人教版选修4 第二章 第三节 化学平衡 第2课时 影响化学平衡的条件

欢迎进入化学课堂 第2课时影响化学平衡的条件 C 2 1 浓度对化学平衡的影响 增大反应物浓度 正反应速率明显 平衡向 移动 增大生成物浓度 逆反应速率明显 平衡向 移动 2 应用 工业生产中适当 廉价反应物的浓度 提高较高价格原料的转化率 降低生成成本 3 室温下 在一个密闭的烧瓶内发生正反应放热的可逆反 应 2NO2 红棕色 N2O4 无色 1 将该烧瓶置于冰水混合物中 气体颜色变 化学平衡向 移动 2 将该烧瓶置于热水中 气体颜色变 化学平衡向 移动 加快 正反应方向 加快 逆反应方向 增大 浅 正反应方向 深 逆反应方向 3 由上述实验可以得出的结论是 升高温度平衡向着 移动 降低温度平衡向着 移动 4 通过改变反应条件 如 气体反应的 而使化学反应体系的平衡状态发生变化的现象称为 简称 5 在一个可变容积的容器内 2NO2 g N2O4 g 1 增大容器的容积 平衡向 填 左 或 右 下同 移动 2 减小容器的容积 平衡向 移动 吸热方向 放热方向 温度 浓度 压强 平衡状态的移动 平衡移动 左 右 6 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的 平衡将向着能够 这种改变的方向移动 注意 催化剂能够 正反应速率和逆反应速率 故其对平衡的移动没有影响 7 一定条件下 在一烧瓶内进行的正反应放热的可逆反应 H2 g I2 g 2HI g 根据勒夏特列原理 写出使气体颜色 变浅方法 写出一种即可 条件之一 减弱 同等程度地增加 降低反应温度 或通入H2 合理即可 一 平衡状态的移动 1 概念 通过改变反应条件而使化学反应体系的平衡状态发生变化 的现象称为平衡状态的移动 简称平衡移动 2 平衡移动的原因和过程 3 勒夏特列原理 1 内容 如果改变影响平衡的条件之一 平衡将向着能够 减弱这种改变的方向移动 2 对勒夏特列原理的理解 改变的条件 只能改变一个条件 其他条件不变 且改变的条件必须能影响化学平衡 若改变的条件不影响化学平衡 如加入催化剂 增大反应前后气体体积不变的反应的压强或者同时改变多个条件 则不适用于勒夏特列原理 条件改变的结果 仅改变影响化学平衡的一个条件 则平衡将向着能够 减弱 这种改变的方向移动 注意是 减弱 不是抵消 更不是超越 也即改变的效果产生了 但并未完全达到预想的效果 如 在一定温度下 固定容积的密闭容器内 2NO2 g N2O4 g 平衡时若再通入1mol L的NO2 则NO2浓度增加 但实际增加的浓度将低于1mol L 也即平衡向正反应方向移动 4 反应条件改变对平衡状态的影响 1 平衡移动的方向依据勒夏特列原理判断 在一定条件下 aA g bB g mC g H 达到了平 衡状态 若其他条件不变 改变下列条件对平衡的影响如下 2 从正 逆反应速率的变化趋势 都增大或都减小 及程度 v正和v逆的变化量不同 的角度来理解平衡移动 若条件改变使v正 v逆 平衡向正反应方向移动 若条件改变使v逆 v正 平衡向逆反应方向移动 若条件改变但仍是v正 v逆 平衡不移动 如 改变反 应前后气体体积无变化的反应的压强 或向反应体系加入催化剂等 例1 在某温度下 反应ClF g F2 g ClF3 g 正反应 为放热反应 在密闭容器中达到平衡 下列说法正确的是 A 温度不变 缩小体积 ClF的转化率增大B 温度不变 增大体积 ClF3的产率提高C 升高温度 增大体积 有利于平衡向正反应方向移动D 降低温度 体积不变 F2的转化率降低点拨 根据勒夏特列原理判断平衡移动的方向 从而确定反应物 生成物的量的变化趋势 答案 A 2AB2 g H 0 下列 例2 已知反应A2 g 2B2 g 说法正确的是 A 升高温度 正反应速率增加 逆反应速率减小B 升高温度有利于反应速率增加 从而缩短达到平衡的时间C 达到平衡后 升高温度或增大压强均使平衡正向移动D 达到平衡后 降低温度或减小压强均使平衡正向移动 点拨 对于给出的有气体参与的可逆反应 若需要判断压强改变对平衡移动的影响 首先应注意各物质的状态 再比较反应中气体分子的化学计量数 确定反应前后气体体积是否变化 外界条件的改变 对反应物和生成物的反应速率的影响趋势是相同的 都增大或都减小 但改变的程度可能不同 答案 B 二 平衡移动的图像 1 解题思路 1 看图像 一看轴 即纵 横坐标表示的意义 二看点 即起点 拐点 交点 终点 三看线 即线的走向和变化趋势 四看辅助线 即等温线 等压线 平衡线等 五看量的变化 如浓度变化 温度变化 转化率变化 物质的量的变化等 2 依据图像信息 利用平衡移动原理 分析可逆反应的特征 吸热还是放热 反应前后气体总体积增大 减小还是不变 有无固体或纯液体参加或生成等 3 先拐先平 在化学平衡时间图像中 先出现拐点的反应先达到平衡 可能是该反应的温度高 浓度大 压强大或使用了催化剂 4 定一议二 勒夏特列原理只适用于一个条件的改变 所以图像中有三个变量时 先固定一个量 再讨论另外两个量的关系 2 常见图像类型 对于反应 mA g nB g pC g qD g 若m n p q且 H 0 1 v t图像 2 c t图像 3 c p T 图像 4 其他图像 例3 2012年广东佛山检测 下图曲线a表示放热反应X g Y g M g N s 进行过程中X的转化率随时间变化的关 系 若要改变起始条件 使反应过程按b曲线进行 可采取的 措施是 A 升高温度C 加催化剂 B 加大X的投入量D 增大体积 点拨 对两条曲线的起点 变化趋势 终点进行比较 再 结合反应条件改变对平衡状态的影响进行判断 答案 C 例4 对于达到平衡的可逆反应X Y W Z 其他条件 不变时 增大压强 正 逆反应速率 v 变化的情况如下图所示 下列对X Y W Z四种物质状态的描述正确的是 A W Z均为气体 X Y中只有一种为气体B X Y均为气体 W Z中只有一种为气体C X Y或W Z中均只有一种为气体D X Y均为气体 W Z均为液体或固体 点拨 注意给出的可逆反应的化学计量数的特点 然后结合图像中条件改变时 正 逆反应速率的变化趋势和程度 判断各选项 答案 B 方法指津等效平衡1 等效平衡的含义 在一定条件下的可逆反应里 起始投料不同 但达到平衡时同种物质的质量分数 或体积分数 物质的量分数 均相等 这样分别建立起来的平衡互称为等效平衡 2 判断等效平衡的规律 3 等效平衡的特点 1 反应条件 恒温恒容或恒温恒压 2 按化学方程式中的化学计量数关系转化为化学方程式 同一半边的物质时 反应前后气体体积无变化 任何条件下 物质的量之比 相同即可 反应前后气体体积变化 恒温 恒容条件需等物质的量 恒温 恒压条件需物质的量之比相同 例5 在一真空密闭容器中 通入1molAB2 加热到400 发生反应 AB2 g A g B2 g 反应达到平衡时 AB2在混合气体中的体积分数为a 若在与 相同的温度和相同的容器中 起始时加入2molAB2 反应达到平衡时 AB2在混合气体中的体积分数为b 则a和b的关系正确的是 A a bB a bC a bD 无法比较 解析 同一可逆反应在相同温度和相同容器中进行 但前后两次投入的反应物的量不同 则可使用等效平衡原理解题 假设两个和 完全相同的平衡 将这两个平衡合并为 示意图如下 由此不难判断 上述过程平衡向逆反应方向移动 故a b 答案 B 变式训练 1 双选 如下图 向A充入1molX 1molY 向B中充入2molX 2molY 起始时A B的体积相等都等于aL 在相同温度和催化剂存在的条件下 关闭活塞K 使两容器中各 自发生可逆反应 X g Y g 2Z g W g H 0 A保 持恒压 B保持恒容 达平衡时 A的体积为1 4aL 下列说 法错误的是 A 反应速率 v B v A B A容器中X的转化率为80 C 平衡时的压强 pB 2pAD 平衡时Y体积分数 A B 答案 CD 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全