化学平衡移动原理和应用(两课时)

【考试说明】

1、了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的含义。

2、理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。

一、化学平衡移动

1、化学平衡移动的概念

  

2、化学平衡移动的方向

   当改变反应条件后，化学平衡移动的方向如下：

v(正)＞v(逆)，化学平衡向           移动

v(正)＜v(逆)，化学平衡向           移动

v(正)＝v(逆)，化学平衡           移动

二、影响化学平衡移动的条件

1、浓度对化学平衡的影响

【结论】在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向         移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，都可以使化学平衡向         移动。

2、压强对化学平衡的影响

【结论】在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积         的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积         的方向移动。

思考与交流：恒温恒容下通入稀有气体平衡如何移动？

3、温度对化学平衡的影响

【结论】在其他条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向着          的方向移动；降低温度，会使化学平衡向着           的方向移动。

4、催化剂对化学平衡的影响

【结论】催化剂能同等程度地改变化学反应的速率，故化学平衡不发生移动，但是可以改变达到化学平衡的时间。

【例1】下列改变一定可以判断化学平衡发生移动的是                             

A、反应混合物各组分的浓度发生改变     B、反应物的转化率发生改变

C、正、逆反应速率发生改变          D、平衡体系中气体混合物的密度发生改变

【例2】一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：mA(g)+nB(g)     pC(g)，达平衡后，保持温度不变，将容器的体积缩小为原来的1/2，当达到新平衡时，测得C的浓度为原来的1.9倍。则下列叙述中正确的是                   （    ）

 A、m+n＞p   B、A的转化率增大    C、平衡逆向移动  D、C的体积百分含量增大

【例3】对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是                               

A、提高反应物的平衡转化率             B、增大正反应速率，减小逆反应速率     

C、以同样程度改变正逆反应的速率       D、改变平衡混合物的组成

三、速率---时间图像及应用

对于可逆反应，外界条件变化对v正，v逆的影响

（1）温度升高v正         ，v逆           ，

吸热反应增加的倍数         放热反应增加的倍数。

温度下降，v正         ，v逆           ，

吸热反应减少的倍数        放热反应减小的倍数。

（2）对有气体参与的反应，加压时v正         ，v逆           ，

气体体积之和大的一侧增加倍数         气体体积之和小

的一侧增加的倍数。降压时v正         ，v逆           ，

气体体积之和大的一侧减小的倍数             气体体积

之和小的一侧减小的倍数。

（3）浓度：反应物浓度增大，则v正急剧       

v逆逐渐              。

（4）催化剂可同等倍数地改变v正和v逆。

【例4】一定条件下，可逆反应：N2+3H2      2NH3（正反应放热）达平衡，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逆皆发生变化且变化的倍数相等

B、加压，v正，v逆皆增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数

C、降温，v正， v逆皆减小，且v正减小倍数大于v逆减小倍数

D、加入氢气，v正，v逆皆增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数

四、勒夏特列原理

1、勒夏特列原理

2、勒夏特列原理的适用范围——所有动态平衡体系

（1）可逆反应的化学平衡（2）弱电解质的电离平衡（3）难溶物的溶解平衡

【例4】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是                                

 A、氨水应密封保存存放置于低温处   B、在FeCl2的溶液中加入铁粉以防止氧化

   C、生成HNO3的过程中使用过量的空气以提高NO2的转化率

   D、实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2

感悟高考：（09年北京）已知：H2(g)+I2(g)2HI(g)；△H < 0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是

A．甲、乙提高相同温度   B．甲中加入0.1 mol He，乙不变

C．甲降低温度，乙不变    D．甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2

作业

1、对平衡CO2（g）CO2（aq） .△H=-19.75kJ·mol－1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是

A．升温增压 B．降温减压      C．升温减压 D．降温增压

2、对于已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是                                                                   

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大；

④反应物浓度一定降低；⑤正反应速率一定大于逆反应速度；⑥使用了合适的催化剂。

A、①②            B、②⑤            C、③⑤              D、④⑥

3、在FeCl3溶液中滴加无色的KSCN溶液后，有以下可逆反应存在；

FeCl3+3KSCN      Fe(SCN)3+3KCl。已知Fe(SCN)3呈红色，则在该平衡体系中加入少量KCl晶体后（忽略溶液体积的变化），红色将                                                                       

A、变深             B、变浅           C、不变              D、无法确定

4、下列各反应达平衡后，降压或升温都能使化学平衡向正反应方向移动的是          

   A、2NO2(g)      N2O4(g)；△H＜0        B、C(s)+CO2(g)     2CO(g)；△H＞0

   C、N2(g)+3H2(g)     2NH3(g)；△H＜0     D、H2S(g)     H2(g)+S(s)；△H＞0

5、化学反应2X+Y     2Z达化学平衡时，根据以下条件选择正确的选项。

（1）升高温度时，Z的量增加，此反应                                         

A、正反应是放热反应                   B、正反应是吸热反应

C、没有显著的热量变化                 D、原化学平衡没有发生移动

（2）如果X、Y、Z都是气体，达到平衡时减小压强，那么                      

A、平衡不移动   B、平衡向正反应方向移动C、平衡向逆反应方向移动  D、Z的浓度会增大

（3）如果已知Y是气体，增大压强时，化学平衡向逆反应方向移动，那么          

A、X是气体，Z是固体                 B、X、Y、Z都是气体

C、X、Z都是固体                      D、X是固体，Z是气体

6、下列反应在密闭容器中达到平衡后，升高温度可以使混合气体的平均相对分子质量减小的是

A、H2(g)+Br2(g)     2HBr(g)；△H＜0    B、N2(g)+3H2(g)     2NH3(g) ；△H＜0

 C、N2O4(g)     2NO2(g) ；△H＞0 D、4NH3(g)+5O2(g)     4NO(g)+6H2O(g) ；△H＜0

化学平衡常数及化学平衡计算(两课时)

【考试说明】

1、理解化学平衡常数的含义，

2、能用化学平衡常数计算反应物的转化率。

一、化学平衡常数

（一） 化学平衡常数的理解

1、化学平衡常数定义：                                                       

2、平衡常数的数学表达式及单位：

如对于达到平衡的一般可逆反应：aA + bB  pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、 C (B)、C(C) 、C(D) 

化学平衡常数：K=                                

[思考与交流] K值的大小说明了什么? 化学平衡常数与哪些因素有关？

3、K值的大小意义：

4、影响化学平衡常数的因素：

（二）化学平衡常数的应用及计算

1、利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响。

【例1】A 、B、 C、D为四种易溶物质，它们在稀溶液中建立如下平衡：A+2B+H2OC+D。当加水稀释时，平衡向        （填“正”或“逆”）反应方向移动，理由是              

                                                                            2、利用平衡常数解释压强改变对化学平衡的影响

【例2】在密闭容器中进行的如下反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。SO2的起始浓度是0.4mol/l, O2的起始浓度是1mol/l,当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态.

（1）求反应的平衡常数

（2）若将平衡时反应混合物的压强增大1倍,平衡将如何移动?

（3）若将平衡时反应混合物的压强减少1倍,平衡将如何移动?

（4）平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,使体系总压变为原来的3倍,平衡又将如何移动?

3、利用平衡常数判断反应的热效应和比较反应速率及求解转化率

（１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为      热反应

（２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为      热反应

【例3】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数K =                  。

（2）该反应为         反应。（填“吸热”或“放热”）

（3）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO) =0.01mol/L, c(H2O) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率      (填＂大＂＂小＂或＂不能确定＂)

(4)830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入2molCO2和1molH2,平衡后CO2的转化率为        , H2的转化率为        .

二、化学平衡的相关计算：

1、计算步骤：建立模式、确定关系、依据题意、列出方程。

例如以下反应：mA(g)+nB(g)     pC(g)+qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的物质的量变化为mxmol。

mA(g) + nB(g)       pC(g) + qD(g)

起始量（mol）：

变化量（mol）：

平衡量（mol）：

2、计算类型

1）、转化率的计算：2）、各组分的体积分数或物质的量分数的计算：

3）、气体平均相对分子质量（或平均摩尔质量）的计算：

3、计算方法（三步曲）：一般三步曲与差量法，常用关系与定律（阿氏定律及推论）

【例4】在3L的密闭容器中，1mol N2和3mol H2在一定条件下反应，2s后反应达到平衡，测得平衡混合气为3.4mol。下列计算结果正确的是         （    ）         

   A、混合气体物质的量之比为n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2

   B、N2的转化率为30%

   C、NH3的体积分数为15%

   D、2s内用H2的浓度变化表示的平均反应速率为1.5mol·L—1·s—1

感悟高考：1（09年海南）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：下列说法错误的是：

A．反应达到平衡时，X的转化率为50％

B．反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600

C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大

D．改变温度可以改变此反应的平衡常数

2、恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个容积固定的密闭容器中发生如下反应： N2(g)+3H2(g)      2NH3(g)

（1）若反应进行到某一时刻t时，n(N2)=13mol，n(NH3)=6mol，则a=             

（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标准状况下），其中NH3的体积分数为25%，计算平衡时NH3的物质的量                   

（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比n(始)∶n(平)=               

（4）原混合气体中，a∶b=                

（5）达到平衡时，N2与H2的转化率之比为：α(N2)∶α(H2)=                

（6）平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=                          

3.反应2A(g)+B(g)3C(g)，起始时按5∶2的体积比把A、B两气体混合后，充入一体积不变的密闭容器中，在恒定温度下使之反应，达平衡时混合气体中C的体积分数为60%，求：

（1）A、B的转化率。

（2）平衡时混合气体的平均相对分子质量〔设A的相对分子质量为Mr(A)，B的相对分子质量为Mr（B）〕。

（3）平衡时压强与起始时相比，有何变化？