2012-2013化学一轮复习导学案学案37 化学平衡移动.doc

学案37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，若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？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)HnBQ0，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)1 molL1，c(N)2.4 molL1；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)4 molL1，c(N)a molL1；达到平衡后，c(P)2 molL1，a_；(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M的转化率为_。变式演练2010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CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(molL1)0.440.60.6(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10 min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()(2010江苏8C)(2)“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅，(原因是)2NO2(g)N2O4(g)H0(红棕色) (无色)()(2010北京理综10B)(3)右图中曲线表示反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0D25 时，该反应的平衡常数K2.2题组二化学平衡的图象3(2011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)H0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(2011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0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH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(2011北京崇文模拟)将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)置于2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0，并达到平衡，HI的体积分数w(HI)随时间变化如图()所示。若改变反应条件，w(HI)的变化曲线如图()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1 mol N2C恒容条件下，升高温度D恒温恒容条件下，再充入1 mol H2(g)和2 mol I2(g)2(2011常州调研)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()AA的转化率变小 B平衡向正反应方向移动CD的体积分数变大 Dacd3(2011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p1bCG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0.15 molL1 A、0.05 molL1 C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0.05 molL1。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_molL1。(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0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出该反应的热化学方程式_。(3)若t115 s，则t0t1阶段以C的浓度变化表示的平均反应速率为v(C)_ molL1s1，A的转化率为_。(4)t3时改变的某一反应条件可能是_(选填序号)。A使用催化剂 B增大压强C增大反应物浓度题组二化学平衡的计算5(2011郑州月考)将等物质的量的F2和ClF混合，在密闭容器中发生反应： F2(g)ClF(g)ClF3(g)H0。下列叙述中正确的是()A恒温恒容时，当ClF 转化40% 时，容器内的压强为初始时的0.8 倍B若c(F2)c(ClF)c(ClF3) 111, 则反应一定达到平衡状态C达到平衡后，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移D平衡后再降低温度，保持恒容，达到新的平衡，则混合气体的平均摩尔质量增大6相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.6 kJmol1。实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化N2H2NH3 130放出能量：2315 kJ0.92.70.2放出热量：Q下列叙述错误的是()A容器、中反应的平衡常数相等B平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为C容器中达到平衡时放出的热量Q23.15 kJD若容器体积为0.5 L，则平衡时放出的热量0反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。下表为反应在T1温度下的部分实验数据：t/s05001 000c(N2O5)/molL15.003.522.48则500 s内N2O5的分解速率为_。在T2温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 molL1，则T2_T1。(3)如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的_区生成，其电极反应式为_。学案37化学平衡移动【课前准备区】知识点一3(1)(2)(3)知识点二1(1)正反应逆反应(2)气体体积减小气体体积增大不(3)吸热反应放热反应(4)不2(1)温度压强浓度减弱这种改变问题思考1外界条件影响了反应速率，使得v正v逆，平衡将发生移动。2(1)不一定，如反应前后气体体积不变的反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v正v逆才发生移动的。3“惰性”气体对化学平衡的影响恒温、恒容条件原平衡体系体系总压强增大，但各反应气体的分压不变体系中各反应成分的浓度不变平衡不移动。恒温、恒压条件原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小体系中各反应成分的浓度同倍数减小(等效于减压)4不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他的反应物的转化率提高。5(1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化，如升高温度时，平衡向着吸热反应方向移动；增加反应物浓度，平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动等。(2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如：若将体系温度从50 升高到80 ，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 T80 ；若对体系N2(g)3H2(g) 2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气态物质数减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPap60 MPa；若增大平衡体系Fe33SCNFe(SCN)3中Fe3的浓度，例如由0.01 molL1增至0.02 molL1，则在新平衡状态下，0.01 molL1c(Fe3)化学平衡状态逆2吸热放热典例导悟1C温度不变时(假设100 条件下)，体积是1 L时，Y的物质的量为1 mol，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 molL12 L1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 molL14 L2.12 mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m0，B、D项错误。2(1)56%70%(2)(3)不变解析(1)2A(g)B(g)3C(g)起始量 5 2 0变化量 2x x 3x平衡量 52x 2x 3x由已知得100%60%x1.4所以A100%56%B100%70%(2)总质量、总体积保持不变，则恒温下，平衡后的混合气体平均相对分子质量即为A、B两气体混合时的平均相对分子质量。(3)反应2A(g)B(g)3C(g)中两边气体总系数相等，反应前后气体的总的物质的量不变，则在恒温恒容条件下，压强不变。3(1)25%(2)增大(3)6(4)41%解析(1)M(g)N(g)P(g)Q(g) 1 2.4 0 0 160% 160%因此N的转化率为：100%25%(2)由于该反应的H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)0.4 molL1c(N)1.8 molL1c(P)0.6 molL1c(Q)0.6 molL1因此化学平衡常数K由于温度不变，因此K不变，达到平衡后c(P)2 molL1c(Q)2 molL1c(M)2 molL1c(N)(a2)molL1K解得a6(4)设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为：c(M)b(1x)molL1c(N)b(1x)molL1c(P)bx molL1c(Q)bx molL1K解得x41%变式演练(1)(2)0.04 molL10.16 molL1min1【课后练习区】高考集训1(1)(2)(3)解析(1)催化剂能加快反应速率，但不能影响平衡移动，故不能提高反应物的平衡转化率。2D体系中有过量的锡且金属活泼性：SnPb，向平衡体系中加入铅后，c(Pb2)不变，A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2)增大，平衡逆向移动，c(Pb2)增大，B错误；升温使c(Pb2)增大，说明平衡逆向移动，H0，正反应为放热反应，C错误；由化学方程式和图中数据得平衡常数K2.2，D正确。3A该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；pH增大，H浓度减小，平衡正向移动，Cr2O的转化率升高，B错误；温度升高，正反应速率增大，C错误；增大Pb2的物质的量浓度，平衡正向移动，Cr2O的物质的量减小，D错误。4CA错，因为图中所示的反应物能量高于生成物能量，应该是放热反应；B错，因为醋酸属于弱酸，曲线的起点对应的pH数值应在1和2之间；C对，因为从图中容易读出该温度下的溶质还没有达到饱和溶液所需要的量；D错，因为“生成物的最大量”和“反应物的最大转化率”属于两个概念、两个表示法。考点集训1C催化剂只能加快反应速率，而不会使平衡发生移动，A项错；恒压条件下充入N2，体积增大，反应物浓度减小，反应速率降低，B项错；原反应是放热反应，温度升高，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，C项正确；按原比例充入H2和I2，反应速率加快，但平衡转化率不变，D项错。2AD若平衡不发生移动，改变体积后D的浓度应变为原来的2倍，现在变为1.8倍说明平衡向左移动，故A的转化率变小，D的体积分数减小，ab，B项正确；L是固体，平衡移动将引起气体质量的改变，D项错。4(1)0.02(2)3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1(3)0.00460%(4)AB解析(1)t4时，减小压强，v正、v逆以同等倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，到t1时，A、C的浓度变化量分别为c(A)0.150.060.09 molL1，c(C)0.110.050.06 molL1，即A、C的化学计量数之比为0.090.0632，故反应式为3A(g)2C(g)B(g)，则B的起始浓度为0.050.030.02 molL1。(2)因升温，v正v逆，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学反应式为3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1。(3)v(C)0.004 molL1s1(A)100%60%。(4)乙图中t3时刻v正、v逆以同等倍数增大，故应是增大压强或加入催化剂。5AD设F