内容正文:
第2章
化学反应的方向、限度与速率
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2课时 反应条件对化学平衡的影响
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
新知导学 夯实基础
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
温度、浓度或压强
平衡状态
平衡状态
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
平衡
=
正反应方向
>
逆反应方向
<
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
浓度
压强
温度
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
增大
逆反应
变浅
减小
正反应
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
变深
变深
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
变浅
变浅
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
正反应方向
逆反应方向
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
减小
增大
浓度
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
同等程度
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
向右
减小
大于
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
向左
降低
高于
向右
减小
大于
减弱
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
合作探究 素能提升
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
随堂演练 对点落实
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
课 时 精 练(十)
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
谢谢观看!
第2章 化学反应的方向、限度与速率
新 知 导 学
合 作 探 究
课 时 精 练
化 学
选择性必修1
随 堂 演 练
[素养发展目标] 1.通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。2.能从化学反应限度的角度解释生产、生活中简单的化学现象。能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡。3.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。
一、化学平衡的移动
1.化学平衡移动的概念
受________________变化的影响,化学反应由一种________变为另一种________的过程,称为化学平衡移动。
2.化学平衡移动的过程分析
3.化学平衡移动方向的判断
当Q=K时:反应处于____状态,v正__v逆;
当Q<K时:反应向__________进行,v正__v逆;
当Q>K时:反应向__________进行,v正__v逆。
4.化学平衡的移动
(1)化学平衡移动的概念
在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态,如果改变影响平衡的条件(如____、气体反应的____、____等),化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等),直至正、逆反应速率再次相等,在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象叫作平衡状态的移动,简称平衡移动。
(2)化学平衡移动的图解
二、外界条件对化学平衡移动的影响
1.实验探究温度对化学平衡移动的影响
实验原理
2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
实验步骤
实验原理
2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
实验结论
混合气体受热颜色加深,说明NO2浓度____,即平衡向______方向移动;混合气体被冷却时颜色____,说明NO2浓度____,即平衡向______方向移动
名师提醒
(1)任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
(2)若某反应的正反应为放(吸)热反应,则逆反应必为吸(放)热反应,吸收的热量与放出的热量数值相等。
2.实验探究浓度对化学反应速率的影响
原理
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
步骤Ⅰ
① ②
现象
溶液颜色____
溶液颜色____
原理
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
步骤Ⅱ
向试管①中滴加0.01 mol·L-1 NaOH溶液
向试管②中滴加0.01 mol·L-1 NaOH溶液
原理
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
现象
溶液颜色____
溶液颜色____
原理
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
结论
增大反应物浓度或减小反应产物浓度,平衡向__________移动
减小反应物浓度或增大反应产物浓度,平衡向__________移动
原因
浓度的改变导致浓度商和平衡常数不相等,从而引起平衡的移动
名师提醒
(1)“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的离子的浓度。如实验探究中,若增加Cl-或K+的浓度,对化学平衡无影响。
(2)有固体参加的可逆反应中,增加固体的量不会对化学平衡造成影响。
3.压强对化学平衡移动的影响
压
强
结论
增大压强,化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数____的方向移动
减小压强,化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数____的方向移动
原因
压强的改变导致体系中各成分____的变化,从而使平衡发生移动
压
强
注意
对于Δvg=0的反应,改变压强,化学平衡状态不变,平衡不移动。Δvg=(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)-(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)
名师提醒
(1)对于无气体参与的化学反应,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化学平衡发生移动。
(2)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同时、同等程度地改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
4.催化剂对化学平衡的影响
(1)影响规律
因为催化剂能________的改变正、逆反应的化学反应速率,所以加入催化剂只能改变化学反应速率,
不影响化学平衡。
(2)图像分析(如右图)
三、勒·夏特列原理
1.原理探究
向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡,当改变下列条件后,请填写下列内容:
(1)若增大N2的浓度,平衡移动的方向是____移动;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比较,其变化是____。但平衡时的浓度 ____原平衡时的浓度。
(2)若升高温度,平衡移动的方向是____移动;达新平衡时的温度与改变时相比较,其变化是____。但平衡时的温度____原平衡时的温度。
(3)若增大压强,平衡移动的方向是____移动;达新平衡时的压强与改变时相比较,其变化是____。但平衡时的压强____原平衡时的压强。
2.内容
如果改变影响平衡的条件之一(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____这种改变的方向移动。
1.在已经处于化学平衡的体系中,如果下列物理量发生改变,其中一定能表明平衡发生移动的是( )
A.反应混合物的浓度
B.反应物的平衡转化率
C.正、逆反应速率
D.反应混合物的压强
B [对于反应前后气体物质的化学计量数相同的反应,若减小反应容器的体积,则反应混合物的压强增大,反应混合物的浓度增大,正反应速率和逆反应速率也增大,但化学平衡不发生移动,故A、C、D项错误;而反应物的平衡转化率改变说明旧平衡被破坏,化学平衡一定发生移动。]
3.下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B.在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.工业上生产硫酸过程中使用过量空气以提高二氧化硫的利用率
B [开启啤酒瓶后,由于压强减小,啤酒中气体的溶解平衡向气体逸出的方向移动,因而泛起大量泡沫;向FeSO4溶液中加入铁粉以防止Fe2+被氧化的原理是Fe+2Fe3+===3Fe2+,没有涉及平衡移动;Cl2与水反应存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水中c(Cl-)较大,不利于Cl2的溶解,即Cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小,因此可用排饱和食盐水的方法来收集Cl2;根据平衡2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),使用过量的空气即增大氧气的量有利于平衡向正反应方向移动,提高SO2的转化率。]
探究一 物质的浓度、压强对化学平衡移动的影响
1.对于可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),增加固体C的用量,化学平衡是否发生移动?
提示: 增加固体或纯液体的物质的量,由于其浓度不变,所以化学平衡不发生移动。
2.浓度改变,K是否发生变化?浓度变化怎样使化学平衡发生移动?
提示: 浓度改变,K不变;浓度的变化导致Q变化,引起Q≠K,使平衡发生移动。
3.对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g),增大压强,平衡是否发生变化?为什么?
提示: 平衡不发生移动;原因是该反应前后气体物质的量不变。
4.压强变化,K是否变化?压强变化怎样使化学平衡发生移动?
提示: 压强变化,K不变;压强变化导致Q≠K,引起平衡发生移动,即压强是通过改变气体物质的浓度,从而引起化学平衡的移动的,若压强的改变对气体物质的浓度没有影响,则平衡不移动。
1.物质的浓度对化学平衡的影响
(1)影响规律
①增大反应物浓度或减小反应产物浓度,使得v正大于v逆,化学平衡向正反应方向移动。
②减小反应物浓度或增大反应产物浓度,使得v正小于v逆,化学平衡向逆反应方向移动。
(2)分析浓度对化学平衡的影响时需注意的问题
①体系中增加固体或纯液体不能改变其浓度,也不能改变速率,所以v正仍等于v逆,平衡不移动。
②对于离子反应,只有改变实际参加反应的离子浓度对平衡才有影响,如:FeCl3+3KSCN⥫⥬Fe(SCN)3+3KCl,增加KCl固体的量平衡不移动,因为KCl不参与反应。
③化学平衡移动的同时,反应物的转化率也会发生改变,如:3A(g)+B(g)⥫⥬2C(g)+D(g),等温等容,增加A的物质的量,B的转化率提高。
2.压强对化学平衡的影响
(1)影响规律
①增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动。
②减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
(2)注意事项
①对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强对平衡无影响。
②对于只涉及液体或固体的反应,压强的影响极其微弱,一般不考虑。
(3)“惰性气体”(泛指与反应无关的气体)对化学平衡的影响
①恒温恒容条件
原平衡体系eq \o(――――――→,\s\up15(充入“惰性气体”))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eq \o(―――――→,\s\up15(充入“惰性气体”))容器容积增大―→体系中各组分的浓度同比例减小
1.下列说法中正确的是( )
A.C(s)+CO2(g)2CO(g)达平衡时,通入CO2后,正反应速率逐渐增大
B.在恒温恒压密闭容器中,若充入惰性气体,则可逆反应的v正、v逆均减小,平衡一定移动
C.气体的体积分数不变,则反应A2B(s)A2(g)+B(g)处于平衡状态
D.在恒温恒容密闭容器中发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),平衡后增加SO3的用量,则重新平衡时SO3的转化率减小
D [通入CO2,反应物浓度增大,正反应速率增大,平衡发生移动,正反应速率逐渐减小,故A错误;在恒温恒压密闭容器中,若充入惰性气体,体积增大,则可逆反应的v正、v逆均减小,如反应前后气体的体积不变,则平衡不移动,故B错误;该反应中只有反应产物为气体,且物质的量之比为1∶1,体积分数不变不能用于判断是否达到平衡状态,故C错误;平衡后增加SO3的用量,相当于增大压强,平衡逆向移动,则重新平衡时SO3的转化率减小,故D正确。]
探究二 温度、催化剂对化学平衡移动的影响
1.研究表明,温度对化学平衡的影响是通过改变化学平衡常数实现的。温度对平衡常数K有什么影响?
提示: 升高温度,若K变大,正反应吸热,若K变小,正反应放热;降低温度,若K变大,正反应放热,若K变小,正反应吸热。
2.温度与K、平衡移动、热效应有何关系?
提示: 温度变化导致K变化,平衡发生移动,移动方向是吸热方向或放热方向。
1.温度变化对化学平衡的影响
(1)影响规律
①升高温度,平衡向吸热的方向移动。
②降低温度,平衡向放热的方向移动。
(2)注意事项
①对于同一化学反应,升高温度,使v(吸)和v(放)都增大,但吸热反应速率增大的程度更大,即v(吸)>v(放),所以平衡向吸热方向移动;反之,降低温度,v(吸)和v(放)都减小,但吸热反应速率减小的程度更大,即v(吸)<v(放),平衡向放热方向移动。
②一般地,升高温度,新平衡状态下的反应速率大于原平衡状态下的反应速率,反之亦然。
2.催化剂对化学平衡的影响
虽然催化剂不能引起化学平衡的移动,但使用催化剂可以加快化学反应的速率,缩短达到平衡所需要的时间,提高经济效益,故化学工业中多数反应需使用催化剂。
2.如图所示,表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,在某一时间段内反应速率与反应过程的曲线关系图。
(1)氨的质量分数最高的一段时间是____________(填字母)。
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
(2)t1、t3、t4改变的条件分别是
t1__________________________________________;
t3_________________________________________;
t4_________________________________。
解析: (1)t1~t2和t4~t5时段平衡移动时,都是逆向移动,所以t0~t1时段NH3的质量分数最高。(2)t1时,v正、v逆均增大且v逆>v正,改变的条件是升温;t3时,反应速率增大且v正=v逆,改变的条件是使用催化剂;t4时,v正、v逆均减小且v逆>v正,改变的条件是减小压强。
答案: (1)A (2)升高温度 使用催化剂 减小压强
探究三 化学平衡图像解题策略
1.如何观察化学平衡图像题?
提示: 一看轴——即横坐标、纵坐标代表的量。
二看线——即线的斜率大小、平与陡的含义。
三看点——即起点、终点、转折点、交叉点等。
四看辅助线——等温线、等压线、平衡线等。
五看量——浓度、温度等因素的改变量。
2.化学反应速率发生了变化平衡状态一定改变吗?
提示: 不一定。
3.v正和v逆都突然增大可能改变了哪些因素?
提示: 升温、加压,使用催化剂,同时增大反应物和反应产物浓度。
1.速率—时间图像(vt图像)
(1)常见类型
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(2)解题原则
分清正反应、逆反应及二者的相对大小,分清“突变”和“渐变”;正确判断化学平衡的移动方向;熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。
①v′(正)突变,v′(逆)渐变,且v′(正)>v′(逆),说明是增大了反应物的浓度。如类型Ⅰ。
②v′(正)、v′(逆)都是突然减小的,且v′(正)>v′(逆),说明平衡正向移动,该反应的正反应可能是放热反应(降低温度)或气体总体积增大的反应(增大体积即减小压强)。如类型Ⅱ。
③v′(正)、v′(逆)都是突然增大的且增大程度相同,说明该化学平衡没有发生移动,可能是使用了催化剂,也可能是压缩体积(适用于反应前后气体分子数不变的反应)。如类型Ⅲ。
2.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
(1)常见类型
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(2)解题原则——“先拐先平数值大”
在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。
类型Ⅰ:表示T2>T1,正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动。
类型Ⅱ:表示p2>p1,增大压强,A的转化率减小,平衡逆向移动,说明正反应是气体总体积增大的反应。
类型Ⅲ:反应产物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率a>b,故a可能使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体分子数不变的可逆反应,a增大了压强(压缩体积)。
3.百分含量(或转化率)—压强—温度图像
(1)常见类型
Ⅰ Ⅱ
(2)解题原则——“定一议二”
在该类化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量,分析方法是确定其中一个变量,讨论另外两个变量之间的关系。
①恒压线的应用:如图Ⅰ中比较两条恒压线上对应的反应产物C的百分含量可知,反应产物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小,说明正反应是放热反应。
②恒温线的应用:如图Ⅱ中,比较两条恒温线上对应的反应产物C的百分含量可知,压强增大,反应产物C的百分含量减小,说明正反应是气体分子数增大的反应。
3.对于反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),当其他条件不变时,C的百分含量(C%)和压强(p)的关系如右图,下列叙述正确的是( )
A.化学方程式中n<e+f
B.达到平衡后,若升温,v正减小,v逆增大
C.达到平衡后,增加B的量,B的转化率增大
D.若B为有色物质,达到平衡后缩小容器体积,重新
达平衡后与原平衡比较气体颜色变浅
C [压强增大,C%含量增大,说明平衡正向移动,正反应是气体分子数减小的反应,n>e+f,故A错误;达到平衡后,若升温,v正增大,v逆增大,故B错误;达到平衡后,增加B的量,相当于增大体系压强,平衡正向移动,B的转化率增大,故C正确;若B为有色物质,达到平衡后缩小容器体积,压强增大,平衡正向移动,重新达平衡后与原平衡比较B的浓度增大,所以气体颜色变深,故D错误。]
[知识网络]
[要点归纳]
1.平衡常数可以定量描述一个反应的化学平衡。对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡后,化学平衡常数表达式为K=p,平)eq \f(c(C)·ceq \o\al(q,平)(D),ceq \o\al(m,平)(A)·ceq \o\al(n,平)(B))
。
2.平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)。温度一定时,确定的反应具有确定的平衡常数。
3.平衡常数可以判断可逆反应进行程度的大小。
4.浓度商可以判断可逆反应是否平衡及不平衡时的反应方向。
Q=eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Q<K,反应向正反应方向进行,Q=K,反应处于平衡状态,Q>K,反应向逆反应方向进行))
5.平衡转化率可以直观表示一定条件下的反应限度。可逆反应aA+bBcC+dD,反应物A的平衡转化率为:
α(A)=eq \f(初始时A的物质的量-平衡时A的物质的量,初始时A的物质的量)×100%。
6.如果改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度、压强等),平衡将向减弱这种改变的方向移动。平衡移动的结果是“减弱”而不是“消除”更不是“扭转”外界条件的影响。
7.增加固体和纯液体的物质的量,由于浓度不变,化学平衡不移动。
8.温度改变,化学平衡一定移动;改变压强化学平衡不一定移动,压强改变只对有气体参加反应的平衡有影响。
1.如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物质,在(3)中加入NH4Cl晶体,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅,下列叙述正确的是( )
A.2NO2N2O4是放热反应
B.NH4Cl溶于水时放出热量
C.烧瓶(1)中平衡时混合气体的平均相对分子质量增大
D.烧瓶(3)中气体的压强增大
A [2NO2N2O4,NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体。(1)中红棕色变深说明平衡逆向移动,平均相对分子质量减小,而CaO和水反应放热,则该反应的正反应方向为放热反应,A正确,C错误;(3)中红棕色变浅,说明平衡正向移动,而正反应为放热反应,则证明NH4Cl溶于水要吸收热量,平衡正向移动时,气体的物质的量减小,压强减小,B、D均错误。]
2.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
选项
改变的条件
新平衡与原平衡比较
A
升高温度
X的转化率变小
B
增大压强
X的浓度变小
C
充入一定量Y
Y的转化率增大
D
使用适当催化剂
X的体积分数变小
A [升温,平衡向吸热反应方向移动,即逆向移动,X的转化率变小,A项正确;增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即正向移动,X的物质的量减小,但由于容器容积减小,各组分的浓度均比原平衡的大,B项错误;增大一种反应物的浓度,能够提高另一种反应物的转化率,而其本身的转化率降低,C项错误;催化剂只能改变反应速率,不影响平衡状态,故各物质的体积分数不变,D项错误。]
3.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=eq \f(c平(CO)·c平(H2O),c平(CO2)·c平(H2))。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2O(g)eq \o(,\s\up15(催化剂),\s\do13(高温))CO2+H2
A [由平衡常数K=eq \f(c平(CO)·c平(H2O),c平(CO2)·c平(H2))可知,反应的化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),D错误;温度升高时H2浓度减小,说明在恒容时平衡正向移动,ΔH>0,A正确;恒温恒容时增大压强,H2的浓度可能不变,B错误;升高温度,v(正)和v(逆)都增大,C错误。]
4.在一定条件下,可逆反应xA+yBzC达到平衡状态。
(1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z的关系是________________。
(2)已知C是气体,且x+y=z,在加压时,如果平衡发生移动,则平衡一定向________________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(3)已知B、C是气体,现增加A的物质的量(其他条件不变),平衡不移动,则A是________________物质。
(4)加热后C的质量分数减小,则正反应是________________热反应。
解析: (1)减压后平衡向气体体积增大的方向移动,即逆反应为气体体积增大的方向,则x+y>z。(2)加压时平衡向气体体积减小的方向移动,只有可能向逆反应方向移动,A、B至少有一种为固态或纯液态。(3)固态或纯液态物质的物质的量的改变不影响反应速率,也不影响平衡的移动。(4)加热后C的质量分数减小,说明逆反应是吸热反应,正反应是放热反应。
答案: (1)x+y>z (2)逆反应 (3)固态或纯液态 (4)放
$