狀態(tài)A相同，則起始時a、b、c應滿足的關(guān)系為_。 (3)若反應在一體積為120 L的等容密閉容器中進行，要使平衡后各氣體體積分數(shù)與平衡狀態(tài)A相同，則起始時應加入X：_mol，Y：_mol，Z：0 mol。1.2 2.4 a2b、c0 【

19、解釋】(1)設平衡A時容器的體積為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的體積分數(shù)將減少。 (2)這是一個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，因為將c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)(反應后體積為100 L)的基礎上再加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。