最新化学平衡及影响因素

1、第二讲化学平衡及影响因素第二讲化学平衡及影响因素1了解化学反应的可逆性。了解化学反应的可逆性。2了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡建立的过程。3理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。的计算。4理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影对化学平衡的影响，认识其一般规律。响，认识其一般规律。5了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要了解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。作用。2化学平衡状态化学平衡状态(1)基本要求：反应物和生成物均处于基本

2、要求：反应物和生成物均处于同一反应体系同一反应体系中，反应条件中，反应条件保持保持不变不变。(2)特点特点所有反应物和生成物的质量所有反应物和生成物的质量(或浓度或浓度)保持不变保持不变。正、逆反应速率正、逆反应速率相等相等(且不等于且不等于0)。反应条件变化后，化学平衡状态可能被反应条件变化后，化学平衡状态可能被破坏破坏，在新条件下会建，在新条件下会建立新的立新的平衡状态平衡状态。3化学平衡常数化学平衡常数(1)概念概念在一定温度下，一个可逆反应达到在一定温度下，一个可逆反应达到平衡平衡时，生成物时，生成物浓度幂之积浓度幂之积与与反应物反应物浓度幂之积浓度幂之积的比值，用符号的比值，用符号k

3、表示。表示。(3)意义意义k值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大越大，它的，它的正向反正向反应应进行的程度越大，即该反应进行得越完全；一般地说，进行的程度越大，即该反应进行得越完全；一般地说，k105时，该时，该反应进行得就基本完全了。反应进行得就基本完全了。(4)影响因素影响因素某一可逆反应的某一可逆反应的k只受只受温度温度影响，与反应物或生成物的浓度变化影响，与反应物或生成物的浓度变化无关无关。知识点知识点 2化学平衡状态的移动化学平衡状态的移动1.化学平衡的移动化学平衡的移动(1)含义：在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变含义：在一

4、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影响平衡的条件(如如温度温度、浓度浓度、压强压强等等)，化学平衡状态被破坏，化学平衡状态被破坏(正、正、逆反应速率不再相等逆反应速率不再相等)，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。动。(2)分析化学平衡移动的一般思路分析化学平衡移动的一般思路(3)化学平衡移动与化学反应速率的关系化学平衡移动与化学反应速率的关系v(正正)v(逆逆)：平衡：平衡向正反应方向向正反应方向移动

5、；移动；v(正正)v(逆逆)：化学平衡状态；：化学平衡状态；v(正正)v(逆逆)：平衡：平衡向逆反应方向向逆反应方向移动。移动。2影响化学平衡移动的因素影响化学平衡移动的因素(1)浓度浓度其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度平衡向其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度平衡向正反应正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物的浓度，平衡向方向移动；增大生成物浓度或减小反应物的浓度，平衡向逆反逆反应应方向移动。方向移动。(2)压强压强对气体体积可变的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡向对气体体积可变的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡向气体气体体积减小体积减小的方向移动

6、；减小压强，平衡向气体的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大体积增大的方向移的方向移动。动。对气体体积不变的反应或无气体参加的反应，其他条件不变时，对气体体积不变的反应或无气体参加的反应，其他条件不变时，改变压强，平衡改变压强，平衡不移动不移动。(3)温度温度其他条件不变时，升高温度，平衡向着其他条件不变时，升高温度，平衡向着吸热反应吸热反应方向移动；降低方向移动；降低温度，平衡向着温度，平衡向着放热反应放热反应方向移动。方向移动。(4)催化剂催化剂催化剂能催化剂能同等同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，故平衡不移程度地改变正反应速率和逆反应速率，故平衡不移动。动。(5)勒夏特列原理勒夏特

7、列原理如果改变影响化学平衡条件之一如果改变影响化学平衡条件之一(如温度、压强、浓度等如温度、压强、浓度等)，平衡，平衡将向着能够将向着能够减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。知识点知识点 3化学反应进行的方向化学反应进行的方向1.自发过程自发过程(1)含义：在一定条件下，含义：在一定条件下，不借助于外力不借助于外力就能自动进行的过程。就能自动进行的过程。(2)特点特点体系趋向于从体系趋向于从高能高能状态转变为状态转变为低能低能状态状态(体系对外部体系对外部做功做功或者或者释释放放热量热量)。在密闭条件下，体系有从在密闭条件下，体系有从“有序有序”转变为转变为“无序无序”的倾向性的倾

8、向性(无无序体系更加稳定序体系更加稳定)。2化学反应方向的判据化学反应方向的判据(1)焓判据焓判据放热反应过程中体系能量放热反应过程中体系能量降低降低，h0，反应有自发进行的倾向，但有些熵减，反应有自发进行的倾向，但有些熵减的过程也能自发进行。的过程也能自发进行。(3)复合判据复合判据自由能变化自由能变化符号：符号：g，单位：，单位：kjmol1。公式：公式：ghts。应用应用恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据，不仅与焓变和熵变恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据，不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关，可推出下列关系式：有关，还与温度有关，可推出下列关系式：a当当h0时，时，g0，s0，反

9、应不可自发进行。，反应不可自发进行。c当当h0，s0或或h0，sc3 bab92.4c2p2p3 d131解析解析本题考查了等效平衡及有关计算。甲乙为等效平衡，因此本题考查了等效平衡及有关计算。甲乙为等效平衡，因此c1c2，b项正确，项正确，c项项2p2大于大于p3 ，甲、乙的转化率之和是，甲、乙的转化率之和是13”、“”或或“”)；(2)在一个容积为在一个容积为10l的密闭容器中，的密闭容器中，1000时加入时加入fe、fe2o3、co、co2各各1.0 mol，反应经过，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率应的平均反应速率v(co2)

10、_、co的平衡转化率的平衡转化率_；(3)欲提高欲提高(2)中中co的平衡转化率，可采取的措施是的平衡转化率，可采取的措施是_。a减少减少fe的量的量b增加增加fe2o3的量的量c移出部分移出部分co2d提高反应温度提高反应温度e减小容器的容积减小容器的容积f加入合适的催化剂加入合适的催化剂(3)要提高要提高co的平衡转化率，即使平衡向正反应方向移动，只有的平衡转化率，即使平衡向正反应方向移动，只有c项符合。项符合。高分策略高分策略本题重点考查化学平衡常数及计算。解此类题只要把握好三步法本题重点考查化学平衡常数及计算。解此类题只要把握好三步法解题即可。第解题即可。第(3)题中，由于题中，由于f

11、e、fe2o3均为固体，故二者的量对平衡均为固体，故二者的量对平衡无影响，这是一个易错点，由于反应为一等体反应，故改变容器容积，无影响，这是一个易错点，由于反应为一等体反应，故改变容器容积，即改变体系压强，平衡不移动，即改变体系压强，平衡不移动，co的平衡转化率不变。的平衡转化率不变。1下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是()a光照新制的氯水时，溶液的光照新制的氯水时，溶液的ph逐渐减小逐渐减小b加催化剂，使加催化剂，使n2和和h2在一定条件下转化为在一定条件下转化为nh3c可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气d增大压

12、强，有利于增大压强，有利于so2与与o2反应生成反应生成so3解析解析催化剂对化学平衡没影响，所以催化剂对化学平衡没影响，所以b不能用化学平衡移动原理不能用化学平衡移动原理解释。解释。答案答案b解析解析压强对液态固态反应体系影响不大。压强对液态固态反应体系影响不大。答案答案da若增大若增大a的浓度，平衡体系颜色加深，的浓度，平衡体系颜色加深，d不一定是具有颜色的不一定是具有颜色的气体气体b增大压强，平衡不移动，说明增大压强，平衡不移动，说明b、d必是气体必是气体c升高温度，升高温度，c的百分含量减小，说明正反应是放热反应的百分含量减小，说明正反应是放热反应d若若b是气体，增大是气体，增大a的浓

13、度会使的浓度会使b的转化率增大的转化率增大解析解析增大压强，平衡不移动，增大压强，平衡不移动，b、d既可以是气体，也可以不是既可以是气体，也可以不是气体。气体。答案答案b解析解析此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，a对；反应需对；反应需在在300进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，热，b错；充入大量错；充入大量co2气体，能使平衡正向移动，提高气体，能使平衡正向

14、移动，提高h2的转化率，的转化率，c对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高co2和和h2的转化率，的转化率，d对。对。答案答案b下列有关该反应的描述正确的是下列有关该反应的描述正确的是()a第第6min后，反应就终止后，反应就终止bx的平衡转化率为的平衡转化率为85%c若升高温度，若升高温度，x的平衡转化率将大于的平衡转化率将大于85%d若降低温度，若降低温度，v正正和和v逆逆将以同样倍数减小将以同样倍数减小解析解析本题考查了化学平衡图象计算，同时又考查了化学平衡移本题考查了化学平衡图象计算，同时又考查了化学平衡移动知识

15、，可直接判断出只有动知识，可直接判断出只有b合理，解答本题应注意方法，不一定去合理，解答本题应注意方法，不一定去计算，可用排除法。计算，可用排除法。答案答案b解析解析催化剂能够加快化学反应速率，可以排除催化剂能够加快化学反应速率，可以排除a、c；催化剂不；催化剂不能改变化学平衡，可以排除能改变化学平衡，可以排除c、d。答案答案bax3bb的转化率为的转化率为20%c平衡时气体压强是原来的平衡时气体压强是原来的0.94倍倍d达到平衡时达到平衡时a的浓度为的浓度为1.4 moll1答案答案da反应达到平衡时，若两种反应物的转化率相等，则起始投入反应达到平衡时，若两种反应物的转化率相等，则起始投入的

16、的n(nh3) n(o2)4 5b反应达到平衡后，对体系一直进行加压，平衡总是向逆向移反应达到平衡后，对体系一直进行加压，平衡总是向逆向移动动c反应达到平衡时，若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体，反应达到平衡时，若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体，平衡不移动平衡不移动d当当v正正(nh3) v正正(no)1 1时，说明该化学反应已经达到平时，说明该化学反应已经达到平衡衡解析解析平衡时，反应物的转化率相等，则起始投入量之比应该等平衡时，反应物的转化率相等，则起始投入量之比应该等于化学计量数之比，故于化学计量数之比，故a正确；当加压到一定压强时，气态水变为非正确；当加压到一定压强时，气态水变为

17、非气态水，平衡会向正向移动，故气态水，平衡会向正向移动，故b错；充入稀有气体而压强不变，相错；充入稀有气体而压强不变，相当于增大容积，平衡向体积增大的方向移动，当于增大容积，平衡向体积增大的方向移动，c错；错；nh3、no的正反的正反应速率都是向右方向的速率，平衡与否其反应速率之比都等于化学计应速率都是向右方向的速率，平衡与否其反应速率之比都等于化学计量数之比，故量数之比，故d错。错。答案答案a(3)a、c是气体，而且是气体，而且mnp，增大压强可使平衡发生移动，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向是则平衡移动的方向是_。(4)加热后，可使加热后，可使c的质量增加，则正反应是的质量增加，

18、则正反应是_反应反应(填填“放放热热”或或“吸热吸热”)。解析解析(1)减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。(2)在一定在一定条件下平衡不移动则反应前后气态物质的总体积不变。条件下平衡不移动则反应前后气态物质的总体积不变。(3)增大压强，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动。平衡向气体体积减小的方向移动。(4)升高温度，平衡向吸热的方向移升高温度，平衡向吸热的方向移动。动。答案答案(1)mnp(2)固或液固或液(3)逆反应方向逆反应方向(4)吸热吸热t t/(/() )7007008008008308301000100012001200k k1.7

19、1.71.11.11.01.00.60.60.40.4回答下列问题：回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为该反应的化学平衡常数表达式为k_，该反应为，该反应为_反应反应(填填“吸热吸热”或或“放热放热”)。(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_。a容器中压强不变容器中压强不变b混合气体中混合气体中c(co)不变不变cv生成生成(h2)v消耗消耗(h2)dc(co2)c(co)(3)830时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，缩小容器的体积，平衡下，缩小容器的体积，平衡_移动

20、移动(填填“向正反应方向向正反应方向”、“向向逆反应方向逆反应方向”或或“不不”)。解析解析(1)根据化学平衡常数的表达式书写，即可写出根据化学平衡常数的表达式书写，即可写出k的表达式。的表达式。由化学平衡常数由化学平衡常数k和温度和温度t的关系式可以看出温度越高平衡常数越小，的关系式可以看出温度越高平衡常数越小，说明反应混合物中说明反应混合物中co2和和h2的浓度越小，即升高温度有利于向逆反应的浓度越小，即升高温度有利于向逆反应方向进行，则正反应为放热反应。方向进行，则正反应为放热反应。(2)达到化学平衡状态的依据是达到化学平衡状态的依据是v正正v逆逆，各组分的浓度保持不变，各组分的浓度保持

21、不变，而该反应前后气体的物质的量不变，因此容器内压强不变不能作为依而该反应前后气体的物质的量不变，因此容器内压强不变不能作为依据。据。(3)其他条件不变的情况下，缩小容器的体积相当于增大容器内压其他条件不变的情况下，缩小容器的体积相当于增大容器内压强，则该平衡不移动。强，则该平衡不移动。一、化学反应速率一、化学反应速率例例1(2010海南，海南，3)对于化学反应对于化学反应3w(g)2x(g)=4y(g)3z(g)，下列反应速率关系中，正确的是下列反应速率关系中，正确的是()av(w)3v(z)b2v(x)3v(z)c2v(x)v(y)d3v(w)2v(x)解析解析依题意，根据方程式化学计量数

22、之比可得：依题意，根据方程式化学计量数之比可得：v(w)：v(x)：v(y)：v(z)3：2：4：3。则。则c选项正确。选项正确。答案答案c请回答下列问题：请回答下列问题：(1)与与比较，比较，和和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：判断的理由是：_；_；(2)实验实验平衡时平衡时b的转化率为的转化率为_；实验；实验平衡时平衡时c的浓度的浓度为为_；(3)该反应的该反应的h_0，其判断理由是，其判断理由是_；(4)该反应进行到该反应进行到4.0min时的平均反应速率：时的平均反应速率：实验实验：vb_；实验实验：vc_。解析解析本题为图像题，考查了考生对影响化学反应速率和化学平本题为图像题，考查了考生对影响化学反应速率和化学平衡的理解及有关化学反应速率、转化率的计算。衡的理解及有关化学反应速率、转化率的计算。(1)与与相比，反应物相比，反应物a的浓度不变，但达到平衡所用的时间缩的浓度不变，但达到平衡所用的时间缩短，说明化学平衡没有发生移动，只是反应速率加快了，由于该反应短，说明化学平衡没有发生移动，只是反应速率加快了，由于