内容正文:
第三单元 化学平衡移动原理及应用
第1讲 化学平衡移动原理
[课程标准] 1.理解外界条件(浓度、温度、压强)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学平衡移动
1.化学平衡移动
(1)原因:反应条件改变引起v正≠v逆。
(2)化学平衡移动方向与化学反应速率的关系
①v正>v逆时,平衡向正反应方向移动;
②v正<v逆时,平衡向逆反应方向移动。
2.影响因素
在一定条件下,aA(g)+bB(g)mC(g) ΔH<0达到了平衡状态,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
向气体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
同等程度地改变v正、v逆,平衡不移动
3.几种特殊情况说明
(1)改变固体或纯液体的量,对化学平衡没影响。
(2)“惰性气体”对化学平衡的影响。
①恒温、恒容条件:
原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温、恒压条件:
原平衡体系―→
(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
4.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强),平衡将向减弱这种改变的方向移动。
[正误辨析]
(1)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动( )
(2)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v放减小,v吸增大( )
(3)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大( )
(4)向平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅( )
(5)对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅( )
答案: (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
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1.对于一定条件下的可逆反应
甲:A(g)+B(g)C(g) ΔH<0
乙:A(s)+B(g)C(g) ΔH<0
丙:A(g)+B(g)2C(g) ΔH>0
达到化学平衡后加压,使体系体积缩小为原来的
(1)平衡移动的方向:甲________ (填“向左”“向右”或“不移动”,下同);乙________;丙________。
(2)设压缩之前压强分别为p甲 、p乙、p丙 ,压缩后压强分别为p′甲、p′乙、p′丙 ,则p甲与p′甲 、p乙与p′乙、p丙与p′丙 的关系分别为甲__________;乙__________;丙____________。
(3)混合气体的平均相对分子质量变化分别为甲__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同);乙____________;丙____________。
答案: (1)向右 不移动 不移动 (2)p甲<p′甲 <2p甲 p′乙=2p乙 p′丙=2p丙 (3)增大 不变 不变
2.在密闭容器中,反应:xA(g)+yB(g)zC(g),在一定条件下达到平衡状态,试回答下列问题:
(1)若保持体积不变,通入氦气,则平衡________移动。
(2)若保持压强不变,通入氦气,平衡向正反应方向移动,则x、y、z的关系为__________。
答案: (1)不 (2)x+y<z
3.用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,其反应为2HCl(g)+O2(g)H2O(g)+Cl2(g)。新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
(1)实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如下图:
则总反应的ΔH________0(填“>”“=”或“<”)。
(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大,请在上图画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由:____________________________。
答案: (1)< (2)如图所示
温度相同的条件下,增大压强,平衡右移,αHCl增大,因此曲线应在原曲线上方
4.甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0
ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2