2019高考化学一轮复习 化学平衡移动学案(含解析)

(1)实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：
则总反应的ΔH________(填“＞”“＝”或“＜”)0。
(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大，请在上图画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由：_________________________________________________________________
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
同等程度改变v正、v逆，平衡不移动
(2)勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、恒容条件
原平衡体系 体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
2．平衡转化率的分析与判断方法
(1)反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。
②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。
(8)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大加强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅(×)
深度思考
根据化学平衡原理解答下列问题：
在体积不变的密闭容器中发生N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，只改变一种外界条件，完成下表：
改变条件
平衡移动方向
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
增大压强
N2的浓度一定变小
B
升高温度
N2的转化率变小
C
充入一定量H2
H2的转化率不变，N2的转化率变大
D
使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
答案B
5．(2017·沈阳质检)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
C．充入He，使体系总压强增大
答案(1)CD(2)B
题组二 条件改变时对化学平衡移动结果的判断
4．将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＜0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()
(4)平衡时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减小(×)
(5)C(s)＋CO2(g) 2CO(g)ΔH＞0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大(√)
(6)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大(√)
(7)往平衡体系FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(×)
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
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动
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
减小压强
向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
答案(1)正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果
(2)600℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大
反思总结
解化学平衡移动的思维过程
关注特点—
―→分析条件(浓度、温度、压强等)
―→想原理(平衡移动原理)―→综合判断得结论。
②恒温、恒压条件
原平衡体系 容器容积增大，各反应气体的分压减小―→
正误判断
(1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动(×)
(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(×)
(3)合成氨反应需要使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动，所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因(×)
答案 正反应 减小 增大
(2)2HI(g) I2(g)＋H2(g)
再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。
答案 正反应 不变 不变
(3)2NO2(g) N2O4(g)
再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。
题组三 平衡移动方向与结果的判断
7．对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)
再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量______。
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来压强的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅
答案C
3．在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下，amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH＜0。
化学平衡移动
李仕才
夯实基础知识
1．化学平衡移动的过程
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
(3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。
3．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如下：
改变的条件(其他条件不变)
(1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________(填字母)。
A．c(H2)减小
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．反应物转化率增大
D．重新平衡 减小
(2)若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是________(填字母)。
A．升高温度
B．将CH3OH从体系中分离
(1)掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实：____________________________。
(2)控制反应温度为600℃的理由是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
氢气的转化率(增大、减小或不变)
氨气的体积分数(增大、减小或不变)
增大氮气的浓度
增大氨气的浓度
升温
充入适量氩气
答案 正向 增大 逆向 减小 增大 逆向 减小 减小 不移动 不变 不变
典型题目组训练
题组一 选取措施使化学平衡定向移动
1．(2017·南宁高三质检)COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()
温度相同的条件下，增大压强，平衡右移，αHCl增大，因此曲线应在原曲线上方(3)BD
6．(2018·石家庄质检)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：
同倍增大c(A)和c(B)
(2)反应mA(g)nB(g)＋qC(g)的转化率分析
在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器体积，A的转化率与化学计量数有关。
增大c(A)
A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥
答案B
2．(2017·郑州一中检测)将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，改变某个条件，下列叙述正确的是()
A．升高温度，气体颜色加深，则正反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅
________________________________________________________________________。
(3)下列措施中，有利于提高αHCl的有________。
A．增大n(HCl)B．增大n(O2)
C．使用更好的催化剂D．移去H2O
答案(1)＜(2)见下图
答案 正反应 增大 减小
反思总结
1．恒容状态下的化学平衡分析
在恒容容器中，当改变其中一种气态物质的浓度时，必然会引起压强的改变，但判断平衡移动的方向时，仍以浓度的影响来考虑。如反应2NO2 N2O4，达到平衡后，若向容器中再通入反应物NO2，则c(NO2)增大，平衡向正反应方向移动；若向容器中通入生成物N2O4，则c(N2O4)增大，平衡向逆反应方向移动。但由于两种情况下，容器内的压强都增大，故对最终平衡状态的影响是一致的，则两种情况下，达到新的平衡时，NO2的百分含量都比原平衡时要小。