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化學(xué)平衡什么是飽和溶液?在一定溫度下,在一定量的溶劑里,不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液,叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎?
沒有!以蔗糖溶解于水為例,蔗糖分子離開蔗糖表面擴(kuò)散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。即:溶解速率=結(jié)晶速率
≠0達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài),一種動(dòng)態(tài)平衡一、可逆反應(yīng)在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng).注意:可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底,得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物2、可逆反應(yīng)的特征具有反應(yīng)限度NH3+H2ONH3·H2O開始時(shí)c(CO)、c(H2O)最大,c(CO2)、c(H2)=0隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增大c(CO2)、c(H2)逐漸增大進(jìn)行到一定程度,總有那么一刻,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化在容積為1L的密閉容器里,加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO+H2OCO2+H2c(CO)、c(H2O)逐漸減小二、化學(xué)平衡狀態(tài)1、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立且正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率相等時(shí)間速率這時(shí),CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應(yīng)生成的CO、H2O的量,反應(yīng)仍在進(jìn)行,但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,這就是我們今天要重點(diǎn)研究的重要概念—化學(xué)平衡狀態(tài)三、化學(xué)平衡狀態(tài)定義:化學(xué)平衡狀態(tài),就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)前提條件:可逆反應(yīng)實(shí)質(zhì):正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率標(biāo)志:反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)四、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(2)等:正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率(3)動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡(正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行)(4)定:反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,各組分的含量一定。(5)變:條件改變,原平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡。(1)逆:可逆反應(yīng)五、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志:⑴、直接標(biāo)志:v正=v逆V正和V逆須用同一個(gè)物質(zhì)表示若是不同物質(zhì),則某反應(yīng)物的正反應(yīng)速率與另一反應(yīng)物的逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,如vA(正):vB(逆)=m:n即反應(yīng)混合物各組分的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)保持不變②各組分的百分含量不隨時(shí)間改變而改變①正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率(2)間接標(biāo)志:①各組分的濃度不隨時(shí)間改變而改變②各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而改變③各氣體的壓強(qiáng)(分壓)不隨時(shí)間改變而改變④氣體的顏色(有顏色變化的)不隨時(shí)間改變而改變⑤對(duì)于反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等的反應(yīng),混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不變;混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、密度不變⑥各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變,產(chǎn)物的產(chǎn)率不變五、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志:注意(1)對(duì)于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng)(如2SO2+O22SO3)來說,可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時(shí)間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。(2)對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng):(如H2+I2(g)2HI),不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá),因?yàn)樵诖朔磻?yīng)過程中,氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時(shí)間的改變而改變。(3)對(duì)于不同類型的可逆反應(yīng),某一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá)的標(biāo)志,取決于該物理量在平衡到達(dá)前(反應(yīng)過程中)是否發(fā)生變化。若是則可;否則,不行。【例1】在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A.
C的生成速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生成3nmolBC.
A、B、C的濃度不再變化D.
A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)?重要題型:【例2】下列說法中可以充分說明反應(yīng):P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是()反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B.
P和S的生成速率相等C.反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化B【例3】下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3
已達(dá)平衡狀態(tài)的是()ACA.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H-H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H-H鍵斷裂C.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N-H鍵斷裂D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N-H鍵形成例4.某溫度下,在一固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):H2(g)+I(xiàn)2(g)
2HI(g),下列情況能說明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是()A.混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)B.混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)C.單位時(shí)間內(nèi)拆開1mol氫氫鍵,同時(shí)生成1mol氫氫鍵D.混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)AC小結(jié)1、化學(xué)平衡狀態(tài)的定義前提條件實(shí)質(zhì)標(biāo)志2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征逆、動(dòng)、等、定、變3、達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志
【練習(xí)一】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng):A(固)+3B(氣)2C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量BC——【練習(xí)二】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3amolB③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成3amolB⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧(A
)化學(xué)平衡的移動(dòng)[分析]影響化學(xué)平衡的條件:[思考與交流]改變反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡有何影響?非平衡狀態(tài)平衡被破壞v正≠v逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量不斷變化一定條件下的化學(xué)平衡v正=v逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定條件改變反應(yīng)速率改變且變化量不同一定時(shí)間后新條件下的新化學(xué)平衡v’正=v逆’逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ化學(xué)平衡的移動(dòng)一、化學(xué)平衡的移動(dòng)改變外界條件,破壞原有的平衡狀態(tài),建立起新的平衡狀態(tài)的過程。外界條件發(fā)生變化。舊平衡條件改變v正≠v逆一段時(shí)間后新平衡3.移動(dòng)的方向:由v正和v逆的相對(duì)大小決定。①若V正>V逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。②若V正=V逆,平衡不移動(dòng)。③若V正<V逆,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。1.概念:2.移動(dòng)的原因:2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O黃色
橙色已知在K2Cr2O7的溶液中存在著如下平衡步驟:(1)取三支試管各加入10滴0.1mol/LK2Cr2O7溶液;(2)向1號(hào)試管中滴加5滴H2SO4,觀察并記錄(3)向2號(hào)試管中滴加5滴NaOH溶液,觀察并記錄[實(shí)驗(yàn)探究][實(shí)驗(yàn)2-5]在試管中加入15滴0.005mol/LFeCl3溶液和15滴0.01mol/LKSCN溶液振蕩溶液呈紅色,在這個(gè)反應(yīng)體系中存在下述平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3紅色將上述溶液分置于兩支試管中,步驟:(1)向1號(hào)滴加4滴FeCl3溶液,觀察顏色變化;(2)向2號(hào)滴加4滴KSCN溶液,觀察顏色變化;(3)向1、2號(hào)各加入5滴0.01mol/LNaOH溶液液,觀察現(xiàn)象。[實(shí)驗(yàn)探究][實(shí)驗(yàn)2-6]二.影響化學(xué)平衡的條件:1.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響:[實(shí)驗(yàn)探究][實(shí)驗(yàn)2-6]滴加飽和
FeCl3溶液滴1mol/L
KSCN溶液滴加NaOH
溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色加深紅色加深產(chǎn)生紅褐色沉淀,溶液紅色變淺[結(jié)論]在其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);減小反應(yīng)物的濃度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。增大c(Fe3+)增大c(SCN-)C[Fe(SCN)3)]
增大平衡破壞平衡正向移動(dòng)紅色加深Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(血紅色)t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1
t(s)
V0平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ增大反應(yīng)物濃度速率-時(shí)間關(guān)系圖:①增大反應(yīng)物濃度0Vtt1V(正)V(逆)V(正)V(逆)②減小反應(yīng)物濃度0Vtt1V(正)V(逆)V(逆)V(正)V(逆)③增大生成物濃度0Vtt1V(正)V(逆)V(正)④減小生成物濃度0Vtt1V(正)V(逆)V(正)V(逆)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)新平衡時(shí)的反應(yīng)速率比舊平衡時(shí)加快。新平衡時(shí)的反應(yīng)速率比舊平衡時(shí)減慢。影響因素:(1)濃度對(duì)平衡的影響實(shí)驗(yàn)2-6[小結(jié)]濃度變化對(duì)平衡的影響的速率-時(shí)間關(guān)系圖:1)結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增加反應(yīng)物的濃度(或減少生成物的濃度),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);反之,增加生成物的濃度(或減少反應(yīng)物的濃度),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。增大成本較低的反應(yīng)物的濃度,提高成本較高的原料的轉(zhuǎn)化率。2)意義:1.濃度變化對(duì)化學(xué)平衡的影響二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響:N2十3H22NH3NH3%隨著壓強(qiáng)的增大而增大,即平衡向正反應(yīng)的方向移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):解釋:說明:增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率均增大,但增大倍數(shù)不一樣,平衡向著體積縮小的方向移動(dòng)加壓→體積縮小→濃度增大→正反應(yīng)速率增大逆反應(yīng)速率增大→V正>V逆→平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。壓強(qiáng)(MPaH3%2.09.216.435.553.669.4氣體1.前提條件:2.結(jié)論:
反應(yīng)體系中有氣體參加且反應(yīng)且反應(yīng)前后總體積發(fā)生改變。
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+d
對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積可變的化學(xué)反應(yīng),在其它條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小方向移動(dòng)。減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)。[思考與交流]對(duì)于等體積的氣體反應(yīng),壓強(qiáng)改變將怎樣影響化學(xué)平衡?二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響:[例題]在反應(yīng)I2(g)+H2(g)
2HI(g)中增大壓強(qiáng)vtv’正=v’逆
v正=v逆[結(jié)論]由于壓強(qiáng)變化同時(shí)、同步、等倍數(shù)影響正、逆反應(yīng)速率,v’正=v’逆,化學(xué)平衡不移動(dòng),但反應(yīng)速率改變。[強(qiáng)調(diào)]壓強(qiáng)變化若無濃度的變化,化學(xué)反應(yīng)速率
,化學(xué)平衡——————。不變不移動(dòng)增大壓強(qiáng)(縮小體積)m+n=p+q改變條件時(shí):
v正v逆的關(guān)系:
平衡移動(dòng)方向:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H>0對(duì)于反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)目相等的可逆反應(yīng)對(duì)平衡移動(dòng)無影響,但對(duì)反應(yīng)速率加快。3.速率-時(shí)間關(guān)系圖:
v正增大,v逆增大;v正=v逆不移動(dòng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H>0推論:對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,只改變壓強(qiáng),對(duì)化學(xué)平衡無影響。增大壓強(qiáng)(縮小體積)m+n=p+q改變條件時(shí):
v正v逆的關(guān)系:
平衡移動(dòng)方向:v正減小,v逆減??;v正=v逆不移動(dòng)對(duì)平衡移動(dòng)無影響,但對(duì)反應(yīng)速率減慢。v正增大,v逆增大;v正>v逆正向移動(dòng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H>0Vt0V(正)V(逆)V(多)V(少)對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不相等的可逆反應(yīng)增大壓強(qiáng)(縮小體積)m+n>p+q改變條件時(shí):
v正v逆的關(guān)系:
平衡移動(dòng)方向:(向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng))減小壓強(qiáng)(增大體積)m+n>p+q改變條件時(shí):
v正
v逆的關(guān)系:
平衡移動(dòng)方向:
v正減??;v逆減小
v正<v逆逆向移動(dòng)
(向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng))mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H>0Vt0V(正)V(逆)V(少)V(多)⑵當(dāng)m+n<p+q時(shí):Vt0V(正)V(逆)V(多)V(少)③增大壓強(qiáng)④減小壓強(qiáng)Vt0V(正)V(逆)V(少)V(多)①增大壓強(qiáng),V(正)>V(逆),平衡正方向移動(dòng)。②減小壓強(qiáng),V(正)<V(逆),平衡逆方向移動(dòng)。③增大壓強(qiáng),V(正)<V(逆),平衡逆方向移動(dòng)。④減小壓強(qiáng),V(正)>V(逆),平衡正方向移動(dòng)。⑴當(dāng)m+n>p+q時(shí):⑵當(dāng)m+n<p+q時(shí):結(jié)論:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H>0壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響:aA(g)+bB(g)cC(g)速率-時(shí)間關(guān)系圖在其它條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng),減小壓強(qiáng),會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。練習(xí)1.下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),增大壓強(qiáng),平衡是否移動(dòng)?向哪個(gè)方向移動(dòng)?移動(dòng)的根本原因是什么?①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)
④H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)
⑤H2S(g)H2(g)+S(s)2.恒溫下,反應(yīng)aX(g)bY(g)+cZ(g)達(dá)到平衡后,把容器體積壓縮到原來的一半且達(dá)到新平衡時(shí),X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判斷正確的是:
A.a>b+cB.a<b+c
C.a=b+cD.a=b=c
A
mA(s)+nB(g)qC(g);ΔH<0的可逆反應(yīng),在一定溫度下的密閉容器中進(jìn)行,平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)V(B)%與壓強(qiáng)(P)關(guān)系如下圖所示,下列敘述正確的是()A、m+n<q B、n>qC、X點(diǎn)時(shí)的狀態(tài),V正>V逆D、X點(diǎn)比Y點(diǎn)混和物的正反應(yīng)速率慢B、C已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g)
N2O4(g)ΔH<0?,F(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為1L的恒溫密閉容器中,反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。X與Y兩條曲線中,Y表示N2O4濃度隨時(shí)間的變化,則下列說法不正確的是A.如混合氣體的壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)B.a(chǎn)、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是b點(diǎn)C.25~30min內(nèi)用NO2表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率是0.08mol·L-1·min-1D.反應(yīng)進(jìn)行至25min時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是增加N2O4濃度NO2濃度增大
3.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:[實(shí)驗(yàn)探究][實(shí)驗(yàn)2-7]2NO2(氣)N2O4(氣)△H=-56.9kJ/mol(紅棕色)(無色)NO2濃度減小
(1)混合物受熱時(shí)顏色()(2)混合物遇冷時(shí)顏色()[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析]加深變淺平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)三、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:
在其它條件不變的情況下,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。1.結(jié)論:2.原因分析:在其它條件不變的情況下,升高溫度,不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),反應(yīng)速率都增大,但吸熱反應(yīng)增大的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增大的倍數(shù),故平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng).2NO2(氣)N2O4(氣)△H=-56.9kJ/molV正=V逆V正V逆t1
t(s)
V0t2V”正=V”逆V’逆V‘正升高溫度(正反應(yīng)是放熱反應(yīng))3.速率-時(shí)間關(guān)系圖:2NO2N2O4
溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:速率-時(shí)間關(guān)系圖四、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響:同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率,V’正=V’逆,不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。催化劑對(duì)可逆反應(yīng)的影響:
含量
tt1t2vtv’正=v’逆
v正=v逆[結(jié)論]催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);不能改變反應(yīng)混合物的百分含量;但可以改變達(dá)到平衡的時(shí)間。4.化學(xué)平衡移動(dòng)原理——勒夏特列原理[原理]如果改變影響平衡的一個(gè)條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等),化學(xué)平衡就向減弱這種改變的方向移動(dòng)。(1)適用范圍:適用于任何動(dòng)態(tài)平衡體系(如:溶解平衡、電離平衡等),未平衡狀態(tài)不能用此來分析。(2)適用條件:一個(gè)能影響化學(xué)平衡的外界條件的變化(3)平衡移動(dòng)的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響,而不能消除外界條件的影響。平衡移動(dòng)方向與條件改變方向相反課堂練習(xí)1、下列事實(shí)中不能用平衡移動(dòng)原理解釋的是
(A)密閉、低溫是存放氨水的必要條件(B)實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水法收集氯氣(C)硝酸工業(yè)生產(chǎn)中,使用過量空氣以提高NH3的利用率
(D)在FeSO4溶液中,加入鐵粉以防止氧化D2、有一處于平衡狀態(tài)的反應(yīng):X(S)+3Y(g)2Z(g),△H<0。為了使平衡向生成Z的方向移動(dòng),應(yīng)選擇的條件是()①高溫②低溫③高壓④低壓⑤加正催化劑⑥分離出ZA、①③⑤
B、②③⑤
C、②③⑥D(zhuǎn)、②④⑥C3、對(duì)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的下列反應(yīng)2X(g)+Y(g)2Z(g),減小壓強(qiáng)時(shí),對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的影響的是()A、逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B、逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C、正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D、正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C[變式練習(xí)1]已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí),下列有關(guān)敘述正確的是()。①生成物的百分含量一定增加②生成物的產(chǎn)量一定增加③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大④反應(yīng)物濃度一定降低⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率⑥使用了合適的催化劑
A.①②B.②⑤C.③⑤D.④⑥B[變式練習(xí)2]容積固定的密閉容器中存在已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)2A(g)2B+C(△H>0),若隨著溫度升高,氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,則下列判斷正確的是()。A.B和C可能都是液體B.B和C肯定都是氣體C.B和C可能都是固體D.若C為固體,則B一定是氣體D[變式練習(xí)3](2011年廣東增城中學(xué)高考模擬題12]一定條件下,在容積為10L的密閉容器中,將lmolX和1molY進(jìn)行如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g),經(jīng)60s達(dá)到平衡生成0.3mol的Z,下列說法正確的是()。A.60s時(shí)Z的平衡濃度為0.03mol/LB.將容器容積變?yōu)?0L,Z的新平衡濃度將等于原平衡濃度的一半C.若溫度和體積不變,往容器內(nèi)增加1molN2,壓強(qiáng)增大,
Y的轉(zhuǎn)化率將增大D.若升高溫度,X的體積分?jǐn)?shù)增大,則正反應(yīng)的△H>0A[變式練習(xí)4](2011年遼寧錦州一中高考模擬題9)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H>0當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO的濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()。
A.①②④B.①④⑥
C.②③⑥D(zhuǎn).③⑤⑥B[最新高考](2011·高考江蘇卷改編)700℃時(shí),向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中t1>t2)。下列說法正確的是()。反應(yīng)時(shí)間/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80t20.20A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)=0.40/t1
mol·L-1·min-1B.保持其他條件不變,起始時(shí)向容器中充入0.60molCO和
1.20molH2O,到達(dá)平衡時(shí),n(CO2)=0.40mol。C.保持其他條件不變,向平衡體系中再通入0.20molH2O,與原平衡相比,達(dá)到新平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率增大,H2O的體積分?jǐn)?shù)增大D.溫度升至800℃,上述反應(yīng)中H2O的體積分?jǐn)?shù)增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)BC解題策略三、有關(guān)化學(xué)平衡圖像題常見類型:n—t圖,c—t圖,v—t圖(t表示時(shí)間)?!叭磮D像”1.看清坐標(biāo)含義。
2.看起點(diǎn)和終點(diǎn):在n—t圖和c—t圖中,據(jù)曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)的相對(duì)大小確定反應(yīng)物和生成物,再?gòu)腸或n的變化值確定方程式的系數(shù)。3.看圖像的變化趨勢(shì):在v—t圖中,當(dāng)只改變一個(gè)條件時(shí),一看圖像是連續(xù)還是跳躍的,二看圖“漸變”與“突變”,“大變”與“小變”。如減少生成物濃度的時(shí)刻,v正漸變,v逆突變;升溫時(shí),v吸大增,v放小增。(一)、速率圖像題例1.(C---t圖)反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)在密閉容器中進(jìn)行。若存在三種情況:①200℃,無催化劑;②500℃無催化劑;③500℃有催化劑;情況①是曲線,情況②是曲線,情況③是曲線。abc思考:通過觀察圖象的平臺(tái)高低,可以得到什么結(jié)論?結(jié)論:1.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)2.催化劑只改變反應(yīng)速率,不影響平衡的移動(dòng)例2:合成氨反應(yīng):N2+3H22NH3;△H<0
。圖中t1到t4時(shí)刻表示反應(yīng)平衡后,只改變某一條件(其他條件不變)時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率與時(shí)間的變化曲線。請(qǐng)指出t1到t4時(shí)刻分別改變什么條件?
vt1v正t2t3t4v逆v逆v逆v正v逆=tv正v正增大N2或H2的濃度增大壓強(qiáng)
降低溫度
加催化劑
變式演練1.右圖是關(guān)于反應(yīng)A2(g)+3B2(g)2C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的平衡移動(dòng)圖形,影響平衡移動(dòng)的原因是()
A升高溫度,同時(shí)加壓。
B降低溫度,同時(shí)減壓
C增大反應(yīng)物濃度,同時(shí)使用催化劑;
D增大反應(yīng)物濃度,同時(shí)減小生成物濃度D變式演練2:在H2(g)+I2(g)2HI(g)反應(yīng)平衡后,若在t時(shí)刻改變壓強(qiáng),其速率曲線應(yīng)是怎樣變化?Vtot1例3:某溫度下,在2L密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:⑴該反應(yīng)的化學(xué)方程式
;
⑵3min內(nèi),反應(yīng)速率V(y)為:
⑶反應(yīng)是由
開始進(jìn)行的(正反應(yīng)或逆反應(yīng))X+3Y2Z
0.25mol/L·min
正反應(yīng)(二)、化學(xué)平衡移動(dòng)圖形題平衡移動(dòng)圖像包括:C—t,轉(zhuǎn)化率a—t,a%—t,a—P—T,a%—P—T等曲線。
解題策略1.“三看”:一看坐標(biāo)含義,二看特殊點(diǎn)(起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)),三看變化趨勢(shì)。2.先拐后平原則判斷溫度和壓強(qiáng)的大小:在轉(zhuǎn)化率(或百分含量)與時(shí)間的圖像中,先出現(xiàn)拐點(diǎn),后平衡,代表的溫度或壓強(qiáng)大。3.分析圖像“定一議二”原則:即溫度一定時(shí),討論壓強(qiáng)與縱軸的變化關(guān)系,定平衡移動(dòng)方向,判斷方程式中左右氣體系數(shù)的大小或某物質(zhì)的狀態(tài);壓強(qiáng)一定時(shí),討論溫度與縱軸的變化關(guān)系,定平衡移動(dòng)方向,判斷放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。
例4:可逆反應(yīng)mA(固)+nB(氣)eC(氣)+fD(氣),反應(yīng)過程中,當(dāng)其他條件不變時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)[ф]在不同溫度(T)和不同壓強(qiáng)(p)的條件下隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系見圖所示.下列敘述正確的是()A.達(dá)到平衡后,若使用催化劑,C的體積分?jǐn)?shù)將增大B.達(dá)到平衡后,若溫度升高,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C.化學(xué)方程式中,n>e+f
D.達(dá)到平衡后,增加A的質(zhì)量有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)圖1圖2B例5(05廣東)在一定條件下,固定容積的密閉容器中反應(yīng):2NO2(g)O2(g)+2NO(g);△H>0,達(dá)到平穩(wěn)。當(dāng)改變其中一個(gè)條件X,Y隨X的變化符合圖中曲線的是()A、當(dāng)X表示溫度時(shí),Y表示NO2的物質(zhì)的量B、當(dāng)X表示壓強(qiáng)時(shí),Y表示NO2的轉(zhuǎn)化率C、當(dāng)X表示反應(yīng)時(shí)間時(shí),Y表示混合氣體的密度D、當(dāng)X表示NO2的物質(zhì)的量時(shí),Y表示O2的物質(zhì)的量0
xYAB實(shí)戰(zhàn)演練.1反應(yīng)aA(g)+b(B)(g)c(C)(g);△H=Q,生成物C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)P和溫度的關(guān)系如圖,方程式中的系數(shù)和Q值符合圖象的是()Aa+b>cQ>0Ba+b>cQ<0Ca+b<cQ<0Da+b=cQ>0P02.下圖中a曲線表示一定條件下可逆反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)+W(S)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的反應(yīng)過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線,可采用的措施是()
A加入催化劑
B增大Y的濃度
C降低溫度
D增大體系壓強(qiáng)BA5、(y--T—P圖)表示外界(溫度、壓強(qiáng))的變化對(duì)下列反應(yīng)的影響L(s)+3G(g)2R(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)),在圖中y軸是指()A.平衡混合物中R的百分含量B.平衡混合物中G的百分含量C.G的轉(zhuǎn)化率D.L的物質(zhì)的量AC在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):M(g)+N(g)R(g)+2L,此反應(yīng)符合下面圖像,下列敘述正確的是(A)正反應(yīng)吸熱,L是氣體(B)正反應(yīng)吸熱,L是固體(C)正反應(yīng)放熱,L是氣體(D)正反應(yīng)放熱,L是固體或液體
T1、P1R%時(shí)間0T2、P1T1、P2
答案:(C)如圖所示,反應(yīng):X(氣)+3Y(氣)2Z(氣);△H<0,在不同溫度、不同壓強(qiáng)(p1>p2)下,達(dá)到平衡時(shí),混合氣體中Z的百分含量隨溫度變化的曲線應(yīng)為ABCD
答案:(C)3.今有X(g)+Y(g)2Z(g)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),從反應(yīng)開始經(jīng)過t1后達(dá)到平衡狀態(tài),在t2時(shí)由于條件改變,平衡受到破壞,在t3時(shí)又到平衡。根據(jù)右圖回答:從t2到t3間的曲線變化是由哪種條件引起的
A增大X或Y的濃度
B增加壓強(qiáng)
C增大Z的濃度
D升高溫度
(D)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)此圖在t2時(shí),如果是加熱,那么△H值是大于0,還是小于0?如果是減壓,那么m+n與p的關(guān)系如何?0A或BC時(shí)間濃度
t1t2t3△H>0;m+n<p
在一定溫度下,容器
內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)
的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線
如圖所示,該反應(yīng)的化學(xué)反
應(yīng)方程式:_____;t2時(shí)正反應(yīng)速率__逆反應(yīng)速率(填>、=或<);t3時(shí)正反應(yīng)速率__逆反應(yīng)速率(填>、=或<);t1時(shí)N的濃度的M的濃度的___倍。
答案:2NM;>;=;2四.等效平衡
在一定的條件下(定溫定容或定溫定壓)對(duì)于同一可逆反應(yīng),只要起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同,而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),同種物質(zhì)的百分含量相同,這樣的平衡稱為等效平衡。1、恒溫、恒容條件下:
①對(duì)于一般的可逆反應(yīng),在定溫定容條件下,只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的量,如通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì)的量與原平衡相同,則兩平衡等效。在一定溫度下,把2molSO2和1molO2通入一個(gè)有固定容積的密閉容器里,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài).現(xiàn)在該容器中維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol).如a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時(shí)的完全相同.請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)若a=0,b=0,則c=
.(2)若a=0.5,則b=
和c=
.(3)a、b、c必須滿足的一般條件是(請(qǐng)用兩方程式表示,其中一個(gè)只含a和c,另一個(gè)只含b和c):
、
.在恒溫、恒容的條件下,有反應(yīng)2A(g)+2B(g)c(g)+3D(g),現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡.途徑I:A、B的起始濃度為2mol·L-1;途徑Ⅱ:C、D的起始濃度分別為2mol·L-1和6mol·L-1;則以下敘述正確的是()A.兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí),體系內(nèi)混合氣的百分組成相同B.兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí),體系內(nèi)混合氣的百分組成不同C.達(dá)平衡時(shí),途徑Ⅰ的反應(yīng)速率v(A)等于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率v(A)D.達(dá)平衡時(shí),途徑Ⅰ所得混合氣的密度為途徑Ⅱ所得混合氣密度的1/2
②在定溫定容的情況下,對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),情況又是如何?例:在一個(gè)固定容積的密閉容器中,保持一定溫度進(jìn)行以下反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2molBr2時(shí),達(dá)到平衡后生成amolH
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