探究压强对化学平衡移动的影响(实验报告)(原卷版)
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第19讲化学平衡1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【核心素养分析】变化观念与平衡思想:知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律;认识化学变化有一定限度,是可以调控的。
能多角度、动态地分析化学反应,运用化学反应原理解决实际问题。
证据推理与模型认知:建立观点、结论和证据之间的逻辑关系;知道可以通过分析、推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素,建立模型。
能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
知识点一化学平衡状态1.化学平衡研究的对象——可逆反应2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,我们称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
(2)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下:以上过程可用如图表示:(3)平衡特点3.化学平衡状态的判断①各物质的物质的量或物质的量分数一定②各物质的质量或质量分数一定体的平均相对分子质量②平均相对分子质量一定,且m +n=p +q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时平衡气体密度(ρ)①只有气体参加的反应,密度保持不变(恒容密闭容器中)不一定平衡②m +n ≠p +q 时,密度保持不变(恒压容器中)平衡③m +n =p +q 时,密度保持不变(恒压容器中)不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变)平衡知识点二化学平衡移动1.化学平衡移动的过程原化学平衡状态由上图可推知:(1)化学反应条件改变,使正、逆反应速率不再相等,化学平衡才会发生移动。
(2)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变。
2.影响化学平衡的因素(1)若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动,如图甲减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动,如图乙压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积改变增大压强向气体分子总数减小的方向移动,如图丙减小压强向气体分子总数增大的方向移动,如图丁反应前后气体体积不变改变压强平衡不移动,如图戊温度升高温度向吸热反应方向移动,如图己降低温度向放热反应方向移动,如图庚催化剂同等程度改变v 正、v 逆,平衡不移动,如图辛【特别提醒】压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化,只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动,否则压强对平衡无影响。
河南省焦作市普通高中2017—2018学年下高二期中考试化学试题考生注意:1.答题前,考生务必将自己的姓名考生号镇写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
和需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28 S32 Zn65一、选择题本题共16小题,每小题3分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 日常生活中下列做法与盐的水解有关的是A. 用硫酸铜溶液对游泳池中的水消毒B. 用白醋除去菜刀上的铁锈C. 用热的苏打溶液除去餐具上的油渍D. 用石英砂过滤器除去自来水中少量的泥沙2. (资治通鉴·后晋高祖天福二年)有言:“闽主作紫微官,饰以水晶”。
下列关于水晶主要成分的说法正确的是A. 是一种硅酸盐B. 分子式为SiO2C. 是酸性氧化物,不溶于任何酸D. 在高温条件下可与碳酸钠反应3. 薄荷醇大量用于香烟、化妆品、牙膏、口香糖、甜食和药物涂擦剂中。
其结构简式如图:下列说法不合理的是A. 博荷醇所含官能团基羟基B. 碳环上的一溴代物有3种C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色D. 可与蚁酸(HCOOH)发生酯化反应4. 某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴的工艺流程,设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)。
下列说法错误的是...............A. A装置中通入的a气体是Cl2B. 实验时应在A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通入热空气C. B装置中通入b气体后发生的反应为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBrD. C装置的作用只是吸收多余的SO2气体5. 联氨(N2H4)是火箭燃料,有专家设计了一种联氨环保电池,其工作原理如图所示。
专题09 化学反应速率与化学平衡的综合考查一、选择题:本题共25小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.(2022·海南·统考高考真题)某温度下,反应CH 2=CH 2(g)+H 2O(g) CH 3CH 2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是A .增大压强,>v v 正逆,平衡常数增大B .加入催化剂,平衡时23CH CH OH(g)的浓度增大C .恒容下,充入一定量的2H O(g),平衡向正反应方向移动D .恒容下,充入一定量的22CH =CH (g),22CH =CH (g)的平衡转化率增大2.(2022·江苏·高考真题)乙醇-水催化重整可获得2H 。
其主要反应为-125222C H OH(g)+3H O(g)=2CO (g)+6H (g) ΔH=173.3kJ mol ⋅,-1222CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g) ΔH=41.2kJ mol ⋅,在51.010Pa ⨯、()()始25始2n C H O H :n H O =1:3时,若仅考虑上述反应,平衡时2CO 和CO 的选择性及2H 的产率随温度的变化如图所示。
CO 的选择性⨯生成生成2生成n (C O )=100%n (C O)+n (C O ),下列说法正确的是A .图中曲线①表示平衡时2H 产率随温度的变化B .升高温度,平衡时CO 的选择性增大C .一定温度下,增大()()252n C H OH n H O 可提高乙醇平衡转化率D .一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时2H 产率3.(2022·浙江·统考高考真题)关于反应+-22Cl (g)+H O(l)HClO(aq)+H (aq)+Cl (aq)ΔH<0 ,达到平衡后,下列说法不正确的是A .升高温度,氯水中的c(HClO)减小B .氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大C .取氯水稀释,()-c Cl /c(HClO)增大D .取两份氯水,分别滴加3AgNO 溶液和淀粉KI 溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度4.(2022·全国·高考真题)根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是选项实验目的实验及现象结论A比较3CH COO -和3HCO -的水解常数分别测浓度均为10.1mol L -⋅的34CH COONH 和3NaHCO 溶液的pH ,后者大于前()()--h 33h K CH COO <K HCO者B检验铁锈中是否含有二价铁将铁锈溶于浓盐酸,滴入4KMnO 溶液,紫色褪去铁锈中含有二价铁C探究氢离子浓度对2-4CrO 、2-27Cr O 相互转化的影响向24K CrO 溶液中缓慢滴加硫酸,黄色变为橙红色增大氢离子浓度,转化平衡向生成2-27Cr O 的方向移动D检验乙醇中是否含有水向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体乙醇中含有水A .AB .BC .CD .D5.(2022·重庆·统考高考真题)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。
第27讲化学反应速率、平衡图像目录考情分析网络构建考点一速率图像【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 速率—时间图像知识点2 速率—压强(或温度)图像知识点3 物质的量(或浓度)—时间图像【提升·必考题型归纳】考向1 考查速率-时间图像考向2 考查速率—压强(或温度)图像考向3 考查浓度或物质的的量-时间图像考点二平衡图象【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像知识点2 恒温线或恒压线图像知识点3 反应过程中组分含量或浓度与温度的关系图像【提升·必考题型归纳】考向1 考查转化率(或百分含量)—时间—温度(或压强)图像的分析判断考向2 考查恒温线或恒压线图像的分析判断考向3 考查组分含量或浓度与温度的关系图像的分析判断考向4 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析考点三图像类分析方法【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 速率图像分析知识点2 平衡图像分析【提升·必考题型归纳】考向1 考查化学反应速率图像分析考向2 考查化学平衡综合图像分析真题感悟考点一速率图像知识点1 速率—时间图像1.“渐变”类v-t图像2.“断点”类v-t图像3.“平台”类vt图像4.全程速率—时间图像例如:Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因:(1)AB段(v增大),反应放热,溶液温度逐渐升高,v增大。
(2)BC段(v减小),溶液中c(H+)逐渐减小,v减小。
知识点2 速率—压强(或温度)图像1.对于速率~温度曲线,温度改变后,吸热反应速率变化大,放热反应速率变化小。
即吸热大变,放热小变。
以mA+nB pC+qD;△H=Q为例2.对于速率~压强曲线,压强改变后,气体体积之和大的一侧反应速率变化大,气体体积之和小的一侧反应速率变化小。
以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H=Q为例【名师点拨】这类图像中曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。
第19讲化学平衡1.一定条件下,在密闭恒容的容器中,发生反应:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)ΔH<0,能表示该反应达到平衡状态的是()A.v逆(N2)=v正(H2)B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)C.混合气体的密度保持不变D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶62.反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A.容器内的温度不再变化B.容器内的压强不再变化C.相同时间内,断开H—H的数目和断开N—H的数目比为2∶1D.容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶23.在一密闭容器中,反应a A(g)+b B(s)c C(g)+d D(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+dC.物质A的转化率减小D.物质D的浓度减小4.SO2的催化氧化是硫酸工业中的重要反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0 ,图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。
下列说法正确的是()A.X代表压强B.L2>L1C.K a=K bD.若c点的温度或压强分别为L2、X1,则c点v(SO2)正>v(SO2)逆5.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)ΔH1<0②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)ΔH2>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Y,则N的浓度增大6.在一个温度恒定、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应m A(s)+n B(g) p C(g)+q D(g),已知m+n=p+q,且该反应为放热反应,反应达到平衡的标志是()①体系的压强不再改变②气体的密度不再改变③各气体的浓度不再改变④各气体的质量分数不再改变⑤反应速率v(C)∶v(D)=p∶q⑥单位时间内n mol B断键反应,同时p mol C也断键反应A.①②③④⑤⑥B.①②③C.①②③④⑥D.④⑤⑥7.为探究浓度对化学平衡的影响,某同学进行如下实验。
考点15 化学平衡图像与等效平衡【核心考点梳理】一、化学平衡图像1.反应速率图像(vt图)(1)“渐变”类vt图——浓度对化学反应速率的影响图像Ⅰ中,v′(正)突变,而v′(逆)渐变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度,使v′(正)突变,平衡正向移动。
图像Ⅰ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且v′(正)>v′(逆),说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度,使v′(逆)突变,平衡正向移动。
(2)“断点”类vt图——温度(或压强)对化学反应速率的影响图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然增大的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应(或气体分子数减小的反应),改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。
图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然变小的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是放热反应(或气体分子数增大的反应),改变的条件是降低温度(或减小压强)。
(3)“平台”类vt图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不发生移动,改变的条件是使用了催化剂或反应前后气体分子数目不发生变化的反应增大了压强。
(4)速率-温度(压强)图这类图有两种情况:一是不隐含时间因素的速率-时间图,二是隐含时间变化的速率-时间图。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0为例,vT(p)图如图:2.物质的量(或浓度)—时间图像[n(或c)t图像]此类图像说明各平衡体系组分(或某一组分)在反应过程中的变化情况。
解题原则:注意各物质曲线的折点(到达平衡的时刻),各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计量数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。
压强对化学平衡影响实验的探究
实验探究化学平衡受压强影响的实验
近年来,化学反应的平衡问题引起了学术界和实际应用领域的广泛关注。
从实验室到工业生产,人们都希望了解有关化学反应平衡的机制以及外部因素(如温度、压强等)对化学平衡的影响。
本文介绍了一项用于探究压强如何影响化学平衡的实验。
实验设备:
1. 一台恒压压力机:用于在实验过程中控制压强。
2. 一台恒温槽:用于在实验过程中控制温度。
3. 一台恒容滴定装置:用于实验过程中测量体系的pH值。
实验过程:
1. 首先,将实验体系的组分(如还原剂、氧化剂等)混合在一起,形成原始体系。
2. 然后将恒压压力机的压力调整到设定值,并将恒温槽调节到设定温度。
3. 此时,体系中的化学反应开始进行,直到达到化学平衡状态。
4. 在整个实验过程中,实时检测体系的pH值,并记录下每次实验的压强及其对应的pH 值。
结果:
通过实验,我们发现,当压强增加时,体系的pH值也随之增加。
这表明,压强会影响化学反应的平衡,使反应向更高pH值的方向发展。
结论:
本实验结果表明,压强会影响化学反应的平衡,使反应向更高pH值的方向发展。
这项实验为人们理解压强对化学平衡的影响提供了重要的理论依据,有助于更好地控制和应用化
学反应。
总结:
本文介绍了一项探究压强如何影响化学平衡的实验,实验结果表明,压强会影响化学反应的平衡,使反应向更高pH值的方向发展。
这项实验对于理解压强对化学平衡的影响有重要的理论价值,有助于更好地控制和应用化学反应。
课前导入第09讲 勒夏特列原理知识导航化学平衡的特征:在一定条件下,当一个可逆反应达到化学平衡状态后,如果改变浓度、压强、温度等条件,化学平衡状态是否会发生变化?如何变化? 逆化学平衡状态的研究对象是可逆反应等各组分浓度/物质的量/百分含量保持不变动v 正=v 逆≠ 0,是一个动态平衡定变外界条件改变时,原平衡状态被破坏,在新条件下建立平衡一、化学平衡的移动1.定义:在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态后,如果改变反应条件,平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直到达到新的平衡状态。
这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
2.化学平衡移动的方向:(1)若外界条件改变,引起v正>v逆时,正反应占优势,化学平衡向正反应方向移动;(2)若外界条件改变,引起v正<v逆时,逆反应占优势,化学平衡向逆反应方向移动;(3)若外界条件改变,引起v正和v逆都发生变化,如果v正和v逆仍保持相等,化学平衡就没有发生移动。
二、浓度对化学平衡的影响实验探究——浓度对化学平衡的影响原理Fe3++3SCN-Fe(SCN)3浅黄色无色红色步骤现象a试管中溶液呈红色,b试管溶液红色_________,c试管中溶液红色_________解释(1)加入少量铁粉,发生反应__________________,使Fe3+的浓度_________,化学平衡向_________方向移动,Fe(SCN)3的浓度_________,溶液红色_________。
(2)加入KSCN溶液,SCN-的浓度_________,化学平衡向_________方向移动,Fe(SCN)3的浓度_________,溶液红色_________。
【实验结论】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,都可以使平衡向_________方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向_________方向移动。
三、压强对化学平衡的影响实验探究——压强对化学平衡的影响知识预习原理2NO2(g)N2O4(g) (红棕色)操作用50 mL注射器抽入20 mL NO2和N2O4混合气体,将细管端用橡胶塞封闭将针筒活塞迅速推至10 mL处(压强增大)将针筒活塞从10mL处迅速拉至40 mL处(压强减小)现象气体颜色_____________________________气体颜色_____________________________解释压缩体积使压强增大时,c(NO2)瞬间________后又________,平衡向______移动增大体积使压强减小时,c(NO2)瞬间________后又________,平衡向______移动【实验结论】在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向气体物质的量________的方向移动;减小压强,平衡向气体物质的量________的方向移动。
探究压强对化学平衡移动的影响
【实验目的】
1.通过实验探究,了解压强对化学平衡状态的影响。
2.初步学会用变量控制法研究化学反应规律。
3.能运用规律解释生产、生活和科学实验中的实际问题。
【实验内容】
【表1】 实验研究对象 (化学方程式)
单一变量
体系压强 实验操作
用50 mL 注射器吸入20 mL NO 2和N 2O 4的混合气体(使注射器的活塞处于Ⅰ处),使细管端用橡胶塞封闭,然后把活塞拉到Ⅱ处,观察管内气体颜色
的变化;当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时,观察管内混
合气体颜色的变化
实验装置
【表2】
实验研究对象
(化学方程式)
体系压强 从Ⅱ处推到Ⅰ:
从Ⅰ处推到Ⅱ: 实验现象
实验结论
2NO 2(g ,红棕色) N 2O 4(g ,无色)
2NO 2(g ,红棕色) N 2O 4(g ,无色)
【表3】 浓度商大小解析平衡移动 实验研究对象
(化学方程式)
浓度商
缩小体积
增大压强
增大体积
减小压强
【实验结论】压强对化学平衡的影响
有气体参加的可逆反应,当达到平衡时,在其他条件不变时
①增大压强(减小容积):
②减小压强(增大容积):
③反应前后气体的总体积不变的可逆反应:
【思考交流】
1、对于反应前后气体体积不变的反应,压强改变将怎样影响化学平衡?用v-t 图表示出来
2.注射器活塞往里推到Ⅰ处时,为什么管内气体的颜色先变深又逐渐变浅?由此得出的实验结论是什么?
3.注射器活塞往外拉到Ⅱ处时,为什么管内气体的颜色先变浅又逐渐变深?由此得出的实验结论是什么? 2NO 2(g ,红棕色) N 2O 4(g ,无色) Q = =K c(N 2O 4) c 2(NO 2)
4.对于反应H
2(g)+I
2
(g) 2HI(g),增大压强,平衡是否发生移动?为什么?
5.对于反应:FeCl
3(aq)+3KSCN(aq) Fe(SCN)
3
(aq)+3KCl(aq)增大体系的压强,平衡
是否发生移动?为什么?
6、根据浓度能直接判断化学平衡发生移动吗?
7、改变压强平衡一定移动吗?
本次实验中,你还发现了什么问题或有什么新的认识和感受?。