第九章学案43化学平衡移动

第九章-学案43化学平衡移动学案43化学平衡移动考纲要求1.了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。3.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。课前潴备区回扣械粗充实基础知识点一化学平衡的移动1.概念达到平衡状态的反应在条件改变后，平衡状态被破坏的过程。2.过程他学中衢发生感确3 .平衡移动方向与反应速率的关系(1)v正v逆)平衡向正反应方向移动。(2)v正v逆)平衡不移动。(3)v正v逆)平衡向逆反应方向移动。4 .平衡移动会伴随着哪些变化(1)反应速率的变化(引起平衡移动的本质，但反应速率变化也可能平衡不移动)，主要看v正与v逆是否相等，如果v正#v逆，则平衡必然要发生移动，如果v正、v逆同时改变，但始终保持相等，则平衡不移动。(2)浓度的变化，平衡移动会使浓度发生变化，但是浓度的变化不一定使平衡移动。(3)各组分百分含量的变化。(4)平均相对分子质量的变化。(5)颜色的变化(颜色变化，平衡不一定发生移动)。(6)混合气体密度的变化。(7)转化率的变化。(8)温度的变化。【问题思考】1 .化学平衡移动的实质是什么？2 .某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？3 .惰性气体是否影响化学平衡的移动？4,改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？知识点二外界条件对化学平衡的影响1 .外界条件对化学平衡的影响在一定条件下)aA(g)+bB(g尸mC(g)AHnB. QK反应向反应方向进行田逆2 .利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为反应；若升高温度，K值减小，则正反应为反应。【典例导悟3(2008宁夏理综，25)已知可逆反应：M(g)+N(g)=P(g)+Q(g)加0,请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=1molLc(N)=2.4molL1;达到平衡后，M的转化率为60%,此时N的转化率为(2)若反应温度升高，M的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)=4molLc(N)=amolL1;达到平衡后,c(P)=2molL1,a=;(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)=bmolL，达到平衡后，M的转化率为。变式演练2010天津理综一10(4)已知反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻时测得各组分的浓度如下：物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(molL-1)0.440.60.6(1)比较此时正、逆反应速率的大小：v正逆(填“”、“”或一)。若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时c(CH3OH)=;该时间内反应速率v(CH3OH)=谭后雄用区高考集训题组一化学平衡移动1 .判断正误(1)一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率()(2010江苏8C)2 2)“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅，(原因是)2NO2(g)=N2O4(g)川0(红棕色)(无色)()(2010北京理综10B)(3)右图中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g尸2SO3(g)AH0D.25c时，该反应的平衡常数K=2.2题组二化学平衡的图象3. (2011安徽理综,9)电镀废液中Cr2O2可通过下列反应转化成铭黄(PbCrO4)：Cr207(aq)+2Pb2+(aq)+H2OQ)=2PbCrO4(s)+2H+(aq)AHc+d3 .(2011陕西四校联考)在一密闭容器中有如下反应：L(s)+aG(g)=bR(g)o温度和压强对该反应的影响如右向所示)其事压强P1bC.G的转化率随温度升高而减小D.增大压强，容器内气体质量不变4.向某密闭容器中加入0.15molL1A、0.05molL1C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示to时c(B)未画出，ti时增大到0.05molL1o图乙为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物庙的量浓度为molL1o(2)若t5时改变的条件是升温)此时v正v逆)若A的物质的量减少0.03mol时，容器与外界的热交换总量为akJ,写出该反应的热化学方程式(3)若ti=15s,则t0ti阶段以C的浓度变化表示的平均反应速率为v(C)=molL1s1,A的转化率为。(4)t3时改变的某一反应条件可能是选填序号)。A.使用催化剂B.增大压强C.增大反应物浓度题组二化学平衡的计算5.(2011郑州月考)将等物质的量的F2和ClF混合，在密闭容器中发生反应：F2(g)+ClF(g)=ClF3(g)AH0o下列叙述中正确的是()A.恒温恒容时，当ClF转化40%时，容器内的压强为初始时的0.8倍B.若c(F2):c(ClF):c(ClF3)=1：1：1,则反应一定达到平衡状态C.达到平衡后，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移D.平衡后再降低温度，保持恒容，达到新的平衡，则混合气体的平均摩尔质量减小6.相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)+3H2(g尸2NH3(g)AH=92.6kJmol1。实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示：起始时各物质的物质的 量/molN2H 2NH31300.92.70.2容器 编号达到平衡 时体 系能量的 变化 放出能量：23. 15 kJ 放出热量：Q下列叙述错误的是()A.容器、中反应的平衡常数相等B.平衡时，两个容器中NH3的体积分数均C.容器中达到平衡时放出的热量Q=23.15kJD.若容器体积为0.5L,则平衡时放出的热量0反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将镇“增大”、“减小”或“不变”)。下表为反应在Ti温度下的部分实验数据：t/s05001000c(N2O5)/molL15.003.522.48则500s内N2O5的分解速率为p在T2温度下，反应1000s时测得N02的浓度为4.98molL-则T2Tio(3)如图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的区生成，其电极反应式为O情性也诚情性电报NQ叶无水硝酸隔膜植瓯掂讪阳止水通过)硝液溶液学案43化学平衡移动【课前准备区】知识点一3. (1)(2)=(3)体系中各反应成分的浓度不变一-平衡不移动。恒温、恒压条件原平衡体系二人一容器容积增大，各反应气体的分压减小一-体系中各反应成分的浓度同倍数减小（等效于减压）气体版不变反a种不移动一气体体积可变反应，平衡向气体体积增大的方向移动4 .不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度）使平衡向正反应方向移动时，只会使其他的反应物的转化率提高。5.（1）平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化，如升高温度时，平衡向着吸热反应方向移动；增加反应物浓度，平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动等。（2）这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如：若将体系温度从50c升高到80C,则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50CT80;若对体系N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）加压，例如从30MPa加压到60MPa,化学平衡向气态物质数减小的方向移动，达到新的平衡时30MPap60MPa；若增大平衡体系Fe3+3SCN-Fe（SCN）3中Fe3+的浓度，例如由0.01mol1增至0.02molL则在新平衡状态下）0.01molL1c（Fe3+）化学平衡状态=逆2L=1.5mol,体积为4L时，Y的物质的量为0.53molL1ML=2.12mol,说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行)m0,B、D项错误。5Ma+2MB2 .(1)56%70%(2)M=7(3)不变解析(1)2A(g)+B(g)=3C(g)起始量520变化量2xx3x平衡量52x2x3x3x由已知得X100%=60%52x+2x+3xx=1.4一2X1.4所以於=X100%=56%514“ub=a2X100%=70%(2)总质量、总体积保持不变，则恒温下，平衡后的混合气体平均相对分子质量即为A、B两气体混合时的平均相对分子质量。(3)反应2A(g)+B(g)=3C(g)中两边气体总系数相等，反应前后气体的总的物质的量不变，则在恒温恒容条件下？压强不变。3,0,即该反应为吸热反立，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大c(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)=0.4molL=1c(N)=1.8molL1c(P)=0.6molL1c(Q)=0.6molLT因此化学平衡常数K=；PCQCMCN0.6molL-1X0.6molL-110.4molL,-1X1.8molL-12由于温度不变，因此K不变，达到平衡后c(P)=2molL1c(Q)=2molL；1c(M)=2molL1c(N)=(a2)molL，1cpcq2molL_1X2molL-1K=ZT/i八=1cMcN2molL-1Xa2molL11=2解得a=6(4)设M的转化率为x,则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为：c(M)=b(1x)molL-1c(N)=b(1x)molL1c(P)=bxmolL1c(Q)=bxmolL丁1cPcQK=.KlcMcNbxmolL.bxmolL-11b1xmolL1b1xmolL12解得x=41%变式演练(1)(2)0.04molL10.16molL1min1【课后练习区】高考集训1. (1)X(2)，(3)，解析(1)催化剂能加快反应速率，但不能影响平衡移动，故不能提高反应物的平衡转化率。2. D体系中有过量的锡且金属活泼性：SnPb,向平衡体系中加入铅后，c(Pb2+)不变，A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2+)增大，平衡逆向移动，c(Pb2+)增大，B错误；升温使c(Pb2十)增大，说明平衡逆向移动，出0,正反应为放热反应)衡常数C错误；由化学方程式和图中数据得平cSn2+0.22molL-1K=o=d=2.2,D正cPb2+0.10molL=1确。3.A 该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；pH增大，H+浓度减小，平衡正向移动，Cr2O2-的转化率升高，B错误；温度升高，正反应速率增大，C错误；增大Pb2十的物质的量浓度，平衡正向移动，Cr2O7-的物质的量减小，D错误。4.CA错，因为图中所示的反应物能量高于生成物能量，应该是放热反应；B错，因为醋酸属于弱酸，曲线的起点对应的pH数值应在1和2之间；C对，因为从图中容易读出该温度下的溶质还没有达到饱和溶液所需要的量；D错,因为生成物的最大量”和反应物的最大转化率”属于两个概念、两个表示法。考点集训1. .C催化剂只能加快反应速率，而不会使平衡发生移动，A项错；恒压条件下充入N2,体积增大，反应物浓度减小，反应速率降低，B项错；原反应是放热反应，温度升高，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，C项正确；按原比例充入H2和反应速率加快，但平衡转化率不变，D项错。2. A若平衡不发生移动，改变体积后D的浓度应变为原来的2倍，现在变为1.8倍说明平衡向左移动，故A的转化率变小，D的体积分数减小）ab,B项正确；L是固体，平衡移动将引起气体质量的改变，D项错。+ 100av正、v逆以同等4. (1)0.02(2)3A(g)=2C(g)+B(g)kJmol1(3)0.00460%(4)AB解析(1)t4时，减小压强,倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，至IJt1时，A、C的浓度变化量分别为Ac(A)=0.150.06=0.09mo1,Ac(C)=0.110.05=0.06molL-即A、C的化学计量数之比为0.09:0.06=3:2,故反应式为3A(g)=2C(g)+B(g),则B的起始浓度为0.050.03=0.02molL-(2)因升温，v正v逆，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学反应式为3A(g)=2C(g)+B(g)AH = + 100a kJ mol_i0.11molL;10.05molL1v(C)=15s=0.004molL110.150.06贻)=FX100%=60%。(4)乙图中t3时亥IIv正、v逆以同等倍数增大,10.40.600.40.4p 末n 末0.6+0.6+0.40.8, A项正确；不故应是增大压强或加入催化剂5. A设F2和ClF的物质的量均为1mol,F2(g)+ClF(g)=ClF3(g)开始(mol)1反应(mol)0.4平衡(mol)0.6同条件下的平衡，转化率不同，反应物与产物的比例不同，故B项错；增大体积，正、逆反应速率都减小，C项错；降温，平衡向正反应方向移动，D项错。6. C7. (1)1(2)0.95molL-(3)吸热(4)等于平衡常数只与温度有关8. (1)(2)不变0.00296molL：1s1小于)(3)阳极N2O4+2HNO32e=2N2O5+2H+解析本题综合考查硝化、化学平衡、化学反应速率的计算、电解等化学基本原理。(1)硝基苯是硝基取代苯环上的氢原子得到的产物，结构简式为J。(2)恒容密闭容器中N2O5分解达到平衡后，再通入氮气，各物质的浓度均不变，所以平衡不移动。Ti温度下500s内N2O5的分解速率=(53.52)molL-1/500s=0.00296molL1s-1000s内N2O5的分解速率=(52.48)/1000=0.00252molL-1s-1。在T2温度下NO2的浓度为4.98molLN2O5的分解速率=(4.982)/1000=0.00249molL-1s-1,速率减小，所以T2小于Tio(3)用电解法制备N2Q,NQ失电子被氧化生成NQ,所以NQ在电解池的阳极区生成。电极方程式书写有些难度，NQ转化为NQ时增加了O原子，只能由硝酸提供。