1、 1.化学平衡移动 平衡移动的原因:条件改变,引起相对大小改变,平衡才能移动。若v正v逆,则反应向方向移动;若v正v(逆)正向移动减小反应物浓度v(正)、v(逆)均减小,且v(逆)v(正)逆向移动增大生成物浓度v(正)、v(逆)均增大,且v(逆)v(正)逆向移动减小生成物浓度v(正)、v(逆)均减小,且v(正)v(逆)正向移动平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向为气体体积增大的放热反应增大压强或升高温度v(正)、v(逆)均增大,且v(逆)v(正)逆向移动减小压强或降低温度v(正)、v(逆)均减小,且v(正)v(逆)正向移动任一平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡正催化剂或
2、增大压强v(正)、v(逆)均增大相同倍数平衡不移动减小压强v(正)、v(逆)同等倍数减小 例1(2010重庆理综,10)COCl2(g)CO(g)Cl2(g);H0。当反应达到平衡时,下列措施:升温 恒容通入惰性气体 增加CO浓度 减压加催化剂恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是()AB CD 解析本题考查了化学平衡的移动及转化率判断。该反应的正反应为吸热反应,升温平衡正向移动,转化率增大;恒容通惰性气体对反应体系无影响,转化率不变;增加CO浓度,平衡逆向移动,COCl2转化率减小;减压平衡正向移动,转化率增大;催化剂不能使平衡移动,不改变转化率;恒压通惰性气体,对于反应体系来讲相当于
3、减小压强,平衡正向移动,转化率增大。答案B 方法点拨平衡正向移动与反应物的转化率关系 平衡正向移动时反应物的转化率如何变化,这要根据具体反应及引起平衡移动的具体原因而定,不能一概而论。(1)由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时,反应物的转化率必定增大。(2)由增加反应物浓度引起平衡正向移动时,有以下几种情况:在体积可变的密闭容器中,反应mA(g)nB(s)pC(g)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低,下列说法中,正确的是()A(mn)必定小于pB(mn)必定大于p Cm必定小于pDm必定大于p 解析压缩容器的体积相当于增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,A的转化率降低,说
4、明平衡逆向移动,所以逆向是气体体积缩小的方向,选项C正确。答案C(2009四川卷,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);HQkJ/mol。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:气体体积c(Y)/molL1温度1241001.000.750.532001.200.090.633001.301.000.70 下列说法正确的是()Amn BQ0 C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 解析分析表中数据知,温度相同时增大体积,由c(Y)变化的趋势知,增大体积平衡向气体体积增大的方向移动,
5、故m0,B和D都是错误的。解答本题的关键是数据分析与平衡移动原理结合。答案C 例2(2009重庆卷,13)各可逆反应达平衡后,改变反应条件,其变化趋势正解的是()解析A中加入CH3COONa固体c(CH3COO)增大,平衡左移,c(H)减小应pH增大;B中K和Cl未参与反应;C中在恒温恒压下充入Ar气体积增大,压强减小,平衡应左移,H2的转化率应降低。答案D 方法点拨解图像题三步曲:“一看”、“二想”、“三判断”(1)“一看”看图像 看面:弄清纵、横坐标的含义。看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低
6、点等。看量的变化:弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。看要不要作辅助线:如等温线、等压线等。(2)“二想”想规律 看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)“三判断”通过对比分析,作出正确判断。如下图所示是在恒温、密闭容器中进行的某化学反应的反应速率随时间变化的示意图,下列说法不符合该示意图的是()A达到平衡时,正、逆反应速率相等 B增大反应物的浓度,反应由平衡变化到平衡 C反应达到平衡以后,减小反应物浓度,平衡移动到 D平衡中反应速率比平衡中的反应速率快 解析反应达到平衡以后,减小反应物浓度,反应速率降低。答案C 对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g);H
7、p1)压强(p)对平衡常数的影响温度(T)对反应的影响温度(T)对反应的影响(T2T1)示意图 解析根据“先平先拐”可判断选项A错。化学平衡常数与压强无关,可判断选项B错。选项C可以这样理解;开始时,反应向右进行,N2的体积分数减小;达平衡时,N2的体积分数最小;接着升温,化学平衡逆向移动,N2的体积分数增大,所以选项C正确。选项D中T2斜率应大于T1。答案C 例3一定温度下,将3 mol A气体和1 mol B气体通入一密闭容器中,发生如下反应:3A(g)B(g)xC(g)请填写下列空白:(1)若容器体积固定为2 L,反应1 min后测得剩余1.8 mol A,C的浓度为0.4 molL1。
8、1 min内,B的平均反应速率为_,x为_;若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度_0.8 molL1(填“大于”、“等于”或“小于”);平衡混合物中,C的体积分数为22%,则A的转化率是_;改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式为_。(2)若维持容器压强不变。达到平衡时C的体积分数_22%,(填“大于”、“等于”或“小于”);改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入_mol A气体和_mol B气体。解析本题综合考查了化学反应速率的计算与等效平衡的知
9、识。(1)3A(g)B(g)xC(g)起始物质的量浓度(molL1)1.50.50 转化物质的量浓度(molL1)0.60.20.2x0.4 平衡物质的量浓度(molL1)0.90.30.4 1 min内,B的平均反应速率为 02 molL11 min0.2 molL1min1,x2。随着反应的不断进行,浓度不断下降,反应速率不断减少,故平衡时C的浓度小于0.8 molL1。同理列式可解得:A的转化率是36%。在同温同体积的密闭容器中,反应前后气体分子总数不相等,要使平衡等效,则采用极端讨论的方法得 n(A)3n(C)/23,n(B)n(C)/21。(2)若维持容器压强不变:因为正反应是一个气
10、体分子数减少的反应,则平衡向正反应方向进行,则达到平衡时C的体积分数大于22%。在同温同压下,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入6 mol A气体和2 mol B气体。答案(1)0.2 molL1min12小于 36%n(A)3n(C)/23,n(B)n(C)/21(2)大于 62 方法点拨等效平衡的原理 1化学平衡状态与条件息息相关,而与建立平衡的途径无关。对于同一可逆反应,在一定条件(恒温、恒容或恒温、恒压)下,以不同投料方式(即从正反应、逆反应或从中间状态开始)进行反应,只要达到平衡时相同物质在各混合物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等,这样的化学平衡
11、即互称为等效平衡。切记的是组分的百分数相同,包括体积分数、物质的量分数或质量分数,而不仅仅是指浓度相同,因为同一组分的百分数相同时其浓度不一定相等。2求解此类问题时宜抓住3个变量,即体积分数、物质的量、浓度,若是“等同平衡”三者皆相同。若是“等效平衡”则体积分数一定相同,物质的量、浓度可能会同比例发生变化。条件等效条件结果恒温恒容反应前后气体分子数不相等A(g)B(g)C(g)(n(g)0)投料换算成相同物质表示时量相同两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同完全相同等同平衡恒温恒容反应前后气体分子数相等A(g)B(g)2C(g)(n(g)0)投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分含
12、量相同,n、c同比例变化等效平衡恒温恒压所有气体可逆反应投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分含量、c相同,n同比例变化等效平衡 某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol,保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是()A均减半 B均加倍 C均增加1 molD均减少1 mol 解析题目给出的条件是A、B、C三种物质的物质的量之比为212,若把A、B、C三种物质各增加1 mol,可以设想将A、B、C拆分为1 mol、0.5 mol、1 mol,使之符合212
13、,在“容积可变的容器”“保持温度和压强不变”的条件下,各物质的浓度仍然不变,多余了0.5 mol B,就可以判断为增大了反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动。若各减少1 mol,则平衡向左移动。答案C 在相同条件下(T500 K),有相同体积的甲和乙两容器,甲容器中充入2 molSO2和1 mol O2,乙容器中充入4 molSO2和2 molO2。下列叙述错误的是()A化学反应速率:乙甲 B平衡后O2的浓度:乙甲 CSO2转化率:乙甲 D平衡后SO2的体积分数:乙甲 解析选项A易分析,由于乙容器中反应物的浓度大于甲容器中反应物的浓度,因此乙容器中化学反应速率大。对于选项B、C、D可作如下分析
14、,对固定容积的密闭容器来说,起始加入量乙是甲的2倍,对此情况可建立如下模型,假设有两个同样大小的密闭容器,在两个容器中各加入2 molSO2和1 molO2,发生反应达平衡时,两容器中SO2的转化率均相等,再对两容器进行重新组合,最后再压缩,如图所示:加压,平衡正向移动,SO2转化率增加,SO2的体积分数减小,选项C正确,选项D错误。在加压时,若平衡不移动,则SO2的浓度是原来的2倍,现在平衡正向移动,根据勒夏特列原理,乙中SO2 的浓度比甲中SO2的浓度的2倍小一些,选项B正确。答案D 1已知C(s)CO2(g)2CO(g)H0。该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是()A升高
15、温度和减小压强 B降低温度和减小压强 C降低温度和增大压强 D升高温度和增大压强 解析题干中正反应的特点:吸热;气体体积增大。根据平衡移动原理,要使平衡正向移动,需对应采取的措施:升高温度;减小压强。答案A 2反应2A(g)B(g)2C(g)H0。下列反应条件有利于生成C的是()A低温、低压B低温、高压 C高温、高压D高温、低压 解析反应特点为气体体积减小的吸热反应,故高压、高温有利于平衡向右移动。答案C 3(2010年高考江苏卷14)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)3H2=2NH3(g)H92.4 kJm
16、ol1)容 器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的浓度(molL1)c1c2c3反应的能量变化 放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率123 下列说法正确的是()A2c1c2Bab92.4 C2p2p3D131 解析采用“一边倒”的方法知甲、乙是两个相同的装置,且甲中生成的NH3与乙中分解的NH3的和2 mol,则B项正确;此时121。而丙中加入的NH3是乙中的两倍,开始时c32c2,但丙中压强亦是乙中的两倍,增大压强,平衡正向移动,则平衡时2c1p3,A、C错误;增大压强,不利于NH3的分解,则
17、23,故131,D正确。答案BD 4向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生化学反应X(g)Y(g)2Z(g);H0 C其他条件相同,若只改变压强,则a比b的压强大且n2 D其他条件相同,若改变A的物质的量,则a比b用的A的物质的量少 解析A中若使用催化剂,只改变反应速率,而不改变平衡,故A错;B中若只改变温度,a比b温度高,且HK350,则该反应是_反应。(2)上图中表示NO2的变化的曲线是_。用O2表示从02 s内该反应的平均速率v_。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_。av(NO2)2v(O2)b容器内压强保持不变 cv逆(NO)2v正(O2)d容器内密度保持不变(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_。a及时分离出NO2气体 b适当升高温度 c增大O2的浓度 d选择高效催化剂