1、第4课时 影响化学平衡移动的因素(二)学业要求 素养对接 能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等物理量的变化。变化观念：外部条件发生变化时平衡会发生移动。知 识 梳 理 知识点一、压强变化对化学平衡移动的影响规律 1.针对有气体参加或有气体生成的可逆反应而言对于反应前后气体体积发生变化的反应。改变压强 平衡移动方向 增大压强 平衡向气体体积_的方向移动 减小压强 平衡向气体体积_的方向移动 2.对于反应前后气体体积没有发生变化的反应，改变压强平衡_移动。缩小增大不知识点二、催化剂对化学平衡的影响 1.加入催化剂可以大大地加快化学反应速率，是因为它可以降低反
2、应的_，从而提高活化分子_，从而增大反应速率，但是由于催化剂能够_地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响。2.催化剂_改变达到化学平衡状态时的反应混合物中的_含量，但是使用催化剂能_反应达到平衡所需的_。活化能百分数同等程度不能组成改变时间知识点三、勒夏特列原理 1.原理 2.注意事项 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，则平衡将向着能够_这种改变的方向移动。(1)研究对象一定是处于平衡状态的_。(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的_条件”时的平衡移动方向。(3)平衡移动的结果只能是“_”外界条件的改变，但不能完全“_”这种改变。减弱可逆反应一个减弱消除答案
3、自 我 检 测 1.对于平衡 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)H0，试画出使用催化剂的速率随时间的变化曲线。答案 使用催化剂或缩小容器体积 2.对于化学平衡体系 I2(g)H2(g)2HI(g)H0，试根据下图判断由曲线 m变为曲线 n 改变的条件可能是_。3.一密闭容器中建立 N23H22NH3 H0 的平衡体系，此时，N2 的浓度为N2，体系的温度为 T1，压强为 p1，按要求回答下列问题。(1)保持温度、体积不变，通入 N2，使 N2 的浓度变为 2N2，平衡向_方向移动，重新平衡后，N2 的浓度为_。(2)保持温度不变，压缩体积变为原来的12，使压强变为 2p1，平衡向_方向移
4、动，重新平衡后体系的压强变为_。(3)保持体积不变，升高体系的温度至 2T1，平衡向_方向移动，重新平衡后，体系的温度变为_。答案(1)正反应 N2N22N2(2)正反应 p1p2p1(3)逆反应 T1T2T1 4.分别画出3题中条件改变时N2浓度、体系压强、温度的变化曲线。答案 学习任务一、压强对化学平衡移动的影响【观图思考】冬季天气寒冷，人们点燃蜂窝煤取暖，一不小心就很容易一氧化碳中毒，那么，若中毒后该怎么处理？你能用平衡移动的原理解释吗？提示 若发现有人一氧化碳中毒，要马上切断一氧化碳源并将病人移至空气流通处，必要时放入高压氧舱。CO 进入血液后有如下平衡：COHbO2O2HbCO，在高
5、压氧舱中，煤气中毒患者吸入氧气浓度较高的空气后，COHbO2O2HbCO，平衡向左移，使 HbCO 转化为 HbO2，恢复血红蛋白的输氧功能。【名师点拨】1.对于反应 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)化学平衡 abcd abcd abcd abcd 体系压强改变 加压 加压 减压 减压 平衡移动方向 正向移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 速率变化 v正、v逆同时增大，v正v逆 v正、v逆同时增大，且v逆v正 v正、v逆同时减小，v正v逆 v正、v逆同时减小，v逆v正 图像 2.审题要求(1)审准化学计量数之间的关系：是等体积反应还是非等体积反应。(2)审准平衡建立的条件：是恒温恒容还
6、是恒温恒压。(1)若xyz，缩小体积，增大压强，则平衡向_方向移动。(2)若保持体积不变，通入“He”气，则平衡_移动。(3)若保持压强不变，通入“He”气，平衡向正反应方向移动，则x、y、z的关系为_。(4)若xyz，缩小体积，增大压强，则平衡_移动。答案(1)正反应(2)不(3)xyz(4)不【典例 1】在容闭容器中，反应 xA(g)yB(g)zC(g)，在一定条件下达到平衡状态，试回答下列问题：【深度思考】“无关气体”对化学平衡的影响(1)在容积不变的密闭容器中，向已达到平衡的气体反应体系中充入和体系中任何物质都不反应的气体，平衡不发生移动。(2)在压强不变、体积可变的恒压容器中，向已达
7、到平衡的气体反应体系中充入不与体系中任一气体反应的其他气体，会使平衡向着气体体积增大的方向移动(若为气体体积不变的反应，则平衡不移动)。A.增大压强，化学平衡不一定发生移动 B.通入氦气，化学平衡不一定发生移动 C.增加X或Y的物质的量，化学平衡一定发生移动 D.其它条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动 变式训练 1 对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)nY(s)pZ(g)H0，达化学平衡后，改变条件，下列表达不正确的是()解析 由于该反应反应前后体积变化不明确，故改变压强不能确定化学平衡是否移动，A项正确；恒容条件下充入氦气，没有改变平衡体系中各物质的浓度，平衡不移动，恒压条件下充入氦气
8、，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，B项正确；由于Y为固体，改变其用量不影响化学平衡，C项不正确；该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，D项正确。答案 C 学习任务二、勒夏特列原理在化工生产中的应用【交流研讨】勒夏特列原理又名“化学平衡移动原理”，由法国化学家勒夏特列于1888年发现。是一个定性预测化学平衡点的原理，其内容为：如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等)，化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。你怎么理解该内容中的“减弱”一词？提示 略【名师点拨】化学平衡移动原理有着广泛的适用性，可用于研究所有的化学动态平衡。平衡移动原理是指导工农业
9、生产和科学研究的重要规律。合成氨生产中合成塔内的反应和硫酸生产中接触室内的反应的特点是相似的(放热、气体体积减小)，两种工业生产中在浓度、温度、催化剂等方面选择条件所依据的原理是相似的，但压强的选择却大不相同，要依具体情况而定。【典例2】(1)在合成氨工业生产中，通常通过以下途径来提高合成氨的产量或产率。请分析采取这些措施的原因。在反应器中注入过量N2 采用适当的催化剂 在高压下进行反应 在较高温度下进行反应(2)已知 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，其实验数据如下：压强(105 Pa)1.01 5.05 10.1 50.5 101 SO2的转化率%(450)97.5 98.9 9
10、9.2 99.6 99.7 SO2的转化率%(550)85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 则工业上生产硫酸的合成塔中应选择的适宜温度是_，适宜压强是_。解析(1)根据合成氨的反应特点，从反应的限度来考虑，使用过量的N2和高压可以使平衡向正反应方向移动，提高原料转化率、氨的产率；从反应的速率来考虑，采用催化剂和较高温度能保证反应较快地进行，且使催化剂的活性最佳。(2)从方程式和表中数据可以看出，温度越高，SO2的转化率越低；压强越大，SO2的转化率越高。但在1.01105 Pa即常压条件下，SO2已经有较高的转化率，并且考虑到成本、设备等方面的情况，故采用常压；450 时反应虽然比
11、550 时反应慢一些，但其转化率很理想，故选择450、1.01105 Pa。答案(1)为了提高H2的转化率，提高产率。使反应具有较快的反应速率。为了提高N2和H2的转化率，提高产率。为了加快反应速率，且使催化剂(铁触媒)的活性最佳。(2)450 1.01105 Pa(常压)变式训练2 下列事实中，不能用勒夏特列原理加以解释的是()A.夏天，打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体 B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体 C.压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深 D.将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体颜色变浅 答案 C 解析 A 中考查溶解平衡 CO2(g)CO2(aq)，压强减小，则平衡向逆方向移动，形成大量气体逸出；B 中考查温度、浓度、酸碱性对 NH3H2ONH3H2ONH4 OH平衡移动的影响；D 中考查温度对 2NO2N2O4 的影响；C 中颜色加深的根本原因是因为体积减小，I2浓度增大，由于是等体积反应不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。