浙江省高考化學一輪復習導航 第5單元第20講 化學平衡的移動課件 新課標

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1、 一、一、 影響化學平衡移動的因素影響化學平衡移動的因素 1化學平衡的移動：對一個可逆反應，達到化學平衡狀態(tài)以后，反應條件(如溫度、濃度、壓強等)發(fā)生改變，平衡混合物里各組分的濃度隨之改變而達到新的平衡。我們把可逆反應中舊化學平衡的破壞，新化學平衡的建立過程，叫做平衡的移動。 2化學平衡移動的原因：條件改變，引起v(正)v(逆)，速率發(fā)生相對改變，平衡才能移動。 3當改變反應條件后，平衡移動的方向規(guī)定： v(正)v(逆)，平衡向正反應方向移動； v(正)v(逆)，平衡向逆反應方向移動； v(正)=v(逆)，平衡不移動。 4影響化學平衡移動的因素外界條件的改變對化學平衡的影響實質(zhì)是通過改變正、逆

2、反應速率來實現(xiàn)的。 濃度變化對化學平衡的影響 在其他條件不變的情況下，增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，都使v(正)v(逆)，平衡向正反應方向移動；增大生成物的濃度或減小反應物的濃度，都使v(正)v(逆)，平衡向逆反應方向移動。 壓強變化對化學平衡的影響對反應前后氣體總體積發(fā)生變化的可逆反應，在其他條件不變的情況下，增大壓強，會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動；減小壓強，會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。 對反應前后氣體總體積沒有變化的可逆反應，壓強的改變只改變反應速率，而不會使化學平衡發(fā)生移動；對只有固體或純液體的可逆來說，壓強的改變也不會使化學平衡發(fā)生移動。 溫度變化對化學平衡

3、的影響在其他條件不變的情況下，升高溫度，會使化學平衡向放熱反應方向移動。降低溫度，會使化學平衡向放熱反應方向移動。 特別提醒：特別提醒：化學平衡的移動是由正、逆反應速率的相對大小來決定，與正、逆反應速率的增大與減小無關。 二、勒夏特列原理二、勒夏特列原理( (亦稱平衡移動原理亦稱平衡移動原理) ) 勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。 (1)適應范圍：只適用于已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的可逆反應，未達到平衡狀態(tài)的體系不能用此原理分析。 (2)適應對象：由于勒夏特列原理是濃度、壓強和溫度等對平衡影響的概括和總結(jié)，它也適用于其他平衡體系，如溶解

4、平衡、電離平衡、水解平衡、絡合平衡等。 特別提醒：特別提醒：不能用勒夏特列原理解釋的事實：使用催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動，只能改變到達平衡的時間，提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量；對反應前后體積不變的可逆反應，改變壓強可以改變化學反應速率，但不能使化學平衡發(fā)生移動?？键c一 化學平衡移動的判斷 例例1 在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應mX(g) nY(g)DH=Q kJ/mol。反應達到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示： 下列說法正確的是() Amn BQ0 C溫度不變，壓強增大，Y的質(zhì)量分數(shù)減少 D體積不變，溫度升高，平衡向逆反應方向移動C 【解析】本題考查

5、化學平衡移動的有關知識。固定溫度條件(比如取100 )討論氣體體積變化對Y濃度的影響：當體積擴大1倍時(壓強減小)，若平衡不移動則c(Y)=0.5 mol/L，而實際上為0.75 mol/L，大于0.5 mol/L，這表明平衡是向右移動的，即減小壓強平衡右移，這說明正反應是一個體積擴大的反應，mn，A錯、C正確。固定體積(如1體積)討論溫度變化對Y濃度的影響，知溫度越高，Y濃度越大，說明升高溫度平衡正移，正反應是吸熱反應，B、D錯。 【方法技巧點撥】本題所給數(shù)據(jù)中，有兩個影響Y濃度的條件，分析時可固定一個條件，討論另一個條件對Y濃度的影響定一討論法?？键c二 化學平衡移動的影響因素 例例2 汽車

6、尾氣凈化中的一個反應如下： NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g) DH= -373.4 kJmol-1 在恒容的密閉容器中，反應達到平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是() 12 【解析】該反應為氣體計量數(shù)減小的放熱反應。升溫，平衡逆向移動，生成物濃度減小，反應物濃度增大，平衡常數(shù)減小，同時，CO的轉(zhuǎn)化率減小，故A項、B項都錯；平衡常數(shù)只與溫度有關，與物質(zhì)的量無關，C項正確；增加氮氣的物質(zhì)的量，平衡逆向移動，NO的轉(zhuǎn)化率減小，D項錯。【答案】C 【方法技巧點撥】解平衡題要注意：(1)催化劑對化學平衡沒有影響，催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，且在速率改變的過程中，始終保持著

7、兩者相等，只不過催化劑的使用能使平衡提早建立。(2)不要將平衡的移動和速率的變化混同起來，如平衡正向移動，不一定是v(正)加快，v(逆)減慢。不要將平衡的移動和反應物的轉(zhuǎn)化的提高混同起來，如平衡正向移動，并不是所有反應物的轉(zhuǎn)化率一定提高。考點三 化學平衡圖象分析 例例3 已知：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)DH= -1025 kJ/mol，該反應是一個可逆反應。若反應物起始物質(zhì)的量相同，下列關于該反應的示意圖不正確的是() 【解析】首先，據(jù)達平衡時間來分析，四個圖全部符合：溫度越高、壓強越大、使用催化劑，可縮短達平衡的時間。其次，由于正反應是放熱反應，溫度越高，產(chǎn)率

8、越低(即NO的含量越低)，所以A項對、C項錯。最后，由于該反應是氣體體積增大的，增大壓強，平衡左移，NO的含量降低，所以B項正確?！敬鸢浮緾 【方法技巧點撥】化學平衡圖象題的解題思路及方法：(1)一看圖象：一看面：即橫坐標、縱坐標的量；二看線：即線的斜率大小、平與陡的含義、函數(shù)的增減性；三看點：即起點、終點、拐點、交叉點；四看要不要作輔助線：等溫線、等壓線等；五看量：定量圖象中有關量的多少。(2)二想規(guī)律：聯(lián)想外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響。(3)三判斷：認準某些關鍵數(shù)據(jù)在解題中的特定作用，全面準確地從圖中找出直接或隱含的相差知識?？键c四 等效平衡原理應用 例例4 向某密閉容器中

9、充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，發(fā)生反應：CO+H2O(g) CO2+H2。當反應達到平衡時，CO的體積分數(shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變，起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中，達到平衡時CO的體積分數(shù)大于x的是()A0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2B1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2C0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2D0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2B催

10、化劑高溫 【解析】根據(jù)“一邊倒”的方法先把選項中的投料量統(tǒng)一折算成CO和H2O的物質(zhì)的量，A中為1.5 mol CO和3 mol H2O，B中為2 mol CO和2 mol H2O，C中為0.9 mol CO和1.9 mol H2O，D為1 mol CO和2 mol H2O。根據(jù)等效平衡原理：A中投料比和原來相同，達到平衡時體積分數(shù)仍為x，選項B相當于原平衡達到平衡后再充入1 mol CO，因此CO的體積分數(shù)將大于x，選項C可看成先充入0.9 mol CO和1.8 mol H2O，達到平衡后再充入0.1 mol H2O，因此CO的體積分數(shù)小于x。 【方法技巧點撥】等效平衡原理常應用于以下3個方

11、面：判斷同一可逆反應在相同的反應條件下是否為相同的平衡狀態(tài)；求要達到等效平衡，兩種不同狀態(tài)下起始量之間的關系式；求屬于等效平衡狀態(tài)下的反應方程式的化學計量數(shù)。考點五 化學平衡移動原理 例例5 .恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下發(fā)應：A(g)+B(g) C(g) (1)若開始時放入1 mol A和1 mol B，到達平衡后，生 成 a m o l C ， 這 時 A 的 物 質(zhì) 的 量 為_mol。 (2)若開始時放入3 mol A和3 mol B，到達平衡后，生成C的物質(zhì)的量為_mol。(1-a) 3a (3)若開始時放入x mol A,2 mol B和1 mol C，到達平衡后，

12、A和C的物質(zhì)的量分別是y mol和3a mol，則x=_mol，y=_mol。 平衡時，B的物質(zhì)的量_(選填一個編號) 甲：大于2 mol 乙：等于2 mol 丙：小于2 mol ?。嚎赡艽笥凇⒌扔诨蛐∮? mol 作出此判斷的理由是_。233a 丁 若3a1，B的物質(zhì)的量小于2 mol；若3a=1，B的物質(zhì)的量等于2 mol；若3a1，B的物質(zhì)的量大于2 mol (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次到達平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)是_。 .若維持溫度不變，在一個與(1)反應前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應。 (5)開始時放入1 mol A和1 mol B到達平

13、衡后生成b mol C。將b與(1)小題中的a進行比較_(選填一個編號)。 甲：ab 乙：ab 丙：a=b 丁：不能比較a和b的大小2aa-C 作出此判斷的理由是_。 因為(5)小題中容器容積不變，而(1)小題中容器的容積縮小，所以(5)小題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力，有利于逆向反應，故反應達到平衡后ab。 【解析】(1)A(g)+B(g) C(g) 起始量(mol)11 0 變化量 aa a 平衡后1-a1-a a A的物質(zhì)的量為(1-a)mol。 (2)在恒溫、恒壓下，若投入3 mol A和3 mol B，則所占體積為(1)中體積的3倍，由于A、B的投放比例與(1)相同，所達

14、到的平衡狀態(tài)與(1)相同，C的物質(zhì)的量為(1)的3倍，即3a mol。 (3)由于達到平衡時C的物質(zhì)的量為3a mol，說明所達到的平衡狀態(tài)與(2)中平衡為同一平衡，則若把C的起始量完全轉(zhuǎn)化為A和B，A、B的物質(zhì)的量應與(2)完全相等。A(g)+B(g)C(g)起始量(mol)x 2 1將C完全轉(zhuǎn)化 x+1 3 0平衡后 y (3-3a) 3a 根據(jù)題意有：x+1=3，x=2mol，y=(3-3a)mol，顯然平衡時，B的物質(zhì)的量也為(3-3a)mol。若投入A、B、C三種物質(zhì)后，平衡不移動，C的物質(zhì)的量不變，即3a=1 mol時，B的物質(zhì)的量為2 mol；若平衡向右移動，則3a1 mol，B

15、的平衡量小于2 mol；或平衡向左移動，則3a1 mol，B的平衡量大于2 mol。(4)在(3)的平衡中，再加入3 mol C，所達到的平衡狀態(tài)與(1)、(2)、(3)皆為等效平衡狀態(tài)，因此C的物質(zhì)的量分數(shù)為 。 .(5)因為(5)小題中容器容積不變，而(1)小題中容器的容積縮小，所以(5)小題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力，有利于逆向反應，故反應達到平衡后ab。 【方法技巧點撥】 (1)小題達到的平衡是另幾小題平衡的標準和參照。由于的反應條件是恒溫、恒壓，所以只要A、B的物質(zhì)的量的比為1 1，或任意量的C(假設C完全轉(zhuǎn)化為A、B，其物質(zhì)的量的比也是1 1)，都可以與(1)建立等同

16、平衡，平衡時C的物質(zhì)的量與起始時A的量成正比(加入的C全部折算成A、B)?？键c六 化學平衡的有關計算 例例6 在5 L的密閉容器中充入2 mol A氣體和1 mol B氣體，在一定條件下發(fā)生反應： 2A(g)+B(g) 2C(g) 達平衡時，在相同條件下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強是反應前的 ，則A的轉(zhuǎn)化率為() A67% B50% C25% D5%B56 【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，同溫同體積時，氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時氣體的物質(zhì)的量為 (2+1) mol=2.5 mol。 解法一：設達平衡時，B反應了x mol，根據(jù) 2A(g)+B(g) 2C(g) 反應前 2 10 變化量

17、 2x x 2x 平衡時 2-2x1-x 2x 則(2-2x)+(1-x)+2x=2.5，x=0.5 a(A)= 100%=50%56 解法二：根據(jù)反應的差量關系計算。 由：2A(g)+B(g) 2C(g)Dn 2 mol 1 mol 2 mol1 mol 分析可知，反應前后氣體物質(zhì)的量的差量等于反應掉的B的物質(zhì)的量。 n(B)=Dn=(2+1) mol-2.5 mol=0.5 mol n(A)=2n(B)=1 mol，求得a(A)=50% 【方法技巧點撥】將題給條件中的壓強關系轉(zhuǎn)化成氣體物質(zhì)的量關系是解題的基礎；解法一是化學平衡計算的基本模式；解法二運用差量法計算可以簡化解題過程，提高解題速

18、度，尤其適合于解選擇、填空類的計算題。 1.反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)DH0，在850 時，K=1，在一個體積可變的密閉容器中充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2，下列說法不正確的是() A900 ，該反應的平衡常數(shù)K1 B850 時，若x=5.0 mol，則起始時平衡向逆反應方向移動 C850 時，若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足0 x3 D850 時，已知x3，則隨著x的增大，H2的轉(zhuǎn)化率一定始終增大D 【解析】本題考查了新信息條件下平衡的判斷。題給反應的正反應是一個放熱反應，溫度升高，平衡向

19、逆反應方向移動，生成物濃度減小，反應物濃度增大，由平衡常數(shù)的公式，可知K變小。由題850 時，若x=5.0 mol，則c(CO2)c(H2)=5，c(CO) c(H2O)=3，c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，平衡向逆反應方向移動。 2.已知H2(g)+I2(g) 2HI(g)DH0。有相同容積的定容密封容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同溫度下分別達到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度，應采取的措施是() A甲、乙提高相同溫度 B甲中加入0.1 mol He，乙不改變 C甲降低溫度，乙不變 D甲增加0.1 mol H2

20、，乙增加0.1 mol I2C 【解析】在相同條件下，甲、乙容器中達平衡時是等效平衡，欲使HI的平衡濃度甲乙，能使用的方法有：變溫：若二者都變化同等溫度，必仍是等效平衡(A項錯)，可讓甲降溫使平衡右移(C項對)。變壓(不改變物料)：壓縮甲，雖平衡不移動，但c(HI)必增大，但該題是容器固定，所以此法不通。改變物料：B項中，充入惰性氣體，因容器固定，對各物的濃度沒影響，對平衡也沒影響，此法不通；若只甲中增加物料(任意一種物質(zhì))，不論平衡向哪方移動，平衡時c(HI)必比原平衡大，可達目的；但D項中，甲、乙均增加物料，且二者增量相同，又因反應中H2與I2的系數(shù)相同，所以甲與乙增量的功效相同，新平衡后

21、的c(HI)仍相同，不符題意。 3.難揮發(fā)性二硫化鉭(TaS2)可采用如下裝置提純。將不純的TaS2粉末裝入石英管一端，抽真空后引入適量 碘 并 封 管 ， 置 于 加 熱 爐 中 。 其 反 應 為 ：TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)，下列說法正確的是() A在不同溫度區(qū)域，TaI4的量保持不變 B在提純過程中，I2的量不斷減少 C在提純過程中，I2的作用是將TaS2從高溫區(qū)轉(zhuǎn)移到低溫區(qū) D該反應的平衡常數(shù)與TaI4和S2的濃度乘積成反比1123K1023KC 【解析】高溫區(qū)，向右反應，生成的TaI4氣體流向低溫區(qū)；低溫區(qū)，向左反應，TaI4氣體生成TaS2固體；一段

22、時間后，雜質(zhì)留在高溫區(qū)，TaS2在低溫區(qū)，從而達到分離效果。不同溫度下反應的方向不同，TaI4的量與溫度高低有關并非保持不變，A錯誤。因為是在同一密閉系統(tǒng)中，從質(zhì)量守恒定律可知：I2的量不可能不斷減少，而是充當一個“搬運工”的角色，將TaS2從高溫區(qū)轉(zhuǎn)移到低溫區(qū)，B錯誤、C正確。平衡常數(shù)與TaI4和S2的濃度乘積成正比，D錯誤。 4.(2011四川四川)可逆反應X(g)+2Y(g) 2Z(g)，2M(g) N(g)+P(g)分別在密閉容器的兩個反應室中進行，反應室之間有無摩擦、可滑動的密封隔板。反應開始和達到平衡狀態(tài)時有關物理量的變化如圖所示： 下列判斷正確的是() A反應的正反應是吸熱反應

23、B達平衡()時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為1415 C達平衡()時，X的轉(zhuǎn)化率為 D在平衡()和平衡()中，M的體積分數(shù)相等C 【解析】溫度降低時，反應中氣體的物質(zhì)的量減少，說明平衡向正反應方向移動，因此正反應是放熱反應；由圖可以看出達到平衡()時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為 = ；同理可以計算出達到平衡()時反應中氣體的物質(zhì)的量是 = mol，即物質(zhì)的量減少了3 = mol，所以達到平衡()時，X的轉(zhuǎn)化率為 ；由于溫度變化反應的平衡已經(jīng)被破壞，因此在平衡()和平衡()中M的體積分數(shù)不相等。 5.一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應：2N2O5(g) 4NO2

24、(g)+O2(g)DH0 下表為反應在T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)：t/s05001000c(N2O5)/molL-15.003.522.48 下列敘述中正確的是() A反應達平衡后，若再通入一定量氮氣，則N2O5的轉(zhuǎn)化率將增大 B500 s內(nèi)N2O5的分解速率為0.00296 mol/(Ls) C在T2溫度下，反應1000 s時測得NO2的濃度為4.98 molL-1，說明該條件下N2O5的轉(zhuǎn)化率增大 D在T2溫度下，反應1000 s時測得NO2的濃度為4.98 molL-1，則T2大于T1B 【解析】在恒容條件下通入不參與反應的N2，由于反應物和生成物的濃度均沒有發(fā)生變化，即化學反應速率不變，

25、化學平衡不發(fā)生移動，因此N2O5的轉(zhuǎn)化率不變。500 s內(nèi)N2O5的濃度減少了1.48 molL-1，因此有v(N2O5)=1.48 molL-1/500s=0.00296 mol/(Ls)。T1溫度下反應至1000 s時c(N2O5)減少了2.52 molL-1，根據(jù)化學方程式可知c(NO2)增加了5.04 molL-1，現(xiàn)在T2溫度下，反應至1000 s時測得NO2的濃度為4.98 molL-1，說明該條件下N2O5的轉(zhuǎn)化率下降，考慮到該反應是吸熱反應，因此有T2T1。 6.將等物質(zhì)的量的F2和ClF混合，在密閉容器中發(fā)生反應：F2(g)+ClF(g) ClF3(g)DH0。下列敘述中，正

26、確的是(雙選)() A恒溫恒容時，當ClF轉(zhuǎn)化40%時，容器內(nèi)的壓強為初始時的0.8倍 B若c(F2) c(ClF) c(ClF3)=1 1 1，則反應一定達到平衡狀態(tài) C達到平衡后，若增大容器體積，則正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡左移 D平衡后再降低溫度，保持恒容，達到新的平衡，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大AD 【解析】經(jīng)計算A正確，B不是平衡狀態(tài)的標志；C若增大容器體積即減壓，正、逆反應速率均減??；D降低溫度，平衡正向移動，氣體分子數(shù)減少，平均摩爾質(zhì)量增大。 7.()如圖所示，甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動，甲中充入2 mol A和1 mol B，乙中充入2 mol C和1

27、mol He，此時K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應：2A(g)+B(g) 2C(g)；反應達到平衡后，再恢復至原溫度。 回答下列問題： (1)可根據(jù)_現(xiàn)象來判斷甲、乙中反應都已達到平衡。 (2)達到平衡時，隔板K最終停留在0刻度左側(cè)a處，則a的取值范圍是_。 ()若一開始就將K、F固定，其他條件均同()，則達到平衡時： (1)甲、乙中C的物質(zhì)的量的關系是甲_乙(填“”或“”或“=”)； (2)如果測得甲中A的轉(zhuǎn)化率為b，則乙中C的轉(zhuǎn)化率為_。K、F不再移動 0a2 = 1-b 【解析】 ()(1)達到平衡時即達到了表觀靜止狀態(tài)，即裝置中的活塞K與F均不再移動； (2)甲中的氣體若不轉(zhuǎn)化，則氣體的物質(zhì)的量最大為3 mol，即停留在“0”刻度處，若甲中的A、B氣體全部轉(zhuǎn)化為C，則氣體物質(zhì)的量變?yōu)? mol，則活塞K應停留在“2”的位置，所以0a2； ()(1)假設甲投入2 mol A和1 mol B，乙中投入2 mol C達平衡時兩容器內(nèi)是等效的，即平衡時C的物質(zhì)的量相等，然后再向乙容器中投入1 mol He，由于是恒容容器，且He不參與反應，故乙平衡不移動，則甲、乙兩容器中的C的物質(zhì)的量仍相等； (2)若甲中A的轉(zhuǎn)化率為b，則平衡時生成C的物質(zhì)的量為2b，由于甲、乙完全等效，則乙容器中C的物質(zhì)的量也為2b，即C的轉(zhuǎn)化率= =1-b。