第九章 學(xué)案43 化學(xué)平衡移動(dòng)

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1、高考總復(fù)習(xí)同步訓(xùn)練學(xué)案43化學(xué)平衡移動(dòng) 考綱要求1.了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程，理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。3.了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)平衡的移動(dòng)1概念達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng)在條件改變后，平衡狀態(tài)被破壞的過(guò)程。2過(guò)程3平衡移動(dòng)方向與反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v正_v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)v正_v逆，平衡不移動(dòng)。(3)v正_v逆，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。4平衡移動(dòng)會(huì)伴隨著哪些變化(1)反應(yīng)速率的變化(引起平衡移動(dòng)的本質(zhì)，但反應(yīng)速率變化也可能平衡不

2、移動(dòng))，主要看v正與v逆是否相等，如果v正v逆，則平衡必然要發(fā)生移動(dòng)，如果v正、v逆同時(shí)改變，但始終保持相等，則平衡不移動(dòng)。(2)濃度的變化，平衡移動(dòng)會(huì)使?jié)舛劝l(fā)生變化，但是濃度的變化不一定使平衡移動(dòng)。(3)各組分百分含量的變化。(4)平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化。(5)顏色的變化(顏色變化，平衡不一定發(fā)生移動(dòng))。(6)混合氣體密度的變化。(7)轉(zhuǎn)化率的變化。(8)溫度的變化。問(wèn)題思考1化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是什么？2某一可逆反應(yīng)，一定條件下達(dá)到了平衡，若化學(xué)反應(yīng)速率改變，平衡一定發(fā)生移動(dòng)嗎？若平衡發(fā)生移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎？3惰性氣體是否影響化學(xué)平衡的移動(dòng)？4改變條件，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，原料的

3、轉(zhuǎn)化率一定提高嗎？知識(shí)點(diǎn)二外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響1外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響在一定條件下，aA(g)bB(g)mC(g)HnBQ0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)；(2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率_(填“增大”、“減小”或“不變”)；(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)4 molL1，c(N)a molL1；達(dá)到平衡后，c(P)2 molL1，a_；(4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c(M)c(N)b molL1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)

4、。變式演練2010天津理綜10(4)已知反應(yīng)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時(shí)刻時(shí)測(cè)得各組分的濃度如下：物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O濃度/(molL1)0.440.60.6(1)比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正_v逆(填“”、“”或“”)。(2)若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c(CH3OH)_；該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)_。題組一化學(xué)平衡移動(dòng)1判斷正誤(1)一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率()(2010江蘇8C)(2)“NO2球”浸泡在冷水

5、中，顏色變淺，(原因是)2NO2(g)N2O4(g)H0(紅棕色) (無(wú)色)()(2010北京理綜10B)(3)右圖中曲線表示反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0D25 時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.2題組二化學(xué)平衡的圖象3(2011安徽理綜，9)電鍍廢液中Cr2O可通過(guò)下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4)：Cr2O(aq)2Pb2(aq)H2O(l)2PbCrO4(s)2H(aq)H0該反應(yīng)達(dá)平衡后，改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件，下列示意圖正確的是()4(2011江蘇，10)下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是()A圖1表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無(wú)催化劑的情況下反應(yīng)過(guò)程中的能量變化B圖2表示0.100

6、 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C圖3表示KNO3的溶解度曲線，圖中a點(diǎn)表示的溶液是80 時(shí)KNO3的不飽和溶液D圖4表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線，由圖知t時(shí)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大題組一化學(xué)平衡的移動(dòng)1(2011北京崇文模擬)將1 mol H2(g)和2 mol I2(g)置于2 L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)Hcd3(2011陜西四校聯(lián)考)在一密閉容器中有如下反應(yīng)：L(s)aG(g)=bR(g)。溫度和壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如右圖所示，其中壓強(qiáng)p1bCG的轉(zhuǎn)化率隨溫度

7、升高而減小D增大壓強(qiáng)，容器內(nèi)氣體質(zhì)量不變4向某密閉容器中加入0.15 molL1 A、0.05 molL1 C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖甲所示t0時(shí)c(B)未畫(huà)出，t1時(shí)增大到0.05 molL1。圖乙為t2時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，平衡體系中正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況。(1)若t4時(shí)改變的條件為減小壓強(qiáng)，則B的起始物質(zhì)的量濃度為_(kāi)molL1。(2)若t5時(shí)改變的條件是升溫，此時(shí)v正v逆，若A的物質(zhì)的量減少0.03 mol時(shí)，容器與外界的熱交換總量為a kJ，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。(3)若t115 s，則t0t1階段以C的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為

8、v(C)_ molL1s1，A的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。(4)t3時(shí)改變的某一反應(yīng)條件可能是_(選填序號(hào))。A使用催化劑 B增大壓強(qiáng)C增大反應(yīng)物濃度題組二化學(xué)平衡的計(jì)算5(2011鄭州月考)將等物質(zhì)的量的F2和ClF混合，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： F2(g)ClF(g)ClF3(g)H0。下列敘述中正確的是()A恒溫恒容時(shí)，當(dāng)ClF 轉(zhuǎn)化40% 時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)為初始時(shí)的0.8 倍B若c(F2)c(ClF)c(ClF3) 111, 則反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)C達(dá)到平衡后，若增大容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡左移D平衡后再降低溫度，保持恒容，達(dá)到新的平衡，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量減小6相同溫度下

9、，體積均為0.25 L的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.6 kJmol1。實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：容器編號(hào)起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化N2H2NH3 130放出能量：2315 kJ0.92.70.2放出熱量：Q下列敘述錯(cuò)誤的是()A容器、中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等B平衡時(shí)，兩個(gè)容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)均為C容器中達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量Q23.15 kJD若容器體積為0.5 L，則平衡時(shí)放出的熱量0反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再通入一定量氮?dú)?，則N2O5的轉(zhuǎn)化率將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)

10、驗(yàn)數(shù)據(jù)：t/s05001 000c(N2O5)/molL15.003.522.48則500 s內(nèi)N2O5的分解速率為_(kāi)。在T2溫度下，反應(yīng)1 000 s時(shí)測(cè)得NO2的濃度為4.98 molL1，則T2_T1。(3)如圖所示裝置可用于制備N(xiāo)2O5，則N2O5在電解池的_區(qū)生成，其電極反應(yīng)式為_(kāi)。學(xué)案43化學(xué)平衡移動(dòng)【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識(shí)點(diǎn)一3(1)(2)(3)知識(shí)點(diǎn)二1(1)正反應(yīng)逆反應(yīng)(2)氣體體積減小氣體體積增大不(3)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)(4)不2(1)溫度壓強(qiáng)濃度減弱這種改變問(wèn)題思考1外界條件影響了反應(yīng)速率，使得v正v逆，平衡將發(fā)生移動(dòng)。2(1)不一定，如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)或使

11、用催化劑，速率發(fā)生變化，但平衡不移動(dòng)。一定，化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因就是外界條件改變，使v正v逆才發(fā)生移動(dòng)的。3“惰性”氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響恒溫、恒容條件原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大，但各反應(yīng)氣體的分壓不變體系中各反應(yīng)成分的濃度不變平衡不移動(dòng)。恒溫、恒壓條件原平衡體系容器容積增大，各反應(yīng)氣體的分壓減小體系中各反應(yīng)成分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓)4不要把平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來(lái)，當(dāng)反應(yīng)物總量不變時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高；當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，只會(huì)使其他的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。5(1)平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化，

12、如升高溫度時(shí)，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；增加反應(yīng)物濃度，平衡向反應(yīng)物濃度減小的方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)等。(2)這種“減弱”并不能抵消外界條件的變化，更不會(huì)“超越”這種變化。如：若將體系溫度從50 升高到80 ，則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí)50 T80 ；若對(duì)體系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加壓，例如從30 MPa加壓到60 MPa，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)數(shù)減小的方向移動(dòng)，達(dá)到新的平衡時(shí)30 MPap60 MPa；若增大平衡體系Fe33SCNFe(SCN)3中Fe3的濃度，例如由0.01 molL1增至0.02 molL1，則在新平衡狀態(tài)下，0.

13、01 molL1c(Fe3)化學(xué)平衡狀態(tài)逆2吸熱放熱典例導(dǎo)悟1C溫度不變時(shí)(假設(shè)100 條件下)，體積是1 L時(shí)，Y的物質(zhì)的量為1 mol，體積為2 L時(shí)，Y的物質(zhì)的量為0.75 molL12 L1.5 mol，體積為4 L時(shí)，Y的物質(zhì)的量為0.53 molL14 L2.12 mol，說(shuō)明體積越小，壓強(qiáng)越大，Y的物質(zhì)的量越小，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小，平衡向生成X的方向進(jìn)行，m0，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。2(1)56%70%(2)(3)不變解析(1)2A(g)B(g)3C(g)起始量 5 2 0變化量 2x x 3x平衡量 52x 2x 3x由已知得100%60%x1.4所以A100%56%B100%70%(2

14、)總質(zhì)量、總體積保持不變，則恒溫下，平衡后的混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量即為A、B兩氣體混合時(shí)的平均相對(duì)分子質(zhì)量。(3)反應(yīng)2A(g)B(g)3C(g)中兩邊氣體總系數(shù)相等，反應(yīng)前后氣體的總的物質(zhì)的量不變，則在恒溫恒容條件下，壓強(qiáng)不變。 (2)由于該反應(yīng)的H0，即該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此升高溫度，平衡右移，M的轉(zhuǎn)化率增大。(3)根據(jù)(1)可求出各平衡濃度：c(M)0.4 molL1c(N)1.8 molL1c(P)0.6 molL1c(Q)0.6 molL1因此化學(xué)平衡常數(shù)K由于溫度不變，因此K不變，達(dá)到平衡后c(P)2 molL1c(Q)2 molL1c(M)2 molL1c(N)(a2)molL

15、1K解得a6(4)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x，則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為：c(M)b(1x)molL1c(N)b(1x)molL1c(P)bx molL1c(Q)bx molL1K解得x41%變式演練(1)(2)0.04 molL10.16 molL1min1【課后練習(xí)區(qū)】高考集訓(xùn)1(1)(2)(3)解析(1)催化劑能加快反應(yīng)速率，但不能影響平衡移動(dòng)，故不能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。2D體系中有過(guò)量的錫且金屬活潑性：SnPb，向平衡體系中加入鉛后，c(Pb2)不變，A錯(cuò)誤；加入少量Sn(NO3)2固體，c(Sn2)增大，平衡逆向移動(dòng)，c(Pb2)增大，B錯(cuò)誤；升溫使c(Pb2)增大，說(shuō)明平衡逆向移

16、動(dòng)，H0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；由化學(xué)方程式和圖中數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K2.2，D正確。3A該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，A正確；pH增大，H濃度減小，平衡正向移動(dòng)，Cr2O的轉(zhuǎn)化率升高，B錯(cuò)誤；溫度升高，正反應(yīng)速率增大，C錯(cuò)誤；增大Pb2的物質(zhì)的量濃度，平衡正向移動(dòng)，Cr2O的物質(zhì)的量減小，D錯(cuò)誤。4CA錯(cuò)，因?yàn)閳D中所示的反應(yīng)物能量高于生成物能量，應(yīng)該是放熱反應(yīng)；B錯(cuò)，因?yàn)榇姿釋儆谌跛?，曲線的起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH數(shù)值應(yīng)在1和2之間；C對(duì)，因?yàn)閺膱D中容易讀出該溫度下的溶質(zhì)還沒(méi)有達(dá)到飽和溶液所需要的量；D錯(cuò)，因?yàn)椤吧晌锏淖畲罅俊焙汀胺磻?yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率”屬于兩個(gè)概念、兩

17、個(gè)表示法?？键c(diǎn)集訓(xùn)1C催化劑只能加快反應(yīng)速率，而不會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)；恒壓條件下充入N2，體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率降低，B項(xiàng)錯(cuò)；原反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；按原比例充入H2和I2，反應(yīng)速率加快，但平衡轉(zhuǎn)化率不變，D項(xiàng)錯(cuò)。2A若平衡不發(fā)生移動(dòng)，改變體積后D的濃度應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，現(xiàn)在變?yōu)?.8倍說(shuō)明平衡向左移動(dòng)，故A的轉(zhuǎn)化率變小，D的體積分?jǐn)?shù)減小，ab，B項(xiàng)正確；L是固體，平衡移動(dòng)將引起氣體質(zhì)量的改變，D項(xiàng)錯(cuò)。4(1)0.02(2)3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1(3)0.00460%(4)AB解析(1)t4時(shí)，減

18、小壓強(qiáng)，v正、v逆以同等倍數(shù)下降，說(shuō)明反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，由A、C濃度變化曲線知，到t1時(shí)，A、C的濃度變化量分別為c(A)0.150.060.09 molL1，c(C)0.110.050.06 molL1，即A、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.090.0632，故反應(yīng)式為3A(g)2C(g)B(g)，則B的起始濃度為0.050.030.02 molL1。(2)因升溫，v正v逆，平衡正向進(jìn)行，故此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，其熱化學(xué)反應(yīng)式為3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1。(3)v(C)0.004 molL1s1(A)100%60%。(4)乙圖中t3時(shí)刻v正、v逆以同等倍數(shù)增大，故應(yīng)是

19、增大壓強(qiáng)或加入催化劑。5A設(shè)F2和ClF的物質(zhì)的量均為1 mol，F(xiàn)2(g)ClF(g)ClF3(g)開(kāi)始(mol) 1 1 0反應(yīng)(mol) 0.4 0.4 0.4平衡(mol) 0.6 0.6 0.40.8，A項(xiàng)正確；不同條件下的平衡，轉(zhuǎn)化率不同，反應(yīng)物與產(chǎn)物的比例不同，故B項(xiàng)錯(cuò)；增大體積，正、逆反應(yīng)速率都減小，C項(xiàng)錯(cuò)；降溫，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)。6C7(1)1(2)0.95 molL1(3)吸熱(4)等于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)8(1) (2)不變0.002 96 molL1s1(或小于)(3)陽(yáng)極N2O42HNO32e=2N2O52H解析本題綜合考查硝化、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)

20、算、電解等化學(xué)基本原理。(1)硝基苯是硝基取代苯環(huán)上的氫原子得到的產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(2)恒容密閉容器中N2O5分解達(dá)到平衡后，再通入氮?dú)?，各物質(zhì)的濃度均不變，所以平衡不移動(dòng)。T1溫度下500 s內(nèi)N2O5的分解速率(53.52) molL1/500 s0.002 96 molL1s1，1 000 s內(nèi)N2O5的分解速率(52.48)/1 0000.002 52 molL1s1。在T2溫度下NO2的濃度為4.98 molL1，N2O5的分解速率(4.982)/1 0000.002 49 molL1s1，速率減小，所以T2小于T1。(3)用電解法制備N(xiāo)2O5，N2O4失電子被氧化生成N2O5，所以N2O5在電解池的陽(yáng)極區(qū)生成。電極方程式書(shū)寫(xiě)有些難度，N2O4轉(zhuǎn)化為N2O5時(shí)增加了O原子，只能由硝酸提供。