06专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动

第一、二、三节浓度、压强、温度变化对化学平衡的影响义乌市私立群星学校褚开朗专题2化学反应速率与化学平衡第三单元化学平衡的移动【思考】在一容积固定的容器中，充入一定量N2和H2，一定条件下反应一段时间后，达到化学平衡状态：N2+3H22NH3ΔH=﹣92.4kJ·mol-1c起始/mol·L-12.02.00c平衡/mol·L-11.91.70.2如何使反应物更多地转化成产物，或者使平衡往正反应方向移动呢？增加N2或H2的浓度减少NH3的浓度增大压强降低温度使用催化剂但平衡不移动一、化学平衡的移动：1．定义：可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如浓度、压强、温度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。2．过程：3．化学平衡移动与化学反应速率的关系：(1)v正v逆：平衡向正反应方向移动。(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生移动。(3)v正v逆：平衡向逆反应方向移动。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，改变下列条件对化学平衡影响如下：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正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(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体积体积减小的方向移动减小压强向气体体积增大的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强平衡不移动。温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂使用催化剂平衡不移动。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、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。【理解】化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变。如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大。②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℃；③若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，从30MPa加压到60MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，达到新的平衡时30MPap60MPa。【对几种特殊情况的思考】1、对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对平衡如何？2、恒温、恒容条件下，往体系中通入“惰性气体”对化学平衡的影响如何？3、恒温、恒压条件下，往体系中通入“惰性气体”对化学平衡的影响如何？【想一想】1．v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？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？【专题突破1】请完成下列速率-时间图像的绘制。平衡体系条件变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系①增大反应物的浓度正向移动②减小反应物的浓度逆向移动③增大生成物的浓度逆向移动v正、v逆均增大，且v正′v逆′v正、v逆均减小，且v逆′v正′v正、v逆均增大，且v逆′v正′正反应方向为气体体积增大的放热反应④增大压强或升高温度逆向移动⑤减小压强或降低温度正向移动A(g)+B(g)3C(g)ΔH＜0v正、v逆均增大，且v逆′v正′v正、v逆均减小，且v正′v逆′任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡⑥催化剂或增大压强平衡不移动⑦减小压强H2(g)+I2(g)2HI(g)v正、v逆同等倍数增大v正、v逆同等倍数减小【运用化学平衡常数——K值判断化学平衡移动方向】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，称为浓度商。①Q＜K，平衡向正反应方向移动，v正＞v逆；②Q=K，反应处于化学平衡状态，v正=v逆；③Q＞K，平衡向逆反应方向移动，v正＜v逆。)B()A()D()C(badcccccQ．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应[2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，ΔH0]的正、逆反应速率的影响如图所示：(1)加催化剂对反应速率影响的图像是____(填序号，下同)，平衡____移动。(2)升高温度对反应速率影响的图像是____，平衡向____方向移动。(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是____，平衡向____方向移动。(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是______，平衡向_____方向移动。CADB不逆反应逆反应正反应．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是()①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了适宜的催化剂A．②⑤B．①②C．③⑤D．④⑥．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．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应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．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－1。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：下列说法正确的是()A．mnB．Q0C．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气体体积/Lc(Y)/mol·L－1温度/℃1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70若平衡不移动，该值应为0.5【想一想】已知可逆反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0(红棕色)(无色)(1)对体系升温和降温，颜色将如何变化？(2)对体系加压，颜色又将如何变化？热水冰水混合物加压【想一想】可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡时，若改变某些条件，其速率与平衡将会发生变化。条件变化反应特征反应速率变化平衡移动方向增大c(A)可逆反应v正、v逆均增大，v`正＞v`逆正向移动增大c(C)可逆反应v正、v逆均减小，v`正＞v`逆正向移动增大容器中气体的压强m+n=pv正、v逆均增大，v`正=v`逆不移动减小容器中气体的压强m+n＜pv正、v逆均减小，v`正＞v`逆正向移动升高温度ΔH＜0v正、v逆均增大，v`逆＞v`正逆向移动降低温度ΔH＜0v正、v逆均减小，v`正＞v`逆正向移动加催化剂任何反应v正、v逆均增大，v`正=v`逆不移动谢谢大家！一、浓度变化对化学平衡的影响二、压强变化对化学平衡的影响义乌市私立群星学校高中部褚开朗§2.3化学平衡的移动【观察】N2+3H22NH3起始时浓度/mol·L-10.20.20平衡时浓度/mol·L-10.150.050.1一、化学平衡的移动：化学平衡状态只有在一定的条件下才能保持。当平衡体系条件改变时，原有平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡状态。这一改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡的过程，叫做化学平衡的移动。【理解】①若v正＞v逆,平衡向正反应方向移动；②若v正＜v逆,平衡向逆反应方向移动。催化剂高温高压【实验】已知重铬酸跟（Cr2O72-）和铬酸根（CrO42-）离子间存在如下平衡：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黄色【实验一】向试管中加入4mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液，再滴加数滴1mol·L-1NaOH溶液，观察溶液颜色的变化。【实验二】将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加1mol·L-1HNO3溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。实验现象结论实验1溶液橙色变浅（黄色加深）OH-中和掉部分H+，使c(H+)浓度减小，平衡向正反应方向移动实验2溶液由黄色变为橙色（橙色加深）增大c(H+)，平衡向逆反应方向移动二、浓度对化学平衡的影响：1、浓度影响：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。【注意】①硫酸工业2SO2+O22SO3，措施：通入过量的反应物空气，以得到更多的SO3；②合成氨工业N2+3H22NH3，措施：及时分离出NH3，以提高NH3的产量。图像三、速率变化与v-t图像：以aA+bBcC+dD（A、B、C、D为非固体、非纯液体）为例。【知识补充】【浓度商】任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，称为该时刻的浓度商，符号Qc。即当Qc=K，反应处于平衡状态；当Qc＜K，反应向正反应方向移动；当Qc＞K，反应向逆反应方向移动。)B()A()D()C(Qcbadccccc向右移动向左移动N2O42NO2向左移动向右移动FeO+COFe+CO2不移动不移动)H()N()NH(23232ccc)ON()NO(4222cc)CO()CO(22cc【想一想】压强和容器体积的关系？121一、压强对化学平衡的影响：在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向压强减小的方向移动；减小压强，会使平衡向增大压强的方向移动；若反应前后气体体积不变(压强不变)，则改变反应体系的压强，平衡不移动。【注意】实际生产中常通过改变压强来提高反应物的转化率。如合成氨工业中采用20Mpa～50Mpa(1Mpa=105Pa)的高压来提高N2和H2的转化率。标准大气压：1.01×105Pa。二、速率变化与v-t图像：以aA+bBcC+dD（A、B、C、D均为气体）为例。化学计量数a+b＞c+d压强变化加压减压平衡移动方向正反应方向逆反应方向v-t图像