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文档简介
第33讲化学平衡移动化学反应的方向
(基础课)
再复习目标
1.了解化学平衡移动及影响因素。
2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科研中的重要应用。
3.了解化学反应的方向判断方法。
知识点一化学平衡移动
梳理
1.化学平衡移动的概念与实质
⑴概念
一定条件下条件一定新条件下
的化学平衡平衡破坏丽港I的新平衡
即平衡移动就是由一个“平衡状态一不平衡状态一新平衡状态”的过
程。
(2)实质:改变条件引起。正、。逆的变化
①o正"逆,平衡向正反应方向移动:
②。正=力逆,反应达到平衡状态,不发生平衡移动:
③0正<0逆,平衡向逆反应方向移动。
即哪个方向速率大,平衡就向哪方向移动。
2.影响化学平衡的外界因素
(1)浓度对平衡的影响
①其他条件不变时,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,同理减小
反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
②根据浓度商(Q)和平衡常数判断平衡移动
a.当。=K时,反应处于平衡状态;
b.当。〉K时,平衡向逆反应方向移动:
c.当。时,平衡向正反应方向移动。
③应用:工业生产中,适当增大廉价的反应物的浓度,使平衡向正反应方
向移动,提高价格较高原料的转化率,从而降低成本。
(2)压强对平衡的影响
其他条件不变时,增大压强会使平衡向气体体积减小的方向移动,减小压
强,会使平衡向气体体积增大的方向移动。
(®®®)(1)改变压强,对于反应前后气体体积不变的反应,平衡不移动,
0正、0出同倍数改变。
(2)平衡混合物中都是固体或液体时,改变压强,平衡不移动。
(3)恒温恒容条件通“情性气体”,各组分浓度不变,。正、。逛不变,平衡不
移动;恒温恒压通“惰性气体”,各组分浓度同倍数减小(相当于减压),平衡向
气体体积增大的方向移动。
(3)温度对平衡的影响
其他条件不变时,升高温度,平衡向吸热方向移动:降低温度,平衡向放
热方向移动。
(4)勒•夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(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。如反应N2(g)+
3H2(g)=2NH3(g)在一定温度下达到平衡时c(N2)=amol-L-1,压强为p,在恒
温下,将容器容积缩小一半,达到平衡时,(N2)<2amol-L-',p'<2po
(®@@)催化剂能够同等程度的改变正、逆反应速率,对平衡移动没有影
响,只能改变达到平衡的时间。
3.。一f图像分析影响化学平衡的因素
某温度下,在密闭容器中SO2、02、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)AZf<0的正、逆反应速率的影响如图
所示:
⑴加催化剂对反应速率影响的图像是C(填字母,下同),平衡丕移动。
⑵升高温度对反应速率影响的图像是A,平衡向逆反应方向移动。
⑶增大反应容器体积对反应速率影响的图像是D,平衡向逆反应方向移动。
(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是B,平衡向正反应方向移动。
(@@@)改变温度和压强时,0正、。迎均改变,但改变的程度可能不同。
训练笆红________________
【题点①化学平衡移动与转化率判断
1.(2021・辽宁模拟)某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达
到平衡:
①2X(g)+Y(g)=Z(s)+2Q(g)AHt<0
②M(g)+N(g)=R(g)+Q(g)A“2>0
下列叙述错误的是()
A.加入适量Z,①和②平衡均不移动
B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q浓度的增减
D.通入气体Y,则N的转化率减小
B[Z为固体,加入适量Z不影响反应①的平衡,而反应②与Z无关,故
加入Z也不影响反应②的平衡,A正确;通入稀有气体Ar,由于容器容积不变,
故与反应有关的气体浓度不发生改变,反应①的平衡不移动,B错误;反应①的
正反应是放热反应,反应②的正反应是吸热反应,温度降低,反应①平衡正向
移动,反应②平衡逆向移动,但两个反应中反应物的起始浓度未知,故无法判
断Q浓度的增减,C正确;通入气体Y,反应①平衡正向移动,Q的浓度增大,
导致反应②平衡逆向移动,则N的转化率减小,D正确。]
2.(2021•烟台模拟)科研工作者利用无水乙醇催化脱水制备乙烯,有关反应
在不同温度下的化学平衡常数如表所示。下列说法正确的是()
化学平衡常数
温度
T催化剂n.2CHOH()SS2
I.C2H50H(g)=^25g
/K
C2H4(g)+H2O(g)C2H5OC2H5(g)+H2O(g)
5003.20.80
7007.70.14
90012.30.12
A.升高温度,反应i的速率加快,反应n的速率减慢
B.通过改变温度和压强均能促进反应I而抑制反应n
催化剂
C.降低温度使C2H50c2H5(g)♦=2C2H4(g)+H2O(g)平衡逆向移动
D.增大C2H50H的浓度,反应I、反应n的转化率均减小
C[升高温度,反应速率加快,故反应I、I[的速率均加快,A错误。由
温度升高,反应工的平衡常数增大,反应口的平衡常数减小,可知反应I为吸
热反应,反应n为放热反应,若改变温度为升高温度,则可使反应n平衡向逆
反应方向移动,反应I向正反应方向移动,即抑制反应it促进反应I;但由于
反应n为反应前后气体分子数不变的反应,故改变压强,反应口平衡不移动,
既不能促进也不能抑制反应口,B错误。增大C2H50H的浓度,反应I的转化
率减小,反应n的转化率不变,D错误。]
3.在一个密闭容器中充入amolA和。molB,发生反应aA(g)+
g(g)=cC(g)+dD(g)A//>0,一段时间后达到平衡,测得各物质的浓度。
(1)若体积不变,仅增加c(A),A的转化率将(填“增大”“减小”
或“不变”,下同),B的转化率将,达到新平衡时,c平(A)将,
c平(C)将。
(2)体积不变,再充入amolA和8moiB,则平衡移动,达到新平衡
时,c平(A)将,c平(C)将o
①若a+b=c+d,则A的转化率将;
②若a+b>c+d,则A的转化率将;
③若a+b<c+d,则A的转化率将o
(3)升高温度,平衡移动,达到新平衡时,c£A)将,c£C)
将,A的转化率将。
[答案](1)减小增大增大增大
(2)正向增大增大①不变②增大③减小
(3)正向减小增大增大
I题后归纳I
平衡转化率变化的判断方法
(1)改变温度或压强,若平衡正向移动,转化率增大。
(2)两种或多种反应物的反应,增大某一反应物的浓度,其他反应物的转化
率增大,而自身的减小。
(3)对于分解的可逆反应aA(g)=bB(g)+cC(g),A分解建立平衡后,增大A
的浓度,平衡向正向移动。当a=b+c时,a(A)不变,°(A)不变;a>b+c时,a(A)
增大,"(A)减小;a<b+c时,a(A)减小,p(A)增大。[a(A)表示A的转化率,0(A)
表示A的百分含量。]
【题点❷]勒•夏特列原理与V-t图像分析
4.(2021•宜昌模拟)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()
A.使用催化剂可以提高合成氨的产量
B.实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
C.保存FeCb溶液时,加少量稀盐酸
D.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
[答案]A
5.在一密闭容器中,反应aA(g)+)B(s)=cC(g)+dD(g)达到平衡后,保持
温度不变,将容器缩小为原来的一半,当达到新的平衡时,A的浓度是原来的
1.6倍,则下列说法正确的是()
A.平衡向逆反应方向移动
B.a<c+d
C.物质A的转化率增大
D.物质A和C的浓度都增大,且增大的倍数相同
C[容器缩小为原来的一半,若平衡不移动,则A的浓度应变为原来的2
倍;因达到新的平衡时,A的浓度是原来的L6倍,说明平衡正向移动,C的浓
度是原来的2倍还多,A的转化率增大。]
6.如图是关于反应:A2(g)+3B2(g)-2C(g)AH<0的平衡移动图像,影
响平衡移动的原因是()
A.升高温度,同时加压
B.降低温度,同时减压
C.增大反应物浓度,同时使用催化剂
D.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D[D项,增大反应物浓度,同时减小生成物浓度,瞬间正反应速率增大,
逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,图像符合,故D正确。]
I题后反思I
化学平衡移动的误区
(1)平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能消除外界条件的变
化。
(2)不要把。正增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有。正>。逆时,才
使平衡向正反应方向移动。
(3)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。
(4)对于缩小体积增大压强,不管平衡是否移动,各成分的浓度均增大,但
增大的倍数可能不同也可能相同。
知]识点二化学反应的方向
梳理黑--
1.自发过程与自发反应
(1)定义:一定条件下不需要外界作用进行的过程(或反应)称为自发过程(或
反应)。
⑵特点
①大多数放热反应(A%0)可以自发进行。
②大多数混乱度增大的反应(熠变ASM)可以自发进行。
(@@@)自发反应(过程)指的是在一定条件下有自发进行的倾向而不一定
发生,如燃烧反应是自发反应,但在常温下不一定燃烧。
2.燃与燃变
(1)燧:描述体系混乱程度的物理量,符号为S。端值越大,体系混乱度越大。
(2)嫡变:AS=S(反应产物)一S(反应物)。
(3)常见的熠增过程
①同一种物质由固态到液态再到气态:S(g)>S(l)>S(s)o
应。
的反
增加
的量
物质
气体
应后
②反
(g)。
)+H2
O(g
(g)=C
H2O
as)+
,如
反应
体的
成气
加生
体参
③固
判定
方向的
学反应
3.化
定依据
(1)判
发
仃『|
Hq().具
低.d
心降
系能
中体
过程
放热
进
以自发
应也可
吸热反
但有些
倾向,
进行的
因索
一种
向的
应方
响反
是影
•变只
行.故
I
应//
S2()•反
增).'
即嫡
增加(
混乱度
体系的
进
自发
也能
过程
减的
些炳
.但有
倾向
行的
发进
判|一
种因素
向的一
反应方
是影响
嫡变只
行.故
复
进行
自发
不能
正向
反应
合入.
判
状态
平衡
达到
,反应
,二g
丁as
据△H-
行
发进
能自
正向
反应
、三Q,
规律
(2)一般
应任
)的反
ASg
②
进行;
能自发
下都
温度
任何
反应
SM的
0,A
①A%
反
温度对
时,
不大
相差
,且
相反
的作用
和AS
AH
行;③
发进
能自
都不
度下
何温
H>0,
:当A
进行
自发
应能
下反
,低温
<0时
,A5
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