高考化学 第6单元第21讲 化学平衡的移动(2)课件 苏教版.ppt

第21讲化学平衡的移动 2 典例1 800 时 在2l密闭容器内充入0 50molno和0 25molo2 发生如下反应 2no g o2 g 2no2 g h 0 体系中 n no 随时间的变化如表 1 能说明该反应已达到平衡状态的是 a v正 no2 v逆 o2 b 容器内压强保持不变c v逆 no 2v正 o2 d 容器内气体颜色不变 2 能使该反应的反应速率增大 且平衡向正反应方向移动的措施是 a 适当升高温度b 缩小反应容器的体积c 增大o2的浓度d 选择高效催化剂 3 计算800 时该反应的平衡常数k 4 将上述反应进行到4s时的混合气体用足量的水吸收 为保证混合气体中no no2全部转化为hno3 计算还需通入的o2的体积 折算成标准状况 解析 1 v正 no2 表示no2的生成速率 v逆 o2 表示o2的生成速率 所以只有当v正 no2 2v逆 o2 才能体现化学平衡的根本特征 2 该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应 所以a错在平衡左移 d错在对催化剂不影响平衡移动熟视无睹 3 可通过选取t 1或t 2任意一个时刻进行计算 4 首先计算4s时的混合气体中no no2的物质的量 然后根据电子得失相等切入 格外简捷 参考答案 1 bcd 2 bc 3 16 4 2 8l 点拨 判断一个可逆反应在一定条件下是否达到平衡状态主要根据 两个特征 本质特征 正反应速率与逆反应速率相等 宏观特征 各组分的浓度保持不变 具体体现为 三个标志 一 本质标志即v 正 v 逆 0 注意v 正 v 逆 是对同一反应物而言的 若为不同物质应首先加以换算以求同化 二 等价标志即 等价点 体系中各组分的物质的量浓度 体积分数 物质的量分数 物质的量 质量 转化率 甚至气体或溶液的颜色不再改变 等价点 化学键的断裂与形成的相互对比 三 特殊标志即 体系压强不随时间而改变的状态 但不适用于反应前后分子数不变的气体反应 平均相对分子质量不随时间而改变的状态 但不适用于完全气相且反应前后分子数不变的反应 密度不随时间而改变的状态 但仅仅适用于恒容容器中进行的 有气体参加同时亦有非气体参加的反应 不适合恒容条件下的 完全气相的反应 迁移训练1 可逆反应 2no22no o2在体积固定的密闭容器中进行 达到平衡状态的标志的是 单位时间内生成nmolo2的同时生成2nmolno2 单位时间内生成nmolo2的同时生成2nmolno 用no2在no o2表示的反应速率的比为2 2 1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态a b c d 全部 解析 中单位时间内生成nmolo2的同时必消耗2nmolno2 所以 能说明达到平衡状态 所描述的都是指正反应方向的速率 无法判断 无论达到平衡与否同向的速率之比总是符合方程式化学计量数比例的 有色气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡 因容器体积固定 密度是一个常数 所以 不能说明 该反应是一个反应前后气体体积不等的反应 容器的体积又固定 所以 均能说明达到平衡 参考答案 a 典例2 2009 全国 下图表示反应x g 4y g z g h 0 在某温度时x的浓度随时间变化的曲线 下列有关该反应的描述正确的是 a 第6min后 反应就终止了b x的平衡转化率为85 c 若升高温度 x的平衡转化率将大于85 d 若降低温度 v正和v逆将以同样倍数减小 解析 a项 6min时反应达平衡 但反应未停止 故错 b项 x的平衡转化率为 1 0 15 1 0 85 正确 c项 h 0 正反应放热 升温 平衡逆向移动 x的转化率减小 故c项错 d项 温度变化对正 逆反应速率的影响不是同等倍数变化 故错 参考答案 b 点拨 一定条件下的平衡体系 条件改变后 可能发生平衡移动 可总结如下 迁移训练2 2010 宿豫中学调研 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 h 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 h增大 解析 因为w为固体 加入少量w 对反应速率无影响 a选项错误 该反应反应物和生成物中气体系数和不同 未达平衡时 随反应的进行 压强不断变化 当容器中压强不变时 反应达到平衡 b选项正确 升高温度 平衡向吸热反应方向移动 也就是正向移动 c选项错误 对于该反应 在一定的温度 压强下 h是个定值 加入x 吸收的热量会改变 但 h不变 d选项错误 参考答案 b 典例3 如下图 甲 乙 丙分别表示在不同条件下可逆反应 a g b g xc g 的生成物c在反应混合物中的百分含量 c 和反应时间 t 的关系 1 若甲图中两条曲线分别代表有催化剂和无催化剂的情况 则 曲线表示无催化剂时的情况 速率 a b 填 大于 小于 或 等于 2 若乙图表示反映达到平衡后 分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入he气后的情况 则 曲线表示恒温恒容的情况 此时该恒温恒容中c 填 变大 变小 或 不变 3 根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是 热反应 填 放 或 吸 计量数x的值 4 丁图表示在某固定容积的密闭容器中 上述可逆反应达到平衡后 某物理量随着温度 t 的变化情况 根据你的理解 丁图的纵坐标可以是 填序号 c a的转化率 b的转化率 压强 c a c b 升温平衡移动的方向为 填 左移 或 右移 解析 这是关于化学平衡移动的试题 主要考查同学们灵活应用勒夏特列原理解答实际问题的思维能力 使用催化剂可以加快化学反应速率 缩短达到化学平衡的时间 乙中恒温恒容通入he后 混合物中各组分浓度 压强均不变 但恒温恒压通入he后 组分压强减小 丙中图像显示 恒压升温c 增大 说明正反应为吸热反应 恒温加压 c 减小 平衡逆向移动 即x 2 丁中该反应升温 平衡正向移动 则c a和b的转化率 体系内压强均增大 而c a 和c b 均较小 参考答案 1 b大于 2 a不变 3 吸大于2 或大于等于3 4 右移 点拨 化学平衡图像更能直观地表示化学平衡移动的问题 解答化学平衡图像题时 1 要注意看图像的坐标 即使图像相同 横纵坐标不同 表示的含义也不同 2 看拐点 图像中先拐先达平衡 据此可以判断化学平衡的移动方向 可逆反应中气体计量数关系与热量关系等 迁移训练3 已知 4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g h 1025kj mol 该反应是一个可逆反应 若反应物起始物质的量相同 下列关于该反应的示意图不正确的是 解析 根据升高温度 平衡向吸热反应方向移动 即逆反应方向移动 可确定a正确 根据增大压强平衡向体积缩小方向移动 可确定b正确 根据使用催化剂只能改变化学反应速率 缩短达到平衡的时间 但对化学平衡的移动无影响 所以选项d正确 参考答案 c 典例4 2009 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 1mol 乙中加入hi0 2mol 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 1molhe 乙不变c 甲降低温度 乙不变d 甲增加0 1molh2 乙增加0 1moli2 解析 在相同条件下 甲 乙容器中达平衡时是等效平衡 欲使hi的平衡浓度甲 乙 能使用的方法有 变温 若二者都变化同等温度 必仍是等效平衡 a项错 可让甲降温使平衡右移 c项对 变压 不改变物料 压缩甲 虽平衡不移动 但c hi 必增大 但该题是固定容积的密闭容器 所以此法不通 改变物料 b项中 充入惰性气体 因容器固定 对各物的浓度没影响 对平衡也没影响 此法不通 若只甲中增加物料 任意一种物质 不论平衡向哪方移动 平衡时c hi 必比原平衡大 可达目的 但d项中 甲 乙均增加物料 且二者增量相同 又因反应中h2与i2的计量数相同 所以甲与乙增量的功效相同 新平衡后的c hi 仍相同 不符题意 参考答案 c 点拨 关于等效平衡的思想 主要包括以下几个方面 迁移训练4 在相同温度和压强下 对反应co2 g h2 g co g h2o g 进行甲 乙 丙 丁四组实验 实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表 上述四种情况达到平衡后 n co 的大小顺序是 a 乙 丁 丙 甲b 乙 丁 甲 丙c 丁 乙 丙 甲d 丁 丙 乙 甲 a 典例5 2009 浙江 超音速飞机在平流层飞行时 尾气中的no会破坏臭氧层 科学家正在研究利用催化技术将尾气中的no和co转变成co2和n2 化学方程式如下 2no 2co2co2 n2为了测定在某种催化剂作用下的反应速率 在某温度下用气体传感器测得不同时间的no和co浓度如表 请回答下列问题 均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响 1 在上述条件下反应能够自发进行 则反应的 h 0 填写 2 前2s内的平均反应速率v n2 解析 1 自发反应 通常为放热反应 即 h小于0 2 1 88 10 4mol l s 1 88 10 4mol l s 3 在该温度下 反应的平衡常数k 解析 3 从中数据知 在第4s 5s时为平衡状态 2no 2co 2co2 n2c 始 c 始 10 4mol l 1 103600c 转 10 4mol l 1 9994 5c 平 10 4mol l 1 12794 5 5000 5000 4 假设在密闭容器中发生上述反应 达到平衡时下列措施能提高no转化率的是 a 选用更有效的催化剂b 升高反应体系的温度c 降低反应体系的温度d 缩小容器的体积 解析 4 催化剂不影响平衡的移动 a项错 该反应放热 故降温平衡正向移动 no转化率增大 b项错 c项正确 缩小体积 即增大压强 平衡向体积减小的方向运动 即正向移动 d项正确 cd 5 研究表明 在使用等质量催化剂时 增大催化剂比表面积可提高化学反应速率 为了分别验证温度 催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律 某同学设计了三组实验 部分实验条件已经填在下面实验设计表中 请在上表格中填入剩余的实验条件数据 请在给出的坐标图中 画出上表中的三个实验条件下混合气体中no浓度随时间变化的趋势曲线图 并标明各条曲线的实验编号 解析 5 本题为实验探究题 目的是研究温度和催化剂的比表面积对反应速率的影响 所以在实验时应保持no co的初始浓度不变 让温度 比表面积其中一个量变化 因此可确定 中温度为280 绘图时 要注意达平衡的时间 平衡浓度的相对大小 与 温度相同 平衡不移动 平衡浓度相同 但催化剂比表面积增大 达平衡时间短 与 的催化剂比表面积相同 温度升高 不仅达平衡时间缩短 平衡向左移动 使no的平衡浓度也增大 实质 研究的是催化剂的比表面积对速率的影响 研究的是温度对速率的影响 参考答案 280 1 20 10 3 5 80 10 3 1 2 10 3 5 80 10 3 见下图 点拨 要学会用 始 转 平 三步骤计算平衡题 同时对平衡常数 转化率的求法要熟练掌握 迁移训练5 2010 南通模拟 目前 聚氯乙烯塑料 pvc 占塑料消费量的30 以上 bicm法用乙烯 氯气等为原料合成pvc 其工艺流程如下 1 一定条件下 hcl与o2反应制取cl2的方法称为地康法 其热化学反应方程式为 4hcl g o2 g 2cl2 g 2h2o g h 114 4kj mol 1 升高温度 该反应的化学平衡常数k会 a 增大b 减小c 不变d 无法确定 解析 1 该反应