化学平衡移动学案

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化学平衡移动学案

化学平衡移动学案

【考试说明】1、了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的含义。

2、理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的⼀般规律。

⼀、化学平衡移动1、化学平衡移动的概念:

。2、化学平衡移动的⽅向

当改变反应条件后,化学平衡移动的⽅向如下:v(正)>v(逆),化学平衡向移动;v(正)<v(逆),化学平衡向移动v(正)=v(逆),化学平衡移动

⼆、影响化学平衡移动的条件1、浓度对化学平衡的影响

【结论】在其他条件不变的情况下,增⼤反应物的浓度或减⼩⽣成物的浓度,都可以使化学平衡向移动;减⼩反应物的浓度或增⼤⽣成物的浓度,都可以使化学平衡向移动。【注意】①浓度改变是指⽓体浓度、溶液浓度的变化,不溶性固体或纯液体量的改变不影响平衡的移动。⽽在⽔溶液中进⾏的可逆反应,加⼊⽔后,虽然⽔的浓度不变,但降低了其他物质的浓度,可能使平衡发⽣移动。

②恒温恒容情况下,向密闭容器中通⼊稀有⽓体(或与反应⽆关的⽓体),因为各组分浓度不变,

故不影响化学平衡。

③恒温恒压情况下,向密闭容器中通⼊稀有⽓体(或与反应⽆关的⽓体),相当于减⼩了各组分的

浓度,会使平衡向⽓体体积增⼤的⽅向移动。

④⽣产中,常通过增⼤成本低的原料的浓度使平衡向正反应⽅向移动,以提⾼另⼀种价格较⾼的

原料的转化率。2、压强对化学平衡的影响

【结论】在其他条件不变的情况下,增⼤压强,会使化学平衡向着⽓体体积的⽅向移动;

减⼩压强,会使化学平衡向着⽓体体积的⽅向移动。

【注意】①通常所说的加压指缩⼩体积,减压指增⼤体积。

②若平衡体系中⽆⽓体,则压强的变化不能改变化学反应速率,平衡不移动。

③对于反应前后⽓体体积不变的反应,加压后,各组分的百分含量不变,化学平衡不发⽣移动,

但是⽓体密度增⼤,各组分的浓度随压强的增⼤⽽成倍地增⼤。

④压强对化学平衡的影响是通过对浓度的改变⽽实现的。恒温恒压下通⼊稀有⽓体(或与反应

⽆关的⽓体),虽然容器内的压强增⼤,但由于各组分的浓度不变,故化学平衡不移动。

思考与交流:恒温恒容下通⼊稀有⽓体平衡如何移动?3、温度对化学平衡的影响

【结论】在其他条件不变的情况下,升⾼温度,会使化学平衡向着的⽅向移动;降低温度,会使化学平衡向着的⽅向移动。

【注意】①所有化学反应⼀定伴随着热效应,因些改变温度⼀定会使化学平衡发⽣移动。

②对于放热反应,达到平衡后,某⼀时刻给体系升温,正、逆反应的速率都增⼤,但是正反应速率增⼤的倍数逆反应速率增⼤的倍数。

③对于吸热反应,达到平衡后,某⼀时刻给体系升温,正、逆反应的速率都增⼤,但是正反应

速率增⼤的倍数逆反应速率增⼤的倍数。4、催化剂对化学平衡的影响【结论】催化剂能同等程度地改变化学反应的速率,故化学平衡,但是可以改变达到化学平衡的。

思考:上述各图分别改变什么条件的v—t图?

【例1】下列改变⼀定

..可以判断化学平衡发⽣移动的是()A、反应混合物各组分的浓度发⽣改变

B、反应物的转化率发⽣改变

C、正、逆反应速率发⽣改变

D、平衡体系中⽓体混合物的密度发⽣改变【例2】⼀定量的混合⽓体在密闭容器中发⽣如下反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达平衡后,保持温度不变,将容器的体积缩⼩为原来的1/2,当达到新平衡时,测得C的浓度为原来的1.9倍。则下列叙述中正确的是()

A、m+n>p

B、A的转化率增⼤

C、平衡逆向移动

D、C的体积百分含量增⼤

三、勒夏特列原理1、勒夏特列原理:

2、勒夏特列原理的适⽤范围——所有动态平衡体系

(1)可逆反应的化学平衡(2)弱电解质的电离平衡(3)难溶物的溶解平衡

【例3】下列事实不能

..⽤勒夏特列原理解释的是() A、氨⽔应密封保存存放置于低温处 B、在FeCl2的溶液中加⼊铁粉以防⽌氧化C、⽣成HNO3的过程中使⽤过量的空⽓以提⾼NO2的转化率

D、实验室⽤排饱和⾷盐⽔的⽅法收集Cl2

四、合成氨适宜条件的选择

⽬的:尽可能加快反应速率和提⾼反应进⾏的程度

依据:外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律

理论分析

温度:压强:

等效平衡

⼀、等效平衡的含义

在⼀定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对于同⼀可逆反应⽽⾔,如果起始加⼊的情况不同,但达到平衡后,任何⼀种相同组分的含量(体积分数或物质的量分数)均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。

化学平衡状态的建⽴与条件有关,⽽与平衡建⽴的途径⽆关。同⼀可逆反应,⽆论是从正反应开始,还是从逆反应开始,只要达到平衡时各组分的含量完全相同,都可形成等效平衡。

如:常温常压下,可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在⼀密闭容器中进⾏,起始物质分别如下:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)

①2mol 1mol 0mol

②0mol 0mol 2mol

③0.5mol 0.25mol 1.5mol

①从正反应开始,②从逆反应开始,③正、逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况中,如果按⽅程式的计量关系折算成同⼀⽅向的反应物,对应各组分的物质的量均相等[如将②、③折算为①],因此三者达平衡时的状态必然相同,故为等效平衡。

⼆、等效平衡的分类1、恒温恒容

....条件下,对于反应前后⽓体分⼦数改变

..的可逆反应,如果起始时物质的投⼊量不同,但是通过⽅程式的化学计量数换算成同⼀侧的物质后,各物质的量对应,则两平衡等效。产⽣结果:各组分百分量、n、c均相同

【例1】在⼀定温度下,把2mol SO2和1mol O2通⼊⼀容积固定的密闭容器⾥,在⼀定条件下发⽣如下反应:2SO2+O22SO3,当此反应进⾏到⼀定程度时达到化学平衡状态。若保持该容器中的温度不变,令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如a、b、c取不同的数值,它们必须满⾜⼀定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种⽓体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空⽩:

(1)若a=0,b=0,则c=

(2)若a=0.5,则b= 、c=

(3)a 、b 、c 必须满⾜的⼀般条件是(请⽤两个⽅程式表⽰,其中⼀个只含a 和c 。另⼀个只含b 和c ) 、2、恒温恒容....条件下,对于反应前后⽓体分⼦数不变..

的可逆反应,如果起始时物质的投⼊量不同,但是通过⽅程式的化学计量数换算成同⼀侧的物质后,各物质的量对应 ,则两平衡等效。 产⽣结果:各组分百分量相同,n 、c 同⽐例变化

【例2】在⼀恒温恒容的密闭容器进⾏下列反应:H 2(g)+Br 2(g) 2HBr(g),已知起始时加⼊1molH 2与2molBr 2后,达到平衡时⽣成amol HBr (见下表已知项)。在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,根据下列编号①~③的状态,填写表中的空⽩。 已知

3....

过⽅程式的化学计量数换算成同⼀侧的物质后,各物质的量对应 ,则两平衡等效。 产⽣结果:各组分百分量、c 相同,n 同⽐例变化

【例3】在⼀个密闭的恒容容器中加⼊2molA 和1molB ,发⽣反应为2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时,C 的浓度为Wmol/L ,若维持容器的容积不变和温度不变,以下列配⽐作为起始物质,达到平衡时,C 的浓度仍为Wmol/L 的是( )

A 、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

B 、3molC+1molD

C 、2molA+1molB+3molC+1mol

D D 、2molA+3molC

设问:如果D 为固体,其它条件不变,结果⼜怎样?

课堂⼩结:

恒温恒容恒温恒压恒温恒容(△n(g)=0) (△n(g)≠0) 结果

等效条件条件投料换算成相同物质表⽰时量相同两次平衡时各组分百

分量、n 、c 均相同

投料换算成相同物质表⽰时等⽐例两次平衡时各组分

百分量相同,n 、c

同⽐例变化

投料换算成相同物质表⽰时等⽐例两次平衡时各组分

百分量、c 相同,n

同⽐例变化1、在⼀固定容积的密闭容器中,充⼊2molA 和1molB 发⽣反应:2A(g)+B(g)

xC(g),达到平衡后C 的体积分数为Φ%。若维持容器体积和温度不变,按0.6molA ,0.3molB 和1.4molC 为起始物质,达到平衡后,C 的体积分数也为Φ%,则x 的值 ( )A 、只能为2

B 、只能为3

C 、可能是2,也可能是3

D 、⽆法确定

2、在恒温时,⼀固定容积的容器内发⽣如下反应:2NO 2(g) N 2O 4(g),达平衡时,再向容器内

通⼊⼀定量的NO 2(g),重新达到平衡后,与第⼀次平衡时相⽐,NO 2的体积分数 ( )A .不变

B .增⼤C .减⼩

D .⽆法判断

化学平衡的图像1.图像问题解题步骤

(1)看懂图像:

①看⾯(即弄清纵坐标与横坐标的意义); ②看线(即弄清线的⾛向和变化趋势);

③看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义); ④看是否要作辅助线(如等温线、等压线); ⑤看定量图像中有关量的多少。

(2)联想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

(3)作出判断:根据图像中表现的关系与所学规律相对⽐,作出符合题⽬要求的判断。

2.原则

(1)“定⼀议⼆”原则

在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表⽰的三个量,确定横坐标所⽰的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所⽰的量后,讨论横坐标与曲线的关系。(2)“先拐先平,数值⼤”原则

在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表⽰的温度较⾼或表⽰的压强较⼤。

⼀、物质的量(或浓度)—时间图象1. 图2表⽰800℃时A 、B 、C 三种⽓体物质的浓度随时间的变化情况,

t1是到达平衡状态的时间.试回答:

(1)该反应的反应物是______;(2)反应物的转化率是______;

(3)该反应的化学⽅程式为____ __.

⼆、速率—时间图

此类图象定性地揭⽰了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)⽽

变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移

动的⽅向.2.对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W,在其他条件不变的情况下,

增⼤压强,反应速率变化图象如图1所⽰,则图象中关于X、Y、Z、W四

种物质的聚集状态为()A.Z、W均为⽓体,X、Y中有⼀种是⽓体

B.Z、W中有⼀种是⽓体,X、Y皆⾮⽓体

C.X、Y、Z、W皆⾮⽓体 D.X、Y均为⽓体,Z、W中有⼀种为⽓体

三、速率(v)与温度(T)或压强(p)的图象3. 下列各图是温度(或压强)对应的正、逆反应速率的影响,曲线交点表⽰建⽴平衡时的温度或压强,其中正确的是()