第7章第3節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向（完整版）3

第三節(jié)化學(xué)平衡的移動(dòng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向命題熱點(diǎn)1.外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響以及化學(xué)平衡移動(dòng)中相關(guān)量的變化分析。2.以圖像題綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系。3.結(jié)合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保等社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題考查化學(xué)平衡理論的應(yīng)用。教材回扣夯實(shí)雙基一、影響化學(xué)平衡的外界條件及原理1．影響化學(xué)平衡的因素若其他條件不變，改變下列條件對(duì)平衡的影響如下：條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動(dòng)濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向________方向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向________方向移動(dòng)正反應(yīng)逆反應(yīng)條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動(dòng)壓強(qiáng)(對(duì)有氣體存在的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變?cè)龃髩簭?qiáng)向____________________方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向____________________方向移動(dòng)氣體總體積減小的氣體總體積增大的條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動(dòng)壓強(qiáng)(對(duì)有氣體存在的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變改變壓強(qiáng)平移不移動(dòng)條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動(dòng)溫度升高溫度向______方向移動(dòng)降低溫度向______方向移動(dòng)催化劑使用催化劑平衡不移動(dòng)吸熱放熱2.勒夏特列原理如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度)，平衡將向著_______________________的方向移動(dòng)。減弱這種改變思考感悟某一可逆反應(yīng)，一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，若化學(xué)反應(yīng)速率改變了，平衡一定發(fā)生移動(dòng)嗎？相反，若平衡發(fā)生移動(dòng)了，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎？【提示】化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì)是由v(正)＝v(逆)改變?yōu)関(正)≠v(逆),此時(shí)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng).因此速率改變,平衡不一定移動(dòng)，如加催化劑會(huì)同等程度地改變正逆反應(yīng)速率，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)會(huì)同等程度改變正逆反應(yīng)速率等，這些條件的改變只能改變反應(yīng)速率大小，但不能使平衡發(fā)生移動(dòng)；相反，平衡移動(dòng)，說(shuō)明反應(yīng)速率一定改變了。二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1．自發(fā)過(guò)程(1)含義在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。(2)特點(diǎn)①體系趨向于從________狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)_________狀態(tài)(體系對(duì)外部_______或_________熱量)。②在密閉條件下，體系有從______轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)__________的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。2．化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)高能量低能量做功放出有序無(wú)序(1)焓判據(jù)放熱過(guò)程中體系能量___________，ΔH____0，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，故只用焓變判斷反應(yīng)方向不全面。(2)熵判據(jù)降低＜①熵：量度體系__________程度的物理量，符號(hào)為_(kāi)______。②熵的大?。和N物質(zhì)，三種狀態(tài)下，熵值由大到小的順序?yàn)開(kāi)____________________?；靵ySS(g)＞S(l)＞S(s)③熵判據(jù)：體系的混亂度________，ΔS_____0,反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向.但有些熵減的過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行，故只用熵變來(lái)判斷反應(yīng)方向也不全面。3．焓變、熵變與反應(yīng)方向增大＞在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)方向是反應(yīng)的________和________共同影響的結(jié)果，反應(yīng)方向的判據(jù)為_(kāi)________________。焓變熵變?chǔ)－TΔS能夠平衡不能即在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，反應(yīng)總是向ΔH－TΔS＜0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。考點(diǎn)串講深度剖析考點(diǎn)一化學(xué)平衡移動(dòng)和轉(zhuǎn)化率的關(guān)系1．實(shí)例分析(1)反應(yīng)實(shí)例2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0條件變化平衡移動(dòng)轉(zhuǎn)化率變化增大O2濃度正移SO2的轉(zhuǎn)化率增大，O2的轉(zhuǎn)化率減小增大SO3濃度逆移從逆反應(yīng)角度看，SO3的轉(zhuǎn)化率減小升高溫度逆移SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都減小增大壓強(qiáng)正移SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都增大(2)反應(yīng)實(shí)例2NO2(g)N2O4(g)條件變化平衡移動(dòng)轉(zhuǎn)化率變化體積不變時(shí)，充入NO2氣體正移NO2的轉(zhuǎn)化率增大壓強(qiáng)不變時(shí)，充入N2O4氣體逆移NO2的轉(zhuǎn)化率減小(3)反應(yīng)實(shí)例I2(g)＋H2(g)2HI(g)條件變化平衡移動(dòng)轉(zhuǎn)化率變化增大H2的濃度正移H2的轉(zhuǎn)化率減小，I2的轉(zhuǎn)化率增大增大HI的濃度逆移轉(zhuǎn)化率不變?cè)龃髩簭?qiáng)不移動(dòng)轉(zhuǎn)化率不變2.惰性氣體(與反應(yīng)中各氣體物質(zhì)無(wú)關(guān)的氣體)的影響(1)若容器恒溫恒容，充入惰性氣體雖改變了容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)，但卻沒(méi)有改變氣體的濃度，故平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變。(2)若容器恒溫恒壓，充入惰性氣體會(huì)使容器的容積增大，雖未減小容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)，但降低了各物質(zhì)的濃度，從而使平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，若正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，若逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小。特別提醒(1)改變?nèi)萜鲀?nèi)氣體的壓強(qiáng)，能否使平衡發(fā)生移動(dòng)，取決于是否改變了氣體反應(yīng)物的濃度。(2)不要把平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來(lái)，當(dāng)反應(yīng)物總量不變時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高；當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，只會(huì)使其他的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。即時(shí)應(yīng)用1．(2010·高考重慶卷)COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)；ΔH＞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．①②④

B．①④⑥C．②③⑤ D．③⑤⑥解析：選B。本題考查外界因素對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，從不同層面考查勒夏特列原理的應(yīng)用。該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫則平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高，①正確；恒容時(shí)，通入惰性氣體，反應(yīng)物與生成物濃度不變，平衡不移動(dòng)，②錯(cuò)；增加CO濃度，平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率降低，③錯(cuò)；該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，減壓時(shí)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高，④正確；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能改變平衡狀態(tài)，⑤錯(cuò)；恒壓時(shí)，通入惰性氣體，容器體積增大，反應(yīng)物與生成物濃度降低，平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高,⑥正確。考點(diǎn)二化學(xué)平衡圖像1．常見(jiàn)類型對(duì)于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)ΔH＜0，m＋n>p＋q。(1)v-t圖像(2)c(或百分含量)-t圖像(3)c(或百分含量)-p(T)圖像(4)其他圖像2．解題步驟3．技巧(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡，說(shuō)明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等，如上述常見(jiàn)類型(2)中的p2、T1。(2)定一議二當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，有時(shí)還需要作輔助線。即時(shí)應(yīng)用2．(2012·湖南高三十二校聯(lián)考)可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH，同時(shí)符合下列兩圖中各曲線的規(guī)律是(

)A．a(chǎn)＋b＞c＋d

T1＞T2

ΔH＞0B．a(chǎn)＋b＞c＋d

T1＜T2

ΔH＜0C．a(chǎn)＋b＜c＋d

T1＞T2

ΔH＞0D．a(chǎn)＋b＜c＋d

T1＜T2

ΔH＜0解析：選B。由于T2時(shí)先達(dá)到化學(xué)平衡，則T2＞T1，且T2時(shí)生成物的平衡濃度小，則升高溫度使平衡逆向移動(dòng)，即ΔH＜0；反應(yīng)平衡(v正＝v逆)后，增大壓強(qiáng)，v正＞v逆，即平衡正向移動(dòng)，說(shuō)明該反應(yīng)正向是氣體物質(zhì)的量減小的方向，即a＋b＞c＋d，由此可得B為正確選項(xiàng)?？键c(diǎn)三等效平衡1．概念在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓),對(duì)同一可逆反應(yīng)體系，起始時(shí)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。2．分類(1)恒溫恒容條件下的體積可變反應(yīng)(全等型)判斷方法：把不同的起始狀態(tài)，通過(guò)化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)換算成同一邊物質(zhì)(反應(yīng)物一邊或生成物一邊)的物質(zhì)的量，如果各反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量相同，則是等效平衡。例如，一定條件下的可逆反應(yīng)：2SO2＋O2

2SO3①

2mol

1mol

0②

0

0

2mol③

0.5mol0.25mol

1.5mol④

amol

bmol

cmol(2)恒溫恒壓條件下的體積可變反應(yīng)(相似型)判斷方法：把不同的起始狀態(tài)，通過(guò)化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)換算成同一邊物質(zhì)(反應(yīng)物一邊或生成物一邊)的物質(zhì)的量，如果各反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量之比相同，則是等效平衡。例如：2SO2＋O2

2SO3①

2mol

3mol

0mol②

1mol

3.5mol2mol③

amolbmolcmol把不同的起始狀態(tài)，通過(guò)化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)換算成同一邊物質(zhì)(反應(yīng)物一邊或生成物一邊)的物質(zhì)的量，如果各反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量之比相同，則是等效平衡。例如：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)①

1mol

1mol

0mol②

2mol

2mol

1mol③

amolbmolcmol即時(shí)應(yīng)用達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大于x的是(

)A．0.5molCO＋2molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2B．1molCO＋1molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2C．0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.4molCO2＋0.4molH2D．0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.5molCO2＋0.5molH2解析：選B。A項(xiàng)，相當(dāng)于向容器中充入1.5molCO和3molH2O(g)，與原始比例1∶2相同，構(gòu)成等效平衡，CO體積分?jǐn)?shù)不變；B項(xiàng)，相當(dāng)于向容器中充入1molCO和2molH2O(g)，再充入1molCO，故前一步旨在建立等效平衡，再充入1molCO，雖使平衡正向移動(dòng)，但移動(dòng)是由CO的濃度增加引起的，CO的體積分?jǐn)?shù)增大；C項(xiàng)，相當(dāng)于向容器中充入0.9molCO和1.8molH2O(g)(兩者比值1∶2),再充入0.1molH2O(g)，故加入H2O(g)而使平衡向正向移動(dòng)，CO體積分?jǐn)?shù)減小；D項(xiàng)，相當(dāng)于向容器中充入1molCO和2molH2O(g)，與原平衡等效，CO體積分?jǐn)?shù)不變。

命題視角把脈高考視角1教材高頻考點(diǎn)例1化學(xué)平衡的移動(dòng)方向和轉(zhuǎn)化率的變化是高考中的常考知識(shí)點(diǎn)。(2010·高考安徽卷)低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：B．平衡時(shí)，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小C．單位時(shí)間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1∶2時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡D．其他條件不變，使用高效催化劑,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大

【解析】本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)、外界因素對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。A項(xiàng)，因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度，平衡常數(shù)減小，A錯(cuò)；B項(xiàng)，增大一種反應(yīng)物濃度，另外反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必增大，B錯(cuò)；使用催化劑，化學(xué)平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變，D錯(cuò)?！敬鸢浮緾化學(xué)平衡的圖像問(wèn)題可以考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容。(2011·高考重慶卷)一定條件下,下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)符合下圖的是(

)視角2追蹤命題熱點(diǎn)例2A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＜0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH＞0C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g)；ΔH＞0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH＜0【解析】本題考查化學(xué)平衡知識(shí)，通過(guò)分析圖像確定可能對(duì)應(yīng)的反應(yīng)。觀察圖像可知，達(dá)到平衡用的時(shí)間短反應(yīng)速率快，T2＞T1、p1＞p2。說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)放熱，ΔH＜0；增大壓強(qiáng)水蒸氣的百分含量增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，綜合分析A選項(xiàng)中反應(yīng)符合要求?！敬鸢浮緼視角3易錯(cuò)易誤剖析例3將容器中的混合氣體通入過(guò)量NaOH溶液，氣體體積減少了21.28L；再將剩余氣體通過(guò)焦性沒(méi)食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5.6L(以上氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________。(填字母)a．SO2和SO3濃度相等b．SO2百分含量保持不變c．容器中氣體的壓強(qiáng)不變d．SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等e．容器中混合氣體的密度保持不變(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是________。(填字母)a．向裝置中再充入N2b．向裝置中再充入O2c．改變反應(yīng)的催化劑d．升高溫度(3)求該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率(用百分?jǐn)?shù)表示)________?！境Ｒ?jiàn)錯(cuò)誤】【錯(cuò)因分析】(1)對(duì)平衡的本質(zhì)認(rèn)識(shí)不清，容易造成多選d、e。問(wèn)題常見(jiàn)錯(cuò)誤(1)多選d、e(2)錯(cuò)選c(3)計(jì)算時(shí)錯(cuò)將氧氣的量全部代入計(jì)算①認(rèn)為SO3的生成速率與SO2的消耗速率分別代表正逆兩個(gè)方向，是錯(cuò)選d的原因。事實(shí)上SO3的生成速率與SO2的消耗速率都代表正反應(yīng)方向；②錯(cuò)誤認(rèn)為密度不變，所以各物質(zhì)濃度不變是錯(cuò)選e的原因。由于本題容器體積不變，反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物均為氣體，所以質(zhì)量不變，不管平衡與否，密度總是不變。(2)錯(cuò)誤認(rèn)為催化劑可以提高反應(yīng)速率從而提高轉(zhuǎn)化率是錯(cuò)選c的原因。事實(shí)上，催化劑只能同等程度的改變正反應(yīng)和逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，不能改變平衡狀態(tài),也不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率?！敬鸢浮?1)bc

(2)b