人教版高中化學(xué)第二冊必修選修影響化學(xué)平衡的條件

.影響化學(xué)平衡的條件一、課前預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)導(dǎo)航任何化學(xué)反應(yīng)都涉及進(jìn)行的快慢和程度的大小問題，特別是化工生產(chǎn)中和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室制備物質(zhì)時(shí)，都要認(rèn)真考慮這方面的問題，都要想方想法改變反應(yīng)的外界條件，以便于使反應(yīng)盡可能向著我們希望的方向發(fā)展，請同學(xué)們思慮：影響化學(xué)平衡的條件有哪些呢？勒夏特列原理揭穿的規(guī)律是什么？資料卡片用加熱無水Pb(NO3)2的方法來制備NO2氣體。若是用銅跟濃硝酸反應(yīng)生成的NO2，由于含水蒸氣很多，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)收效。將經(jīng)過干燥的Pb(NO)2放在硬質(zhì)試管中〔裝置如圖〕，用酒精噴燈〔或?qū)捬鏌簟臣訜?。加熱時(shí)燈焰要3不時(shí)搬動(dòng)，而不要固定在一個(gè)地址上，以防試管被熔穿。將放出的NO氣體用冰鹽混雜物〔也可加些CaCl〕22冷卻，即得橙黃色液體。這樣制得的NO2中不含氧氣，氣化后為NO2和N2O4的混雜氣體，實(shí)驗(yàn)收效好。如果把制取的NO氣體不經(jīng)冷卻成液體，而直接裝進(jìn)注射器做壓強(qiáng)對化學(xué)平衡搬動(dòng)影響的實(shí)驗(yàn)，這時(shí)因是NO、22NO和O的混雜氣體，實(shí)驗(yàn)收效差一些。242圖中，兩個(gè)燒瓶作為安全瓶，既防范有毒的NO2氣體向空氣中逸散，又防范燒杯里的NaOH溶液倒流到液態(tài)N2O4里。右邊燒杯里盛有NaOH溶液，用來吸取節(jié)余的NO2氣體。若是Pb(NO3)2不干燥，所得的液態(tài)N2O4可能呈翠綠色而影響使用。二、課堂釋疑要點(diǎn)預(yù)覽1．化學(xué)平衡搬動(dòng)〔1〕化學(xué)平衡搬動(dòng)的判斷：當(dāng)條件改變時(shí)，m生增加，表示平衡向右搬動(dòng)；m反增加，表示平衡向左移動(dòng)。判斷原那么：當(dāng)正＞逆，平衡向右搬動(dòng)；當(dāng)正＝逆，平衡不搬動(dòng)；當(dāng)正＜逆，平衡向左搬動(dòng)?！?〕外界條件對化學(xué)平衡的影響：①濃度：在其他條件不變時(shí)，增大任意反應(yīng)物的濃度或減小任意生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)(右)方向搬動(dòng)；減小任意反應(yīng)物的濃度或增大任意生成物的濃度，平衡向逆反應(yīng)(左)方向搬動(dòng)。注意：指氣體或溶液的濃度，增加固體或純液體的量，平衡不搬動(dòng)。②壓強(qiáng)：在其他條件不變時(shí)，增大平衡系統(tǒng)的壓強(qiáng)，平衡向著氣體體積減小(分子數(shù)減小)的方向搬動(dòng)；減小平衡系統(tǒng)的壓強(qiáng)，平衡向著氣體體積增大(氣體分子數(shù)增加)的方向搬動(dòng)。注意：無氣體存在的反應(yīng)，或反應(yīng)前后氣體體積不改變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)平衡不發(fā)生搬動(dòng)。③溫度：在其他條件不變時(shí)，高升平衡系統(tǒng)的溫度，平衡向著吸熱反應(yīng)的方向搬動(dòng)；降低平衡系統(tǒng)的溫度，平衡向著放熱反應(yīng)的方向搬動(dòng)。④勒夏特列原理：當(dāng)改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡就向能夠減弱這種改變的方向搬動(dòng)。注意：①只適用于已建立平衡狀態(tài)的系統(tǒng)；②只改變一個(gè)條件；③平衡搬動(dòng)的結(jié)果是“減弱〞，而不是“除掉〞這種影響。2.圖象拾零：〔1〕速率～時(shí)間圖此類圖象定性揭穿了v、v〔逆〕隨時(shí)間〔含條件改變對速〔正〕率的影響〕而變化的規(guī)律，表達(dá)了平衡的“動(dòng)、等、定、變〞的基本特征，以及.專心..平衡搬動(dòng)方向等。如N2＋3H22NH3〔放熱反應(yīng)〕建立平衡后加熱對速率的影響如右圖?！?〕濃度～時(shí)間圖此類圖象能說明各平衡系統(tǒng)組分〔或某一成分〕在反應(yīng)過程中的變化情況。如A＋AB反應(yīng)情況如以以下圖，此類圖象要注意各物質(zhì)曲線的折點(diǎn)〔達(dá)平衡〕時(shí)刻相同，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比率吻合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。〔3〕全程速率～時(shí)間圖如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如下情況，講解原因：AB段〔v漸增〕，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，以致反應(yīng)速率的漸大；BC段〔v漸小〕，那么主要由于隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c〔Ｈ+〕漸小，以致反應(yīng)速率漸小。故解析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真研究?！?〕含量～時(shí)間～溫度〔壓強(qiáng)〕圖常有形式有以下幾種?！睠%指產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕〔5〕恒壓〔溫〕線該類圖的縱標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度〔c〕或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)變率〔a〕，橫標(biāo)為溫度〔T〕或壓強(qiáng)〔p〕，常有種類有：〔6〕速率～溫度〔壓強(qiáng)〕圖如對2SO2+O22SO3〔放熱反應(yīng)〕的反應(yīng)，升溫或.專心..增壓時(shí)v、v〔逆〕的變化為：〔如上圖所示〕〔正〕〔7〕其他①如在必然條件下，將X、Y按不相同的物質(zhì)的量比放入密閉容器中反應(yīng)，平衡后測得X和Y的轉(zhuǎn)變率〔α〕與初步兩物質(zhì)的物質(zhì)的量之比〔n〔X〕／n〔Y〕〕的關(guān)系如右圖所示，據(jù)此可推知X、Y在反應(yīng)式中化學(xué)計(jì)量數(shù)比為3∶1。②以以下圖曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)變率〔a〕與溫度T〕的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v〔正〕＞v〔逆〕的點(diǎn)是3，表示v〔正〕＜v〔逆〕的點(diǎn)是1，而2、4點(diǎn)表示v〔正〕=v〔逆〕。典型題解例1：可逆反應(yīng)2A(g)B(g)；H＜0從開始至平衡后改變某一外界條件使平衡發(fā)生了搬動(dòng)至重新平衡，該過程中各物質(zhì)的濃度〔用c表示〕隨時(shí)間變化情況如以以下圖，試解析各圖，指出以致平衡搬動(dòng)的因素和平衡搬動(dòng)的方向：解

析：A.改變平衡條件的瞬

間c＇A=cA，c＇B=cB，爾后

c＇A增大，

c＇B減小，平衡向逆反應(yīng)方向搬動(dòng)，依照勒夏特列原理，只能是高升溫度。改變平衡條件的剎時(shí)，c＇A、c＇B均增大，爾后c＇A減小，c＇B增大，平衡向正反應(yīng)方向搬動(dòng)，故只能是給系統(tǒng)增加壓強(qiáng)。與B相反，改變平衡條件的剎時(shí)，c＇A、c＇B均減小，爾后c＇A又增大，c＇B減小，平衡向逆反應(yīng)方向搬動(dòng)，可見C為給系統(tǒng)減小壓強(qiáng)。改變平衡條件的剎時(shí)，c＇A=cA，c＇B減小，爾后c＇A減小，c＇B增大，平衡向正反應(yīng)方向搬動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理，即為減小生成物的濃度。答案：A：高升溫度，平衡向逆反應(yīng)方向搬動(dòng)。B：增加壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向搬動(dòng)。C：減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向搬動(dòng)。D：減小生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向搬動(dòng)。談?wù)摚河龅綀D象曲線的題目，第一應(yīng)看懂和理解坐標(biāo)的含義，爾后觀察曲線的形狀和走向，弄清曲線所代表的是哪些量的關(guān)系，明確曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、折點(diǎn)及零點(diǎn)，用以解析其特點(diǎn)和變化趨勢，再結(jié)合題中給定的化學(xué)反應(yīng)和數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行推理和判斷。例2：在必然溫度和壓強(qiáng)下，某容器內(nèi)存在以下平衡

(平衡

A)：2NH3(g)＋CO2(g)

CO(NH2)2(s)＋H2O(g)，這是工業(yè)合成尿素的反應(yīng)。若是將容器的容積減小為原來的1/3，那么達(dá)到平衡時(shí)(平衡B)以下說法必然正確的選項(xiàng)是．．．．．．．．A.氣體的平均式量比原來大B.氣體的平均式量比原來小C.氣體的平均式量與原來相等D.依照題給條件無法確定解析：容器容積減小，反應(yīng)氣體壓強(qiáng)增大，合成尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)向正反應(yīng)方向搬動(dòng)，由反應(yīng)方程式知，氣體物質(zhì)的量每減少2mol，就有60g尿素生成——固體質(zhì)量增加60g，氣體質(zhì)量減少60g。那么，可將平衡向右搬動(dòng)的結(jié)果虛假為：將30g·mol－1的氣體從反應(yīng)容器中移出。由于原混雜氣體平均式量Mr(A)介于M(NH)、M(CO)、M(HO)中最大者(44)與最小者(17)之間，故有以下談?wù)摚?1)假設(shè)Mr(A)r3r2r2＞30，那么移走M(jìn)r=30的氣體后，節(jié)余氣體平均式量增大，故有Mr(B)＞Mr(A)，(2)假設(shè)Mr(A)=30，那么Mr(B)=Mr(A)，(3)假設(shè)Mr(A)＜30，那么Mr(B)＜Mr(A)。由于原混雜氣體的平均式量在題設(shè)條件下無法確定，因此新平衡建立后氣體平均式量數(shù)值的變化無法確定。答案：D.專心..談?wù)摚杭僭O(shè)將“必然〞改為：可能，那么A、B、C、D四備選項(xiàng)都可選。例3：化學(xué)反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)在473K達(dá)到平衡時(shí)，Kcc(C)2為一恒定值，假設(shè)〔恒c(A)c(B)3溫下〕發(fā)生以下情況，判斷平衡向何方向搬動(dòng)，并講解〔3〕的原因?！?〕減小容器的體積；〔2〕加入氣體B并保持容器體積不變；〔3〕加入氣體A并保持容器總壓不變。解析：此題〔1〕、〔2〕小題只要運(yùn)用勒夏特列原理即可順利求解?！?〕減小容器體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正方向〔氣體體積減小的方向〕搬動(dòng)?！?〕加入氣體B并保持容器體積不變，相當(dāng)于保持A、C濃度不變增大B的濃度，平衡向正方向〔耗資B使之濃度減小的方向〕搬動(dòng)?！?〕本小題比較復(fù)雜。從非定量的角度解析，假設(shè)保持容器體積不變增加A，平衡應(yīng)向正方向搬動(dòng)；假設(shè)保持總壓不變增加A，那么相當(dāng)于擴(kuò)大容器容積，降低B、C的濃度，那么若是加入的A不足以使A的濃度增大到必然值，即使得c(A)·c(B)3≥c(C)2，平衡就要向逆方向搬動(dòng)。因此對保持容器總壓不變加入A時(shí)平衡搬動(dòng)方向的判斷應(yīng)涉及到加入A的量的多少。設(shè)平衡時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量分別是、、，整體積是；加入A后，A的物質(zhì)的量為+，abcVax整體積是V1。那么：A(g)+3B(g)2C(g)平衡時(shí)abc加入A后+bcax2V1axbc，設(shè)加入A后各物質(zhì)的濃度商為Q，那么cV122，VabccQcV1xb3xb3aaV1V12Kc=cV2。由Qc的定義和平衡搬動(dòng)原理可知：Qc=Kc，平衡不搬動(dòng)，Qc＜Kc，平衡向正反應(yīng)方向搬動(dòng)；Qcab3＞Kc，平衡向逆方向搬動(dòng)。設(shè)此題中Qc＜Kc，平衡向正反應(yīng)方向搬動(dòng)，那么應(yīng)有：Qc/Kc＜1，即c23V12/c23V2＜1。將V=a+b+c，V1=a+b+c+x代入上式，再化簡得：axbabax＜(a+b+c)(b+c-a)，即x＜bc2a2，當(dāng)b+c＞a，即A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)小于50%時(shí)，x有解，即加a入氣體A時(shí)平衡向正反應(yīng)方向搬動(dòng)。假設(shè)設(shè)Qc＞Kc，那么同理可得b+c＜a時(shí)有解，即A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于50%時(shí)，加入氣體A，平衡向逆反應(yīng)方向搬動(dòng)。答案：〔1〕向右搬動(dòng)?！?〕向右搬動(dòng)?！?〕設(shè)平衡時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量分別是、、，整體積是；加入A后，A、B、C的物質(zhì)的量為+、abcVaxb、c，整體積是V1。假設(shè)Qc/Kc＜1，那么可求得x＜bc2a2，即當(dāng)b+c＞a，即氣體A的物質(zhì)的量分a數(shù)小于50%時(shí)，x有解，即加入A平衡向正反應(yīng)方向搬動(dòng)；反之，當(dāng)氣體A的物質(zhì)的量大于50%時(shí)，加入A平衡向逆反應(yīng)方向搬動(dòng)。談?wù)摚捍祟}對思想和運(yùn)算能力都要求較高，因加入A后平衡搬動(dòng)方向隨加入A的量不相同而變化，故需引入濃度商〔Qc〕以進(jìn)行定量的談?wù)?。方法總結(jié)改變反應(yīng)物的用量對轉(zhuǎn)變率的影響.專心..(1)假設(shè)反應(yīng)物只有一種，如aA(g)bB(g)＋cC(g)增加A的量：①假設(shè)