高考化学平衡的移动

全方位课外辅导体系ComprehensiveTutoringOperationSystem1全方位教学辅导教案学科：化学任课教师：授课时间：年月日星期姓名性别年级高二总课时：第次课教学内容化学平衡的移动教学目标1.通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响2.能利用相关理论解释外界条件对平衡移动的影响重点难点温度、浓度和压强对化学平衡的影响教学过程课前检查与交流作业完成情况：交流与沟通:针对性授课化学平衡的移动一、外界条件对平衡移动的影响1．温度对化学平衡的影响。温度通过影响化学平衡常数，而使平衡发生移动。（1）若温度升高，K增大，则反应将向生成物浓度增大、反应物浓度减小的方向移动，即向吸热方向移动。若温度升高，K减小，则反应将向反应物浓度增大、生成物浓度减小的方向移动，即向吸热方向移动。规律：温度升高，平衡将向吸热反应方向移动。（2）若温度降低，K减小，则反应将向反应物浓度增大、生成物浓度减小的方向移动，即向放热的方向移动。若温度降低，K增大，则反应将向反应物浓度减小、生成物浓度增大的方向移动，即向放热方向移动。要点诠释：温度降低，平衡向放热反应方向移动。2．浓度对化学平衡的影响。在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。要点诠释：（1）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。例如，可逆反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）在某温度达到平衡后，增加或移去一部分C固体，化学平衡不移动。（2）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v（正）减小，v（逆）也减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。全方位课外辅导体系ComprehensiveTutoringOperationSystem23．压强对化学平衡的影响。其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着气体体积缩小的反应方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的反应方向移动。要点诠释：（1）化学平衡移动的过程是可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程。旧化学平衡的破坏就是改变v（正）=v（逆）的关系，因此，无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。（2）像2HI（g）H2（g）+I2（g）、3Fe（s）+4H2O（g）4H2（g）+Fe3O4（s）等可逆反应，由于反应前后气体体积不变，改变压强后正、逆反应速率同时、同幅度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。（3）在容积不变的密闭容器中，气体反应已达平衡，若向该容器中充入一种不能发生化学反应的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。例如可逆反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），达到平衡后，在温度和容器体积不变的情况下充入N2，因c（SO2）、c（O2）和c（SO3）均未发生变化，故化学平衡不移动。（4）在容积可变的恒压容器中，充入一种不反应的气体，这时尽管总压强不变，但各气态物质的浓度发生了变化，故应考虑化学平衡发生移动的问题。例如，可逆反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）和3Fe（s）+4H2O（g）4H2（g）+Fe3O4（s）的化学平衡，保持容器内总压强和温度不变充入氦气，前一个化学平衡向逆反应方向移动，后一个化学平衡不移动。（5）溶液稀释或浓缩与气体减压与增压的化学平衡移动规律相似。例如3H2（g）+N2（g）2NH3（g）减压，平衡向左移动；增压，平衡向右移动。3SCN－（aq）+Fe3+（aq）Fe(SCN)3（aq）稀释，平衡向左移动；浓缩，平衡向右移动。二、平衡移动原理及其应用1．如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，这个原理叫做平衡移动原理，又叫勒·夏特列原理。注意：（1）平衡移动原理虽有分述和总述之分，但其含义完全相同。（2）平衡移动原理不仅能用于判断化学平衡移动方向，也能用于判断溶解平衡等其他平衡移动的方向。（3）平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向，但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。要点诠释：应用勒·夏特列原理时的注意事项（1）要看是否真的改变了影响化学平衡的条件。例如：A．改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量时，并未改变影响化学平衡的条件。B．即使是有气体存在的化学平衡体系，在定容、定温下充入惰性气体，也未改变影响化学平衡的条件。（2）可逆反应是否存在能够减弱某项条件改变的反应方向，例如，对aA（g）+bB（g）pC（g）+qD（g）（a+b=p+q）型的可逆反应，它无气体体积扩大或缩小的反应方向，即使是改变压强，化学平衡也不移动。全方位课外辅导体系ComprehensiveTutoringOperationSystem3（3）“平衡就向能够减弱这种改变的方向移动”。这里的“减弱”不等于消除。如平衡体系Fe3++3SCN－Fe(SCN)3中，若c（Fe3+）为0.01mol·L－1，其他条件不变，仅把c（Fe3+）增至0.02mol·L－1，在新平衡状态下0.01mol·L－1＜c（Fe3+）＜0.02mol·L－1。（3）它只能用在已经达到平衡的体系，对于未达到平衡的体系是不能应用的。2.对平衡移动原理的理解如下表所示。外界条件对化学平衡的影响改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果增大反应物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小，但比原来大减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大，但比原来小增大生成物浓度向逆反应方向移动生成物浓度减小，但比原来大减小生成物浓度向正反应方向移动生成物浓度增大，但比原来小增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小，但比原来大减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大，但比原来小升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低，但比原来高降低温度向放热反应方向移动体系温度升高，但比原来低三、化学平衡中的几种处理方法1．“极限思维法”在平衡中的应用。任何可逆反应均可以看成完全不反应和完全反应的中间状态。我们在求某一物质在平衡状态的浓度取值范围时，常采用极限思维法，让正反应（或逆反应）完全进行，可以求得其取值范围。2．“虚拟法”在平衡中的应用。任何一个可逆反应体系，在相同条件下从不同的状态开始，只要达到平衡时的条件（温度、压强、浓度）完全相同，就可以形成等效平衡。我们在解题中若遇到将两个状态进行比较这类问题时，可以“虚拟”一个中间过程，如一个容器、一个隔板等，然后再进行比较。3．守恒思维法。在任何反应中，均存在某些守恒关系，在化学平衡中有时运用这些守恒关系能够很快得出正确答案。【典型例题】全方位课外辅导体系ComprehensiveTutoringOperationSystem4类型一、反应条件对平衡的影响例1、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)ΔH=QkJ／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)/mol·L－1温度℃1231001.000.750.532001.200.090.633001.301.000.70下列说法正确的是（）。A．m＞nB．Q＜0C．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例2、已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)的ΔH＜0，m+n＞q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是（）。A．通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动B．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m／n倍C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小D．增加X的物质的量，Y的转化率减小举一反三：【变式1】可逆反应A(g)+BC(g)+D的反应式中A和C都是无色气体。当反应达到平衡时，下列叙述错误的是（）。A．若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，则说明D是有颜色的气体B．若升高温度，C的百分含量减小，则说明逆反应为吸热反应C．若增大压强，平衡不发生移动，则说明B和D一定都是气体D．如果B是气体，则增大A的浓度会使B的转化率增大【变式2】一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是（）。A．保持温度和容器体积不变，充入1molSO3（g）B．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3（g）C．保持温度和容器内压强不变，充入1molO2（g）D．保持温度和容器内压强不变，充入lmolAr（g）类型二、过程假设法（虚拟法）的使用例3、一定温度下，在一固定容积的密闭容器中发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，达到平衡全方位课外辅导体系ComprehensiveTutoringOperationSystem5时，再向容器内通入一定量的NO2，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2的体积分数（）。A．不变B．增大C．减小D．无法判断举一反三：【变式】完全相同的两个密闭容器A、B，已知A中装有SO2和O2各lg，B中装有SO2和O2各2g。在同温下反应达到平衡，A中SO2转化率为a％，B中SO2转化率为b％，则A、B两个容器中SO2的转化率关系为（）。A．a％＞b％B．a％＜b％C．a％=b％D．无法确定类型三、化学平衡图像问题例4、一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为CuO／ZnO）：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)根据题意完成下列各题：（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K=________，升高温度，K值________（填“增大”“减小”或“不变”）。（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=________。（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的12，下列有关该体系的说法正确的是________。a．氢气的浓度减少b．反应速率加快c．甲醇的物质的量增加d．重新平衡时n(H2)／n(CH3OH)增大（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是________________（用化学方程式表示）。举一反三：【变式】在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH＜0（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K=________。（2）降低温度，该反应K值________，二氧化硫转化率________，化学反应速率________（以上均填“增大”“减小”或“不变”）。（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是________。（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是________（用文字表达）。10min～15min的曲线变化的原因可能是________（填写编号）。a．加了催化剂b．缩小容器体积c．降低温度d．增加SO3的物质的量课堂一、选择题1．下列反应在密闭容器中进行，达到平衡，缩小体积或升高温度，混合气体的平均摩尔质量全方位课外辅导体系ComprehensiveTutoringOperationSystem6检测都增大的是（）。A．CO+NO2CO2+NO（正反应为放热反应）B．N2+3H22NH3（正反应为放热反应）C．3O22O3（正反应为吸热反应）D．PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)（正反应为吸热反应）2．一定温度下，反应2SO2+O22SO3，达到平衡时，n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)=0.8mol，n(SO3)=1.4mol，此时SO2的物质的量应是（）。A．0.4molB．0.6molC．0.8molD．1.