1、第3讲化学平衡的移动考纲要求1.理解化学平衡移动的概念。2.掌握外界条件(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.会借助平衡常数判断平衡移动的方向及热效应。4.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。考点一化学平衡移动1概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如_、_、_等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之_，从而在一段时间后达到_。这种由_向_的变化过程，叫做化学平衡的移动。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。1化学平衡移动的
2、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？考点二影响化学平衡的外界因素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_的方向移动减小压强向_的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强温度升高温度向_反应方向移动降低温度向_反应方向移动催化剂使用催化剂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
3、强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够_的方向移动。3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？4升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？5对于达到平衡的可逆反应：X+YW+Z，增大压强则正、逆反应速率(v)的变化如图所示，分析可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是()AZ、W为气体，X、Y中之一为气体BZ、W中之一为气体，X、Y为非气体CX、Y、Z皆为气体，W为非气体DX、Y为气体，Z、W中至少有一种为气体6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
4、度，气体颜色加深，则此反应为放热反应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(1)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。(2)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不可逆转的。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
5、衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPapv逆：平衡向正反应方向移动。(2)v正v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。(3)v正nBQv逆的点是3，表示v正v逆的点是1，而2、4点表示v正=v逆。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。(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。(3)三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。【例3】下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率
6、和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是()A是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应Hp2【例4】已知图一表示的是可逆反应CO(g)H2(g) C(s)H2O(g)H0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g) N2O4(g)H0，平衡移动关系如右图所示。下列说法正确的是()Ap1p2，纵坐标指C的质量分数Cp1p2，纵坐标指A的转化率Dp1p2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量【例6】在恒容密闭容器中存在下列平衡：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错
7、误的是()A反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H0B在T2时，若反应处于状态D，则一定有v正v逆C平衡状态A与C相比，平衡状态A的c(CO)大D使用合适的催化剂能提高CO的转化率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) 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：QcQc K反应向反应方向进行，v正v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。【例7】已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，
8、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_。【例8】2013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
9、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)_。高考题组一化学平衡移动及转化率求算1(2013四川理综，13)可逆反应X(g)2Y(g) 2Z(g)、2M(g) N(g)P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：下列判断正确的是()A反应的正反
10、应是吸热反应B达平衡()时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为1415C达平衡()时，X的转化率为D在平衡()和平衡()中，M的体积分数相等2(2013大纲全国卷，8)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()A5% B10% C15% D20%3(2013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(2013上海
11、，17)据报道，在300 、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)6H2(g) CH3CH2OH(g)3H2O(g)下列叙述错误的是()A使用CuZnFe催化剂可大大提高生产效率B反应需在300 进行可推测该反应是吸热反应C充入大量CO2气体可提高H2的转化率D从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率5判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(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()(2013江苏，8C)(2)“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅，(原因是)2NO2(g) N2O4(g)H0(红棕色)
12、(无色)()(2013北京理综，10B)(3)右图中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H0)并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是_(选填序号)。选项abcdX温度温度加入H2的物质的量加入甲的物质的量Y甲的物质的量平衡常数K甲的转化率生成物物质的量总和高考题组二化学平衡图像7(2013四川理综，13)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下图所示。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()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
13、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8(2013重庆理综，13)各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是()CH3COOH FeCl33KSCNHCH3COO Fe(SCN)33KClN2(g)3H2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g) 2NH3(g)6H2(g)2CO2(g)H09(2013四川理综，8)在密闭的容器中进行如下反应：H2(g)I2(g) 2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量和反应时间的关系如图所示，符合图像的正确的判断是 ()AT1T2，H0BT1T2，H0CT1T2，H0
14、DT1T2，H0化学反应速率与化学平衡中常见错误例析考生答卷案例找错纠错规范答案1(1)2ZY3X(2)0.067 molL1min1或mol/(Lmin)或mol(Lmin)1(3)正、逆反应同时2(1)B2H66H2O=2H3BO36H2(2)升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动(3)K5.71010 molL1答案基础再现深度思考考点一1温度压强浓度改变新的平衡状态原平衡状态新平衡状态3(1)(2)(3)v放，原平衡被破坏，平衡向吸热反应的方向移动，直至建立新的平衡。降温则相反。5C6.AC规律方法解题指导【例1】(1)0.02 molL1s1(2)减小压强2 mol(3)升高温
15、度放热反应(4)2A(g)B(g)3C(g)H2.5Q kJmol1(5)解析(1)v(C)(0.6 molL10.3 molL1)15 s0.02 molL1s1。(2)t4时刻，正逆反应速率同时降低，平衡不移动，只能是减小压强，同时推知该反应前后气体的分子数相等，进而求得B的起始物质的量。(3)t5时刻，正逆反应速率同时增大，且平衡移动，一定是升高了温度。进而根据平衡正向移动的事实推知该反应为吸热反应，其逆反应为放热反应。(4)由(3)可知，该反应吸热，结合本小题信息，推知4 mol A完全反应，吸收5Q kJ的热量，由此可写出相应的热化学方程式。(5)平衡常数只与温度有关，因而的平衡常数
16、相同。升高温度时平衡常数增大，因而的平衡常数最大。【例2】C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。【例3】C根据图像，升高温度，平衡正向移动，正反应H0，A错；反应实质是Fe33SCNFe(SCN)3，K和Cl不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学平衡，B错；使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，C正确；此反
17、应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，且由于不断加入B，A的转化率增大，D错。【例4】A由图一可知，t2时正、逆反应速率均加快且发生突变，化学平衡正向移动，可能是升高了温度也可能是增大了压强，根据H所表示的意义，不管平衡如何移动，H不变，所以A正确，B错；由图二可知，t1时改变平衡条件的瞬间，NO2和N2O4的浓度均增大，然后c(NO2)减小，c(N2O4)增大，平衡向正反应方向移动，改变的条件可能是给体系增大压强，但不可能是由温度改变引起的，选项C错；若增大压强，平衡正向移动，N2O4的体积分数增加，因此混合气体的平均相对分子质量增大，D错。【例
18、5】B根据图像分析知纵坐标所代表的物理量随温度的升高而增大，结合上述反应知随温度升高平衡将向正向移动，所以增大的物理量有A、B的转化率，C的质量分数和混合气体的平均摩尔质量；由题给反应知，随压强的增大，A、B的转化率，C的质量分数和混合气体的平均摩尔质量均增大，故B正确。【例6】AD选项A，由图像可知，升温c(CO2)增大，说明升温平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，即H0；选项B，D状态B状态，c(CO2)减小，平衡向逆反应方向移动，故一定有v正v逆；选项C，因T1化学平衡状态逆(2)0.04 molL10.16 molL1min1解析加入CH3OH后，各物质的浓度已知，则浓度商为Qc1
19、.86v逆。设达到平衡时CH3OH反应的浓度为x，则CH3OCH3和H2O增加的浓度为，根据平衡常数的定义K400，解得x0.4 molL1，所以c(CH3OH)0.44 molL10.4 molL10.04 molL1；由生成二甲醚或水的浓度可知，从加入甲醇至平衡的过程中，甲醇减小的浓度为生成二甲醚浓度的两倍，即：2(0.6 molL1)1.6 molL1，所以该时间内甲醇的反应速率为0.16 molL1min1。真题重组规范集训1C根据降温后平衡()到平衡()反应的物质的量减少，说明降低温度使反应的平衡向着气体体积减少的方向移动了，则反应的正反应是放热反应，达平衡()时气体的总物质的量为4
20、.8 mol，则达到平衡()时的压强与开始时的压强之比为2425；由于反应是一个气体体积不变的反应，因此反应的体系中气体的物质的量始终是2 mol，又由于左、右两室中的压强始终是相等的，平衡()时右室中气体的物质的量为2 mol，体积是2.2V，则左室中气体的体积是2.8V，物质的量为28/11 mol，故反应掉的X的物质的量为3 mol28/11 mol5/11 mol，因此达到平衡()时X的转化率为5/11，由于平衡()到平衡()是不同温度下的平衡，因此两者M的体积分数不可能相等。2C3A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
21、移动，Cr2O27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，Cr2O27的物质的量减小，D错误。4B使用催化剂，可加快反应速率，故A正确；反应所需温度和反应吸热、放热没有直接关系，故B错；提高一种反应物的浓度，可以增大另一种反应物的转化率，故C正确；减小生成物浓度可使平衡右移，CO2、H2的转化率都升高，故D正确。5(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。6ac解析2NH3(g)N2(g)3H2(g)H0，升高温度平衡右移，NH3的物质的量减小；升高温度平衡右移，平衡常数K增大；增
22、加H2的量，平衡左移，NH3的转化率减小；增加NH3的量，平衡右移，生成物的物质的量总和增大，故符合条件的为a和c。7B由图像可知M的体积分数随着温度升高而减小，因此正反应是吸热反应。催化剂只能改变反应达到平衡时所需的时间，而对化学平衡移动无影响。升高温度平衡正向移动，因此Q的体积分数增加。比较两图可知同温同z时增加压强，化学平衡逆向移动，Q的体积分数减小。同温同压时增加z，平衡时Q的体积分数不一定增加，因为N的物质的量增加不定，因此A、C、D选项错误，只有B正确。8D本题考查化学平衡的移动与化学平衡图像。A项CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，当加入CH3COONa固体时，则溶液中CH3COO浓度增加，电离平衡逆向移动，c(H)减小，pH逐渐增大，A错误；B项中的离子反应为Fe33SCNFe(SCN)3，加入KCl对平衡体系无影响，化学平衡不移动，B错误；C项恒温恒压，加入Ar，各反应物的物质的量不变，体积变大，各物质的物质的量浓度成倍减小(相当于减压)，化学平衡逆向移动，H2的转化率减小，C错误。9D根据“先拐先平数值大”的原则，从图可以看出，反应时的温度T2T1，温度越高，HI的量越少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即该反应的正反应属于放热反应，H0。
