2020苏教版化学选修4专题2第3单元化学平衡的移动
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
②实验结论:平衡状态
平衡向正反应 方向移动
平衡向 逆反应 方向移动
探究2 浓度对化学平衡影响的规律及应用 (1)浓度对化学平衡的影响规律:
(2)应用: 适当 增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物 ―→平衡 向 正反应 方向移动―→提高产物产量,降低成本。
[必记结论]
1.浓度对化学平衡的影响分析
化学平衡
aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)
体系浓度 增大反应物 增大生成物 减小反应物 减小生成物
改变
浓度
浓度
浓度
浓度
平衡移动 方向
正向移动
逆向移动
逆向移动 正向移动
速率变化
v正先增大, v逆先增大, v正先减小, v逆先减小,
v逆随后增大,v正随后增大,v逆随后减小,v正随后减小,
且v′正>v′ 且v′逆>v′ 且v′逆
解析:升高温度或增大压强都会使平衡混合物中C的质量分数降 低,说明平衡逆向移动,即逆反应为吸热反应和气体体积减小的 反应,则正反应为放热反应和气体体积增大的反应。提高A的利 用率,应使平衡向正反应方向移动,采用的方法有增大B的浓 度、降低温度或减小压强。
答案:(1)放 (2)< (3)增大B的浓度、降低温度或减小压强
<v′(逆)
逆向 正、逆反应速 移动 率均增大
降 v(正)、v(逆)同时 温 减小, v ′(正)
>v′(逆)
正向 正、逆反应速 移动 率均减小
2.催化剂对化学平衡影响的图像
3.正确理解化学平衡移动原理 (1)对平衡移动原理中“减弱这种改变”的正确理解是:增 大反应物的浓度时,平衡将向反应物浓度减小的方向移动;增 大压强时,平衡将向气体体积缩小的方向移动;升高温度时, 平衡将向吸热反应的方向移动。其中的“减弱”不等于“消 除”,更不是“扭转”,即平衡移动不能将外界影响完全消 除,而只能减弱。
[成功体验] 5.(好题共享·选自鲁科版教材 P52·T2)若反应 aA(g)+
bB(g) cC(g)+dD(g)在密闭容器内达到化学平衡以后,升高 温度或增大压强都会使平衡混合物中 C 的质量分数降低,那 么: (1)正反应是________热反应; (2)反应物与生成物之间的系数关系是(a+b)________(c+d); (填入>、=、<) (3)为了提高 A 的利用率,可以采用什么方法?
K=cNc22N·cH33H 2 K=cc2NN2OO24 K=ccCCOO2
正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动
不移动 不移动
探究2 其他条件不变时,压强改变对化学平衡影响的 规律
(1)改变容器体积,增大压强―→化学平衡向着 气态物质 减少 的方向移动;
(2)改变容器体积,减小压强―→化学平衡向着 气态物质 增多 的方向移动。
且v′正
逆
正
>v′正
>v′逆
图像
新平衡 时速率
正、逆反应速率均增大
正逆反应速率均减小
2.注意事项
改变固体或纯液体的用量,平衡不发生移动,原因:固体或纯
液体的浓度为常数,改变其用量时未引起化学反应速率的改变。
[成功体验]
2.对于可逆反应:FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3+3KCl 的理解
不.正 确的是
(2)平衡移动原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡 移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,不能简 单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向,只有在改变 的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据平衡移动原 理进行判断。
(3)平衡移动原理仅适用于已达平衡的可逆反应体系。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,平衡移动原理对所有的动态平衡都适用。
的特点。 提示:N2+3H2
高温、高压 催化剂
2NH3,该反应ΔH<0、
ΔS<0(正反应气体体积减小)该反应为可逆反应。
【课堂互动地区】
化学平衡的移动
[新知探究] 探究 化学平衡的移动和移动方向 (1)化学平衡的移动: 当平衡体系条件改变时,原有平衡状态被破坏,一段时 间后会达到新的平衡状态。化学平衡的移动,就是改变外界 条件,破坏原有的平衡状态, 建立起 新的平衡状态的过程。
无影响,故平衡不移动。
答案:D
压强变化对化学平衡的影响
[新知探究] 探究1 根据(教材P52)图2-19数据,分析压强对合成
氨的平衡有何影响?据此,完成下表。
可逆反应
改变压强对平衡的影响 平衡常数表达式
增大压强 减小压强
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
N2O4(g) 2NO2(g)
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)
( 粉红 色) 溶液变为 蓝 色 溶液不变色 溶液变为粉红色
升高温度,平衡向 正反应方向移动;降低温度, 实验结论
平衡向 逆方反向应移动
(2)温度对化学平衡影响的规律: 其他条件不变化时,升高温度,化学平衡向 吸热 方向移 动;降低温度,化学平衡向 放热 方向移动。 探究2 催化剂与化学平衡 催化剂能同等程度 的增大正、逆反应的速率,对化学平衡移 动 无影响 ,但能 缩短 达到平衡所需要的时间。
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0
反应达到平衡后,为提高 CO 的转化率,下列措施中正确的是
6.工业生成 SO3 的反应为 2SO2(g)+O2(g) 下列能使平衡向正反应方向移动的是
2SO3(g) ΔH<0, ()
A.加入催化剂
B.升温
C.减小压强
D.若入一定量的 O2
解析: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。
以 H2(g)+I2(g) 2HI(g)为例的反应前后气体体积不变的反 应,改变压强,v(正)、v(逆)同等程度的改变,平衡不移动。
[成功体验] 3.(好题共享·选自人教版教材 P32·T7)已达化学平衡的下列反应 2X(g)
+Y(g) 2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是
()
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动 B.逆
答案:D
【关键语句小结】
1.增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正 反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆 反应方向移动。
2.通过改变容器体积,增大压强,平衡向气态物 质减少的方向移动;减小压强,平衡向气态物质增多的方向移 动。
3.升高体系温度,平衡向吸热的反应方向移动; 降低体系温度,平衡向放热的反应方向移动。
(逆),化学平衡向____________移动;
(3)若向该容器中增加 C(s),则 v′(正)________v′(逆),化学
平衡________移动。
解析:单位时间内消耗1 mol CO2(g),则生成2 mol CO(g),而 今又同时消耗了2 mol CO(g),说明v(正)=v(逆),反应达到平 衡状态。增大反应物浓度,则v′(正)>v′(逆),平衡向正反 应方向移动。若向该容器中增加C(s),因为固体的浓度为常 数,故改变其用量时,浓度不发生改变,v′(正)=v′(逆), 化学平衡不发生移动。 答案:(1)= 化学平衡 (2)> 正反应方向 (3)= 不
(2)图示:
改变
一段时间
v正=v逆 ―条―件→ v正 ≠ v逆 ―条―件――不―变→ v'正=v'逆
⋮
⋮
旧平衡――――――平―衡―被―破―坏―――――→ 新平衡
(3)平衡移动的方向: ①若v(正)>v(逆),则平衡向 正反应 方向移动。 ②若v(正)=v(逆),则平衡 不 移动。 ③若v(正)<v(逆),则平衡向 逆反应 方向移动。
()
A.增大 FeCl3 的浓度,平衡向正反应方向移动
B.增大 KSCN 的浓度,平衡向正反应方向移动
C.增大 Fe(SCN)3 的浓度,平衡向逆反应方向移动
D.增大 KCl 的浓度,平衡向逆反应方向移动 解析:该可逆反应的本质为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,K+、Cl-
既不是反应物,也不是生成物,增大KCl的浓度,对该离子反应
浓度变化对化学平衡的影响
[新知探究]
探究 1 利用重铬酸根离子与铬酸根离子之间的转化实验探究浓度对化 学平衡的影响,填写下列空格。
(1)实验原理:Cr2O27-+H2O 2CrO24-+2H+
橙色
黄色
(2)实验探究:
①骤与实验现步象:(橙K2黄Cr色2O)7 ―+―N―aO―H→溶液变为黄 色―+―H―NO→3溶液变为 橙色
采用较高温
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
[必记结论] 1.温度对化学平衡的影响分析
[以 aA(g)+bB(g) cC(g)+d D(g) ΔH<0 为例]
反应速率变化
图像
平衡移 新平衡时速率
动方向
升 v(正)、v(逆)同时 温 增大, v′(正)
时,增大容器内气体压强,平衡左移,则 x 的值是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:增大压强,平衡向气体减少的方向移动,故4<1+
x,x>3,选D。
答案:D
探究1
温度、催化剂对化学平衡的影响与化学平 衡移动原理
[新知探究] 温度对化学平衡影响与反应热的关系
(1)实验探究:
实验原理
Co2++4Cl-===CoCl42- ΔH>0
探究 3 平衡移动原理及应用
(1)平衡移动原理(又称为勒夏特列原理): 改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向着能够 减弱这种改
变的方向移动。
(2)平衡移动原理的应用:
工业合成氨反应为 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
措施
原因
加入过量的N2 采用适当的催化剂
采用高压
促进平衡正向移动,提高 H2 的转化率 加快反应速率 有利于平衡向 正反应方向移动
反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动 C.正、
逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动 D.正、逆反
应速率都增大,平衡向正反应方向移动 解析:有气体参加的反应,减压后,化学反应速率减小,而且v正
和v逆同时减小,平衡向体积增大的方向移动。
答案:C
4.可逆反应:4A(g) B(g)+xC(g),在一定条件下达到平衡
[成功体验]
1.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+C(s)
2CO(g)。
(1)在单位时间内消耗了 1 mol CO2(g),同时又消耗了 2 mol
CO(g),则 v(正)__________v(逆),反应处于__________状态。
(2)若向该容器中再充入 1 mol CO2(g),则 v′(正)________v′
[必记结论] 外界条件与平衡移动的辩证关系 (1)外界条件改变,平衡不一定发生移动。 ①若条件改变,未引起化学反应速率的变化,则平衡一定不 移动,如增加固体的用量。 ②若条件改变,引起了化学反应速率的变化,但v(正)、v(逆) 同等程度的改变,则平衡不发生移动。 ③若条件改变,引起v(正)≠v(逆),则平衡一定发生移动。 (2)平衡发生移动,说明外界条件一定发生改变。
[必记结论]
1.压强对化学平衡的影响分析
速率变化
图像
平衡移动 新平衡时 方向 速率
v(正)、v(逆)同 加压 时增大,
v′(正)>v′(逆)
正、逆反 正向移动 应速率均
增大
v(正)、v(逆)同 减压 时减小,
v′(正)<v′(逆)
正、逆反 逆向移动 应速率均
减小
2.注意事项 (1)压强对反应速率、化学平衡移动的影响是通过改变体 系中物质的浓度来实现的,故凡是改变了体系的压强但未引 起浓度的变化的因素,化学反应速率不变化,化学平衡也不 发生移动。 (2)在一定温度下,体积恒定的密闭容器中进行的反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若充入一定体积的He,总压强增 大,但反应速率不变化,平衡不发生移动。
【温故知新区】
1.化学平衡的特征是什么?
提示:化学平衡的特征可概括为“递、等、动、 定、变”。
2.影响化学反应速率的因素有哪些? 提示:浓度、温度、压强、催化剂、反应物的 接触面积、固体反应物的颗粒大小等因素。
3.影响化学平衡常数的因素是什么?
提示:影响化学平衡常数的因素只有温度。
4.写出合成氨反应的化学方程式,并分析该反应
4.催化剂能够同等程度地增大正、逆反应速率, 对化学平衡移动没有影响。
5.化学平衡移动原理(勒夏特列原理)是指:改变影 响化学平衡的一个因素,平衡将向着能够减弱这种改变的方向 移动。
【热点命题区】
考查影响化学平衡的因素
[例 1] 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得, 其中的一步反应为: