第7章第3节化学平衡的移动化学反应进行的方向（完整版）3

第三节化学平衡的移动化学反应进行的方向命题热点1.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。2.以图像题综合考查化学反应速率与化学平衡移动的关系。3.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。教材回扣夯实双基一、影响化学平衡的外界条件及原理1．影响化学平衡的因素若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向________方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向________方向移动正反应逆反应条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动压强(对有气体存在的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向____________________方向移动减小压强向____________________方向移动气体总体积减小的气体总体积增大的条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动压强(对有气体存在的反应)反应前后气体分子数不变改变压强平移不移动条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动温度升高温度向______方向移动降低温度向______方向移动催化剂使用催化剂平衡不移动吸热放热2.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着_______________________的方向移动。减弱这种改变思考感悟某一可逆反应，一定条件下达到平衡状态，若化学反应速率改变了，平衡一定发生移动吗？相反，若平衡发生移动了，化学反应速率一定改变吗？【提示】化学平衡移动的本质是由v(正)＝v(逆)改变为v(正)≠v(逆),此时平衡就会发生移动.因此速率改变,平衡不一定移动，如加催化剂会同等程度地改变正逆反应速率，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变压强会同等程度改变正逆反应速率等，这些条件的改变只能改变反应速率大小，但不能使平衡发生移动；相反，平衡移动，说明反应速率一定改变了。二、化学反应进行的方向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。(2)特点①体系趋向于从________状态转变为__________状态(体系对外部_______或_________热量)。②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高能量低能量做功放出有序无序(1)焓判据放热过程中体系能量___________，ΔH____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)熵判据降低＜①熵：量度体系__________程度的物理量，符号为_______。②熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到小的顺序为_____________________。混乱SS(g)＞S(l)＞S(s)③熵判据：体系的混乱度________，ΔS_____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、熵变与反应方向增大＞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_________________。焓变熵变ΔH－TΔS能够平衡不能即在温度、压强一定的条件下，反应总是向ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。考点串讲深度剖析考点一化学平衡移动和转化率的关系1．实例分析(1)反应实例2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0条件变化平衡移动转化率变化增大O2浓度正移SO2的转化率增大，O2的转化率减小增大SO3浓度逆移从逆反应角度看，SO3的转化率减小升高温度逆移SO2、O2的转化率都减小增大压强正移SO2、O2的转化率都增大(2)反应实例2NO2(g)N2O4(g)条件变化平衡移动转化率变化体积不变时，充入NO2气体正移NO2的转化率增大压强不变时，充入N2O4气体逆移NO2的转化率减小(3)反应实例I2(g)＋H2(g)2HI(g)条件变化平衡移动转化率变化增大H2的浓度正移H2的转化率减小，I2的转化率增大增大HI的浓度逆移转化率不变增大压强不移动转化率不变2.惰性气体(与反应中各气体物质无关的气体)的影响(1)若容器恒温恒容，充入惰性气体虽改变了容器内气体的总压强，但却没有改变气体的浓度，故平衡不移动，转化率不变。(2)若容器恒温恒压，充入惰性气体会使容器的容积增大，虽未减小容器内气体的总压强，但降低了各物质的浓度，从而使平衡向气体体积增大的方向移动，若正向移动，转化率增大，若逆向移动，转化率减小。特别提醒(1)改变容器内气体的压强，能否使平衡发生移动，取决于是否改变了气体反应物的浓度。(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。即时应用1．(2010·高考重庆卷)COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)；ΔH＞0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是(

)A．①②④

B．①④⑥C．②③⑤ D．③⑤⑥解析：选B。本题考查外界因素对化学平衡移动的影响，从不同层面考查勒夏特列原理的应用。该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，②错；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，③错；该反应正反应为气体分子数增大的反应，减压时平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，④正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，⑤错；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物浓度降低，平衡向气体分子数增加的方向移动，即向正反应方向移动,反应物转化率提高,⑥正确。考点二化学平衡图像1．常见类型对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)ΔH＜0，m＋n>p＋q。(1)v-t图像(2)c(或百分含量)-t图像(3)c(或百分含量)-p(T)图像(4)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，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。即时应用2．(2012·湖南高三十二校联考)可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH，同时符合下列两图中各曲线的规律是(

)A．a＋b＞c＋d

T1＞T2

ΔH＞0B．a＋b＞c＋d

T1＜T2

ΔH＜0C．a＋b＜c＋d

T1＞T2

ΔH＞0D．a＋b＜c＋d

T1＜T2

ΔH＜0解析：选B。由于T2时先达到化学平衡，则T2＞T1，且T2时生成物的平衡浓度小，则升高温度使平衡逆向移动，即ΔH＜0；反应平衡(v正＝v逆)后，增大压强，v正＞v逆，即平衡正向移动，说明该反应正向是气体物质的量减小的方向，即a＋b＞c＋d，由此可得B为正确选项。考点三等效平衡1．概念在一定条件下(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．分类(1)恒温恒容条件下的体积可变反应(全等型)判断方法：把不同的起始状态，通过化学方程式中计量数换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边)的物质的量，如果各反应物或生成物的物质的量相同，则是等效平衡。例如，一定条件下的可逆反应：2SO2＋O2

2SO3①

2mol

1mol

0②

0

0

2mol③

0.5mol0.25mol

1.5mol④

amol

bmol

cmol(2)恒温恒压条件下的体积可变反应(相似型)判断方法：把不同的起始状态，通过化学方程式中计量数换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边)的物质的量，如果各反应物或生成物的物质的量之比相同，则是等效平衡。例如：2SO2＋O2

2SO3①

2mol

3mol

0mol②

1mol

3.5mol2mol③

amolbmolcmol把不同的起始状态，通过化学方程式中计量数换算成同一边物质(反应物一边或生成物一边)的物质的量，如果各反应物或生成物的物质的量之比相同，则是等效平衡。例如：H2(g)＋I2(g)2HI(g)①

1mol

1mol

0mol②

2mol

2mol

1mol③

amolbmolcmol即时应用达到平衡时CO的体积分数大于x的是(

)A．0.5molCO＋2molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2B．1molCO＋1molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2C．0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.4molCO2＋0.4molH2D．0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.5molCO2＋0.5molH2解析：选B。A项，相当于向容器中充入1.5molCO和3molH2O(g)，与原始比例1∶2相同，构成等效平衡，CO体积分数不变；B项，相当于向容器中充入1molCO和2molH2O(g)，再充入1molCO，故前一步旨在建立等效平衡，再充入1molCO，虽使平衡正向移动，但移动是由CO的浓度增加引起的，CO的体积分数增大；C项，相当于向容器中充入0.9molCO和1.8molH2O(g)(两者比值1∶2),再充入0.1molH2O(g)，故加入H2O(g)而使平衡向正向移动，CO体积分数减小；D项，相当于向容器中充入1molCO和2molH2O(g)，与原平衡等效，CO体积分数不变。

命题视角把脉高考视角1教材高频考点例1化学平衡的移动方向和转化率的变化是高考中的常考知识点。(2010·高考安徽卷)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡D．其他条件不变，使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大

【解析】本题考查了化学平衡常数、外界因素对转化率的影响及化学平衡状态的判断。A项，因该反应为放热反应，故升高温度，平衡常数减小，A错；B项，增大一种反应物浓度，另外反应物的转化率必增大，B错；使用催化剂，化学平衡不移动，转化率不变，D错。【答案】C化学平衡的图像问题可以考查学生分析和解决问题的能力，是高考的热点内容。(2011·高考重庆卷)一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(

)视角2追踪命题热点例2A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＜0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH＞0C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g)；ΔH＞0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH＜0【解析】本题考查化学平衡知识，通过分析图像确定可能对应的反应。观察图像可知，达到平衡用的时间短反应速率快，T2＞T1、p1＞p2。说明平衡逆向移动，反应放热，ΔH＜0；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A选项中反应符合要求。【答案】A视角3易错易误剖析例3将容器中的混合气体通入过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积，计算结果保留一位小数)。请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________。(填字母)a．SO2和SO3浓度相等b．SO2百分含量保持不变c．容器中气体的压强不变d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e．容器中混合气体的密度保持不变(2)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是________。(填字母)a．向装置中再充入N2b．向装置中再充入O2c．改变反应的催化剂d．升高温度(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)________。【常见错误】【错因分析】(1)对平衡的本质认识不清，容易造成多选d、e。问题常见错误(1)多选d、e(2)错选c(3)计算时错将氧气的量全部代入计算①认为SO3的生成速率与SO2的消耗速率分别代表正逆两个方向，是错选d的原因。事实上SO3的生成速率与SO2的消耗速率都代表正反应方向；②错误认为密度不变，所以各物质浓度不变是错选e的原因。由于本题容器体积不变，反应前后反应物和生成物均为气体，所以质量不变，不管平衡与否，密度总是不变。(2)错误认为催化剂可以提高反应速率从而提高转化率是错选c的原因。事实上，催化剂只能同等程度的改变正反应和逆反应的反应速率，不能改变平衡状态,也不能改变反应物的转化率。【答案】(1)bc

(2)b