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- 2021-07-03 发布
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第2课时 影响化学平衡的条件
[目标要求] 1.知道浓度、温度、压强等条件改变时,化学平衡状态将会被打破。2.掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡影响的结果以及有关的理论解释。3.理解勒夏特列原理。
一、浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时
(1)增大反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动。
(2)减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动。
(3)增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
(4)减小反应物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
二、压强对化学平衡的影响
在其它条件不变时增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
三、温度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,降低温度会使化学平衡向放热反应方向移动。
四、催化剂与化学平衡
催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,能改变达到化学平衡的时间,但不能使化学平衡发生移动。
五、勒夏特列原理
如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加化学反应的化学物质的浓度),平衡将向着减弱这种改变的方向移动。
知识点一 影响化学平衡的因素
1.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,若向氯水中投入少量碳酸钙粉末,溶液中发生的变化是( )
A.H+浓度减小,HClO浓度减小 B.H+浓度增大,HClO浓度增大
C.H+浓度减小,HClO浓度增大 D.H+浓度增大,HClO浓度减小
答案 C
解析 碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸,向氯水中投入少量碳酸钙粉末后,它与盐酸反应,而不与次氯酸反应。又由于H+浓度减小,平衡Cl2+H2O
H++Cl-+HClO向正反应方向移动,故HClO浓度增大。
2.关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛,其化学机理如下:
①HUr+H2O
Ur-+H3O+,
尿酸 尿酸根离子
②Ur-(aq)+Na+(aq)
NaUr(s)。下列对反应②的叙述正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.正反应为放热反应
C.升高温度,平衡向正反应方向移动
D.降低温度,平衡向逆反应方向移动
答案 B
解析 题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛”,说明温度降低,反应②Ur-(aq)+Na+(aq)
NaUr(s)的平衡向正反应方向移动,可知其正反应为放热反应。
3.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器中,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)
2HBr(g)
ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的
转化率为b。a与b的关系是( )
A.a>b B.a=b C.a0。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的浓度 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.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥
答案 B
解析 要提高COCl2
的转化率,平衡需正向移动。已知可逆反应的正反应是一个气体化学计量数之和增大、吸热的反应。故①升温符合。②恒容通入惰性气体平衡不移动,不符合要求。③增加CO的浓度,平衡逆向移动。④减压平衡正向移动。⑤催化剂不影响化学平衡。⑥恒压下通入惰性气体相当于减压,平衡正移,故正确答案为B。
5.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=Q kJ·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.m>n
B.Q<0
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
答案 C
解析 升温,c(Y)增大,平衡右移,所以,Q>0,B、D错误;气体体积增大,若平衡不动,c(Y)应减小为一半,现c(Y)比一半大,即减压平衡向右移动,m(4+3),n>5,从题中选项看,只有D符合上述关系。
练综合拓展
9.现有反应:mA(g)+nB(g)
pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为________热反应,且m+n______p(填“>”、“=”或“<”)。
(2)减压时,A的质量分数__________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)
(3)若容积不变加入B,则A的转化率__________,B的转化率__________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比c(B)/c(C)将__________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色__________;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色__________。(填“变深”、“变浅”或“不变”)
答案 (1)放 > (2)增大 (3)增大 减小
(4)减小 (5)不变 (6)变深 变浅
解析 升高温度,B的转化率增大,说明正反应吸热,则逆反应放热;减小压强,C的质量分数减小,则说明平衡左移,则m+n>p。据此可对以下诸问题作出分析。
10.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:
NH4I(s)
NH3(g)+HI(g)①
2HI(g)
H2(g)+I2(g)②
当反应达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1。试回答:
(1)计算平衡时NH3、I2的浓度:c(NH3)=________,c(I2)=________。
(2)增大压强,容器内I2的物质的量n(I2)________(填“增大”、“减小”或“不变”下同),NH4I的物质的量n(NH4I)________。
答案 (1)5 mol·L-1 0.5 mol·L-1 (2)减小 增大
解析 (1)列式并设如下:平衡时NH3的浓度为x,I2的浓度为y。
NH4I(s)
NH3(g)+HI(g)
x x-2y
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
2y y y
则有:y=0.5 mol·L-1=c(H2)=c(I2)
x-2y=c(HI)=4 mol·L-1
得x=5 mol·L-1
(2)增大压强,平衡向化学计量数小的方向移动,反应①平衡向逆反应方向移动使得反应②平衡也向逆反应方向移动,故n(I2)减小,n(NH4I)增大。