卷10《影响化学平衡的因素》
影响化学平衡的因素
2.平衡移动方向的判断 (1)根据速率判断 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。 (2)根据体系中各组分含量的变化判断 平衡移动的结果,如果是使体系中产物含量(如物质的量、浓度或百分含量等) 增大 , 则平衡正向移动;反之则逆向移动。
能提高COCl2转化率的是
√ A.①②④ B.①④⑥
C.②③⑤
D.③⑤⑥
该反应为气体体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使平衡正向移动。 恒压通入惰性气体,相当于减压;恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影 响;增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。
2.(2022·浦东新区模拟)可逆反应mA(g)+nB(?) pC(g)+qD(?)中A和C都是无色气 体,当达到平衡后,下列叙述正确的是 A.若改变条件后,平衡正向移动,D的百分含量一定增大 B.若升高温度,A的浓度增大,说明正反应是吸热反应 C.若增大压强,平衡不移动,说明m+n一定等于p+q
CH3CH2OH(g)在密闭容器
A.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
√C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的CH2==CH2(g),CH2==CH2(g)的平衡转化率增大
真题演练
1234
该反应是一个气体分子数减小的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反 应速率增大的幅度大于逆反应,故v正>v逆,平衡向正反应方向移动,但是因为 温度不变,故平衡常数不变,A不正确; 催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的 浓度,B不正确; 恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C 正确; 恒容下,充入一定量的CH2==CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2==CH2 (g)的平衡转化率减小,D不正确。
化学:影响化学反应平衡的因素及其条件
影响化学反应平衡的条件及其因素说明:1、化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时v正= v逆的条件,使正、逆反应速率不再相等,然后在新的条件下使正、逆反应速率重新相等,从而达到新的化学平衡。
也就是说,化学平衡的移动是:平衡状态→不平衡状态→新平衡状态。
2、浓度对化学平衡移动的影响:增大浓度,反应速率加快,降低浓度,反应速率减慢,浓度是通过改变反应速率来影响化学平衡状态的:即增大反应物浓度,降低生成物浓度,平衡正向移动;降低反应物浓度,增大生成物浓度,平衡逆向移动。
3、固体及纯液体的浓度是一定值,不因量的多少而改变,所以增加或减少固体及纯液体的量,不会影响平衡状态。
4、压强对化学平衡移动的影响:对于有气体参加的可逆反应,增大压强,反应速率加快,降低压强,反应速率减慢。
对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),增大或降低压强对平衡的影响:当:①m+n>p+q时②m+n<p+q时③m+n=p+q时④对于有气体参加的可逆反应,增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动,降低压强平衡向气体体积增大的方向移动,而对于固体或液体参加的可逆反应,增大或降低压强对平衡没影响。
同样,对于反应前后气体分子总数保持不变的可逆反应,增大或降低压强对平衡没影响,而只能改变反应速率。
⑤增大压强无论平衡移动方向如何,新平衡状态里的速率一定大于原平衡状态的速率;减小压强无论平衡移动方向如何,新平衡状态里的速率一定小于原平衡状态的速率。
⑥压强对平衡状态的影响与浓度对平衡状态的影响的速率-时间图像的区别就在于改变条件时,新平衡状态的反应速率与原平衡状态相比较是否有所变化,浓度是在原有的基础上逐步改变,而压强变化则是整体发生变化。
5、温度对化学平衡的影响:温度升高,反应速率加快,温度降低,反应速率减慢。
对于不同的可逆反应,正反应或逆反应的热效应是不一样的,即若正反应是放热则逆反应一定为吸热,反之亦然。
而温度变化对放热或吸热反应的影响是不一样的。
影响化学平衡的因素
N2O4(g)
(1体积,无色)
条件改变 速增压强 速减压强
现象 先深后浅 先浅后深
原因 增浓正移 减浓逆移
结论 体减方向 体增方向
分析数据:
450℃时N2和H2反应生成NH3的实验数据 压强/MPa NH3/% 1 2.0 5 9.2 10 16.4 30 35.5 60 53.6 100 69.4
影响化学平衡的因素
考纲导学
考纲要求
1.理解外界条件(浓 度、温度、压强、催化 剂等)对反应速率和化学 平衡的影响,认识并能 用相关理论解释其一般 规律。 2.了解化学反应速 率和化学平衡的调控在 生活、生产和科学研究 领域中的重要作用。
命题预测
1.平衡图象分析。以填空、简答、 计算的形式出现在第Ⅱ卷中,往往结合 化学反应速率、化学平衡计算等一起考 查,试题难度中等。 2.影响化学平衡的因素。该考点一 般为综合考查,将影响化学反应速率、 化学平衡移动的因素进行对比考查,难 度较大。
原平衡 V(正)=V(逆)
H2 + I2(g)
移动方向 原平衡
增大压强 V(正) = V(逆) 减小压强 V(正) = V(逆)
2.结论
增反反逆方向
增加固体物质的质量 →平衡不移动
△m(s)↑ →C(B)未变
例:在H2S(g) H2(g)+S(s)平衡体系中,欲通 过改变浓度使平衡向逆反应方向移动。
可以采用减小C(H2S)或增大C(H2);但不 能采用△m(S)。
3.原因
条件改变 增反 减生 增生
一定条件下:V(正)=V(逆)
瞬间速率的改变
> V(逆) V(正)↑
移动方向
正向移动
V(正) > V(逆) ↓ V(正) < V(逆↑ )
影响化学平衡的因素
影响化学平衡的因素第三节化学平衡(2)影响化学平衡的因素:(⼀)、化学平衡的移动化学平衡是有条件限制的动态平衡,当外界条件(浓度、温度、压强)改变时,若使v正≠v逆、化学平衡会被破坏,反应混合物⾥各组分的含量不断改变,然后在新条件下建⽴新的平衡。
1.化学平衡移动的定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建⽴的过程叫做化学平衡的移动2、化学平衡移动的性质:⑴、若外界条件变化引起v正>v逆:平衡向正反应⽅向移动⑵、若外界条件变化引起v正<v逆:平衡向逆反应⽅向移动⑶、若外界条件变化引起v正=v逆:旧平衡未被破坏,平衡不移动巧记:化学平衡总往反应速率增⼤的⽅向移动(⼆)、影响化学平衡的条件1、浓度对化学平衡的影响如:Fe3+ + 3SCN—Fe(SCN)3 (硫氰化铁)①增加Fe3+或SCN-的浓度,溶液红⾊加深——化学平衡向⽣成Fe(SCN)3的⽅向(正反应⽅向)移动。
②向溶液中滴加少量稀NaOH溶液,溶液红⾊变浅,产⽣红褐⾊沉淀——化学平衡向减少Fe(SCN)3的⽅向(逆反应⽅向)移动。
在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+(橙⾊)(黄⾊)①向溶液中滴加⼏滴浓硫酸,溶液颜⾊由黄⾊变为橙⾊——C(H+)增⼤,化学平衡向逆反应⽅向移动。
②向溶液中滴加少量较浓的NaOH溶液,溶液颜⾊由橙黄⾊变为黄⾊——C(OH-)增⼤,化学平衡向正反应⽅向移动。
【结论】:在其它条件不变的情况下,增加反应物的浓度(或减少⽣成物的浓度),平衡向正反应⽅向移动;增加⽣成物的浓度(或减少反应物的浓度),平衡向逆反应⽅向移动。
【练习】1、在⼆氧化硫转化为三氧化硫的过程中,应该怎样通过改变浓度的⽅法来提⾼该反应的程度?(增加氧⽓的浓度——增⼤成本较低的反应物的浓度,提⾼成本较⾼的原料的转化率。
)2、可逆反应H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g) 在⼀定条件下达平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?CO浓度有何变化?①增⼤⽔蒸⽓浓度②加⼊更多的碳③增加H2浓度(答:①③可以,①增⼤;③减⼩)【注意】①只要是增⼤浓度,不论增⼤的是反应物浓度,还是⽣成物浓度,新平衡状态下的反应速率⼀定⼤于原平衡状态;减⼩浓度,新平衡状态下的速率⼀定⼩于原平衡状态。
影响化学平衡的因素
影响化学平衡的因素影响平衡移动的因素只有浓度、压强和温度三个。
1、在其他条件不变时,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。
2、在有气体参加或生成的反应中,在其他条件不变时,增大压强(指压缩气体体积使压强增大),平衡向气体体积减小方向移动。
3、在其他条件不变时,升高温度平衡向吸热反应方向移动。
1、浓度影响在其他条件维持不变时,减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,有助于正反应的展开,均衡向右移动;减少生成物的浓度或增大反应物的浓度,有助于逆反应的展开均衡向左移动。
单一物质的浓度发生改变只是发生改变正反应或逆反应中一个反应的反应速率而引致正逆反应速率不成正比,而引致均衡被超越。
2、压强影响对于气体反应物和气体生成物分子数左右的可逆反应来说,当其它条件维持不变时,减小总应力,均衡向气体分子数增加即为气体体积增大的方向移动;增大总应力,均衡向气体分子数减少即为气体体积减小的方向移动。
若反应前后气体总分子数(总体积)维持不变,则发生改变应力不能导致均衡的移动。
应力发生改变通常可以同时发生改变正,逆反应速率,对于气体总体积很大的方向影响很大,比如,正反应参予的气体为3体积,逆反应参予的气体为2体积,则减小应力时正反应速率提升得更多,从而并使v正\uev逆,即为均衡向正反应方向移动;而增大应力时,则正反应速率增大得更多,均衡向逆反应方向移动。
3、温度影响在其他条件维持不变时,增高反应温度,有助于吸热反应,均衡向吸热反应方向移动;减少反应温度,有助于放热反应,均衡向放热反应方向移动。
与应力相似,温度的发生改变也就是同时发生改变正,逆反应速率,高涨总是并使正,逆反应速率同时提升,降温总是并使正,逆反应速率同时上升。
对于吸热反应来说,高涨时正,反应速率提升得更多,而导致v正\uev逆的结果;降温时放热方向的反应速率上升得也越多。
与应力发生改变相同的就是,每个化学反应都会存有一定的热效应,所以发生改变温度一定会并使均衡移动,不能发生不移动的情况。
化学平衡及影响因素
化学平衡及影响因素化学平衡是指在反应物和生成物达到一定浓度时,反应物与生成物之间的反应速率相等,反应物和生成物的浓度始终保持不变的状态。
这种状态是一种动态平衡状态,因为反应在继续进行,只是在相同的速率下,反应物与生成物互相转化。
化学平衡是一种重要的化学现象,它被用于很多工业和实验室实践中。
例如,在炼化工业上,化学平衡常被用于控制反应性能,从而确保产品符合规格。
在实验室中,化学平衡经常被用于测定物质的恒定性质,如酸碱度和溶解度等。
影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素包括反应物的浓度、温度、压力和催化剂。
下面将对这些因素进行详细介绍。
1. 反应物的浓度反应物的浓度与反应速率成正比,反应物浓度越高,反应速率也会越高。
在达到一定浓度时,反应速率最终将达到一个平衡值,这种值称为平衡常数。
平衡常数恒定,只有当反应物的浓度发生变化时,平衡才会发生变化。
例如,当氧气和氢气在高温下反应,生成水蒸气时,反应速率和水蒸气的浓度成正比。
当反应浓度达到一定时,反应速率不再增加,反应达到平衡。
在这种情况下,如果增加氧气或氢气的浓度,反应会偏向生成更多的水蒸气,反之亦然。
2. 温度温度是影响化学平衡的另一个重要因素。
在化学反应中,反应速率随温度升高而升高。
这是因为高温使分子之间的碰撞更加频繁和激烈,从而加速反应。
然而,当反应达到一定温度时,系统将达到平衡,而平衡温度取决于特定反应。
例如,当硫酸和硫酸钙发生反应时,它们形成二氧化硫气体,反应放热。
当温度升高时,反应速率加快,但更多的二氧化硫气体会逸出系统,反应直接弱。
因此,在这种情况下,提高温度会导致反应趋向于产生更少的产品。
3. 压力持续小的压力下,气体体积越大,分子之间的距离越远,反应速率也随之降低。
反之,增加压力会压缩气体,减少分子之间的距离,从而提高反应速率。
这种微小的变化在化学平衡中具有决定性的作用。
例如,当氮气和氢气反应生成氨气时,反应速率随气压升高而升高。
因此,增加氮气和氢气的压力会使反应更快地向氨气方向移动,从而增加产品的形成。
化学平衡影响因素
化学平衡影响因素化学平衡影响因素1. 温度温度是影响反应动力学和化学平衡的重要因素。
温度的升高会使得反应进行得更快,而温度的降低则会使反应速率减慢。
温度变化会影响物质在反应中产生的积累以及化学反应的平衡点,进而影响到生成的物质及其浓度。
在某些反应过程中,温度的变化也会改变反应的生成方向。
2. 活度因子活度因子主要包括活性剂、体系中可溶性离子和pH值。
活性剂有助于促进反应的发生,使一种或多种物质进入反应,更易生成最终产物。
活性剂可以通过改变反应中物质的活性来改变反应相对应的动力学过程,或在同一反应温度下,加速某些物质的转化或避免反应的空燃(丢失)。
另外,体系中可溶性离子的溶液中电荷也会影响反应的化学平衡,进而影响反应的生成物和产物的浓度;同时,pH值的变化也会使得反应的进行方式、产物的浓度发生变化,因此pH值也影响化学反应的化学平衡。
3. 空气污染空气污染是指污染物质被排放进入大气,使大气中污染物浓度超标、空气质量发生变化,从而损害人体健康和环境的一种状态。
大气空气中的污染物,有改变空气洁净度的作用,而空气洁净度又会影响到室外温度和光谱,并有可能会影响到化学反应的化学平衡。
4. 浓度浓度的不同也会影响化学平衡的变化。
使用低浓度的反应物容许反应进行的进而推进反应的多少,从而影响到反应的动力学,也会直接影响反应的最终产物,以及反应的反应程度。
同时,多种反应物的浓度差也会使化学平衡发生变化。
5. 反应条件反应条件是指包括反应压力、流动性和微量物质杂质等因素,这些因素都会影响到化学平衡及其变化。
此外,反应条件还可以改变反应物的性质,影响其立体构型,从而影响其在物理和化学反应中的反应性,也会影响化学反应的化学平衡。
6. 催化剂催化剂是一种具有活性成分的物质,可以改变化学反应的进程,从而调节反应动力学和平衡点,有利于反应物的转化。
有些催化剂具有较强的浓度敏感性,当它们的浓度大到一定程度时,就会有较大的影响,从而使反应产生变化,影响反应的化学平衡。
影响化学平衡因素练习题
影响化学平衡因素练习题一、选择题1. 下列哪个因素不会影响化学平衡?A. 温度B. 压强C. 浓度D. 反应物和产物的性质2. 在一定温度下,增大反应物浓度,化学平衡会向哪个方向移动?A. 反应物方向B. 产物方向C. 不变D. 无法确定3. 对于反应 N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g),提高温度会使平衡向哪个方向移动?A. N2和H2方向B. NH3方向C. 不变D. 无法确定4. 下列哪个反应是放热反应?A. 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)B. N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)C. CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s)D. 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)二、填空题1. 在一定温度下,对于反应 A(g) + B(g) ⇌ C(g),当增大压强时,平衡会向______方向移动。
2. 对于反应 2NO2(g) ⇌ N2O4(g),降低温度会使平衡向______方向移动。
3. 在化学平衡状态下,反应物和产物的浓度之比称为______。
4. 对于反应 H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g),在平衡状态下,若增大H2的浓度,平衡会向______方向移动。
三、判断题1. 对于反应 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g),增加氧气浓度会使平衡向产物方向移动。
()2. 在化学平衡状态下,正反应速率和逆反应速率相等。
()3. 提高温度会使所有反应的平衡常数增大。
()4. 对于反应 CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g),增大压强会使平衡向反应物方向移动。
()四、简答题1. 请列举影响化学平衡的三个主要因素。
2. 简述勒夏特列原理及其在化学平衡中的应用。
3. 对于反应 2H2(g) + O2(g) ⇌ 2H2O(g),分别说明在升高温度、增大压强和增加H2浓度时,平衡如何移动。
4. 请举例说明一个放热反应和一个吸热反应。
化学平衡的影响因素分析
化学平衡的影响因素分析化学平衡是指在闭合系统中,反应物和生成物之间的浓度或者压力保持不变的状态。
在平衡状态下,反应速率的前后相等,但并不代表反应停止进行。
平衡常常受到一些因素的影响,本文将对影响化学平衡的因素进行分析。
一、浓度的影响浓度是影响化学反应平衡的重要因素之一。
根据Le Chatelier原理,当反应物浓度增加时,平衡会移动到生成物的一侧,以减少反应物的浓度。
相反,当生成物浓度增加时,平衡会移动到反应物的一侧,以减少生成物的浓度。
通过改变浓度,可以改变平衡反应的位置,从而调节反应的进程。
二、温度的影响温度是另一个影响化学反应平衡的关键因素。
根据Le Chatelier原理,温度升高会使平衡反应向吸热的方向移动,以消耗多余的热量。
相反,温度降低会使平衡反应向放热的方向移动,以增加热量的产生。
不同反应对温度的响应是不同的,有的反应温度越高,生成物越多;而有的反应温度越高,生成物越少。
因此,在实际应用中,我们可以通过调节温度来控制反应的产物。
三、压力或体积的影响对于气相反应而言,压力或体积也是影响化学平衡的关键因素。
当压力增加或体积减小时,平衡会移动到分子数较小的方向,以减少分子撞击的频率。
相反,当压力减小或体积增大时,平衡会移动到分子数较多的方向,以增加分子撞击的频率。
通过改变压力或体积,我们可以改变气相反应的平衡位置,从而调节反应的进程。
四、催化剂的作用催化剂是另一个可以影响化学平衡的因素。
催化剂可以降低化学反应的活化能,提高反应速率,但不参与反应本身。
催化剂在反应前后的浓度不变,因此不会改变反应的平衡位置。
然而,由于催化剂的作用,反应达到平衡的速度会更快,平衡位置也更容易达到。
催化剂的添加可以加速反应达到平衡,提高反应的效率。
总结:化学平衡受到多种因素的影响,包括浓度、温度、压力或体积以及催化剂。
通过调节这些因素,我们可以改变平衡位置,从而控制反应的进程。
了解这些影响因素的作用机理,能够有针对性地设计反应条件,提高反应的效率和产量,在实际应用中具有重要意义。
影响化学平衡的因素
三、压强对化学平衡的影响
压强对化学平衡的影响
【实验原理】
2NO2(g)
N2O4(g)
红棕色
无色
【实验现象】
(1)压强增大:气体颜色先变深,后变浅,最终
比原来深,平衡正向移动
(2)压强减少:气体颜色先变浅,后变深,最终
比原来浅,平衡逆向移动
15
三、压强对化学平衡的影响
原因分析一:从K与Q的角度
浓度商Q: 只与浓度有关
平衡常数K:只与温度有关
改变浓度c
改变温度T
Q 发生变化
K 发生变化
一、化学平衡的移动
化学平衡移动方向的判断方法:
1. 速率判断:
条件改变
v正= v逆: 平衡未被破坏,平衡不移动
v正> v逆: 平衡向正反应方向移动
v正< v逆: 平衡向逆反应方向移动
2. 浓度商判断:
Q<K,反应向正方向进行
三、压强对化学平衡的影响
对于反应 mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)
(2)当 m + n < p + q时: 2NH3(g)
N2(g) + 3H2 (g)
v(逆) v' =v'
正
逆
v(正)
v(正) v' =v'
正
逆
v(逆)
① 增大压强,
② 减小压强,
v(正)<v(逆),
v(正)>v(逆),
2. 对于反应 mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)
(1)当 m + n > p + q时: 2NO2(g)
N2O4(g)
v(正) v' =v'
化学平衡的影响因素
化学平衡的影响因素在化学世界中,化学平衡是一个极其重要的概念。
当一个化学反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,此时就达到了化学平衡状态。
然而,这种平衡并不是一成不变的,它会受到多种因素的影响。
接下来,让我们一起深入探讨这些影响因素。
首先,浓度对化学平衡有着显著的影响。
当反应物浓度增加时,正反应速率会随之加快。
这就好比在一场跑步比赛中,增加了起点处的选手数量,向前跑的力量就更大了。
相反,如果生成物浓度增加,逆反应速率则会加快。
以合成氨的反应为例,N₂+ 3H₂⇌ 2NH₃,如果增加氮气和氢气的浓度,正反应速率就会提高,从而促使反应朝着生成氨气的方向进行;而如果增加氨气的浓度,逆反应速率增大,反应则会朝着氮气和氢气的方向移动。
压力也是影响化学平衡的一个关键因素。
对于有气体参与的反应,压力的改变会导致气体浓度的变化,从而影响平衡。
当压强增大时,气体体积会缩小,相当于气体的浓度增大。
如果反应前后气体分子数不相等,平衡就会发生移动。
例如,2SO₂+ O₂⇌ 2SO₃这个反应,左边气体分子数是 3,右边是 2。
增大压强,平衡会向气体分子数减少的方向,也就是生成三氧化硫的方向移动;减小压强,则会向气体分子数增多的方向,即二氧化硫和氧气的方向移动。
温度对化学平衡的影响同样不容忽视。
温度的变化会改变反应的活化能,从而影响反应速率。
对于吸热反应,升高温度会使平衡向正反应方向移动,因为正反应需要吸收热量,升高温度就相当于给它提供了更多的“能量补给”;而对于放热反应,升高温度则会使平衡向逆反应方向移动。
比如,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,C + CO₂⇌2CO 是一个吸热反应,升高温度,平衡会朝着生成一氧化碳的方向进行。
催化剂是另一个值得关注的因素。
不过需要注意的是,催化剂只能同等程度地改变正反应和逆反应的速率,它不能使平衡发生移动。
催化剂就像是给反应提供了一条更快捷的“通道”,但并不会改变反应的终点。
影响化学平衡的因素、化学反应进行的方向
详细描述
通过实例分析可以深入理解平衡移动的原理 和应用。例如,分析反应速率的变化可以探 究反应机理和反应速率的影响因素;分析温 度的影响可以探究温度对化学反应的影响; 分析压力的影响可以探究气体反应的压力效 应和气体溶解度等。这些实例分析有助于深 入理解化学反应的规律和平衡移动的原理。
04
化学反应速率与化学平衡
平衡移动与反应速率的关系
在可逆反应中,正逆反应同时进行,当正反应速率大于逆反应速率时,平衡向正方向移 动;反之,平衡向逆方向移动。
05
实际应用与案例分析
环境中的化学平衡
酸雨的形成
大气中的二氧化硫、氮氧化物等气体 与水汽结合,经过复杂的化学反应形 成酸雨,对环境造成危害。
臭氧层破坏
人类活动排放的某些物质,如CFCs,在 大气中经过化学反应导致臭氧层破裂, 影响地球生态平衡。
工业生产中的化学平衡
化工合成
在化工生产中,通过控制反应条件如温 度、压力和浓度等,实现化学平衡,提 高产物的产率和纯度。
VS
燃烧反应
燃料在氧气中的燃烧反应是一个典型的化 学平衡过程,通过调整燃料与氧气的比例 ,可以控制燃烧的效率和产物。
生物体内的化学平衡
要点一
酸碱平衡
人体血液中存在酸碱平衡,通过调节呼吸和排泄等生理过 程,维持pH值的稳定。
反应速率与反应机理
反应机理定义
反应机理是化学反应过程中物质变化和能量变化的详细步骤和机 制。
反应速率与反应机理的关系
反应机理决定了反应速率,因为反应速率由反应过程中最慢的一步 决定。
催化剂对反应机理的影响
催化剂可以改变反应机理,从而改变反应速率。
反应速率与反应条件
01
温度对反应速率的影响
影响化学平衡的因素
1、化学平衡移动
(1)含义:在一定条件下,可逆反应达到化学 平衡状态,如果改变影响平衡的条件(如浓度、 温度、压强等),化学平衡状态被破坏,在新的 条件下达到新的平衡状态的过程。
2、影响化学平衡的因素
(1)浓度: ①增大反应物浓度,正反应速率加快,使v(正)> v(逆),平衡向正反应方向移动。 减少生成物浓度,逆反应速率减慢,使v(正)>v (逆),平衡向正反应方向移动。
反应速率减小,其中气体化学计量数之和大的一边
浓度减小的程度大,其化学反应速率减小程度就大, 平衡向气体化学计量数之和大的一边移动。
对于反应mA(g)+nB(g) = pC(g)+qD(g), 当m+n>p+q时,v-t图像如下:
在其他因素不变的条件下,对于反应mA(g)+nB(g)= pC(g)+qD(g),当m+n=p+q时,增大压强,正、逆反 应速率同程度增大,平衡不移动。减小压强,正、 逆反应速率同程度减小,平衡不移动。
增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;
减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。 对于气体体积不变的反应,改变压强,平衡不移动。 3、其它条件不变,升温平衡向吸热方向移动,降温平衡向放 热方向移动。
3、勒夏特列原理;
改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、温 度、压强等),平衡就向减弱这种改变的方 向移动。
②增大生成物浓度,逆反应速率加快,使v(正)<v (逆),平衡向逆反应方向移动。 减少反应物浓度,正反应速率减慢,使v(正)< v(逆),平衡向逆反应方向移动。
(2)压强: 在其他因素不变的条件下,对于反应mA(g)+ nB(g) = pC(g)+qD(g),当m+n≠p+q时, ①增大压强(压缩体积),气体的浓度增大,使反 应速率加快,其中气体化学计量数之和大的一边浓 度增大的程度大,其化学反应速率增大程度就大, 平衡向气体化学计量数之和小的一边移动。 ②减小压强(扩大体积),气体的浓度减小,化学
影响化学平衡的因素
等物质的量的SO 例 : 等物质的量的 2 与 O2 混合于某密闭 容器中,在一定条件下反应, 容器中 , 在一定条件下反应 , 达到平衡时 SO2 的转化率为 的转化率为a%, O2 的转化率为 , 的转化率为b%二 二 者的关系是( ) 者的关系是( A a%>b% C a%=b% B a%<b% D 不能确定
(5)液体体系中加水稀释,相当于气体体 液体体系中加水稀释, 系中的"减压" 系中的"减压". 如对于反应A+H2O B+C,加H2O稀释平 如对于反应 , 稀释平 衡向正反应方向进行. 衡向正反应方向进行. (6)单一组份的反应,增加单一组份的物 单一组份的反应, 质的量,结果相当于"加压" 质的量,结果相当于"加压"了.
(4)气体体积中每一种物质的浓度均增 大一倍,相当于"加压" 大一倍,相当于"加压",若每一种物 质的浓度均缩小一倍,相当于"减压" 质的浓度均缩小一倍,相当于"减压".
在固定容积的密闭容器中, 例:在固定容积的密闭容器中,氮, 氢合成氨的反应达到了平衡, 容器中含有 氢合成氨的反应达到了平衡 , 0.1摩 N2 , 0.3摩 H2 , 0.1molNH3 若维持原来 摩 摩 的条件, 向该容器中再同时加入0.1摩 的条件 , 向该容器中再同时加入 摩 N2 , 0.3摩尔 2,0.1molNH3则( ) 摩尔H 摩尔 A 正 , 逆反应速率同时增大 , 平衡不移动 . 逆反应速率同时增大, 平衡不移动. B 正,逆反应速率同时增大,NH3的百分含 逆反应速率同时增大, 量升高. 量升高. C 正 , 逆反应速率同时增大, 平衡向逆反 逆反应速率同时增大 , 应方向移动. 应方向移动. D 正,逆反应速率不变,平衡不移动. 逆反应速率不变,平衡不移动.
化学平衡的影响因素
化学平衡的影响因素在化学世界中,化学平衡是一个非常重要的概念。
当一个化学反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这时就达到了化学平衡状态。
然而,这种平衡并不是一成不变的,它会受到多种因素的影响而发生改变。
接下来,让我们一起深入探讨一下这些影响因素。
首先,浓度对化学平衡的影响不容忽视。
当反应物浓度增大时,正反应速率会随之加快。
这就好比在一场跑步比赛中,增加了正向奔跑的人数,自然会让正向奔跑的速度加快。
反之,如果反应物浓度减小,正反应速率就会减慢。
而对于生成物来说,其浓度的变化对逆反应速率有着类似的影响。
例如对于反应 A + B ⇌ C + D,如果增加 A 或 B的浓度,正反应速率会加快,平衡会向着生成 C 和 D 的方向移动;如果增加 C 或 D 的浓度,逆反应速率会加快,平衡则会向着生成 A 和 B 的方向移动。
压强也是影响化学平衡的一个重要因素。
但需要注意的是,压强的影响只有在涉及到气体的反应中才较为显著。
对于有气体参与的反应,如果反应前后气体分子数发生了变化,改变压强就会对平衡产生影响。
当压强增大时,相当于把气体分子压缩到更小的空间里,它们之间碰撞的机会增多,反应速率会加快。
如果反应前后气体分子数减少,增大压强会使平衡向气体分子数减少的方向移动;反之,如果反应前后气体分子数增加,增大压强会使平衡向气体分子数减少的方向移动。
比如合成氨的反应 N₂+ 3H₂⇌ 2NH₃,反应前气体分子数是 4,反应后是 2,增大压强会促使平衡向右移动,有利于生成更多的氨气。
温度对化学平衡的影响同样关键。
温度升高,无论是正反应还是逆反应的速率都会加快,但升高温度对吸热反应的速率影响更大;温度降低,正逆反应速率都会减慢,但对放热反应的速率影响更大。
对于吸热反应,升高温度会使平衡向吸热方向移动;对于放热反应,升高温度会使平衡向放热的反方向移动。
以二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应 2SO₂+ O₂⇌ 2SO₃为例,这是一个放热反应,升高温度平衡会向左移动,降低温度平衡会向右移动。
实验活动10探究影响化学平衡移动的因素
实验活动10 探究影响化学平衡移动的因素实验目的1.认识浓度、温度等因素对化学平衡的影响。
2.进一步学习控制变量、对比等科学方法。
实验用品小烧杯、大烧杯、量筒、试管、试管架、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、火柴、两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶。
铁粉、0.05 mol·L-1 FeCl3溶液、0.15 mol·L-1 KSCN溶液、0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液、6 mol·L-1 NaOH溶液、6 mol·L -1 H2SO4溶液、0.5 mol·L-1 CuCl2溶液、热水、冰块、蒸馏水。
实验步骤一、浓度对化学平衡的影响1.FeCl3溶液与KSCN溶液的反应(1)在小烧杯中加入10 mL蒸馏水,再滴入5滴0.05 mol·L-1 FeCl3溶液、5滴0.15 mol·L-1 KSCN溶液,用玻璃棒搅拌,使其充分混合,将混合均匀的溶液平均注入a、b、c三支试管中。
(2)向试管a中滴入5滴0.05 mol·L-1 FeCl3溶液,向试管b中滴入5滴0.15 mol·L-1 KSCN溶液,观察并记录实验现象,与试管c进行对比。
完成下表。
实验内容向试管a 中滴入5滴0.05 mol·L-1FeCl3溶液向试管b 中滴入5滴0.15 mol·L-1KSCN溶液实验现象红色加深红色加深结论在其他条件不变时,增大反应物的浓度,平衡正向移动(3)继续向上述两支试管中分别加入少量铁粉,观察并记录实验现象。
完成下表。
实验内容向试管a中加入少量铁粉向试管b中加入少量铁粉实验现象红色变浅红色变浅结论在其他条件不变时,减小反应物的浓度,平衡逆向移动[因为2Fe3++Fe===3Fe2+,c(Fe3+)减小]2Cr2O7溶液中存在如下平衡:Cr2O2-7橙色+H2O⇌2Cr2O2-7黄色+2H+取一支试管,加入2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,然后按下表中的步骤进行实验,观察溶液颜色的变化,判断平衡是否发生移动及移动的方向。
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第二章《化学反应速率和化学平衡》第三节《化学平衡》周考卷十——影响化学平衡的因素时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题4分,每小题有1-2个正确选项)1.对可逆反应2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g);ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是()①增加A的量,平衡向正反应方向移动②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度,v(正)>v(逆)⑤加入催化剂,B的转化率提高A.①②B.④C.③D.④⑤解析:A是固体,其量的变化对平衡无影响;而增大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);升温v(正)、v(逆)均应增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反应方向移动;压强增大平衡不移动,但v(正)、v(逆)都增大;催化剂不能使化学平衡发生移动,B的转化率不变。
答案:B2.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);ΔH>0下列叙述正确的是()A.加入少量W,逆反应速率增大B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡C.升高温度,平衡逆向移动D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大解析:W为固体,改变其用量不影响化学反应速率,也不影响化学平衡;该可逆反应正方向进行时气体压强减小,若气体压强不变,证明反应达到平衡;正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动;ΔH由反应物、生成物能量决定,与加入反应物多少无关。
答案:B3.一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molsO2和1mol O2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是() A.保持温度和容器体积不变,充入1molsO3(g)B.保持温度和容器内压强不变,充入1molsO3(g)C.保持温度和容器内压强不变,充入1mol O2(g)D.保持温度和容器内压强不变,充入1mol Ar(g)解析:A中充入1molsO3气体,平衡向逆反应方向移动,新平衡时SO3浓度变大;C中充入1mol O2气体,平衡向正反应方向移动,新平衡时SO3浓度变大;D中充入1mol Ar气体,且保持压强不变,则容器的体积扩大,平衡向逆反应方向移动,新平衡时SO3浓度变小;B中虽然充入1molsO3,但因容器内压强保持不变,体积必然相应扩大,所以新平衡与原平衡体系中各物质浓度分别相等,SO3浓度不变。
答案:B4.已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)(正反应为放热反应),下图中曲线a代表一定条件下该反应的过程。
若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是()A.增大A的浓度B.扩大容器的容积C.加入催化剂D.升高温度解析:由图像可知,曲线a变为b,只是缩短了反应到达平衡的时间,而A的转化率并没有改变。
所以A项,增大A的浓度则A的转化率应降低。
B项,扩大容器容积,而此反应是反应前后气体的总物质的量不变的反应,所以平衡不移动,则A的转化率不变,但是,反应达到平衡所用时间更长。
C项,加入催化剂平衡不移动,A的转化率不变。
D项,升高温度,平衡向左移动,A的转化率应降低。
答案:C5.在密闭容器中发生反应:a X(g)+b Y(g) c Z(g)+d W(g)反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡状态的1.8倍。
下列叙述正确的是()A.平衡向正反应方向移动B.(a+b)>(c+d)C .Z 的体积分数变大D .X 的转化率变小解析:将气体体积压缩到原来的一半,若平衡不发生移动,W 的浓度为原平衡的2倍;由W 的浓度变为原平衡状态的1.8倍,可知化学平衡向逆反应方向移动。
所以(a +b )<(c +d ),Z 的体积分数减小,X 的转化率变小。
答案:D6.一定条件下,体积为10L 的密闭容器中,1mol X 和1mol Y 进行反应:2X(g)+Y(g) Z(g),经60s 达到平衡,生成0.3molZ 。
下列说法正确的是( )A .以X 浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·s)B .将容器体积变为20 L ,Z 的平衡浓度变为原来的12C .若增大压强,则物质Y 的转化率减小D .若升高温度,X 的体积分数增大,则该反应的ΔH >0解析:根据题目的含义可以列出:2X(g)+Y(g) Z(g)起始(mol·L -1) 0.1 0.1 0 转化(mol·L -1) 0.06 0.03 0.03 平衡(mol·L -1) 0.04 0.07 0.03 所以v =0.06 mol·L -160 s =0.001mol/(L·s),故A 选项正确;若将容器的体积变为20L ,各物质的浓度均减半,根据平衡移动原理,此平衡应向逆反应方向移动,所以Z 的平衡浓度比原来的12要小,故B 选项错误;由于此反应的正反应是气体体积减小的反应,因此增大压强此平衡向右移动,反应物X 和Y 的转化率均增大,故C 选项错误;X 的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,而升高温度平衡应向吸热反应方向移动,因此此反应的正反应应为放热反应,即ΔH <0,所以D 选项错误。
答案:A7.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)+CO(g) 12N 2(g)+CO 2(g) ΔH =-373.2kJ/mol ,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO 的转化率,采取的正确措施是( )A .加催化剂同时升高温度B .加催化剂同时增大压强C .升高温度同时充入N 2D .降低温度同时增大压强解析:该可逆反应中正反应为气体体积减小的放热反应,升高温度反应速率增大平衡左移,NO转化率减小。
降低温度反应速率减小平衡右移,NO转化率增加,增大压强反应速率增大平衡右移,NO转化率增大。
加催化剂,反应速率增大,不影响平衡。
充入N2若容器体积不变则速率、平衡不受影响,若容器体积扩大,则反应速率减小。
所以答案为B。
答案:B8.某温度下,在固定容积的密闭容器内,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡时各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1。
保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C,则()A.平衡向正反应方向移动B.平衡不发生移动C.无法判断平衡移动方向D.C的体积分数减小解析:以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C,相当于压缩体积为原来的12,平衡向正反应方向移动。
答案:A9.在一定条件下,可逆反应N2+3H2 2NH3(正反应是放热反应)达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是()A.加催化剂,v正、v逆都发生变化,且变化的倍数相等B.加压,v正、v逆都增大,且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数C.降温,v正、v逆减小,且v正减小的倍数大于v逆减小的倍数D.体积不变,加入氩气,v正、v逆都增大,且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数解析:对可逆反应N2+3H2 2NH3(正反应是放热反应)达平衡后,若加催化剂,v正、v逆均增大,且增大的倍数相同,平衡不移动;加压,平衡正移,v正、v逆都增大,但v正增大的倍数大于v逆;降温,v正、v逆都减小,平衡正移,v正减小的倍数小于v逆减小的倍数;恒容,充入氩气,各物质的浓度均不变,反应速率不变,平衡不移动。
答案:C、D10.可逆反应A(g)+B C(g)+D,达到平衡时,下列说法不正确的是()A.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大B.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是有颜色的气体C.升高温度,C质量分数减少,说明正反应为放热反应D.增大压强,平衡不移动,说明B,D一定是气体解析:增大A的浓度,则平衡向正反应方向移动,B的转化率将增大,A正确;增大A的浓度时,平衡体系颜色加深,可能是A本身就是有颜色的气体,故不能说明D是否有颜色,B是正确的;升高温度后,平衡向吸热方向移动,C的质量分数减少,说明平衡向逆反应方向移动,则说明正反应方向是放热反应,故C是正确的;增大压强平衡不移动,则说明平衡两边的气体体积相等,但B 和D可以同时是气体,也可以同时不是气体,故D是错误的。
答案:D11.已建立平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是()①生成物的体积分数一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增加④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率A.①②④⑤B.①②③⑤C.②③D.②⑤解析:这是一道由不同条件引起化学平衡移动后,对平衡产生影响的分析题。
题中给定了平衡的移动方向,要求判断引起平衡移动的原因及可能产生的结果。
平衡向正反应方向移动,由于改变条件不明,反应物的转化率、浓度均无法确定,则应具体分析使平衡发生移动的原因。
若是通过改变温度或改变压强使平衡发生移动,①,③,④所述情况是成立的;通过增加反应物的浓度使平衡向正反应方向移动,若增加反应物的量很多,生成物体积分数必然降低(混合气体的总物质的量增加),该反应物的浓度较原浓度增大(增加部分较原转化的浓度要少),该物质的转化率降低,故①,③,④均不确定。
由于反应向正方向移动,生成更多的生成物,生成物的量必然增加,故②正确;平衡向正反应方向移动,必是正反应速率大于逆反应速率的结果,故⑤正确。
答案:D12.今有反应X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应为放热反应),若反应开始经t1后达到平衡,又经t2后由于反应条件的改变使平衡破坏,到t3时又达平衡(如图所示),t2~t3曲线变化的原因是()A.增大了X或Y的浓度B.使用了催化剂C.增加了反应体系的压强D.升高了反应的温度解析:纵坐标表示的物质的浓度,若是增大浓度,其曲线应是突变的,使用催化剂、增大压强(反应前后总体积不变),均不能使该平衡发生移动。
t2时,反应物浓度增加,生成物浓度减少,平衡向逆反应方向移动,故只能是通过升高温度实现的。
答案:D二、非选择题(共52分)13.在一定条件下,反应A(g)+B(g) C(g)(正反应为放热反应)达到平衡后,根据下列图像判断:(1)升温,达到新平衡的是________,新平衡中C的体积分数________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
(2)降压,达到新平衡的是________,A的转化率________。
(3)减少C的量,达到新平衡的是________。
(4)增加A的量,达到新平衡的是________,此时B的转化率________,A的转化率________。
(5)使用催化剂,达到平衡的是________,A的转化率_______,C的质量分数________。