第九章学案43化学平衡移动

1、第九章-学案43化学平衡移动学案43化学平衡移动考纲要求1.了解化学平衡建立的过程， 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。2.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。3.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。课前潴备区回扣械粗充实基础知识点一化学平衡的移动1.概念达到平衡状态的反应在条件改变后，平衡状 态被破坏的过程。2.过程他学中衢发生感确3 .平衡移动方向与反应速率的关系(1)v正 v逆)平衡向正反应方向移动。(2)v正 v逆)平衡不移动。(3)v正 v逆)平衡向逆反应方向移动。4 .平衡移动会伴随着哪

2、些变化(1)反应速率的变化(引起平衡移动的本质， 但反应速率变化也可能平衡不移动)，主要看v正 与v逆是否相等，如果v正#v逆，则平衡必然要发生移动，如果v正、v逆同时改变，但始终保持相 等，则平衡不移动。(2)浓度的变化，平衡移动会使浓度发生变 化，但是浓度的变化不一定使平衡移动。(3)各组分百分含量的变化。(4)平均相对分子质量的变化。(5)颜色的变化(颜色变化，平衡不一定发生 移动)。(6)混合气体密度的变化。(7)转化率的变化。(8)温度的变化。【问题思考】1 .化学平衡移动的实质是什么？2 .某一可逆反应，一定条件下达到了平衡， 若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？ 若平衡发生移

3、动，化学反应速率一定改变吗？3 .惰性气体是否影响化学平衡的移动？4,改变条件，平衡向正反应方向移动，原 料的转化率一定提高吗？知识点二 外界条件对化学平衡的影响1 .外界条件对化学平衡的影响在一定条件下)aA(g) + bB(g尸mC(g) AH <0 达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条 件对平衡的影响如下：浓度增大A的浓度或减小C的浓度，平衡向方向移动；增大C的浓度或减小A的浓度，平衡向方向移动°(2)压强若a+ b#m增大压强，平衡向的方向移动；减小压强，平衡向的方向移动；若a+ b= m改变压强，平衡移动。(3)温度升高温度，平衡向方向移动；降低温度，平衡向 方

4、向移动。(4)催化剂使用催化剂，因其能同等倍数地改变正、逆 反应速率，平衡 移动。2 .勒夏特列原理(1)内容如果改变影响平衡的条件之一(如、或), 平衡将向着能够的方向移动。(2)适用该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离 平衡、水解平衡等动态平衡。这种减弱并不能消除外界条件的变化。【问题思考】5.改变外界条件引起平衡移动，平衡移动对 条件的改变有什么影响？探堂活动区突眼考点研析热点、化学平衡移动原理的应用1 .调控反应：根据影响化学反应速率和平 衡的条件以及化学平衡移动原理，可调控工业反 应使之效益最大化。如合成氨工业中加入催化剂 提高反应速率，温度控制在 500 c左右，既考虑 了反应速率

5、又兼顾了催化剂的活性的最佳温度， 充入过量N2以提高H2的转化率等。2 .判状态：由压强的改变，根据平衡移动 的方向，可以判断反应物或生成物的状态。3 .判系数：由压强的改变，根据平衡移动 的方向，可以判断方程式中某气体物质的计量数 或反应物和生成物之间的计量数的大小关系。4 .判AH:由温度的改变，根据化学平衡移 动的方向，可以判断正反应或逆反应是吸热反应还是放热反应。【典例导悟1】(2009四川理综，13)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) AH = Q kJ mol1。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：

6、1241001.0 00.7 50.5 32001.2 00.9 00.6 33001.3 01.0 00.7 0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 向移动听课记录：二、化学平衡的计算模板1 .化学反应中的各物质的平衡量、起始量 及转化量之间的关系是什么？转化量与化学方程式中的化学计量数有无关系?2,什么是转化率?3.有关化学平衡计算的一般步骤和解题模 式各是什么？典例导悟2 (2011深圳模拟)反应2A(g) + B(g)=3C(g),起始时按5 ： 2的体积比将A、B两 气体混合后，充入一

7、体积不变的密闭容器中，在 恒定温度下使其反应，达到平衡时混合气体中C的体积分数为60%。求：(1)A、B的转化率分别为：明=,比 =(2)平衡混合气体的平均相对分子质量 (设A 的相对分子质量为 Ma, B的相对分子质量为 Mb): o(3)平衡时压强与起始相比，有何变化？(填“增大”、“不变”或“减小”)。三、由化学平衡常数判断化学平衡移动的方 向1 .借助平衡常数，可以判断一个化学反应 是否达到化学平衡状态对于可逆反应 aA(g) + bB(g尸cC(g) + dD(g), 在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度 有如下关系：cc C cd DQ = ca A cbB/反应恂_反应方向

8、进行小E_%Q j = K 反应处于也I > K反应向反应方向进行田逆2 .利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为反应；若升高温度，K值减小，则正反应为 反应。【典例导悟3 (2008宁夏理综，25)已知可逆 反应：M(g) + N(g)=P(g)+Q(g) 加>0,请回答 下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为： c(M) = 1 mol L c(N) = 2.4 mol L 1;达到平衡 后，M的转化率为60%,此时N的转化率为(2)若反应温度升高，M的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别 为：c(

9、M)=4 mol L c(N) = a mol L 1;达到平 衡后,c(P)=2 mol L 1,a=;(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为： c(M)=c(N) = b mol L，达到平衡后，M的转化 率为。变式演练2010天津理综一10(4)已知反应 2CH 3OH(g) =CH 3OCH 3(g) + H 2O(g)某温度下 的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加 入CH3OH,反应到某时刻时测得各组分的浓度 如下：物质CH3 OHCH3O CH3H2 O浓度/(mol L- 1)0.440.60.6(1)比较此时正、逆反应速率的大小：v正 逆(填“>”、“<”

10、或一)。若加入CH3OH后，经10 min反应达到 平衡，此时c(CH 3OH) =;该 时间内反应速率 v(CH3OH)=谭后雄用区高考集训题组一化学平衡移动1 .判断正误(1)一定条件下，使用催化剂能加快反应速率 并提高反应物的平衡转化率()(2010 江苏8C)2 2) “NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅，(原 因是)2NO2(g)=N2O4(g) 川<0(红棕色)(无色)()(2010北京理综10B)(3)右图中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g尸2SO3(g)AH <0正、逆反应的平衡常数 K随温度的变 化()(2010天津理综6B)2. (2011福建理综，12)

11、25 °C时，在含有Pb2' Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡(Sn),发生反应：Sn(s)+Pb2 (aq)=Sn2 (aq) +Pb(s),体系中c(Pb2l和c(Sn2J变化关系如图所 示。下列判断正确的是()A .往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2 )增 大B .往平衡体系中加入少量Sn(NO 3)2固体后， c(Pb2)变小C.升高温度，平衡体系中c(Pb2l增大，说 明该反应AH>0D. 25c时，该反应的平衡常数 K=2.2 题组二化学平衡的图象3. (2011安徽理综,9)电镀废液中Cr2O2可 通过下列反应转化成铭黄(PbCrO4)： Cr 207

12、 (aq) + 2Pb2 +(aq)+ H2OQ) = 2PbCrO 4(s)+ 2H + (aq) AH<0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条 件，下列示意图正确的是()温度 cPb'物及的量浓度4. (2011江苏，10)下列图示与对应的叙述相符的是()炉040 SO温度F4.成物的早反应时间A.图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化B.图2表示0.100 0 mol L (2011北京崇文模拟) NaOH溶液滴 定 20.00 mL 0.100 0 mol L 1 CH 3COOH 溶液所 得到的滴定曲线C.图3表示KNO3的溶解度曲线，图中a

13、 点表示的溶液是80 时KNO 3的不饱和溶液D.图4表示某可逆反应生成物的量随反应 时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大X题组一化学平衡的移动将1 mol H 2(g)和2 mol 12(g)置于2 L密闭容 器中，在一定温度下发生反应：H2(g)+I2(g) =2HI(g) 加0,并达到平衡，HI的体积分数 w(HI)随时间变化如图(n)所示。若改变反应条 件，w(HI)的变化曲线如图(I )所示，则改变的条 件可能是()A.恒温恒容条件下，加入适当催化剂B.恒温恒压条件下，充入 1 mol N2C.恒容条件下，升高温度D.恒温恒容条件下，再充入 1 mol H 2(g)和 2 mo

14、l 12(g)2 .(2011扬州调研)在密闭容器中发生下列反应：aA(g)=cC(g) + dD(g),反应达到平衡后，将 I体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡 时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确 的是()A. A的转化率变小B.平衡向“反应方向移动C.D的体积分数变大D. a>c+d3 . (2011陕西四校联考)在一密闭容器中有如下反应：L(s) + aG(g)=bR(g)o温度和压强对该反应的影响如 右向所示)其事压强P1<P2)由此可判断()A .正反应为放热反应B.化学方程式中的计量数 a>bC.G的转化率随温度升高而减小D.增大压强，容器内气体质量

15、不变4.向某密闭容器中加入 0.15 mol L1 A、0.05 mol L 1 C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示 to 时c(B)未画出，ti时增大到0.05 mol L 1o图乙 为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起 始物庙的量浓度为 mol L 1o(2)若t5时改变的条件是升温)此时v正v逆) 若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的 热交换总量为a kJ,写出该反应的热化学方程式(3)若ti = 15 s,则t0ti阶段以C的浓度变 化表示的平均反应速率为v(C)=mol L &q

16、uot;1 s" 1, A的转化率为。(4)t3时改变的某一反应条件可能是 选填序号)。A.使用催化剂B.增大压强C.增大反应物浓度题组二化学平衡的计算5.(2011郑州月考)将等物质的量的F2和ClF 混合，在密闭容器中发生反应： F2(g)+ClF(g) = ClF3(g) AH<0o下列叙述中正确的是()A.恒温恒容时，当ClF转化40%时，容 器内的压强为初始时的0.8倍B.若 c(F2): c(ClF) : c(ClF 3) =1 ： 1 ： 1,则 反应一定达到平衡状态C.达到平衡后，若增大容器体积，则正反 应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移D.平衡后再降低温度，

17、保持恒容，达到新 的平衡，则混合气体的平均摩尔质量减小6.相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒 容密闭容器中发生可逆反应：N2(g) + 3H2(g尸2NH3(g) AH = 92.6 kJ mol1。实验测得起始、 平衡时的有关数据如表所示：起始时各物质的物质的 量/molN2H 2NH31300.92.70.2容器 编号达到平衡 时体 系能量的 变化 放出能量：23. 15 kJ 放出热量：Q下列叙述错误的是()A.容器、中反应的平衡常数相等B.平衡时，两个容器中NH3的体积分数均C.容器中达到平衡时放出的热量Q =23.15 kJD.若容器体积为0.5 L,则平衡时放出的 热量 &l

18、t;23.15 kJ题号12356答案7.现往1 L的容器中通入CO2、H2各2 mol。 在一定条件下让其发生反应： CO2 + H2-CO + H2O,回答下列问题：(1)在830 C条件下，反应达到平衡时 CO2 的浓度为1 mol L 1o该条件下平衡常数 Ki =(2)在(1)基础上，把体系的温度降至 800 °C。 已知该条件下的平衡常数 K2= 0.81,可以推知平 衡时c(H2O) =保留2位有效 数字)。(3)该可逆反应的正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。(4)在(1)基础上，压缩容器体积至0.5 L。该 条件下的平衡常数为 K3o则K3 镇“大于"

19、、“等于”或“小于” )Ki,理由是题组三综合探究8. N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备 受到人们的关注。(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的 结构简式是(2)一定温度下，在恒容密闭容器中 N2O5可 发生下列反应：2N2O5(g) = 4NO2(g) + 02(g) AH>0反应达到平衡后，若再通入一定量氮气， 则N2O5的转化率将 镇“增大”、“减小”或“不变”)。下表为反应在Ti温度下的部分实验数据：t/s050 01 000c(N2O5)/m ol L 15.0 03.5 22.4 8则500 s内N2O5的分解速率为 p在T2温度下，反应1 000 s时测得N02

20、的浓度为 4.98 mol L- 则 T2 Tio(3)如图所示装置可用于制备 N2O5,则N2O5 在电解池的 区生成，其电极反应式为O情性也诚情性电报NQ叶无水硝酸隔膜植瓯掂讪阳止水"通过)硝液溶液学案43化学平衡移动【课前准备区】 知识点一3. (1)> (2)= (3)<知识点二1. (1)正反应逆反应(2)气体体积减小气体体积增大不(3)吸热反应放热反应不2. (1)温度压强 浓度减弱这种改变问题思考1 .外界条件影响了反应速率)使得 v正#v 逆)平衡将发生移动。2 . (1)不一定，如反应前后气体体积不变的反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化, 但平衡不

21、移动一定，化学平衡移动的根本原因就是外界 条件改变）使v正#v逆才发生移动的。3 . “惰性”气体对化学平衡的影响恒温、恒容条件原平衡体系入体系总压强增大，但各反 应气体的分压不变一-> 体系中各反应成分的浓度 不变一-> 平衡不移动。恒温、恒压条件原平衡体系二人一容器容积增大，各反应气 体的分压减小一->体系中各反应成分的浓度同倍 数减小（等效于减压）气体版不变反a 种不移动一气体体积可变反应，平衡向气体体积 增大的方向移动4 .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

22、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。5 .（1）平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消） 外界条件的变化，如升高温度时，平衡向着吸热 反应方向移动；增加反应物浓度，平衡向反应物 浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体 积减小的方向移动等。（2）这种“减弱”并不能抵消外界条件的变 化，更不会“超越”这种变化。如：若将体系温度从50 c升高到80 C,则化 学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时 50 C <T<80 ;若对体系N2（g） + 3H2（g）=2NH3（g）加压，例 如从30 MPa加压到60 MPa ,化学平衡向气态物 质数减小的方向移动，达

23、到新的平衡时30 MPa< p<60 MPa；若增大平衡体系Fe3+ + 3SCN-Fe（SCN）3 中Fe3+的浓度，例如由0.01 mol1增至0.02 mol L 则在新平衡状态下）0.01 mol L 1<c（Fe3 + ）<0.02 mol L：1o【课堂活动区】二、1.反应物：n（平）=n（始）n（变）；生成物：n（平）=n（始）+n（变）。各物质的转化量之比等于化学方程式中 化学计量数之比。2 . 转 化 率 =反应物转化的物质的量 或浓度、体积反应物起始的物质的量 或浓度、体积X100%°3 . （1）一般步骤写出有关化学平衡的反应方程式。确定

24、各物质的起始量、转化量、平衡量。根据已知条件建立等式关系进行解答。（2）模式如 mA（g） + nB（g）=pC（g） + qD（g）,令 A、B 起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后 消耗A的物质的量为mx mol。mA(g) + nB(g尸pC(g) + qD(g)起始 /mol a b 00变化 /mol mx nx px qx 平衡/mol amx bnx px qx 三、1.正 > 化学平衡状态=逆< 2.吸热放热典例导悟1 .C 温度不变时(假设100 c条件下)， 体积是1 L时，Y的物质的量为1 mol,体积为2 L时，Y 的物质的量为 0.75 m

25、ol L_1>2 L = 1.5 mol,体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 mol L 1M L = 2.12 mol,说明体积越小，压强越大，Y 的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生 成X的方向进行)m<n)A项错误)C项正确； 体积不变时，温度越高，Y的物质的量浓度越大， 说明升高温度，平衡向生成 Y的方向移动，则 Q>0, B、D项错误。5Ma+2MB2 . (1)56% 70% (2)M=7(3)不变解析(1)2A(g) + B(g)=3C(g)起始量 520变化量 2x x 3x平衡量 5 2x 2 x 3x3x由已知得X 100% = 60%52x +

26、 2 x+3xx= 1.4一 2X1.4所以於= X100% = 56%514“ub = a2 X 100% = 70%(2)总质量、总体积保持不变，则恒温下，平 衡后的混合气体平均相对分子质量即为A、 B两气体混合时的平均相对分子质量。(3)反应2A(g) + B(g)=3C(g)中两边气体总系 数相等，反应前后气体的总的物质的量不变，则 在恒温恒容条件下？压强不变。3, <1)25% (2)增大(3)& 4)41%解析(1) M(s) +一 P(g) + Qmol t L1 x6O%因此N的转化率为二mol + L2.4 mol * L-xlOO% =25%(2)由于该反应的

27、AH>0,即该反应为吸热反 立，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大c(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M) =0.4 mol L=1 c(N) = 1.8 mol L1c(P) = 0.6 mol L 1 c(Q) = 0.6 mol L T因此化学平衡常数K = ；P CQ C M C N0.6 mol L-1X0.6 mol L-1 10.4 mol L,-1 X 1.8 mol L-1 2由于温度不变，因此K不变，达到平衡后c(P) = 2 mol L1 c(Q) = 2 mol L；1c(M)=2 mol L1 c(N) = (a 2)mol L，1 cp cq 2 mo

28、l L_1X2 mol L-1K = ZT/i八 =1cM cN 2 mol L-1 X a 2 mol L 11 =2解得a = 6(4)设M的转化率为x,则达到平衡后各物质 的平衡浓度分别为：c(M) = b(1 x)mol L - 1 c(N) = b(1 x)mol L 1c(P) = bx mol L 1 c(Q) = bx mol L 丁1c P c QK= . Kl c M c N bx mol L. bx mol L-11b 1 x mol L 1 b 1 x mol L 1 2解得x=41%变式演练(1)> (2)0.04 mol L 1 0.16 mol L 1 mi

29、n 1【课后练习区】高考集训1. (1)X (2)，(3)，解析(1)催化剂能加快反应速率，但不能影 响平衡移动，故不能提高反应物的平衡转化率。2. D 体系中有过量的锡且金属活泼性： Sn>Pb,向平衡体系中加入铅后，c(Pb2+)不变， A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2+)增大， 平衡逆向移动，c(Pb2+)增大，B错误；升温使c(Pb2 十)增大，说明平衡逆向移动，出<0,正反应为放热反应)衡常数C错误；由化学方程式和图中数据得平c Sn2+0.22 mol L-1K= o =d = 2.2,D 正c Pb2+0.10 mol L=1确。3.A 该反应的正反应

30、为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小， A正确； pH增大，H+浓度减小，平衡正向移动，Cr2O2- 的转化率升高，B错误；温度升高，正反应速率增大，C错误；增大Pb2十的物质的量浓度，平衡 正向移动，Cr2O7-的物质的量减小，D错误。4. C A错，因为图中所示的反应物能量 高于生成物能量，应该是放热反应；B错，因为 醋酸属于弱酸，曲线的起点对应的 pH数值应在 1和2之间；C对，因为从图中容易读出该温度 下的溶质还没有达到饱和溶液所需要的量；D错, 因为生成物的最大量”和反应物的最大转化率” 属于两个概念、两个表示法。考点集训1. . C 催化剂只能加快反应速率，而不会 使平

31、衡发生移动，A项错；恒压条件下充入N2, 体积增大，反应物浓度减小，反应速率降低，B项错；原反应是放热反应，温度升高，反应速率 加快，平衡向逆反应方向移动，C项正确；按原 比例充入H2和反应速率加快，但平衡转化 率不变，D项错。2. A 若平衡不发生移动，改变体积后 D 的浓度应变为原来的2倍，现在变为1.8倍说明 平衡向左移动，故A的转化率变小，D的体积分 数减小）a<c+ do 3. B 温度升高，G的体积分数减小，转 化率增大，平衡向正反应方向移动，说明正反应 为吸热反应，A、C项错；压强增大，G的体积分数减小，平衡向正反应方向移动，说明 a>b, B项正确；L是固体，平衡移动将引起气体质量 的改变，D项错。+ 100av正、v逆以同等4. (1)0.02(2)3A(g) = 2C(g) + B(g) kJ mol 1(3)0.004 60% (4)AB解析(1)t4时，减小压强,倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，至IJ t1时，A、C的浓 度变化量分别为Ac(A) = 0.15 0.06=