高考化学 7.3化学平衡的移动　化学反应进行的方向复习探究课件.ppt

一 化学平衡移动 1 2010年高考重庆理综 cocl2 g co g cl2 g h 0 当反应达到平衡时 下列措施 升温 恒容通入惰性气体 增加co浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体 能提高cocl2转化率的是 a b c d 解析 要提高cocl2的转化率 必须使平衡向正反应方向移动 在题目所给条件中 只有升温 减压 恒压下通入惰性气体能使平衡向正方向移动 b项正确 答案 b 1 定义 外界条件发生改变时 被破坏 建立的过程 2 本质 v正 v逆 1 若v正 v逆 平衡向方向移动 2 若v正 v逆 平衡向方向移动 3 若v正 v逆 平衡 3 影响因素 1 浓度 其他条件不变时 增大反应物浓度或减小生成物浓度 平衡向方向移动 反之 减小反应物浓度或增大生成物浓度 平衡向方向移动 2 温度 其他条件不变时 升高温度 平衡向方向移动 降低温度 平衡向方向移动 3 压强 其他条件不变时 增大压强 化学平衡向气体体积的方向移动 减小压强 化学平衡向气体体积的方向移动 4 催化剂 加入催化剂 了达到平衡所需要的时间 平衡移动 原平衡 新平衡 正反应 逆反应 不移动 正反应 逆反应 吸热反应 放热反应 增大 不 缩短 缩小 4 勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的一个条件 浓度 温度或压强等 平衡就会向着能够这种改变的方向移动 减弱 2 下列关于判断过程方向的说法正确的是 a 所有自发进行的化学反应都是放热反应b 高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应c 由焓判据和熵判据组合而成的复合数据 将更适合于所有的过程d 同一物质的固 液 气三种状态的熵值相同 解析 有些吸热反应也可以自发进行 a项错 高温高压下石墨转化为金刚石借助了外力才能发生 不是自发过程 b项错 焓判据和熵判据单独使用时都不全面 复合判据适合于所有过程 c项正确 同一物质的三种状态的熵值不同 s 气 s 液 s 固 d项错误 答案 c 1 自发过程 1 含义 在一定条件下 不需要借助外力作用就能自发进行的过程 2 特点 体系趋向于从高能状态转变为状态 体系对外部或 热量 在密闭条件下 体系有从转变为的倾向性 无序体系更加稳定 低能 做功 释放 有序 无序 化学平衡移动的判断 2 当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时 由于其 浓度 是恒定的 不随其量的增减而变化 故改变这些固体或液体的量 对平衡没影响 但要注意水在下列两个平衡中的作用 fe3 3scn fe scn 3加水时平衡左移 在溶液中 a 3b h2oc d加水时平衡左移 类比气体反应增大容积 特别提醒 应用上述规律分析问题时应注意 1 不要把v 正 增大与平衡向正反应方向移动等同起来 只有v 正 v 逆 时 才使平衡向正反应方向移动 2 不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来 当反应物总量不变时 平衡向正反应方向移动 反应物转化率提高 当增大一种反应物的浓度 使平衡向正反应方向移动时 只会使其他的反应物的转化率提高 3 同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时 应视为压强的影响 4 改变温度时 平衡一定移动 5 使用催化剂时平衡不移动 但能缩短达到平衡的时间 2009年高考四川理综 在一体积可变的密闭容器中 加入一定量的x y 发生反应mx g ny g h qkj mol 反应达到平衡时 y的物质的量浓度与温度 气体体积的关系如下表所示 下列说法正确的是 a m nb q 0c 温度不变 压强增大 y的质量分数减少d 体积不变 温度升高 平衡向逆反应方向移动 思路点拨 解答本题要注意以下三点 1 温度不变 分析c y 与气体体积的关系 确定m n的相对大小 2 气体体积不变 分析c y 与温度的关系 确定q的正 负 3 根据反应特点 结合勒夏特列原理分析判断c d 听课记录 根据图表可得 在温度相同的条件下 当体积扩大到原来的两倍时 y的浓度降低的倍数小于2 所以可确定增大体积 平衡正向移动 根据勒夏特列原理 增大体积 平衡向体积增大的方向移动 因此a错 c项正确 当体积相同时 温度升高 y的浓度增大 即升高温度 平衡正向移动 所以此反应的正向为放热反应 b d项错误 答案 c 1 密闭容器中一定量的混合气体发生反应 xa g yb g zc g 平衡时 测得a的浓度为0 50mol l 1 在温度不变时 把容器容积扩大到原来的2倍 使其重新达到平衡 a的浓度为0 30mol l 1 有关叙述不正确的是 a 平衡一定向右移动b b的转化率降低c x y zd c的体积分数降低 解析 本题可采用虚拟的方法来解答 假设把容器扩大到原来的2倍时 平衡不移动 虚拟 则这时a的浓度由0 50mol l 1变为0 25mol l 1 而事实上a的浓度为0 30mol l 1 然后再由虚拟状态回到事实 a的浓度由0 25mol l 1变为0 30mol l 1 平衡向生成a的方向移动 即向逆反应方向移动 与备选选项对照 只有a项不正确 答案 a 化学平衡的图像 1 图象题解题方法与技巧 1 看坐标系 确定纵 横坐标所代表的含义 2 分析反应的特征 搞清正反应方向是吸热还是放热 体积增大 减小还是不变 有无固体或纯液体物质参加反应或生成等 3 分清楚自变量和因变量 弄明白始态 终态 必要时建立中间变化量以便使二者联系 并与勒夏特列原理相联系 4 看清三点 起点 拐点 终点 分清极值 最值 比较斜率 把握曲线的变化趋势 2 主要类型 1 物质的量 或浓度 时间图象此类图象能说明各平衡体系组分 或某一成分 在反应过程中的变化情况 解题时要注意各物质曲线的折点 达平衡时刻 各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况 如2a3b c的反应情况如图所示 2 含量 时间 温度 压强 图象此类题的解题思想是 先拐先平 数值大 在含量 时间曲线中 先出现拐点的则先达到平衡 说明该曲线表示的温度较高或压强较大 如反应aa bbcc dd 3 转化率 或质量分数等 压强 温度图象平衡体系中某个量作纵坐标 压强p或温度t作横坐标 这类图象的分析方法是 定一议二 当有多条曲线及两个以上条件时 要固定其中一个条件 分析其他条件之间的关系 必要时 作一条辅助线分析 4 几种特殊图象 对于化学反应ma g nb g pc g qd g m点前 表示化学反应从反应物开始 则v 正 v 逆 m点为刚达平衡点 m点后为平衡受温度的影响情况 即升温 a 增大 c 减小 平衡左移 h 0 对于化学反应ma g nb g pc g qd g l线上所有的点都是平衡点 左上方 e点 a 大于此压强时平衡体系中的a e点必须朝正反应方向移动才能达到平衡状态 所以 e点v 正 v 逆 右下方 f点 则v 正 v 逆 2009年高考安徽理综 汽车尾气净化中的一个反应如下 no g co g n2 g co2 g h 373 4kj mol在恒容的密闭容器中 反应达平衡后 改变某一条件 下列示意图正确的是 听课记录 本题主要考查化学平衡图象的分析以及平衡常数的概念 属中档题 该反应为气体系数减小的放热反应 升高温度 平衡逆向移动 生成物浓度减小 反应物浓度增大 平衡常数减小 a选项错误 同理 升高温度 平衡逆向移动 co的转化率减小 b选项错误 平衡常数只与温度有关 与物质的量无关 c选项正确 增加氮气的物质的量 平衡逆向移动 no的转化率减小 d选项错误 答案 c 2 2009年高考广东化学 取五等份no2 分别加入温度不同 容积相同的恒容密闭容器中 发生反应 2no2 g n2o4 g h 0反应相同时间后 分别测定体系中no2的百分含量 no2 并作出其随反应温度 t 变化的关系图 下列示意图中 可能与实验结果相符的是 解析 b项 反应达平衡后 升高温度平衡左移 no2 增大 d项 反应未达平衡 升高温度反应向右进行趋于平衡 no2 减小 达平衡后升高温度 平衡左移 no2 增大 故选b d 答案 bd 等效平衡规律 1 含义在一定条件下 恒温恒容或恒温恒压 对同一可逆反应体系 起始时加入物质的物质的量不同 而达到化学平衡时 同种物质的百分含量相同 2 解题思路先看反应条件 恒压还是恒容 再看反应类型 是否等体积反应 3 分清三种类型 1 恒温恒容条件下的体积可变反应判断方法 极值等量即等效如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质 其物质的量与对应组分的起始加入量相同 则建立的化学平衡状态是等效的 例如 2008年高考全国 理综 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 思路点拨 解答该题时先判断出甲和丙 乙和丁是等温等压下的等效平衡 然后结合平衡移动即可解答 听课记录 结合已知及表中的信息知甲和丙 乙和丁分别属于同温同压下的等效平衡 比较甲 乙可知乙中co2的加入量大于甲中co2的加入量 而h2的加入量二者相等 即乙相当于在甲的基础上又增加了amolco2 故平衡向正反应方向移动 因此所得co的物质的量为乙 甲 答案 a 3 2010年南通调研 相同温度下 体积均为0 25l的两个恒容密闭容器中发生可逆反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 6kj mol 1 实验测得起始 平衡时的有关数据如下表 解析 本题考查化学平衡与反应热等知识 平衡常数属于温度的函数 相同温度下两容器的平衡常数相同 容器 为等效平衡 但两者反应的量不同 故放出的热量不等 若容器 的体积增大一倍 平衡逆向移动 故放出的热量小于23 15kj 根据热量的变化可计算出nh3的生成量 答案 c 1 在恒容密闭容器中存在下列平衡 co g h2o g co2 g h2 g co2 g 的平衡物质的量浓度c co2 与温度t的关系如图所示 下列说法错误的是 a 反应co g h2o g co2 g h2 g 的 h 0b 在t2时 若反应处于状态d 则一定有v正 v逆c 平衡状态a与c相比 平衡状态a的c co 小d 若t1 t2时的平衡常数分别为k1 k2 则k1 k2 解析 本题考查了温度对化学平衡的影响以及化学平衡常数的判断 由图象可以看出 温度越高 c co2 越大 则正反应为吸热反应 h大于0 d点二氧化碳的浓度大于平衡时b点的浓度 则v正 v逆 降温平衡逆向移动 c co 增大 升温平衡正向移动 k增大 答案 c 2 对于密闭容器中的可逆反应 mx g ny s pz g h 0 达化学平衡后 改变条件 下列表述不正确的是 a 增大压强 化学平衡不一定发生移动b 通入氦气 化学平衡不发生移动c 增加x或y的物质的量 化学平衡一定发生移动d 其他条件不变 升高温度 化学平衡一定发生移动 解析 a项 若m p 增大压强 平衡不一定移动 b项 保持体积不变 通入氦气 平衡不移动 c项 增加y的量平衡不移动 因为y是固体 d项 升高温度 化学平衡一定发生移动 答案 c 3 在一个固定体积为2l的密闭容器中 充入2mola和1molb 发生如下反应 2a g b g 2c g d g 达到平衡时c的浓度为0 4mol l 1 维持相同的温度和相同的容积 按下列四种配比作为起始物质 达到新平衡时c的浓度仍是0 4mol l 1的是 a 4mola 2molbb 2molc 1moldc 1mola 0 5molb 1moldd 1mola 0 5molb 1molc 2mold 解析 本题考查等效平衡 关键要明确等效平衡的实质 这是考查恒温恒容条件下的等效平衡 由于2a g b g 2c g d g 是等体积的反应 等效平衡的条件是对应物质的物质的量要相等 将上述各选项中各物质的量完全转化为反应物的量 再与2mola和1molb比较 相等的就是等效平衡 a不相等 b相等 c不相等 d不相等 答案 b 4 2011年宿州模拟 下列反应中符合图像的是 a n2 g 3h2 g 2nh3 g h q1kj mol 1 q1 0 b 2so3 g 2so2 g o2 g h q2kj mol 1 q2 0 c 4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g h q3kj mol 1 q3 0 d h2 g co g c s h2o g h q4kj mol 1 q4 0 解析 由题图左图知 升高温度 化学平衡向正反应方向移动 即正反应为吸热反应 可排除a c两项 由题图右图知 增大压强后 逆反应速率大于正反应速率 即平衡逆向移动 故正反应为气体体积增大的反应 因此选b项 答案 b 5 2010年上海南汇区一模 一定条件下 在一个体积为10l的固定容器中发生反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g q q 0 反应过程如下图 1 写出该反应的平衡常数表达式k k和反应物的平衡转化率都能表示可逆反应的进行程度 保持温度不变 增大h2的平衡转化率 则k值 填编号 a 增大b 减小c 不变d 无法确定 2 据上图 反应0 2min的v n2 mol l 1 min 1 3 据图判断5min时 v正 v逆 填 大于 小于 或 等于 下同 10 12min间 v正 v逆 可能的原因是 填编号 a 升高温度b 增加h2c 加入n2d 移去nh3 4 若在第10min时压缩容器体积 则平衡将 移动 填 向左 向右 或 不 达到平衡时c h2 0 03mol l 1 填 大于 小于 或 等于 4 压强增大 向体积减小的方向移动 即正向移动 根据勒夏特列原理知 只削弱不能消除 虽正向移动 但h2的量比原浓度大 某校课外活动小组利用no2与n2o4的反应来探究温度对化学平衡的影响 已知 2no2 g n2o4 g h 298k 52 7kj mol 1 该化学反应的化学平衡常数的表达式为 2 该小组的同学取了两个烧瓶a和b 分别加入相同浓度的no2与n2o4的混合气体 中间用弹簧夹夹紧 将a和b浸入到已盛有水的两个水槽中 如图所示 然后分别向两个水槽中加入浓硫酸和nh4no3固体 探究影响化学平衡移动的因素影响化学平衡移动的因素主要有浓度 温度和压强 分析这类实验探究题时 常常需要考生进行猜想和假设 其他条件不变的情况下 分析其中一个条件变化对平衡的影响 注重考查学生的猜想验证能力以及发散思维能力 请回答 a中的现象为 b中现象为 由上述实验现象可知 降低温度 该反应化学平衡向 填 正 或 逆 反应方向移动 升高温度 该反应的化学平衡常数将 填 增大 减小 或者 不变 原因是 2 a中的水槽内加浓h2so4 使体系的温度升高 化学平衡向逆反应方向移动 no2的浓度增大 气体的颜色加深 b中的水槽内加入nh4no3固体使体系的温度降低 化学平衡向正反应方向移动 气体的颜色变浅 降低温度 化学平衡向正向移动 升高温度 化学平衡常数减小 因为升高温度 化学平衡逆向移动 生成物的浓度减小 反应物的浓度增大 故化学平衡常数减小 1 一致性思想条件对正反应速率v 正 和逆反应速率v 逆 的影响趋势是一致的 即v 正 增大时 v 逆 也增大 决不会v 正 增大 v 逆 减小 2 等价转化思想等价转化思想是一种数学思想 借助到化学平衡中 可以简化分析过程 化学平衡状态的建立与反应途径无关 无论可逆反应是从正反应方向开始 还是从逆反应方向开始 或从中间状态开始 只要起始投入的物质的量相当 则均可达到等效平衡状态 这里所说的 相当 即 等价转化 的意思 化学反应速率和化学平衡的思想方法 3 放大缩小思想该方法适用于起始投入的物质的量存在一定倍数关系的反应 它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数 让起始反应物的浓度相同 则在一定的条件下 可建立相同的平衡状态 然后在此基础上 进行压缩 使其还原为原来的浓度 分析在压缩过程中 平衡如何移动 再根据勒夏特列原理 分析相关量的变化情况 4 大于零思想对于可逆反应 不论什么情况下 一定是反应物与生成物共存的状态 即任何物质的物质的量均大于零 一真空密闭容器中盛有1molpcl5 加热到200 时发生反应 pcl5 g pcl3 g cl2 g 反应达平衡时 pcl5所占体积分数为m 若在同一温度和同一容器中最初投入的是2molpcl5 反应达到平衡时 pcl5所占的体积分数为n 则m和n正确的关系是 a m nb m nc m nd 无法比较 思路点拨 本题利用放大缩小思想 先将1molpcl5放入vl容器 将2molpcl5放入2vl容器 二者为等效平衡 再将容器从 分析平衡移动的方向和结果 比较m n的大小 听课记录 以m 的两个状态 合并成过渡状态 外界条件不变 状态 中pcl5的体积分数也为m 恒温下增加压强 使状态 的体积减小一半 则构成状态 它相当于在原容器中加入2molpcl5后达到平衡状态 在 的过程中 因压强增加 中化学平衡向逆方向移动 pcl5的体积分数增大 n m 其思路可用下图示意 答案 b 听课记录 以m 的两个状态 合并成过渡状态 外界条件不变 状态 中pcl5的体积分数也为m 恒温下增加压强 使状态 的体积减小一半 则构成状态 它相当于在原容器中加入2molpcl5后达到平衡状态 在 的过程中 因压强增加 中化学平衡向逆方向移动 pcl5的体积分数增大 n m 其思路可用下图示意 1 在相同温度下 有相同体积的甲 乙两容器 甲容器中充入1gn2和1gh2 乙容器中充入2gn2和2gh2 下列叙述中 错误的是 a 化学反应速率 乙 甲b 平衡后n2的浓度 乙 甲c h2的转化率 乙 甲d 平衡混合气中h2的体积分数 乙 甲 解析 因为乙的原料投入量正好是甲的两倍 假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍 如图所示 则此时甲与乙是等效平衡 再将乙容器体积压缩至与甲相等 如图中丙 在此过程中平衡 n2 3h2 2nh3要向正反应方向移动 即n2 h2的转化率增大 在体系中的体积分数减小 但此时 丙中n2 h2 nh3的浓度都比甲中大 但丙中n2 h2的浓度要小于甲中的两倍 而丙中nh3的浓度要大于甲中的两倍 h2的体积分数 乙 甲 在一定温度下体积恒定的密闭容器中 充入2mola和1molb发生如下反应 2a g b g xc g 达到平衡后c的体积分数为a 若在相同条件下 x分别为2或3时 均按起始物质的量为0 6mola 0 3molb 1 4molc充入容器内 分别达到平衡状态 两平衡状态中c的体积分数为 a 两者都小于a b 两者都大于a c 两者都等于a d 无法确定 思路点拨 本题可利用等价转化思想 在温度容积不变 x 2时 满足等量加料 x 3时 满足等比加料均为等效平衡 听课记录 可分别讨论 1 当x 3时 n 前 n 后 平衡后c的体积分数为a 2 x 2时 利用 一边倒 法 可知起始充入0 6mola 0 3molb 1 4molc与起始充入2mola和1molb完全等效 平衡后c的体积分数为a 答案 c 2 2011年金华十校模拟 在恒温恒容条件下有下列反应 2a g 2b g c g 3d g 现分别从两条途径建立平衡 a和b的起始浓度均为2mol l 1 c和d的起始浓度分别为2mol l 1和6mol l 1 下列叙述正确的是 a 和 两途径最终达到平衡时 体系内各气体的体积分数分别相同b 达到平衡时 途径混合气体密度为 途径混合气体密度的2倍c 和 两途径最终达到平衡时 体系内各气体的物质的量分别相同d 达到平衡时 途径的反应速率v a 等于 途径的反应速率v b 解析 本题是对等效平衡知识的考查 该反应是前后气体体积不变的反应 途径 相当于a和b的起始浓度均为4mol l 1 与途径 是等比例加入反应物 故两途径得到的平衡为等效平衡 各组分的体积分数相同 a正确 由于途径 加入的反应物浓度相当于途径 各反应物浓度的两倍 故途径 反应速率高 且得到混合气体的密度 物质的量 途径 都是途径 的两倍 b c d均错误 答案 a 1 若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比 达平衡后 它们的转化率相等 2 若反应物起始量之比不等于化学计量数之比 达平衡后 过量的那种物质转化率较小 如反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 3 对于反应ma g nb g pc g qd g 1 若只增加a的量 平衡向正反应方向移动 b的转化率增大 a的转化率减小 恒温恒容 下同 2 若按原比例同倍数地增加反应物a和b的量 则平衡向正反应方向移动 反应物的转化率与气体反应物的化学计量数有关 若m n p q a b的转化率都不变 若m n p q a b的转化率都增大 若m nn p m n p三种情况与上述完全相同 不同条件下转化率的变化规律 在恒温时 一固定容积的容器内发生如下反应 2no2 g n2o4 g 达平衡时 再向容器内通入一定量的no2 g 重新达到平衡后与第一次平衡时相比 no2的体积分数 a 减少b 增大c 不变d 无法判断 思路点拨 本题可按上述专题2第4种情况直接判断 亦可利用放大缩小思想分析 听课记录 本题考查化学平衡移动问题 如右图所示 假设原容器内有一可以滑动的隔板 原来左侧达到化学平衡状态 现在右侧加入适量的no2也达到与原平衡相同的状态 在外力作用下 将右侧的活塞压到x处 并撤去隔板 保证与原平衡时温度和体积相同 此时相对于原平衡增大了体系压强 平衡正向移动 达到平衡后no2的体积分数减小 答案 a 3 1和 2分别为a在两个恒容容器中平衡体系a g 2b g 和2a g b g 的转化率 在温度不变的情况下 均增加a的物质的量 下列判断正确的是 a 1 2均减小b 1 2均增大c 1减小 2增大d 1增大 2减小 解析 对于固定容积的容器中的两反应 增大a的物质的量 体系压强增大 增压平衡向气体体积减小的方向移动 即对a g 2b g 向左移动 2a g b g 向右移动 答案 c 在恒温 恒容的密闭容器中进行的反应为 a g b g c g 若反应物的浓度从2mol l降到0 8mol l需20s 那么反应物的浓度由0 8mol l降