苏教版选修4 化学平衡的移动 学案 (1).doc

课堂互动三点剖析重点 温度、浓度对化学平衡的影响1.温度对化学平衡的影响 温度通过影响化学平衡常数，而使平衡发生移动。（1）温度升高，若k增大，则反应将向生成物浓度增大、反应物浓度减小的方向移动，正好是吸热的方向。 温度升高，若k减小，则反应将向生成物浓度减小，反应物浓度增大的方向移动，也是吸热方向。规律：温度升高，平衡将向吸热方向移动。（2）温度降低，若k减小，则反应将向反应物浓度增大、生成物浓度减小的方向移动，向放热的方向移动。 温度降低，若k增大，则反应将向反应物浓度减小、生成物浓度增大的方向移动，向放热方向移动。 规律：温度降低，平衡向放热方向移动。2.浓度对化学平衡的影响 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，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。 注意：（1）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。例如，可逆反应c（s）+h2o(g)co(g)+h2(g)，在某温度达到平衡后，增加或移去一部分c固体，化学平衡不移动。（2）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v（正）减小，v(逆)也减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。【例1】 若c+co22co（正反应为吸热反应），反应速率为v1,n2+3h22nh3(正反应为放热反应)，反应速率为v2,对于上述两个反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况是（ ）a.同时增大 b.同时减小 c.v1增大，v2减小 d.v1减小，v2增大解析：误以为升高温度，对吸热反应，其速率是增加的，对放热反应其速率是减小的，故错选c。根据温度对化学反应速率的影响结果知：升高温度，不管该化学反应是吸热反应还是放热反应，化学反应速率均加快，只不过加快的程度不同而已。答案：a难点1 压强对化学平衡影响的探究 其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着气体体积缩小的反应方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的反应方向移动。 说明：（1）化学平衡移动的过程是可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程。旧化学平衡的破坏就是改变v(正)=v(逆)的关系，因此，无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。（2）像2hi（g）h2(g)+i2(g)、3fe(s)+4h2o(g)4h2(g)+fe3o4(s)等可逆反应，由于反应前后气体体积守恒，改变压强后正、逆反应速率同时、同幅度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。（3）在容积不变的密闭容器中，气体反应已达平衡，若向该容器中充入一种不能发生化学反应的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。 例如可逆反应2so2（g）+o2(g) 2so3(g),达到平衡后，在温度和气体体积不变的条件下充入n2，因c(so2)、c(o2)和c(so3)均未发生变化，故化学平衡不移动。（4）在容积可变的恒压容器中，充入一种不反应的气体，这时尽管总压强不变，但各气态物质的浓度发生了变化，故应考虑化学平衡发生移动的问题。 例如可逆反应n2（g）+3h2(g) 2nh3(g)和3fe(s)+4h2o(g) 4h2(g)+fe3o4(s)的化学平衡，保持容器内总压强和温度不变充入氦气，前一个化学平衡向逆反应方向移动，后一个化学平衡不移动。（5）溶液稀释或浓缩与气体减压或增压的化平衡移动规律相似。例如3h2（g）+n2(g) 2nh3(g)减压，平衡向左移动；增压，平衡向右移动。3scn-（aq）+fe3+(aq)fe(scn)3(aq)稀释，平衡向左移动；浓缩，平衡向右移动。【例2】 在一密闭容器中，反应aa(g)bb(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大1倍，当达到新的平衡时，b的浓度是原来的60%，则下列判断正确的是（ ）a.平衡向正反应方向移动了 b.物质a的转化率减小了c.物质b的质量分数增加了 d.ab解析：容器增大1倍，a、b的浓度瞬间应为原来的50%，而题中达新平衡时，b的浓度是原来的60%，说明生成物b的质量、物质的量、质量分数都增大了，平衡向正反应方向移动，容器体积增大，就相当于减压，所以正反应是体积增大的反应，ba;平衡正移a的转化率增大。答案：ac难点2 平衡图象 平衡图象的类型及解法 化学平衡的有关图象是中学化学中图象知识的一个重要方面，它能把抽象的化学平衡理论形象、直观地表述出来。学生能熟练地解答化学图象问题，也是现行教学大纲的要求。分析解答化学平衡图象问题要注意几点：1.看懂图象：一看面（横坐标与纵坐标）；二看线（线的走向，变化的趋势）；三看点（线的起点、交点及拐点）；四看要不要作辅助线（如等温线、等压线）。2.联想规律：联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，且要求熟练准确。第一类图象：平衡体系中某个量作纵坐标，压强p或温度t作横坐标的变化曲线，如图1、图2。 纵轴可表示平衡转化率、各组分含量、组合物质的量等。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，作一辅助线分析。 第二类图象：反应速率v作纵坐标，时间t作横坐标，即vt图象，如上图所示。 当条件改变时，判断平衡移动的方法是：看v(正)、v(逆)的高低判断移动的方向。若v(正)v(逆)，平衡向正反应方向移动；若v(正)v(逆)，平衡向逆反应方向移动。再看v(正)、v(逆)的连续或跳跃，判断影响平衡的条件。如果v(正)、v(逆)有一个连续，另一个突变，那么一般是因改变浓度条件引起的；如果v(正)、v(逆)同时有突变，则可能是压强、温度或催化剂等条件改变引起的。 图3和图4仅以增加反应物的浓度或减小生成物的浓度而引起的vt变化图象为例。图3是增加反应物浓度，v(正)突变，v(逆)连续，且v(正)大于v(逆)，所以化学平衡向正反应方向移动。图4是减小生成物浓度,v(逆)突变，v(正)连续，但v(正)大于v(逆)，所以化学平衡向正反应方向移动。【例3】用来表示可逆反应2a（g）+b(g) 2c(g)(正反应为放热反应)的正确图象为（ ）解析：此反应的特点是气体总体积减小、放热的可逆反应。a项，温度越高，达到平衡的时间越短，但温度升高平衡左移，c的质量分数要降低，所以a正确。b项，表示温度与v的关系，随着温度的升高，v（正）与v(逆)的总体趋势却下降，所以不正确。c项，随着压强的增大，v(正)、v(逆)都增大，但对正反应速率影响更大。d项，随着温度的升高，a的转化率应当降低。答案：ac各个击破类题演练1 某体积可变的密闭容器中盛有适量的a和b的混合气体，在一定条件下发生反应：a+3b2c，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为v l，其中a物质在不同时间的物质的量浓度（moll-1）记录如下表。根据上述数据，完成下列填空。（1）实验1，反应在1020 min时间内a的平均反应速率为_mol(lmin)-1。（2）实验2，a的初始浓度c2=_moll-1,反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是_。（3）设实验3的反应速率为 v3,实验1的反应速率为v1,则v3_v1(填“”“=”“”)，且c3_1.0 moll-1（填“”“=”或“”）。（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是_（填“吸热”“放热”）反应。理由是_。解析：（1）根据反应速率公式v1(a)=0.013 mol（lmin）-1。（2）由于实验1，2达到的平衡状态相同，则相同外界条件下，只有a的初始浓度相同，才能达此结果。故c2=1.0 moll-1。由于a的起始浓度、平衡转化率都相同，但实验2达到平衡所需时间比实验1短，即反应速率快。从影响反应速率的因素：浓度（已相同）、压强（已相同）、温度（已相同）、催化剂（能提高反应速率，但不能改变转化率）等分析，可推测实验2中使用了催化剂。（3）实验1、3反应温度相同，而达到平衡时a的浓度不同，并且比实验1大。所以c31.0 moll-1，由表中数据对比可知v3v1。（4）在a的起始浓度相同时，升高温度，a的平衡浓度下降，说明平衡向正反应方向移动，故该反应的正反应方向是吸热反应。答案：（1）0.013(2)1.0 使用催化剂（3） (4)吸热 在a的起始浓度相同时，升高温度，a的平衡浓度下降，说明平衡向正反应方向移动，故反应是吸热反应类题演练2 体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的so2和o2，在相同温度下发生如下反应：2so2+o22so3（g）,并达到平衡。在这一过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中so2的转化率为p%,则乙容器中so2的转化率为（ ）a.等于p% b.大于p% c.小于p% d.无法判断解析：该反应是一个气体体积缩小的反应，增大压强会使平衡正向移动，从而使反应物的转化率增大。 在甲、乙两容器中发生的反应，起始状态相同，但终态不同。甲容器在定容的情况下达到平衡，则达平衡时压强减小；乙容器在定压的情况下达到平衡，则达平衡时体积缩小。综合分析；平衡时乙容器中的压强大于甲容器中的压强；故乙容器中so2的转化率大于甲容器。答案：b变式训练1在密闭容器中进行下列反应co2（g）+c(s)2co（g） h0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：（1）增加c，平衡_，c(co)_。(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡_，c(co2) _。(3)通入n2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡_，c(co2 _。（4）保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡_，c(co) _.解析：（1）c为固体，增加c，其浓度并不变，平衡不发生移动；（2）减少容器体积，相当于增大加强，向气体体积减小的方向移动；（3）通入的n2不参加反应，并且密闭容器体积和温度不变时，各物质的浓度并不变，平衡不发生移动；（4）其他条件相同，升高温度，平衡向吸热方向移动。答案：（1）不移动 不变（2）向逆反应方向移动 增大（3）不移动 不变（4）向正反应方向移动 增大变式训练2在一密闭容器中充入1 mol no2，建立平衡2no2n2o4，测得no2的转化率为a%。在其他条件不变时，再充入1 mol no2，待新平衡建立时，又测得no2的转化率为b%,问a、b值的大小关系？解析：如题图所示，当第次达到平衡时，条件为v、p、t，转化率(no2)=a%。再加入1 mol no2,与起始2 mol no2在v、p、t条件下达平衡是一样的，若从2 mol no2开始，p、t不变体积为2v，则与平衡等效，达平衡时(no2)也为a%。只需压缩体积2vv,就与第次达到的平衡一样，而题给反应正方向是气体体积减小的反应，压缩平衡会向正反应方向移动，即达平衡时no2的转化率b%必然大于a%。答案：b%a%或ba类题演练3在密闭容器中通入a、b两种气体，在一定条件下反应：2a（g）+b(g)2c(g)（放热），达平衡后，改变一个条件（x），下列量（y）一定符合图中曲线所示变化的是（ ）xya温度混合气体平均相对分子质量b压强b的浓度c再加入ab的转化率d再加入bc的体积分数解析：因正反应放热，升温，平衡向逆反应方向移动，混合气体物质的量增大，平均相对分子质量减小，a不正确；加压平衡向正反应方向移动，b的物质的量减小，但加压体积减小导致浓度增大，这个改变不足以通过平衡的移动彻底消除，只能减弱，故最终b的浓度是增大的，符合题意；再加入a，平衡向正反应方向移动，b的转化率增大，c正确；再加入b，平衡向正反应方向移动，c的物质的量增大，但体积分数不一定增大，一般要减小，故d不正确。答案：bc变式训练3反应：l（s）+ag(g)br(g)达到化学平衡时，温度和压强对该反应的影响如下图所示。图中p1p2,x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中g的体积分数。据此判断（ ）a.上述反应是放热反应 b.上述反应是吸热反应c.ab d.ab解析：由图象可知，随温度的升高（其他条件一定）g的体积分数减小，说明的平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应；其他条件不变时，压强增大，g的体积分数增大平衡向左移