2012届高考化学第一轮复习必修部分讲义 第六单元第3讲化学平衡的移动 化学反应进行的方向

用心 爱心 专心1 20122012 届高考化学第一轮复习必修部分讲义第六单元第届高考化学第一轮复习必修部分讲义第六单元第 3 3 讲化学平衡讲化学平衡 的移动的移动 化学反应进行的方向化学反应进行的方向 解读与阐释 考纲要求权威解读 1 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化 剂等 对化学平衡的影响 认识其一般规律 2 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 常见的考查形式 外界条件对化学平 衡的影响以及化学平衡移动中相关量的变化 分析 以图像题综合考查化学反应速率与 化学平衡移动的关系 结合工农业生产 环保等社会热点问题考查化学平衡理论的应 用 利用焓变 熵变判断化学反应进行的 方向 梳理与整合 一 化学平衡状态的影响因素 导学诱思 对于 N2 3H22NH3 H 0 改变下列条件 判断平衡移动的方向 增大 N2浓度 升高温度 加入催化剂 减小 H2浓度 教材回归 1 浓度 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 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 方向移动 注意 增加固体或纯液体的量 由于浓度不变 化学平衡不移动 2 压强 对于有气体参加的可逆反应 其他条件不变时 缩小反应容器容积 增大压强 会使 平衡向着气体体积 的方向移动 增大反应容器容积 减小压强 会使平衡向着气 体体积 的方向移动 3 温度 在其他条件不变的情况下 温度升高会使化学平衡向着 反应的方向移动 温 度降低会使化学平衡向着 反应的方向移动 4 催化剂 由于催化剂对正 逆反应速率的影响程度是 的 始终保持 所以化学平衡 移动 但能 反应达到平衡状态所需的 时间 5 平衡移动原理 1 内容 如果 影响平衡的一个条件 平衡就向着能够 这种改变的方向移动 2 注意点 影响平衡的因素 只讨论 三种 平衡移动的结果只能 不可能 外界条件的变化 二 化学反应进行的方向 导学诱思 1 凡是自发进行的反应都是放热反应 对吗 答 2 怎 样判断一个反应能否自发进行 答 教材回归 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动进行的过程 用心 爱心 专心2 2 特点 体系趋向于从 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 2 化学反应方向的判据 1 焓判据 放热过程中体系能量 H 0 具有自发进行的倾向 但有些吸热反应也 可以自发进行 故只用焓变判断反应方向不全面 2 熵判据 熵 量度体系 程度的物理量 符号为 熵的大小 同种物质 三种状态下 熵值由大到小的顺序为 熵判据 体系的混乱度 S 0 反应有自发进行的倾向 但有些熵减 的过程也能自发进行 故只用熵变来判断反应方向也不全面 3 焓变 熵变与反应方向 在温度 压强一定的条件下 化学反应方向是反应的 和 共同影响的 结果 反应方向的判据为 当其值Error 即在温度 压强一定的条件下 反应总是向 H T S 0 的方向进行 直至达到平衡 状态 理解与深化 一 化学平衡的移动 1 分析化学平衡移动的一般思路 2 化学平衡移动与化学反应速率的关系 1 v正 v逆 平衡向正反应方向移动 2 v正 v逆 反应达到平衡状态 3 v正 v逆 平衡向逆反应方向移动 3 特殊情况 1 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 2 对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应 压强的变化对正 逆反应速率的 影响程度是等同的 故平衡不移动 3 惰性气体 对化学平衡的影响 恒温 恒容条件 原平衡体系体系总压强增大 体系中各组分的浓度不变 平衡不移动 充入惰性气体 恒温 恒压条件 原平衡体系容器容积增大 各反应气体的分压减小 充入惰性气体 体系中各组分的浓度同倍数减小 等效于减压 Error 4 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 注意点 移动的结果只是减弱了外界条件的变化 而不能完全抵消外界条件的变化 新平衡时 用心 爱心 专心3 此物理量更靠近于改变的方向 如增大反应物 A 的浓度 平衡右移 A 的浓度在增大的基 础上减小 但达到新平衡时 A 的浓度一定比原平衡大 同理 若改变的是温度 压强等 其变化也相似 例 1 改编自 2011 浙江嘉兴测试 将 NO2装入带活塞的密闭容器中 当反应 2NO2 g N2O4 g 达到平衡后 改变下列一个条件 其中叙述正确的是 A 升高温度 气体颜色加深 则此反应为吸热反应 B 慢慢压缩气体体积 平衡向右移动 混合气体颜色变浅 C 慢慢压缩气体体积 若体积减小一半 压强增大 但小于原来的两倍 D 恒温恒容时 充入惰性气体 压强增大 平衡向右移动 混合气体的颜色变浅 我们在分析化学平衡移动对颜色 压强 浓度等变化时 有时我们可以给自己建一个 平台 如本题中 假设平衡不移动 然后在此平台的基础上进行分析 比较就容易得到正 确答案 二 化学平衡的图像 1 常见类型 对于反应mA g nB g pC g qD g H 0 m n p q 1 v t图像 2 c 或百分含量 t图像 3 其他图像 2 解题步骤 3 技巧 1 先拐先平 在含量 转化率 时间曲线中 先出现拐点的则先达到平衡 说明该曲线反应速率快 用心 爱心 专心4 表示温度较高 有催化剂 压强较大等 如上述常见类型 2 中的p2 T1 2 定一议二 当图像中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 有时还需要作 辅助线 例 2 反应aM g bN g cP g dQ g 达到平衡时 M 的体积分数y M 与反 应条件的关系如图所示 其中z表示反应开始时 N 的物质的量与 M 的物质的量之比 下列 说法正确的是 平衡时 M 的体积分数与反应条件的关系图 A 同温同压同z时 加入催化剂 平衡时 Q 的体积分数增加 B 同压同z时 升高温度 平衡时 Q 的体积分数增加 C 同温同z时 增加压强 平衡时 Q 的体积分数增加 D 同温同压时 增加z 平衡时 Q 的体积分数增加 实验与探究 化学平衡中的实验探究 化学是一门以实验为基础的科学 一切理论均来源于实验 所以在基本理论中融合探 究实验的考查 是今后高考命题的趋势 做这种类型的题时 一定要按题设要求及信息结 合基本理论进行解题 实验典例 有同学为了探究压强对化学平衡的影响 设计了如下实验 一 实验用品 100 mL 注射器 2 支 NO2与 N2O4的混合气体一瓶 U 形管一支 四氯化碳碘溶液一小 瓶 说明 空气 NO2 N2O4均不溶于 CCl4 二 实验装置 将注射器的两个拉栓固定在一体 构成连动装置 如图所示 三 实验步骤 1 连接好装置 并按要求充入液体及气体 2 向内推动连杆 使空气和 NO2 N2O4的混合气体受到相同的压强 观察 U 形管内 a b 支管内的压强变化 3 向外拉动连杆 使空气和 NO2 N2O4混合气体减小相同的压强 再观察 U 形管内压 力变化 根据上述操作回答下列问题 1 步骤 2 中观察到的现象为 a 管内液面 原因 a 管内的压力 于 b 管 内的压力 a 管内分子数 b 管内分子数 结论 2 步骤 3 中观察到的现象为 a 管内液面 原因 a 管内的压力 于 b 管内 的压力 a 管内分子数 b 管内分子数 结论 用心 爱心 专心5 3 能否把四氯化碳碘溶液换成品红溶液 原因 答案与解析 梳理与整合 一 导学诱思 正反应方向 逆反应方向 不移动 逆反应方向 教材回归 1 正反应 逆反应 2 减小 增大 3 吸热 放热 4 相同 v正 v逆 不 缩短 5 1 改变 减弱 2 浓度 压强 温度 减弱 抵消 二 导学诱思 不对 有的吸热反应也可自发进行 要从焓变和熵变两个方面综合考虑 教材回归 1 高能量 低能量 做功 放出 有序 无序 2 1 降低 2 混乱 S S g S l S s 增大 3 焓变 熵变 H T S 能够 平衡 不能 理解与深化 例 1 C 解析 颜色加深平衡向左移动 所以正反应为放热反应 A 错误 首先假 设平衡不移动 加压颜色加深 但平衡向右移动 使混合气体颜色在加深后的基础上变浅 但一定比原平衡的颜色深 B 错误 同理 C 选项 首先假设平衡不移动 若体积减小一半 压强为原来的两倍 但平衡向右移动 使压强在原平衡 2 倍的基础上减小 正确 D 选项 体积不变 反应物及生成物浓度不变 所以正逆反应速率均不变 平衡不移动 颜色无变 化 错误 例 2 B 解析 催化剂对平衡无影响 A 错误 升高温度 M 的体积分数降低 平 衡右移 Q 的体积分数增大 B 正确 650 z 2 0 时 观察图 1 和图 2 图 2 压强 较大 平衡时 M 的体积分数大 Q 的体积分数小 C 错误 z表示反应开始时 N 的物质的 量与 M 的物质的量之比