2.3 化学反应的调控（图文版知识清单，不可编辑）化学苏教版选择性必修1

课题3化学平衡的移动 考点1化学平衡衡的移动 1.化学平衡移动的概念 从一个平衡状态变为另一个平衡状态， 改变 外界条件 称为化学平衡的移动。化学平衡的移 动，就是改变外界条件破坏原有的平 衡状态，建立起新的平衡状态的过程。 原平衡状态 新平衡状态 2.化学平衡移动的实质 (1)当一个可逆反应达到平衡后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原 来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到的化学平衡状态。 (2)实质：改变条件后，①正≠y,②各组分的百分含量发生改变。 3.化学平衡移动的过程分析 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度（或质量）发生相应的变化。 正向反应 收变 一定 E>理 定时间 →证=塑 条件 E≠建 时间 →= 反应开始 化学平 正向移动或 新的化学 尚未平衡 衡状态 逆向移动 平衡状态 建立平衡 化学平衡移动 4.化学平衡移动的方向判断 条件改变 若V正=V逆 平衡不移动 若V正> :平衡向正方向移动 若V<逆 平衡向逆方向移动 OH 考点2浓度、压强和温度变化对化学平衡的影响 1.浓度变化对化学平衡移动的影响 (1)实验探究浓度变化对化学平衡的影响 实验原理： Cr20,2(橙色)+H20≥2Cr0,2(黄色)+2H 实验1：向试管中加入4mL0.1moL1K2Cr20溶液，再滴 实验步骤 加数滴1moL1NaOH溶液，观察溶液颜色的变化。 & 实验2：将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加1moL 现象： HNO3溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。 实验1中溶液由橙色变为黄色，实验2中加入HNO,的试管中溶 液由黄色变为橙色，另一份不变色 实验结论： NaOH使c(Ht)变小，平衡向正反应方向移动；HNO3使c(Ht) 增大，平衡向逆反应方向移动 (2)浓度变化对化学平衡的影响规律 ①其他条件不变，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向 逆反应方向方向移动。 ②仅增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，化学平衡不移动。 ③在溶液中进行的反应，改变未参加反应的离子的浓度，化学 平衡不移动。 (3)浓度变化的V-t图像mA(g)+nB(g)广pC(g) 发生变化的 增大反应物浓度 减小生成物浓度。 增大生成物浓度 减小反应物浓度 条件 平衡移动方 正反应方向 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 向 d yt图像 浓度商与化学平衡移动方向知识清单 2.用浓度商判断化学平衡移动的方向 (1)浓度商的表达式： aA+bB≥cC+dD 浓度商表示为： cc(C)·cd(D) Qc i ca(A)·cb(B) 任意时刻的浓度 (2)Qc与平衡常数K的区别 【特别提醒】计算Q时，物质 浓度商 (Q.) 平衡常数(K) 的量浓度可以是任意时刻的值； 而计算K时，必须是平衡状态 只需代入各物质在 必须代入各物质 下的值。 某一时刻（不一定 在平衡状态时的 Q:任意时刻 是平衡状态)的物 物质的量浓度 质的量浓度 K:仅平衡状态 (3)利用Q判断平衡移动方向 在一定温度下、任意时刻， 比较Qc与K的相对大小 Qc<K Q=K Q.>K 平衡向正反应方向移动 体系处于平衡状态 平衡向逆反应方向移动 称高中化学知识卡片1适用年级：高二引制作：资深化学教师 高中化学知识清单：压强变化对化学平衡的影响 3.压强变化对化学平衡的影响 (1)压强变化对化学平衡的影响原因 若将有气体参加的可逆反应简单表示为：aA(g)→bB(g), 则平衡常数K=。减小容器的体积以增大压强， 0 c闪° 体积V,压强P 压强改变引起 反应物和生成物的浓度同时增大。 浓度改变，进 ◆若a>b,Q<K,平衡向正反应方向移动； 而引起Q的改 ◆若a=b,Q=K,平衡不移动； oooOC 变 ◆若a<b,Q>K,平衡向逆反应方向移动。 体积V2(<V), 压强P(>P) (2）压强变化对化学平衡的影响规律 增大压强，平衡向气体分子数目减小的方向移动；减小压强，平衡向气体分子数目增大的方向 移动。对于反应前后气体分子数目不变的反应，增大压强时，改变反应体系的压强，平衡不 发生移动。 反应前后气体体积 平衡移动 改变压强 是 浓度改变 不等：正≠逆 率改变 反应前后气体体积 平衡不发 相等：v正=v逆 生移动 (3)充入“惰气” 对化学平衡的影响 恒温恒容条件 恒温恒压条件 充入“情气”，体系中各物质的浓度没有 充入“情气”，体系所占的体积增大，各物质的浓 发生变化，化学平衡不发生移动； 度减小，化学平衡向气体分子数目增大的方向移动 (4)压强变化的v-t图像 已知反应mA(g)+B(g)产C(g) 发生变化 m+n>p m+n<p. 1+F卫， 的条件 增大压强。 减小压强。 增大压强。 减小压强。 增大压强。 减小压强 平衡移动 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向。 正反应方向 不移动 不移动 方向 -t图像。 = 高中化学知识清单：温度对化学平衡的影响 3.温度变化对化学平衡的影响 (1)实验探究温度变化对化学平衡的影响 ⊙取支试管向其中加入少量CoCl2晶体， 加入浓盐酸使其全部溶解： 实验 ②加水至溶液呈紫色；“ 步骤 ③将上述溶液分别装于三支试管中，分别置于热水、冰水和室温下， 实验。 室温下试管内液体呈紫色：热水中试管内液体呈蓝色，冰水中试管内 现象 液体呈粉红色. 结论（平衡移 室温平衡不移动，温度升高平衡向正反应方向移动（即吸热方向），降 动的方向) 低温度平衡向逆反应方向移动（即放热方向） (2)温度变化对化学平衡影响的规律 mA(g)+nB(g)、C(g),当反应达平衡后，若温度改变，其反应 速率的变化曲线分别如下图所示： (1)图①表示的温度变化是升高，平衡 U 移动方向是逆反应方向。 (2)图②表示的温度变化是降低，平衡 移动方向是正反应方向。 VE 正 (3)正反应是放热反应，逆反应是吸热反应 V逆 逆 逆 ① ② 温度升高，平衡向吸热反应方向移动： 温度降低，平衡向放热反应方向移动。 (3)改变：温度对平衡常数的影响 K值增大 正反应为吸热 ①升高温度(T个)》 K值减小 正反应为放热 改变温度 K值增大 正反应为放热 ②降低温度(T↓) K值减小 正反应为吸热 勤思考，多总结，化学平衡不再难！ (4)温度变化的v-t图像 已知反应：mA(g)+nB(g)≥pC(g) 当反应达到平衡后，改变温度，平衡移动方向与V-t图像变化如下： 吸热反应（△H>O) 放热反应（△H<O) 升高温度（升温） 升高温度（升温） U U正 U逆 正 V逆 VE VE 平衡移动方向： 平衡移动方向： 正向 U逆 逆向 逆 降低温度 (降温) 降低温度 (降温) U本 平衡移动方向： E 平衡移动方向： 怔 逆向 逆 逆 正向 V逆 逆 考点3勒夏特列原理及应用 1.探究外界条件变化对化学平衡的影响 6 N2(g)+3H2(g)≥ 2NH3(g) △H<0 改变条件 平衡移动方向 新平衡状态比较 Na 达新平衡时N浓度比改变頭间：减小 (1) 增大N,浓度 向右移动 新平衡N,浓度比原平衡：大于 K 达新平衡时温度比改变瞬间：降低 R (2)升高温度 向左移动 新平衡温度比原平衡：高于 Ca 达新平衡时压强比改变瞬间：减小 (3)增大压强 向右移动 F 新平衡压强比原平衡：大于 2.化学平衡移动原理（勒夏特列原理） Q特别提示 1.原理的正确理解 (1)改变影响化学平衡的一个 ·仅适用于已达平衡体系，不可逆或 因素（如浓度、温度、压强）， 未达平衡不可用。适用于所有动 态平衡。 平衡将向着能够减弱这种 只适用于判断“改变一个条件”。 改变的方向移动。 若同时改姿几个条件，只有影响 一致时才能判断。 。(2)勒夏特列原理仅适用于 ©特别提示 已达到平衡的反应体系，对 2.原理的适用范围 (非平衡移动问题不可用) 不可逆过程或未达到平衡的 ①使用催化剂（不移动平衡）； 可逆过程均不能使用， ②反应前后气体体积不变的可逆反 应，改变压强（不移动平衡）； ③不可逆反应； ④生产要求与原理影响不一致的全 部原因解释。 ###3.勒夏特列原理的应用（工业合成氨反应) N2(g)+3H2(g)≥2NH3(g)△H=-92.4kJmo1 措施 原因 在反应中注入过量的N2 促进平衡正向移动，提高H2的转化率 采用适当的催化剂. 加快反应速率 在高压下进行反应。 有利于平衡向正反应方向移动。 在较高温度下进行反应 加快反应速率同时提高催化剂的活性 不断将氨液化，并移去液氨 有利于平衡向正反应方向移动。 考点4化学反应速率和平衡图像 心1.速率-时间图像(N一t图像) (1)增大反应物浓度 (2）降低温度或减小压强 (3)使用催化剂或等体 (正向放热/气体减小) 反应增压 U 正 正=逆 U正 逆 0正 逆 逆 U正 v逆 逆 正反应速率突变，逆反应速 V正、V逻都是突然减小的，V正 V正、V健都是突然增大的，并且 率渐变，V正>V送，说明是增 >V递，平衡正向移动，说明该 V正、V法塏大程度相同，说明 该化学平衡没有发生移动，可 大了反应物的浓度，使正反 反应的正反应可能是放热反应 能是使用了催化剂，也可能是 应速率突变，且平衡正向移 或气体分子数目增大的反应， 对反应前后气体分子数目不变 动。 改变的条件是降低温度或减小压强的反应增大压强（压缩体积）。 【特别提示】图像分析技巧 判断平衡移动方向，根据V'正、V递的相对大小；判断改变的哪种外界条件，根据改变 条件的那一时刻V正、V逆的变化：若V正或V逆有一个发生了“突变”，则为 改变浓度；若两个都发生了“突变”，则为改变温度或压强；若两个都发生了“突 变”且仍然相等，则为加入催化剂或等体积反应改变压强。 化学平衡图像分析：技巧与规律总结-知识清单 2.百分含量（或转化率）一时间一温度（或压强）图像 女分析技巧：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 度更高、压强更大或使用了催化剂。 C%(生成物)》 4A(反应物)的转化率 C%(生成物) T a P2 0 (1)温度变化类：T2>T1, (2)压强变化类：P2>p1, (3)平衡含量相同，反应速 温度升高，生成物百分含 压强增大，反应物A的转 率不同：生成物C的百分含 量降低，平衡逆向移动， 化率减小，说明正反应是 量不变，说明平衡不发生 正反应是放热反应。 气体分子数目增大的反 移动，但反应速率a>b, 应。 故a可能使用了催化剂；若 该反应是反应前后气体分 子数目不变的可逆反应， a也可能是增大了压强（压 缩体积)。 3.百分含量（或转化率）一压强一温度图像 Q分析技巧：定一议三 确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的 量，讨论横坐标与曲线的关系。 分析示例： +C%(生成物) B 温度T不变，做横坐标 107Pa 的垂线，与压强线出现 压强不变时，生成物C 两个交点，压强增大， 的百分含量随温度T的 升高而逐渐减小，说明 105Pa 生成物C的百分含量增 大，说明正反应是气体 正反应是放热反应； 分子数目减小的反应。 T T2 高中化学知识卡片系列 化学反应速率与化学平衡图像-知识清单 4.物质的量（浓度）一时间图像(n/c一t图像】 在2L刚性密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、 n/mol C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题： 2.0 A (1)横坐标表示反应时间变化，纵坐标表示物质的物质的量变化。 1.6 1.4 (2)反应方程式：物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可 1.2 B 0.8 得该反应的化学方程式为：3A(g)+B(g)三2C(g)。 0.4 (3)反应达2min时，各物质的物质的量不再变化，反应达到平 0 3 4 t/min 衡，正反应速率等于逆反应速率。 (4)平衡时用A表示的正反应速率： △m(A)=0.6mol △t=2min v(A)=Ac(A)=0.15 mol-L-min V=2L △t 5.速率-压强（或温度）图像 mA(g)=nB(g)+pC(s)…△H=QkJ小mol1星 U 则：Q<0,m>n。 U逆 (2)根据正、逆反应速率与温度的变化 逆 曲线，可判断反应的△H(吸热反应或放 热反应)。 (3)根据正、逆反应速率与压强的变化 曲线，可判断反应前后气体分子数目的 甲 变化。 6.几种特殊的平衡图像 mA(g)+nB(g)gc(g)+pD(g) (1)抛物线型 A% (转化牵) 规律：M点前反应未达到平衡，V正>V逆；M点为平衡点。 M点后是平衡受温度影响的变化，若升温后A%增加，平 衡左移，说明△H<O。 [特刮提示]抛物线型围像中，最高点（最任京）及以后才是平衡受 T/℃（温度） 条件影响的情况，前段是未达平街的反应过程。 (2)平衡曲线型 A%1 规律：L线上所有点都是对应条件下的平衡点。左上方E点， E A%大于该压强下平衡的A%,故V正>V;右下方F点， A%小于该压强下平衡的A%,故V正<V逆o F [特别提示】平衡曲线型围像中，曲埃上所有底趣是对应条件的平街点。 p