2018-2019学年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动学案 苏教版选修4.doc

第三单元化学平衡的移动学习目标：1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂)对化学平衡的影响。(重点)2.能根据平衡移动原理和平衡常数K来判断平衡移动的方向。(重点)3.学会使用平衡移动原理解决实际问题。(难点)自 主 预 习探 新 知一、浓度变化对化学平衡的影响1实验探究(1)实验原理：(2)实验步骤：.向试管中加入4 mL 0.1 molL1的K2Cr2O7溶液，再滴加数滴1 molL1 NaOH溶液。.向上述溶液中滴加1 molL1HNO3溶液。实验现象结论实验滴加NaOH溶液后，溶液橙色变浅，逐渐变为黄色平衡向正反应方向移动实验滴加HNO3后，溶液黄色变浅，逐渐变为橙色平衡向逆反应方向移动2.结论及应用适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物，从而提高产物产量、降低成本。微点拨：固体或纯液体浓度可视为定值，改变固体或纯液体用量，其浓度保持不变，化学平衡不移动。二、压强变化对化学平衡的影响1压强对平衡移动的影响的实例探讨可逆反应平衡常数表达式改变压强对平衡的影响增大压强减小压强N2(g)3H2(g) 2NH3(g)K正向移动逆向移动N2O4(g) 2NO2(g)K逆向移动正向移动FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)K不移动不移动2.结论对于有气体参加的可逆反应，aA(g)bB(g)，其平衡常数K，改变体系压强时：微点拨：对于只有固体或液体参加的反应，反应前后气体分子数不变的反应，改变压强，平衡不发生移动。三、温度变化对化学平衡的影响1实验探究实验原理Co(H2O)(aq)4Cl(aq) CoCl(aq)6H2O(l) H0(粉红色)(蓝色)实验步骤实验现象溶液由紫色变为蓝色溶液不变色溶液由紫色变为粉红色实验结论升高温度，平衡向正反应方向移动；降低温度，平衡向逆反应方向移动2.结论(其他条件不变化时)升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。微点拨：温度变化，化学平衡一定会发生移动。四、催化剂催化剂能同等程度的改变(一般为增大)正、逆反应的速率，对化学平衡移动无影响，但能缩短达到平衡所需的时间。五、勒夏特列原理1概念如果改变影响平衡的一个因素(如浓度、压强或温度)，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动，也称化学平衡移动原理。2应用工业合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1措施原因加入过量的N2促进平衡正向移向，提高H2的转化率采用适当的催化剂加快反应速率采用高压有利于平衡向正反应方向移动采用较高温度加快反应速率同时提高催化剂的活性将氨液化并及时分离有利于平衡向正反应方向移动3.正确理解化学平衡移动原理(1)勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可理解如下：若将体系温度从50 升高到80 ，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 t80 。若对体系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，达到新的平衡状态时30 MPap60 MPa。若增大平衡体系Fe33SCNFe(SCN)3中Fe3的浓度，例如由0.01 molL1增至0.02 molL1，平衡正向移动，则在新平衡状态下，0.01 molL1c(Fe3)0.02 molL1。(2)勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系，对不可逆过程或未达平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)向化学反应Fe33SCNFe(SCN)3中加水，平衡向正反应方向移动。()(2)在某温度下，反应达到化学平衡，增加或减少一部分物质，化学平衡一定发生移动。()(3)改变温度，所有的化学平衡都会发生移动。()(4)合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡时，增加适量N2，平衡正向移动，K值增大。()【答案】(1)(2)(3)(4)2工业生成SO3的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，下列能使平衡向正反应方向移动的是()A加入催化剂B升温C减小压强D加入一定量的O2D催化剂仅能改变反应速率，不能引起平衡移动；升温或减小压强平衡向逆反应方向移动；增大O2的浓度，平衡向正反应方向移动。3可逆反应2A(s)3B(g)C(g)2D(g)Hv(逆)加入催化剂，B的转化率增大ABCDBA是固体，其量的变化对平衡无影响；升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；此反应为反应前后气体体积不变的反应，故增大压强，平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)v(逆)；加入催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。合 作 探 究攻 重 难从速率变化的角度分析化学平衡移动的方向 (1)化学平衡移动的图示(2)化学平衡移动的方向已知一定温度下，某容器中发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hcdabv逆v正、v逆同时减小，且v逆v正v正、v逆同时增大，且v逆v正v正、v逆同时减小，且v正v逆v正、v逆同时增大，且v正v逆v正、v逆同时减小，且v正v逆平衡移动正向移动逆向移动逆向移动正向移动不移动不移动速率与时间的图像注意事项：“惰性气体”(不参加反应的气体)对化学平衡的影响恒温、恒容原平衡体系充入惰性气体,体系总压强增大体系中各反应组分的浓度不变平衡不移动恒温、恒压原平衡体系容器容积增大体系中各反应组分的浓度减小 (3)温度当H0时a.平衡正向移动，如b.平衡逆向移动，如当Hv逆，说明是增大了反应物的浓度，使正反应速率突变，且平衡正向移动。.v正、v逆都是突然减小的，v正v逆，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应。.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强(压缩体积)所致。(2)百分含量(或转化率)时间温度(或压强)图像解题原则“先拐先平，数值大”在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高、压强较大或使用了催化剂。.T2T1，温度升高，平衡逆向移动，正反应是放热反应。.p2p1，压强增大，A(反应物)的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应。.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率ab，故a可能使用了催化剂；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a也可能是增大了压强(压缩体积)。(3)百分含量(或转化率)压强温度图像解题原则“定一议二”，即若化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。如图中确定压强为105 Pa或107 Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，作横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。2解答化学平衡图像题的方法当 堂 达 标固 双 基题组1影响化学平衡的因素1下列因素不可能影响化学平衡移动的是()A温度B催化剂C反应物的浓度D压强B催化剂只能改变化学反应速率，不会影响化学平衡的移动。2对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知()A化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动B化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化C正反应进行的程度大，正反应速率一定大D改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动BA项，如果正、逆速率改变幅度一样大，则平衡不移动，A错；B项，化学平衡发生移动，则速率一定改变，B对；C项，反应进行的程度与速率无关，C错；D项，改变压强，化学反应速率不一定改变(如固液反应或容器体积不变的反应体系中充入惰性气体)，平衡也不一定移动，D错。3某密闭容器中发生如下反应：X(g)3Y(g)2Z(g)H0。下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是()【导学号：73702135】At2时加入催化剂Bt3时降低了温度Ct5时增大了压强Dt4t5时间内转化率一定最低A该反应不是等体反应，所以t2时刻加入了催化剂，A对；t3时刻应是减小压强，B错；t5时刻应是升高温度，C错；因为改变条件时，平衡左移，所以t6以后转化率最低。题组2化学平衡图像4下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)B(g)2C(g)(H0)的是()ABCDD3A(g)B(g)2C(g)(Hv(正)，B错误；升高温度平衡向逆反应方向移动，A%增大，C错误；降低温度平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，D正确。5右图中曲线a表示放热反应X(g)Y(g)Z(g)N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系，若只改变一个起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是()A升高温度B加大X的投入量C使用催化剂D缩小体积C升高温度，X的转化率降低，A措施不可取；加大X的投入量，则X的转化率降低，B措施不可取；使用催化剂可以提高反应速率，但平衡不移动，A的转化率不变，C措施可取；缩小体积，平衡向正反应方向移动，X的转化率提高，D措施不可取。6如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是()【导学号：73702136】A2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0B4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0D2A(g)B(g)2C(g)H0B由图像，升高温度或增大压强v(逆)v(正)知，该反应逆向吸热且逆向是一个气体物质的量减小的反应，符合上述两个条件的只有B项。