1、学案37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。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
2、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？
3、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)mC(g)HnBQ0，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 molL1，c(N)2.4 molL1；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(M)4 molL1，c(N)a molL1；达到平衡后，c(P)2 molL1，a_；(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M的转化率为_。变式演练2010
4、天津理综10(4)已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(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CH3OHCH3OCH3H2O浓度/(molL1)0.440.60.6(1)比较此时正、逆反应速率的大小：v正_v逆(填“”、“”或“”)。(2)若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH)_；该时间内反应速率v(CH3OH)_。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)“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅，(原
5、因是)2NO2(g)N2O4(g)H0(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)2SO3(g)H0D25 时，该反应的平衡常数K2.2题组二化学平衡的图象3(2011安徽理综，9)电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O(aq)2Pb2(aq)H2O(l)2PbCrO4(s)2H(aq)H0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()4(2011江苏，10)下列图示与对应的叙述相符的是()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 molL1
6、NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH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点表示的溶液是80 时KNO3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题组一化学平衡的移动1(2011北京崇文模拟)将1 mol H2(g)和2 mol I2(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)H0，并达到平衡，HI的体积分数w(HI)随时间变化如图()所示。若改变反应条件，w(HI)的变化曲线如图()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
7、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 H2(g)和2 mol I2(g)2(2011常州调研)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，将气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()AA的转化率变小 B平衡向正反应方向移动CD的体积分数变大 Dacd3(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)。温度和压强对该反应的影响如右图所示，其中压强p1bCG的转化率随温度升高而减小D增大压强，容器内气体质量不变4向某密闭容器中加入0.1
8、5 molL1 A、0.05 molL1 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t0时c(B)未画出，t1时增大到0.05 molL1。图乙为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为_molL1。(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t115 s，则t0t1阶段以C的浓度变化表示的平均反应速率为v(C)_ molL1s1，A的转化率为_。(4)t3时改变的某一
9、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)H0。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(ClF3) 111, 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，保持恒容，达到新的平衡，则混合气体的平均摩尔质量增大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)
10、3H2(g)2NH3(g)H92.6 kJmol1。实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化N2H2NH3 130放出能量：2315 kJ0.92.70.2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的体积分数均为C容器中达到平衡时放出的热量Q23.15 kJD若容器体积为0.5 L，则平衡时放出的热量0反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。下表为反应在T1温度下的部分实验数据：t/s05001 000c(N2O5)/molL15.00
11、3.522.48则500 s内N2O5的分解速率为_。在T2温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 molL1，则T2_T1。(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_。学案37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(4)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，但平衡不移动。一定，化学平衡移动的根本原因
12、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体系总压强增大，但各反应气体的分压不变体系中各反应成分的浓度不变平衡不移动。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体系中各反应成分的浓度同倍数减小(等效于减压)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
13、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 升高到80 ，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 T80 ；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，达到新的平衡时30 MPap60 MPa；若增大平衡体系Fe33SCNFe(SCN)3中Fe3的浓度，例如由0.01 molL1增至0.02 molL1，则在新平衡状态下，0.01 molL1c(Fe3)化学平衡状态逆2吸热放热典例导悟1C
14、温度不变时(假设100 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 molL12 L1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 molL14 L2.12 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，m0，B、D项错误。2(1)56%70%(2)(3)不变解析(1)2A(g)B(g)3C(g)起始量 5 2 0变化量 2x x 3x平衡量 52x 2x 3x由已知得100%60%x1.4所以A100%56%B100%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
15、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)6(4)41%解析(1)M(g)N(g)P(g)Q(g) 1 2.4 0 0 160% 160%因此N的转化率为：100%25%(2)由于该反应的H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)0.4 molL1c(N)1.8 molL1c(P)0.6 molL1c(Q)0.6 molL1因此化学平衡常数K由于温度不变，因此K不变，达到平衡
16、后c(P)2 molL1c(Q)2 molL1c(M)2 molL1c(N)(a2)molL1K解得a6(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(1x)molL1c(N)b(1x)molL1c(P)bx molL1c(Q)bx molL1K解得x41%变式演练(1)(2)0.04 molL10.16 molL1min1【课后练习区】高考集训1(1)(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。2D体系中有过量的锡且金属活泼性：SnPb，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(
17、Sn2)增大，平衡逆向移动，c(Pb2)增大，B错误；升温使c(Pb2)增大，说明平衡逆向移动，H0，正反应为放热反应，C错误；由化学方程式和图中数据得平衡常数K2.2，D正确。3A该反应的正反应为放热反应，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，Cr2O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的物质的量浓度，平衡正向移动，Cr2O的物质的量减小，D错误。4CA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
18、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1C催化剂只能加快反应速率，而不会使平衡发生移动，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I2，反应速率加快，但平衡转化率不变，D项错。2AD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，ab，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。4(1)0.02(2)3A(g)
19、2C(g)B(g)H100a kJmol1(3)0.00460%(4)AB解析(1)t4时，减小压强，v正、v逆以同等倍数下降，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，到t1时，A、C的浓度变化量分别为c(A)0.150.060.09 molL1，c(C)0.110.050.06 molL1，即A、C的化学计量数之比为0.090.0632，故反应式为3A(g)2C(g)B(g)，则B的起始浓度为0.050.030.02 molL1。(2)因升温，v正v逆，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学反应式为3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1。(3)v(C)0.0
20、04 molL1s1(A)100%60%。(4)乙图中t3时刻v正、v逆以同等倍数增大，故应是增大压强或加入催化剂。5AD设F2和ClF的物质的量均为1 mol，F2(g)ClF(g)ClF3(g)开始(mol) 1 1 0反应(mol) 0.4 0.4 0.4平衡(mol) 0.6 0.6 0.40.8，A项正确；不同条件下的平衡，转化率不同，反应物与产物的比例不同，故B项错；增大体积，正、逆反应速率都减小，C项错；降温，平衡向正反应方向移动，D项正确。6C7(1)1(2)0.95 molL1(3)吸热(4)等于平衡常数只与温度有关8(1) (2)不变0.002 96 molL1s1(或小于
21、)(3)阳极N2O42HNO32e=2N2O52H解析本题综合考查硝化、化学平衡、化学反应速率的计算、电解等化学基本原理。(1)硝基苯是硝基取代苯环上的氢原子得到的产物，结构简式为(2)恒容密闭容器中N2O5分解达到平衡后，再通入氮气，各物质的浓度均不变，所以平衡不移动。T1温度下500 s内N2O5的分解速率(53.52) molL1/500 s0.002 96 molL1s1，1 000 s内N2O5的分解速率(52.48)/1 0000.002 52 molL1s1。在T2温度下NO2的浓度为4.98 molL1，N2O5的分解速率(4.982)/1 0000.002 49 molL1s1，速率减小，所以T2小于T1。(3)用电解法制备N2O5，N2O4失电子被氧化生成N2O5，所以N2O5在电解池的阳极区生成。电极方程式书写有些难度，N2O4转化为N2O5时增加了O原子，只能由硝酸提供。
