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文档简介

1、化学平衡移动nu知识梳理一.化学平衡的建立、特征和标志1 .可逆反应(i)定义在同一条件下既可以向正反史方向进行,同时又可以向逆反应方迥进行的化学反应。(2)特点二同:a.相同条件下;b.正逆反应同时进行。一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于 (填 大于”或 小 于“)100%(3)表示在方程式中用“ 二 ”表示。2 .化学平衡的建立对于可逆反应,不管从正反应开始(只投入反应物),还是从逆反应开始(只投入生成物),或从正、逆反应同时开始(同时投入反应物和生成物),在一定条件下都会达到正=逆的状态。在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保 持不

2、变的状态,即建立了化学平衡。3 .化学平衡的特征(只有可逆反应才能达到化学平衡状态)动:动态平衡,即使达到了平衡状态,正、逆反应仍在不断进行。等:正二逆w 0定:各组分的浓度或百分含量保持一定。变:当影响化学平衡的外界条件发生变化使正w逆时,平衡便会发生移动而使各组分的浓度、百分含量发生变化直至建立新的平衡。同:如果外界条件不变时,不论采取何种途径,即反应是由反应物开始或由生成物 开始,是一次投料还是分步投料,最后所达到的化学平衡状态是相同的,即化学平衡状态只与反应条件有关而与反应途径无关。4.化学平衡的标志一一判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据列举反应m A (g) + n B(g) :

3、p C(g) + q D(g)是否达到平衡混合物体系中各成分的含量各物质的n或物质的量的分数一定平衡各物质的m或质量分数,th各气体的V或体积分数一定总体积、总压强、总物质的量一不止正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A ,同时生成了 m mol A,即 正=逆平衡在单位时间内消耗了n mol B,同时消耗了 p mol C,则 正=逆,即对小同物质用百,一种物质所代表的止反应速率和另一种 物质所代表的逆反应速率的比值等于化学方程式的化学计量数之 比。a : b : c :D=m:n:p:q不f在单位时间内生成了n mol B ,同时消耗了 q mol D单位时间内同一物质断裂的

4、化学键与生成的化学键的n相等平衡压强m+nw p+q时,总压强一te (其他条件一te)平衡m+n-p+q时,总压强江(其他条件允)不止MrMr /E, m+nw p+q时平衡Mr 止,但 m+n-p+q 时不止温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的情况下,体 系温度一定时(具他条件不变)平衡Pp /E不止颜色含有有色物质的体系颜色不再变化平衡1、一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g) K+Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( C )A.混合气体的密度不再变化B .反应容器中Y的质量分数不变C. X的分解速率与Y的消耗速率相等D.单位时间内

5、生成1 mol 丫的同时生成2 mol X2、可逆反应:2NO2(g) n2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是(A )单位时间内生成 n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成 n mol O 2的同时生成2 n mol NO用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为 2 : 2 : 1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.B.C.D.全部3、在一定温度下的某容积不变的密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g) 二CO(g)+H2(g)

6、不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( C )A.体系的压强不再发生变化B. v 正(CO) = v逆(H2O)C.生成n mol CO的同时生成 n mol H 2D. 1 mol H-H键断裂的同时断裂 2 mol H O键4、对可逆反应 4NH3(g)+5O2(g)浑分4NO(g) + 6H2O(g),下列叙述中正确的是( A )A,达到化学平衡时 4V正(O2) = 5v逆(NO)B.若单位时间内生成 x mol NO的同时,消耗x mol NH 3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增大容器的体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率的关系是2V正

7、(NH3) = 3v正(H2O)5、下列说法可以证明 H2(g)+I2(g) ='2HI(g)已达平衡状态的是(填序号)。单位时间内生成 n mol H2的同时,生成 n mol HI一个H-H键断裂的同日有两个 H-I键断裂百分含量 w(HI)=w(I2)1反应速率 v(H2)=v(I2)=v(HI)c(HI) : c(H2) : c(I2) = 2 : 1 : 1温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时,容器内压强不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化6、在一恒温、恒容的密闭

8、容器中发生反应A(s) + 2B(g) C(g) + D(g),当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达平衡状态的是(A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量C. A的物质的量浓度D.气体的总物质的量网知更梳理二.化学平衡移动1 .化学平衡移动原理(1)内容:如果改变影响平衡的一个条件(如温度、压强,以及参加反应的化学物质 的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。(勒夏特列原理)(2)应用:平衡移动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。(3)应用平衡移动原理分析问题时应注意:平衡向 减弱”外界条件变化的方向移动,但不能抵消”外界条件的变化。 正增大,并不

9、意味着平衡一定向正反应方向移动,只有当正逆时才可以肯定平衡向正反应方向移动。当平衡想正反应方向移动时,反应物的转化率不一定提高,生成物的体积分数也不 一定增大(因为可能是因为反应物或反应混合物的总量增大了),增大一种反应物的浓度会提高另一种反应物的转化率。2 .化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v >v逆:平衡向正反应方向移动。(2)v e=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。(3)v正<丫逆:平衡向逆反应方向移动。3 .影响化学平衡的外界因素(1)影响化学平衡的因素若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度

10、或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对有气体存在的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向气体体积减小的方1可移动减小压强向气体体积增大的方向移动反应前后气体 分子数/、变改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热反应力向移动降低温度向放热反应力向移动催化剂使用催化剂平衡不移动4.几种特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓 度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡 没影响。(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应,压强的变化对正、逆反应速 率的影响程度是等同的,故平衡不移动

11、。(3) “惰性气体”对化学平衡的影响 恒温、恒容条件 原平衡体系一也性”虫一体系总压强增大一 一体系中各组分的浓度不变一一平衡不 移动。恒温、恒压条件 原平衡体系 ' '容器容积消大,各反应气体的分压减小-体系中各组分的浓度同倍数减小 (等效于减压)体积不交反应E*3乂 -一平南不移动体积可变反内平衡向气体体积增大的方向移动(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。速率不变:如容积不变时,充入稀有气体,平衡不移动改变使用催化剂条件(程度相同,对V气无变化的反应改 卜平衡不移动i速率改变变压强J(改变浓度:、程度不同改变压强,平衡向速率大的方向移动,改变

12、温度,RU针时训练1、COCl 2(g) KCO(g)+Cl2(g); AH>0,当反应达到平衡时,下列措施:升温 恒容 通入惰性气体 增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体,能提高COC12转化率的是(B )A.B,C.D.2、某温度下,在密闭容器中SO2、。2、SO3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件对反应2SO2(g) + O2(g) - ,2SO3(g), AH<0的正、逆反应速率的影响如图所示:(1)加催化剂对反应速率影响的图像是 (填序号,下同),平衡 移动。(2)升高温度对反应速率影响的图像是 ,平衡向 方向移动。(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是 ,平

13、衡向 方向移 动。(4)增大。2的浓度对反应速率影响的图像是 ,平衡向 方向移动。答案C不(2)A逆反应 D逆反应 (4) 3正反应3、合成氨反应是 将空气变成面包”的反应,如果没有合成氨反应,地球将无法养活现在这 么多的人。已知合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) 瓜=92.4 kJ mol 1。I.在体积为5 L的恒温、恒容密闭容器甲中,起始时投入 2 mol N2、3 mol H 2,经过10 s达到平衡,测得平衡时 NH 3的物质的量为0.8 mol。n.在容器乙中,起始时投入3 mol N2、b mol H2,维持恒温、恒压达到平衡,测得平衡时NH 3的物质的量为

14、1.2 mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同,相同组分的体积 分数都相同。(1)容器甲10 s内用H2表示的平均反应速率 v(H2) =,达平衡时N2的转化率(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t2时改变了某一种条件,改变的条件可能是、(填写两项)。(3)下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态 (填字母)。A,容器乙中的气体密度不再变化b,反应的平衡常数不再变化rC,氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍:; I<1 I >< I +D.断裂1 mol键同时断裂C molN-H健; Zi jill; .Z.容器乙卬气体的平均相对分子质室不随时间而变化却L而L f

15、一正(4) b =0【答案】(1) 0,024 mLL-1s- 2Od'o(2:升高了温度 增大了氮的浓度 ADE U) 454、将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g) =N2O«g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( C )A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变5、在一定条件下,将 1 mol的CO和水蒸气通入容器中发生下述反应:CO + H2O(g),&

16、#39;CO2+H2,达到平衡后,测得 CO2为0.6 mol,再通入4 mol水蒸气,又达到平衡后, CO2的物质的量为(C )A.等于 0.6 molB.等于 1 molC.大于0.6 mol小于1 molD.大于16、一定条件下的密闭容器中有如下反应:4NH3(g) + 5O2(g) =4NO(g) + 6H2O(g) AH =-905.9 kJ mol1,下列叙述正确的是( D )A. 4 mol NH 3和5 mol O2反应,达到平衡时放出热量为905.9 kJ4 一8 .平衡时 v正(O2) = £v逆(NO)5C.平衡后减小压强,混合气体平均摩尔质量增大D.平衡后升高

17、温度,混合气体中NO含量降低7、将一定量的氨基甲酸俊固体置于某容积恒定的真空容器中,发生反应:H2NCOONH 4(s)不-2NH3(g) + CO2(g),在不同温度下,该反应达平衡状态时的部分数据如表所示。下列说法正确的是(D )温度平衡浓度(小区厂)乳egn0.1T-0.1A.若T2>Ti,则该反应的 AH<09 .向容器中充入 N2, H2NCOONH 4质量增力口C. NH3体积分数不变时,说明该反应达到平衡D. Ti、T2时,转化的 H2NCOONH 4的物质的量 加(T2)= 2M(Ti)8、在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a (g) + b (g)2c

18、(g) AH1<0x (g) + 3y (g) 2z (g) H2>0进行先关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是()A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大9、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) KmnY(g) AH =Q kJ mol1o反应达到平衡时,丫的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:、uwl L -1 -714LU1 .U00.75a 532001.20a. sa30013010

19、00.70下列说法正确的是(C )A. m>nB. Q<0C.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知也梳理三、等效平衡原理及规律1 .等效平衡原理在一定条件下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相同,这样的平衡互称等效平衡。等效平衡就是从不同的起始状态达到了相同的平衡状态。所谓不同的起始状态是指各 物质的起始量不同,而相同的平衡状态是指各物质的体积(物质的量)分数均相同。2 .等效平衡规律(1)恒温、恒容条件下的气体体积(或气体分子总数)可变的反应在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子总

20、数改变的可逆反应,改变起始时加入 物质的物质的量,要与原平衡等效,其条件是通过化学计量数比换算成同一半边的物质后,物质的量与原平衡相同 ”。如常温、常压下的可逆反应:2SO2 (g) + O2 (g)2SO3 (g) 2molimol0mol 0mol0mol2mol 0.5mol 0.25mol 1.5mol上述三种配比,按方程式的计量关系均转化为反应物,则 SO2均为2 mol, O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同,互为等效平衡。此时等效的含义是各物质的物质的 量、浓度、体积分数,混合气体的密度、平均摩尔质量,容器的体积、体系的压强、气体 的反应速率等所有方面均完全对应相同,又

21、称为等同平衡”(类似于数学中的全等三角形”)。(2)恒温、恒容条件下的气体体积(或气体分子数)不变的反应在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子总数不变的可逆反应,改变起始时加入 物质的物质的量,只要按化学计量数比换算成同一半边的物质后,物质的量的比值与原平 衡相同”,则两平衡等效。例如:|2 + H2 =! 2HI 1mol 1mol0mol 2mol 2mol1mol上述两种配比,按方程式中化学计量数关系均转化为反应物,两种情况下H2 (g)与|2 (g)的物质的量比均为 1:1,因此上述两种情况下建立的化学平衡状态是等效的。此时 等效含义是各物质的体积分数相同,容器体积、混合气体的平均摩

22、尔质量也相同,但各物 质的浓度、物质的量、混合气体的密度、体系压强、气体的反应速率等均不相同且成比例(类似于数学中的相似三角形”)。(3)恒温、恒压条件下的可逆反应(气体体积可变互不变的反应)在恒温、恒压下,改变起始时加入物质的物质的量,如果按化学计量数比换算成同一 边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则与原平衡等效。此时等效的含义是各物质的体 积分数相同,同时浓度、气体密度、平均摩尔质量、反应速率,体系的压强等也相同,但 气体的物质的量和容器的体积不同且成比例(也类似于数学中的相似三角形”)。Iffl.针对训练1、在恒温恒容的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g) =xC(g)。I .将

23、3 mol A和2mol B在一定条件下反应,达平衡时C的体积分数为a; n .若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C),平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的是( D )A.若I达平衡时,A、B、C各增加1 mol,则B的转化率将一定增大B.若向I平衡体系中再加入3 mol A和2 mol B , C的体积分数若大于 a,可断定x>4C.若x= 2,则n体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A) + 3D.若n体系起始物质的量满足3n(C)+8n(A) = 12n(B),则可判断x= 42、已知:t C时,2H(g)+Y(g)2I(g) AH = - 196.6 kJ mol 1, t C时,在一压强恒定的密闭容器中,加入 4 mol H和2 mol Y反应,达到平衡后, Y剩余0.2 mol。若在上面 的平衡体系

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