高中化學 2.3 化學平衡的移動課件 魯科版選修4.ppt

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第三單元化學平衡的移動,一、化學平衡的移動1.概念：已達平衡的可逆反應，改變外界條件，破壞原有的平衡狀態(tài)，建立起新的平衡狀態(tài)的過程。,2.原理。,二、外界條件對化學平衡的影響1.外界條件對化學平衡的影響：若其他條件不變，改變一個條件對平衡的影響如下：,正反應,逆反應,氣態(tài)物質(zhì)減小,氣態(tài)物質(zhì)增多,吸熱,放熱,不移動,2.化學平衡移動原理勒夏特列原理：(1)內(nèi)容：改變影響化學平衡的一個因素(如濃度、溫度、壓強)，平衡將向_這種改變的方向移動。,減弱,(2)應用工業(yè)合成氨條件的選擇。反應速率,增大,升高,催化劑,反應轉(zhuǎn)化率向反應器中通入過量的N2H2的轉(zhuǎn)化率,增大,氨氣,1.辨析下列說法的正誤。(1)改變壓強，平衡一定會發(fā)生移動。()(2)改變反應物的用量，平衡一定會發(fā)生移動。()(3)溫度改變，平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)也一定改變。()(4)若增大壓強平衡向壓強減小的方向移動，則新平衡與原平衡壓強相同。(),【答案解析】(1)。分析：對于氣體分子數(shù)發(fā)生變化的反應，改變壓強，平衡移動，若反應前后氣體分子數(shù)不發(fā)生變化，則改變壓強平衡不移動。(2)。分析：反應物若是固體，改變其用量不影響平衡。,(3)。分析：改變溫度，平衡會發(fā)生移動，同時因平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，故平衡常數(shù)也會改變。(4)。分析：雖然平衡發(fā)生移動，但壓強仍比原來的大。根據(jù)勒夏特列原理可知，平衡移動只是“減弱”改變，而不能“消除”改變。,2.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A.光照新制的氯水時，溶液的pH逐漸減小B.加催化劑，使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C.可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣D.增大壓強，有利于SO2與O2反應生成SO3【解析】選B。勒夏特列原理只能解釋化學平衡移動造成的結(jié)果，B項中使用催化劑可使正、逆反應速率同等倍數(shù)改變，化學平衡狀態(tài)并不改變。,3.下列能確認化學平衡發(fā)生了移動的是()A.化學反應速率發(fā)生改變B.有氣態(tài)物質(zhì)參加的可逆反應達到平衡后，改變壓強C.由于某一條件的改變，使平衡體系中各組分的濃度發(fā)生了不同程度的改變D.可逆反應達到平衡后，使用催化劑,【解析】選C。若正、逆反應速率同等程度改變，化學平衡不移動，A錯；若反應物、生成物氣體分子數(shù)相等，壓強改變平衡不移動，B錯；體系中各物質(zhì)濃度發(fā)生不同程度的改變，平衡發(fā)生了移動，C正確；使用催化劑平衡不移動，D錯。,4.從植物花中提取的一種有機物，可用簡化式HIn表示，在水溶液中因存在下列電離平衡：HIn(溶液紅色)H+(溶液)+In-(溶液黃色)，故可用作酸堿指示劑。在該水溶液中加入下列物質(zhì)，能使該指示劑顯黃色的是()A.鹽酸B.碳酸鈉溶液C.氯化鈉溶液D.過氧化鈉,【解析】選B。使指示劑顯黃色說明平衡向右移動，即必須使c(In-)增大。應加入能與H+反應的物質(zhì)，B符合題意。而D中過氧化鈉具有強氧化性，能使有機色質(zhì)褪色。,一、外界條件對化學平衡移動的影響以mA(g)+nB(g)pC(g)H0且m+nv(逆)，此時正反應占優(yōu)勢，化學平衡向正反應方向移動。若外界條件改變，引起v(正)T1，溫度越高平衡時生成物濃度越小，說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，H(c+d)。,(2)對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在恒溫恒壓和恒溫恒容條件下，向容器中充入稀有氣體，平衡將分別怎樣變化？畫出v-t圖像。,提示：恒溫恒壓條件下，向容器中充入稀有氣體，平衡向逆反應方向移動。因為此時容器體積增大了，各反應物和生成物的濃度都降低，v(正)、v(逆)都減小，但v(正)減小的程度大于v(逆)，使v(正)T1，p2p1B.該反應為放熱反應C.若a=2，則A為液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)D.增加B的物質(zhì)的量，該反應的H增大,【解題探究】(1)溫度升高對化學平衡和化學反應速率有何影響？提示：升高溫度，平衡向吸熱方向移動，反應速率加快，達到平衡所用時間縮短。(2)增大壓強對有氣體參加的化學平衡和化學反應速率有何影響？提示：增大壓強，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，反應速率加快，達到平衡所用時間縮短。,【解析】選D。溫度越高、壓強越大，反應速率越快，達到平衡所用時間越短，故依據(jù)圖像可知T2T1，p2p1，A正確；根據(jù)圖1，升高溫度C的百分含量減小，說明升高溫度平衡逆向移動，逆反應吸熱，正反應放熱，B正確；根據(jù)圖2，增大壓強C的百分含量減小，說明平衡逆向移動，逆反應為氣體分子數(shù)減小的反應，若a=2，則A不是氣體，C正確；增加反應物的量不影響反應的焓變，D錯。,2.(2014合肥高二檢測)某可逆反應L(s)+G(g)3R(g)H0，下圖表示外界條件溫度、壓強的變化對上述反應的影響。試判斷圖中y軸可以表示()A.平衡混合氣中R的質(zhì)量分數(shù)B.達到平衡時G的轉(zhuǎn)化率C.平衡混合氣中G的質(zhì)量分數(shù)D.達到平衡時L的轉(zhuǎn)化率,【解析】選C。升高溫度，平衡正向移動，R的含量增加，L、G的轉(zhuǎn)化率增加，與圖像變化不符，A、B、D錯；平衡正向移動，G的轉(zhuǎn)化率增加，則平衡時G的質(zhì)量分數(shù)減小，C符合圖像變化，C正確。,3.(2014泉州高二檢測)用來表示可逆反應：2A(g)+B(g)3C(g)(正反應放熱)的正確圖像是下圖中的(),【解析】選A。根據(jù)反應特征，升高溫度平衡逆向移動，C的含量減小，A的轉(zhuǎn)化率減小，A正確、D錯；升高溫度，正、逆反應速率都增大，B錯；增大壓強，因反應前后氣體分子數(shù)不變，故平衡不移動，正、逆反應速率同等程度增大，C錯。,【互動探究】(1)題1中，若A是氣體，則a值是多少？提示：a=1。由圖2知，壓強增大，C%減小，若A是氣體，則a只能等于1。(2)題2中，y軸可否表示G的物質(zhì)的量？提示：可以，因為G的物質(zhì)的量隨溫度的升高而減小，隨壓強的增大而增大，符合圖像變化。,【備選要點】等效平衡1.概念：相同條件下可逆反應，不管從正反應方向開始，還是從逆反應方向開始，或從正、逆反應兩個方向同時開始，若達到平衡狀態(tài)時，各組分的物質(zhì)的量分數(shù)(或氣體體積分數(shù))相同，則稱為等效平衡。,2.規(guī)律：(1)對于恒溫、恒容條件下的體積可變反應：如果按方程式的化學計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應組分的起始加入量相同，則建立的化學平衡狀態(tài)完全相同，也稱為“全等平衡”。例如，常溫、常壓下的可逆反應：,2SO2+O22SO32mol1mol0mol0mol0mol2mol0.5mol0.25mol1.5mol上述三種配比，按方程式的計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應物，則n(SO2)均為2mol，n(O2)均為1mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。,(2)對于恒溫、恒容條件下的體積不變反應：如果按方程式的化學計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應組分的起始加入量比值相同，則建立的化學平衡是等效的，也稱為等比平衡。例如，H2(g)+I2(g)2HI(g)1mol1mol0mol2mol2mol1mol,上述兩種配比，按方程式中化學計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應物，兩種情況下，H2(g)與I2(g)的物質(zhì)的量比均為11，因此上述兩種情況建立的化學平衡狀態(tài)是等效的。,(3)對于恒溫、恒壓條件下的可逆反應(無論體積可變反應或體積不變反應)：如果按方程式中化學計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應組分的起始加入量比相同，則建立的化學平衡狀態(tài)是等效平衡。,【微思考】(1)某條件下達到等效平衡的兩種情況，各物質(zhì)的物質(zhì)的量一定相等嗎？提示：不一定。只有“全等平衡”情況下各物質(zhì)的物質(zhì)的量才相等。(2)某條件下達到等效平衡的兩種情況，反應物的轉(zhuǎn)化率一定相等嗎？提示：不一定。等效平衡可能是從反應物或產(chǎn)物開始的，因此轉(zhuǎn)化率不一定相等。,【過關(guān)題組】1.在一個不導熱的密閉反應器中，只發(fā)生兩個反應：a(g)+b(g)2c(g)H10進行相關(guān)操作且達到平衡后(忽略體積改變所做的功)，下列敘述錯誤的是()A.等壓時，通入惰性氣體，c的物質(zhì)的量不變B.等壓時，通入z氣體，反應器中溫度升高C.等容時，通入惰性氣體，各反應速率不變D.等容時，通入z氣體，y的物質(zhì)的量濃度增大,【解析】選A。等壓時通入惰性氣體，相當于給體系減壓，擴大體積，各物質(zhì)濃度減小，且第2個反應逆向移動放熱使體系溫度升高，導致第1個反應逆向移動，使c的濃度減小，所以A錯誤；等壓時，通入z氣體，相當于擴大體積，第二個反應平衡向左移動，逆反應放熱，溫度升高，B項正確；等容時通入惰性氣體，對反應體系無影響，各物質(zhì)濃度不變，反應速率不變，C項正確；等容時通入z氣體，反應平衡左移，y的物質(zhì)的量濃度變大，D項正確。,2.(雙選)一定條件下存在反應：A(g)+B(g)C(g)+D(g)H0。現(xiàn)有三個相同的2L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器、，在中充入1molA和1molB，在中充入1molC和1molD，在中充入2molA和2molB，500條件下開始反應。達到平衡時，下列說法正確的是()A.容器、中正反應速率相同B.容器、中反應的平衡常數(shù)相同C.容器中A的物質(zhì)的量比容器中的多D.容器中A的轉(zhuǎn)化率與容器中C的轉(zhuǎn)化率之和小于1,【解析】選C、D。根據(jù)反應特點，恒溫、恒容條件下三個容器中的平衡是等效平衡，平衡時各物質(zhì)的百分含量相同。但容器絕熱，容器反應正向進行，反應放熱，溫度會升高，反應逆向進行，溫度會下降，故容器中的反應速率快，A錯；容器、中反應物的量不同，故正向進行放出的熱量不同，容器內(nèi)的溫度不同，故平衡常數(shù)不同，B錯；容器、平衡時相比，可認為二者在恒溫、恒容達到等效平衡后，又給容器加熱，故容器中平衡逆向移動，剩余A的量多，C正確；容器,、在恒溫、恒容達到平衡是等效平衡，容器中A與容器中C的轉(zhuǎn)化率之和為1，但容器絕熱，相當于容器平衡后又加熱，平衡逆向移動，A的轉(zhuǎn)化率降低，故容器中A與容器中C的轉(zhuǎn)化率之和小于1，D正確。,【提分必備關(guān)鍵點】1.影響化學平衡移動的因素：(1)濃度。增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應方向移動；減小反應物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應方向移動。,(2)壓強。增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動；減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動。(3)溫度。升高溫度，平衡向吸熱的方向移動；降低溫度，平衡向放熱的方向移動。2.勒夏特列原理。改變影響化學平衡的一個因素，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。,外界條件對化學平衡影響的探究【真題判斷】(在括號內(nèi)打“”或“”)(1)(2013山東高考)對于反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0，在其他條件不變的情況下改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應放出的熱量不變。()分析：反應為氣體系數(shù)前后不變化的反應，改變壓強，平衡不移動，反應放出的熱量不變。,(2)(2013四川高考)反應X(g)+Y(g)2Z(g)Hv(正)。()分析：反應放熱，降低溫度平衡正向移動，因此達到新平衡前，v(逆)v(正)。,(3)(2012江蘇高考)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0，達到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化。(1)增加C，平衡，c(CO)。(2)減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡，c(CO2)。,(3)保持密閉容器體積和溫度不變，通入N2，則平衡，c(CO2)。(4)保持密閉容器體積不變，升高溫度，則平衡，c(CO)。,【解析】(1)C為固體，增加C，平衡不發(fā)生移動；(2)減小容器體積，相當于增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動；(3)通入的N2不參加反應，并且密閉容器體積和溫度不變時，各物質(zhì)的濃度并不變，平衡不發(fā)生移動；(4)其他條件相同，升高溫度，平衡向吸熱方向移動。,答案：(1)不移動不變(2)向逆反應方向移動增大(3)不移動不變(4)向正反應方向移動增大,