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- 2022-08-04 发布
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K时,逆移。欲破坏化学平衡状态,必须使Q≠K,\n【例】现有反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H<0。在850℃时,K=1。(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K1(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,则:①当x=5.0时,上述平衡向方向移动。②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是。(3)在850℃时,若设x=5.0和x=6.0,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则ab(填“大于”“小于”或“等于”)。小于逆反应0﹤x<3.0小于\nC(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)①起始只有C(s)和H2O(g),当气体平均相对分子质量不变时,是否处于平衡状态?②起始有C(s)、H2O(g)、CO(g)和H2(g),且气体平均相对分子质量为12,当气体平均相对分子质量不变时,是否处于平衡状态?小结:若有非气体参加的反应,当起始只有反应物时,Mr一定,--平衡不一定平衡\n4.影响化学平衡的条件浓度、压强、温度、催化剂等。\nc(反应物)增大,v正突增为v’正,v逆不变,出现v’正>v’逆,平衡正移,使v’正渐减,v’逆渐增,直至v’正=v’逆时平衡,且此时有v’正=v’逆>v正=v逆。转化率:对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)若增大的是c(A),则A的转化率减小,B的转化率增大(1)、浓度\nt2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1t(s)V(molL-1S-1)0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图:原因分析:增加反应物的浓度,V正>V逆,平衡向正反应方向移动;\n结论:在其他条件不变,增大反应物浓度,平衡朝正反应方向移动;减小反应物浓度,平衡朝逆反应方向移动。在其他条件不变,减小生成物浓度,平衡朝正反应方向移动;增大生成物浓度,平衡朝逆反应方向移动。注意:⑴影响化学平衡移动的浓度,而不是质量、物质的量或体积;⑵对于溶液中进行的离子反应,改变不参加反应的离子浓度,化学平衡一般不移动;⑶浓度的改变不一定会引起化学平衡的移动;如:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,增加c(K+)或c(Cl-),不会影响化学平衡。如:对气体分子数不变的反应,同等程度地增大或减小各物质的浓度,化学平衡不移动。\n注意:增加固体或纯液体的量不能改变其浓度,也不能改变速率,所以V(正)仍等于V(逆),平衡不移动。例:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始时各加入1mol的CO(g)和H2O(g),平衡时,四种物质的物质的量相等,①求平衡常数K和CO(g)、H2O(g)的转化率②若再加入2molH2O(g),求平衡后CO(g)、H2O(g)的转化率。\n速率-时间关系图:小结:正在上向向正移动,逆在上向逆向移动。图象连续?为什么?增大反应物减少生成物减少反应物增大生成物\n(2)、压强其他条件不变,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。⑴只有压强的变化引起反应物质的浓度变化时,化学平衡才有可能移动;⑵平衡移动过程中速率的变化情况(结合平衡移动方向分析)⑶对于某些物质,压强的变化可能改变其聚集状态;\n压强对化学平衡的影响aA(g)+bB(g)cC(g)速率-时间关系图\n压强对化学平衡的影响[注意]①对于反应前后气体总体积相等的反应,改变压强对平衡无影响;例:对如下平衡A(气)+B(气)2C(气)+D(固)V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3加压对化学平衡的影响V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3减压对化学平衡的影响\n压强对化学平衡的影响[注意]①对于反应前后气体总体积相等的反应,改变压强对平衡无影响;②平衡混合物都是固体或液体的,改变压强不能使平衡移动;③压强的变化必须改变混合物浓度(即容器体积有变化)才能使平衡移动。\n(3)、温度注:升高温度同时加快正逆反应速率,但吸热反应的速率增加的更多,故升温使可逆反应向吸热反应方向移动。即温度对吸热反应的速率影响更大。2NO2(g)N2O4(g)△H<0升高温度,平衡向吸热方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动。\n温度对化学平衡的影响:速率-时间关系图\n催化剂同等程度改变化学反应速率,V’正=V’逆,只改变反应到达平衡所需要的时间,而不影响化学平衡的移动。例:对如下平衡A(气)+B(气)2C(气)+D(固)V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3正的对化学平衡的影响V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3负的对化学平衡的影响(4)催化剂\n外界条件对化学反应速率与化学平衡的影响可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)△H=+QkJ·mol-1条件变化反应特征化学反应速率υ正与υ逆的关系平衡移动方向υ正υ逆增大c(A)可逆反应增大c(C)减小c(A)可逆反应减小c(C)增大压强m+n>p+qm+n=p+qm+n<p+q加快加快加快加快正反应方向加快加快加快加快加快加快减慢减慢减慢减慢逆反应方向逆反应方向平衡不移动正反应方向正反应方向逆反应方向υ正>υ逆υ正<υ逆υ正<υ逆υ正>υ逆υ正>υ逆υ正=υ逆υ正<υ逆\n外界条件对化学反应速率与化学平衡的影响条件变化反应特征化学反应速率υ正与υ逆的关系平衡移动方向υ正υ逆减小压强m+n>p+qm+n=p+qm+n<p+q升高温度△H<0△H>0降低温度△H<0△H>0可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)△H=QkJ·mol-1减慢减慢减慢减慢逆反应方向加快加快减慢减慢减慢减慢减慢加快减慢加快平衡不移动正反应方向正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向υ正<υ逆υ正=υ逆υ正>υ逆υ正<υ逆υ正>υ逆υ正>υ逆υ正<υ逆\n5、难点分析⒉如果平衡向正反应方向移动,反应物转化率一定会增大吗?不一定。这要看平衡向正反应方向移动是由什么条件引起的。如果是通过改变温度、压强或减小生成物浓度引起的平衡右移,则反应物的转化率一定增大。如果是向体系中增加某种反应物的量,造成平衡向正反应方向移动,则转化率的变化要具体分析:⒈如果平衡向正反应方向移动,υ正一定增大吗?不一定。因为平衡向正反应方向移动的原因是:υ正>υ逆,尽管υ正减小,但只要满足υ正>υ逆平衡就向正反应方向移动。\n转化率变化具体分析条件特点A的转化率B的转化率增加A的量可逆反应减小增大按原比例同时增加A、B的物质的量a+b>c+d增大增大a+b=c+d不变不变a+b<c+d减小减小(恒容)反应物只有一种:aA(g)bB(g)+cC(g)反应物不止一种:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)条件特点A的转化率增加A的量a>b+c增大a=b+c不变a<b+c减小\n若m+n=p+q,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动⒊对于一个已达到平衡的可逆反应,向其反应体系中充入惰性气体,平衡发生移动吗?⑴恒温恒容条件下,充入惰性气体,压强虽然增大,但各物质的浓度均不变,故平衡不移动;⑵恒温恒压条件下,充入惰性气体,压强虽然不变,但体积增大,各物质的浓度减小,平衡向气体体积增大的方向移动。\n例题1、相同容器的四个密闭容器中,进行同样的可逆反应:2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g)起始时四个容器所装A、B的量分别为:A:2molA:1molA:2molA:1molB:1molB:1molB:2molB:2mol在相同温度下建立平衡时,A或B的转化率大小关系为:A、A的转化率:甲<丙<丁<乙B、A的转化率:甲<丙<乙<丁C、B的转化率:甲>乙>丙>丁D、B的转化率:丁>乙>丙>甲甲{乙{丙{丁{解析:以乙、丙为基准,先比较它们两组A、B转化率的大小,再与甲、丁两组比较。丙组的A、B都为乙组的两倍,两容器的体积相等,所丙容器压强比乙容器的大,此反应正反应为气体体积增大的反应,压强增大平衡向逆反应方向移动,所以丙组A、B的转化率都比乙组的小。A的转化率:乙>丙B的转化率:乙>丙甲、乙相比:B相同,甲中A比乙中多1mol,A的转化率:乙>甲;B的转化率:甲>乙;甲、丙相比:A相同,甲中B比丙中少1mol,A的转化率:丙>甲;B的转化率:甲>丙;乙、丁相比:A相同,丁中B比乙中多1mol,A的转化率:丁>乙;B的转化率:乙>丁;丙、丁相比:B相同,丙中A比丁中多1mol,A的转化率:丁>丙;B的转化率:丙>丁;A的转化率:丁>乙>丙>甲;B的转化率:甲>乙>丙>丁BC\n2、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使用了合适的催化剂A①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥√注:化学平衡移动的方向与平衡后的结果无必然联系1、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硝酸工业生产中,使用过量空气以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中,加入铁粉以防止氧化√练习\n3、对已达化学平衡的反应2X(g)+Y(g)2Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是A、逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动B、逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动C、正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动D、正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动C\n4、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应2SO2+O22SO3,并达到平衡,在此过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变。若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率()A.等于p%B.大于p%C.小于p%D.无法判断B5、反应FeCl3+3NH4SCNFe(SCN)3+3NH4C1达到平衡后,可使其颜色变深的措施是A、滴入少量饱和FeCl3溶液B.加大压强C、滴入少量较浓的NH4SCN溶液D、加入NH4Cl晶体AC\n6、一定条件下,向一个带活塞的密闭容器中充入2molSO2和lmolO2,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1molSO2(g)B、保持温度和容器内压强不变,充入lmolSO3(g)C、保持温度和容器内压强不变,充入lmolO2(g)D、保持温度和容器内压强不变,充入1molAr(g)B\n7.下述实验能达到预期目的的是编号实验内容实验目的A将SO2通入酸性KMnO4溶液中证明SO2具有氧化性B将Cl2通入NaBr溶液中比较氯与溴的氧化性强弱C将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水混合物冷却降温研究温度对化学平衡的影响D分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液,再向其中1支加入少量MnO2研究催化剂对H2O2分解速率的影响BC\n8.“碘钟”实验中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:回答下列问题:(1)该实验的目的是。(2)显色时间t2=。实验编号①②③④⑤c(I-)/mol·L-10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O82-)/mol·L-10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t2研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响29.3s\n实验编号①②③④⑤c(I-)/mol·L-10.0400.0800.0800.1600.120c(SO42-)/mol·L-10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t2(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为(填字母)A<22.0sB22.0~44.0sC>44.0sD数据不足,无法判断(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是。A反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)\n化学平衡中的图像问题\n化学平衡中的常见图像浓度-时间图速率-时间图某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图某物质的转化率(或百分含量)-温度-压强图六、化学学平衡中的图像题\n⒈五看图像⑴一看面:即明确横纵坐标的意义(有几个变量);⑵二看线:了解线的走向和变化趋势;⑶三看点:即起点、交点、终点、拐点与极值点‘等;⑷四看辅助线:如等温线、等压线、平衡线等;⑸五看量的变化:如浓度、温度、压强的变化等。⒉分析判断⑴根据到达平衡的时间长短,结合化学反应速率理论判断温度的高低或压强的大小;⑵根据图像中量的变化判断平衡移动的方向,结合平衡移动原理,分析可逆反应的特点(是气体分子数增大还是减小的反应;或是吸热还是放热反应);⑶定一议二:若图像中有三个量,要先固定一个自变量,再讨论另外两个量之间的关系;思维要全面,要注意变换定量与变量,最后下综合结论。图像题是化学平衡中的常见题型,这类题目是考查自变量(如时间、温度、压强等)与因变量(如物质的量、浓度、百分含量、转化率)之间的定量或定性关系。\n1、浓度-时间图:可用于:1)写出化学反应方程式:2)求反应物的转化率:A+2B3CA的转化率=33.3%B的转化率=66.7%1)写出化学反应方程式:2)求反应物的转化率:例:练:5A3B+2CA的转化率=62.5%tcCAB0ABCtc0.40.30.20.10\n浓度-时间图的关键:①写出反应方程式A、何为反应物、生成物B、反应物、生成物计量数关系C、是否为可逆反应②计算反应物的转化率③计算某物质的化学反应速率\nA(g)+2B(g)2C(g)•引起平衡移动的因素是,平衡将向方向移动。2、速度-时间图:可用于:1)表示反应速率的变化和化学平衡的移动。2)(已知反应)判断引起平衡移动的因素。增大反应物浓度正•引起平衡移动的因素是,平衡将向方向移动。减小生成物浓度正tvv正v逆t1t20tvv正v逆t1t20\n已知对某一平衡改变温度时有如下图变化,则温度的变化是(升高或降低),平衡向反应方向移动,正反应是热反应。升高正吸t1t2tvv正v逆0\n•对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),改变压强时有如下图变化,则压强变化是(增大或减小),平衡向反应方向移动,m+n(>、<、=)p+q。增大逆 p+qm+n>p+q\n在以密闭容器中进行的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)•m+n=p+qPA%300℃200℃0正反应吸热\n•对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化,图中Y轴可能表示:A、B物质的转化率B、正反应的速率C、平衡体系中的A%D、平衡体系中的C%A、DPY100℃200℃300℃0\n某物质的转化率(或百分含量)-温度-压强图的关键:学会“定一议二”法,找出条件改变对平衡的影响。\nTρ0在一固定体积的容器中,在一定条件下发生反应A(s)+2B(g)2C(?)。且达到化学平衡。当升高温度时,容器内气体的密度随温度的变化如图所示A.若C是气体,正反应是放热反应B.若C是气体,正反应是吸热反应C.若C是非气体,正反应是放热反应D.若C是非气体,正反应是吸热反应√√\n5、其它:•正反应吸热•正反应吸热•正反应放热•m+n yB.x