高中化學專題2化學反應速率與化學平衡第三單元化學平衡的移動測試蘇教版選修4_第1頁
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文檔簡介

1、專題 2化學反應速率與化學平衡第三單元化學平衡的移動溫故知新新知預習1.化學平衡移動的原因是_的改變,移動的結(jié)果是 _ ,平衡混合物中 _發(fā)生相應的變化。2.若外界條件改變,引起v( 正 ) v(逆),化學平衡向 _ 移動。 v(正 ) v(逆),化學平衡向_ 移動。 v(正 )=v (逆),化學平衡向 _ 移動。3.對于 2no 2( g)n 2o4(g) 的平衡體系浸入熱水中,則氣體的顏色加深,則升高溫度反應體系顏色加深,表明 _ 濃度增加, _ (n 2o42no 2)的c 2 (no2 )_k c=c( n2 o4 )增大,化學平衡向方向_移動。足夠時間后,在新的溫度下達到新的平衡狀態(tài)

2、。降低溫度平衡_移動。研究表明,升高溫度,化學平衡向_移動;降低溫度,化學平衡向_移動。溫度對平衡移動的影響是通過改變_實現(xiàn)的。4.在其他條件不變時, 增大 _濃度,_加快,平衡向 _ 移動,增大 _濃度, _加快,平衡向_ 移動。在工業(yè)生產(chǎn)中,適當增大_,使化學平衡向正反應方向移動,可提高_的原料的 _ ,以降低生產(chǎn)成本。減小反應物濃度,正反應速率減慢,平衡向_移動;減小生成物濃度,逆反應速率減慢,平衡向 _移動。5.在其他條件不變時,氣體物質(zhì)系數(shù)差值為。g當 時,改變壓強,化學平衡狀態(tài)_;g=0當 0 時,增大壓強,化學平衡向氣體分子數(shù)g當 0 時,減小壓強,化學平衡向氣體分子數(shù)g6.化學

3、平衡移動規(guī)律簡單總結(jié)升高溫度,有利于平衡向_方向移動;改變濃度,若qc k c,平衡 _移動,若改變壓強,若qp k p,平衡 _移動,若知識回顧知識鏈接化學平衡狀態(tài)的特征:_ 的方向移動;即平衡_移動;_ 的方向移動,即平衡_移。qc k c,平衡 _移動;qp k p ,平衡 _移動。1.等:正反應速率和逆反應速率相等,同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。2.動:化學平衡從表面上看好像停止了,但從本質(zhì)上、微觀上看未停止,只不過正反應速率和逆反應速率相等罷了,即 v(正 )=v (逆) 0 是一種動態(tài)平衡。3.定:在平衡混合物中,各組成成分的含量保持一定,不再隨時間的改變而改變。4.變:化學平

4、衡是在一定條件下的暫時的平衡,若影響化學平衡外界條件改變,化學平衡狀態(tài)就會發(fā)生改變。背景鏈接當達到平衡狀態(tài)時,v(正) =v (逆) 0,可通過改變反應速率,使之發(fā)生移動:用心愛心專心1影響反應速率的因素有:a.濃度: c 增大, v 增大b.壓強: p 增大, v 增大c.溫度: t 升高, v 增大d.催化劑:一般加快反應速率互動課堂疏導引導知識點 1:外界條件對化學平衡的影響1.化學平衡移動概念的探究概括化學平衡狀態(tài)特點的 4 個字中的 “變 ”字,其含義是,如果一個可逆反應達到平衡狀態(tài)以后,反應條件(如濃度、壓強、溫度等)改變了,平衡混合物里各組分物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)也就隨著改變而達到新的平

5、衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程,就是化學平衡的移動。以上過程可歸納如下:某條件下的化學平衡條件改變平衡破壞一定時間后新條件下的新化學平衡( 1)化學平衡之所以發(fā)生移動,本質(zhì)原因是化學平衡為動態(tài)平衡,即v(正 )=v (逆) 0。( 2)要破壞舊的化學平衡,就必須采取可行的措施改變舊的v(正) =v(逆)關(guān)系。能影響化學反應速率、改變 v(正) =v (逆)關(guān)系的主要外因有:溫度、物質(zhì)的量濃度和氣體壓強。要重建新的化學平衡狀態(tài),就要使可逆反應在新的確定的影響化學反應速率的條件之下,形成新的v(正) =v (逆)關(guān)系。( 3)化學平衡移動的標志從反應速率來看,如有v(正) =v (

6、逆)到v(正) v(逆)的過程,說明化學平衡發(fā)生了移動。從混合物組成來看,各組分的含量從保持一定狀態(tài)到條件改變時含量發(fā)生變化,最后在新條件下保持新的一定狀態(tài),即表明化學平衡發(fā)生了移動。( 4)化學平衡移動的方向若外界條件改變,引起v(正) v(逆),此時正反應占優(yōu)勢,化學平衡向正反應方向(右)移動。若外界條件改變,引起v(正) v(逆),此時逆反應占優(yōu)勢,化學平衡向逆反應方向(左)移動。若外界條件改變,引起v(正 )和 v(逆)都發(fā)生變化,如果v(正)和 v(逆)仍保持相等,化學平衡就沒有發(fā)生移動。2.濃度對化學平衡的影響通過下列實驗分析:-1fecl3-1kscn 溶液等體積混合,觀察溶液的

7、顏色;然后,再向其中( 1)將 0.01 mol l溶液與 0.03 mol l加入少量的 kscn 固體,觀察溶液顏色的變化。-1fecl3-1kscn 溶液等體積混合,觀察溶液的顏色;然后,再向其中( 2)將 0.01 mol l溶液與 0.03 mol l加入少量的 fecl3 固體,觀察溶液顏色的變化。實驗編號實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論( 1)溶液顏色加深化學平衡向正反應方向移動( 2)溶液顏色加深化學平衡向正反應方向移動fecl3+3kscnfe(scn) 3+3kclfe3+3scn -fe(scn) 3溫度一定時,反應的平衡常數(shù)是一個定值。對于一個已達化學平衡狀態(tài)的可逆反應,反應物濃度增大

8、或生成物濃度減小時, qc k c,平衡狀態(tài)被破壞。此時,只有增大生成物濃度、減小反應物濃度,平衡向消耗用心愛心專心2反應物的方向移動,即平衡右移, 才能使 qck c,使反應重新達到新的平衡狀態(tài),即平衡向右移動;反之,減小反應物濃度或增加生成物濃度,則 qc kc,化學平衡向消耗生成物的方向移動,即平衡左移才能達到新的平衡狀態(tài)。規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應物的濃度或減小生成物的濃度,都可以使化學平衡向正反應的方向移動;增大生成物的濃度或減小反應物的濃度,都可以使化學平衡向逆反應的方向移動。abcd平衡移動原因增大反應物濃度增大生成物濃度減小生成物濃度減小反應物濃度v(正 )首先增大

9、, vv(逆 )首先增大,v(逆 )首先減小,v(正 )首先減小,v(正 )隨后增大,v(正 )隨后減小,v(逆 )隨后減小速率變化(逆 )隨后增大, 且且 v(逆 ) v且 v(正 ) v且 v(逆 ) vv(正 ) v(逆 ) (正 )(逆 ) (正 ) 平衡移動方向正向移動逆向移動正向移動逆向移動圖象分析:說明:通常所指的濃度是指物質(zhì)的量濃度;濃度改變是指氣體濃度、溶液濃度的變化;加入不溶性固體(如c)或純液體(如液體水),它們本身的濃度不會變化,在其不變時,其量的改變也就不會直接影響平衡移動。而在水溶液中進行的可逆反應,加入水,雖然水的濃度不變,但對其他物質(zhì)濃度產(chǎn)生稀釋作用,減小了其他

10、反應物和生成物的濃度,可能使平衡發(fā)生移動。氣體的濃度改變通常是通過加壓或減壓來實現(xiàn)的。體系中各氣體物質(zhì)濃度同等改變,相當于改變壓強;外加其他氣體(如稀有氣體、不與各組分反應的氣體)是否對平衡移動造成影響視具體情況具體分析:若恒容,因?qū)Ω鹘M分濃度無影響,則對平衡無影響;若恒壓,因能同等程度減小各組分的濃度,對于反應前后氣體體積不變的反應,平衡無影響,對于反應前后氣體體積有變化的反應,相當于減壓,平衡向氣體體積增大的方向移動。在化工生產(chǎn)中,常常通過增加某一價廉、易得的反應物的濃度來提高另一貴重的反應物的轉(zhuǎn)化率,從而降低生產(chǎn)成本。為了提高產(chǎn)率,生產(chǎn)過程中常常將反應產(chǎn)物及時從體系中移走,使反應所建立的

11、化學平衡不斷地向右移動。3.壓強對化學平衡的影響( 1)在一定溫度下,當反應體系中沒有反應物及生成物以外的氣體時,增大體系總壓強,各組分的分壓也同時增大。因此,對于化學方程式中氣態(tài)物質(zhì)化學計量數(shù)不變的反應,增大壓強,qp 仍然等于k p,化學平衡狀態(tài)不變;對于化學方程式中氣態(tài)物質(zhì)化學計量數(shù)減小的反應,增大壓強,qp k p,只有氣態(tài)反應物減少而氣態(tài)生成物增加,才能重新達到新的化學平衡,即化學平衡向氣態(tài)物質(zhì)化學計量數(shù)減小的方向移用心愛心專心3動;同理,對于化學方程式中氣態(tài)物質(zhì)化學計量數(shù)增大的反應,增大壓強,qp kp,化學平衡向氣態(tài)物質(zhì)計量數(shù)減小的方向移動,即:改變壓強,化學平衡狀態(tài)不變。g=0

12、 0增大壓強,化學平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,即平衡向左移動。g0增大壓強,化學平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,即平衡向右移動。vg( 2)規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大壓強,會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動;減小壓強,會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。abcd平衡移動原因加壓加壓減壓減 6 壓v(正 )、 v(逆 )v(逆 ),v(正 )v(正 )、 v(逆 )v(正 )、 v(逆 )速率變化同時增大,但 v同時增大,但 v同時減小,但 v同時減小,但 v(正 ) v(逆 ) (逆 ) v(正 ) (正 ) v(逆 ) (逆 ) v(正 ) 平衡移動方向正向移動逆向移動正

13、向移動逆向移動正向氣體體積變減小增大增大減小化圖象分析:對于反應前后氣體體積不變的反應,如在密閉容器中進行的反應:h2( g)+i 2( g) =2hi ( g)達到平衡時,若加壓,其速率時間關(guān)系如下圖所示。此時平衡不移動。增大(或減小)氣體壓強,氣體體積縮小(或增大) ,各氣體組分濃度均增大(或減?。?,能使反應前后氣體體積不相等的反應 v(正 )和 v(逆 )增大(或減?。┑某潭纫膊幌嗟?,平衡發(fā)生移動。增大(或減小)氣體壓強,能使反應前后氣體體積相等的反應v(正 )和 v(逆 )增大(或減?。┑某潭认嗟龋胶獠话l(fā)生移動。壓強對液體和固體的濃度無影響,若平衡體系中無氣體,則壓強變化不能改變反

14、應速率,平衡不移動。用心愛心專心4若恒容恒溫充入相對惰性的氣體,氣體體積不變,壓強的改變未能改變組分的濃度,則反應速率幾乎不變,平衡不移動。若恒壓恒溫充入相對惰性的氣體,氣體體積增大,能使體系中各氣體組分濃度均減小,則反應速率均減慢,相當于減壓對平衡移動的影響,平衡向氣體體積增大的方向移動。生產(chǎn)中要考慮設備承受壓力大小的限制,對于有的氣體反應雖然加壓有利于正反應的進行,如:2so2+o 22so3,但實際中常壓已經(jīng)達到生產(chǎn)要求,故并不加壓。對于反應前后氣體體積不變的反應,加壓后,密度增大,平均相對分子質(zhì)量不變,平衡不移動,各組分的百分含量不變,但物質(zhì)的量濃度隨壓強成倍增大。對于反應前后氣體體積

15、不同的反應,加壓(減壓)后,密度增大(減?。?,平均相對分子質(zhì)量增大(減?。?,平衡發(fā)生移動,各組分的百分含量發(fā)生變化,物質(zhì)的量濃度變化與壓強不成正比關(guān)系。加壓(減壓)使反應速率加快(減慢) ,反應達到平衡所需時間短(長) ,嚴格地說是反應速率隨時間變化的曲線斜率,壓強大的斜率大,壓強小的斜率小,可以據(jù)此比較判斷圖象中的壓強大小。通常所指加壓即是縮小容積,減壓即是增大容積。4.溫度對化學平衡的影響規(guī)律:溫度通過影響化學平衡常數(shù),而使平衡發(fā)生移動。( 1)若溫度升高, k 增大,則反應將向生成物濃度增大、反應物濃度減小的方向移動,正好是吸熱的方向。若溫度升高,k 減小,則反應將向反應物濃度減小,生

16、成物濃度增大的方向移動,也是吸熱方向。規(guī)律:溫度升高,平衡將向吸熱方向移動。( 2)若溫度降低, k 減小,則反應將向反應物濃度增大、生成物濃度減小的方向移動,向放熱的方向移動。若溫度降低,k 增大,則反應將向反應物濃度減小、生成物濃度增大的方向移動,向放熱方向移動。規(guī)律:溫度降低,平衡向放熱方向移動。知識點 2:平衡移動的原理及應用1.如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等) ,平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動,這個原理叫做平衡移動原理,又叫勒 夏特列原理。注意:平衡移動原理雖有分述和總述之分,但其含義完全相同。平衡移動原理不僅能用于判斷化學平衡移動方向,也能用于判斷溶解平衡等其

17、他平衡移動的方向。平衡移動原理對所有的動態(tài)平衡都適用,在以后學習電離平衡、水解平衡時, 要注意應用平衡移動原理。平衡移動原理能用來判斷平衡移動的方向,但不能用來判斷建立新平衡所需要的時間。2.對平衡移動原理的理解如下表所示。外界條件對化學平衡的影響改變影響平衡的一個條化學平衡移動方向化學平衡移動結(jié)果件增大反應物濃度向正反應方向移動反應物濃度減小, 但比原來大減小反應物濃度向逆反應方向移動反應物濃度增大, 但比原來小增大生成物濃度向逆反應方向移動生成物濃度減小, 但比原來大減小生成物濃度向正反應方向移動生成物濃度增大, 但比原來小增大體系壓強向氣體體積減小的反應方向移動體系壓強減小,但比原來大減

18、小體系壓強向氣體體積增大的反應方向移動體系壓強增大,但比原來小用心愛心專心5升高溫度向吸熱反應方向移動體系溫度降低,但比原來高降低溫度向放熱反應方向移動體系溫度升高,但比原來低3.在一定條件下,可逆反應ma(g)+nb(g)pc(g)( 正反應為放熱反應 )( m+np)達平衡狀態(tài)。如果改變濃度、壓強、溫度等條件中的一個條件,就將發(fā)生化學平衡的移動。知識點 3:勒夏特列原理應用1.是否真的改變了影響化學平衡的條件。例如:a.改變化學平衡體系中固體或純液體的物質(zhì)的量時,并未改變影響化學平衡的條件。b.即使是有氣體存在的化學平衡體系,在定容、定溫下充入惰性氣體,也未改變影響化學平衡的條件。2.可逆

19、反應是否存在能夠減弱某項條件改變的反應方向,例如,對 aa(g)+bb(g)pc(g)+qd(g)(a+b=p+q)型的可逆反應,它無氣體體積擴大或縮小的反應方向,即使是改變壓強,化學平衡也不移動。3. “平 衡 就 向 能 夠 減 弱 這 種 改 變 的 方 向 移 動 ”。 這 里 的 “減 弱 ”不 等 于 消 除 。 如 平 衡 體 系3+3scn-fe(scn) 3 中,若 c(fe3+)為 0.01 mol-13+-1fel,其他條件不變,僅把c(fe)增至 0.02 mol l,在新平衡狀態(tài)下-1 c(fe3+)-10.01 mol l0.02 mol l。知識點 4:化學平衡圖

20、象的分析化學平衡的有關(guān)圖象是中學化學中圖象知識的一個重要方面,它能把抽象的化學平衡理論形象、直觀地表述出來。學生能熟練地解答化學圖象問題,也是新課程標準的要求。分析解答化學平衡圖象問題要注意幾點:1.看懂圖象:一看面(橫坐標與縱坐標) ;二看線(線的走向,變化的趨勢) ;三看點(線的起點、交點及拐點);四看要不要作輔助線(如等溫線、等壓線) 。2.聯(lián)想規(guī)律:聯(lián)想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律,且要求熟練準確。第一類圖象:平衡體系中某個量作縱坐標,壓強p 或溫度 t 作橫坐標的變化曲線,如圖1、圖 2。圖 1圖 2縱軸可表示平衡轉(zhuǎn)化率、各組分含量、組分物質(zhì)的量等。這類圖象的分析方法是

21、“定一議二 ”,當有多條曲線及兩個以上條件時,要固定其中一個條件,分析其他條件之間的關(guān)系,必要時,作一輔助線分析。圖 3圖 4第二類圖象:反應速率v 作縱坐標,時間t 作橫坐標,即vt 圖象,如上圖所示。當條件改變時,判斷平衡移動的方法是:看v(正)、 v(逆)的高低判斷移動的方向。若v(正) v用心愛心專心6(逆),平衡向正反應方向移動;若v(正) v(逆) ,平衡向逆反應方向移動。再看v(正)、 v(逆)的連續(xù)或跳躍,判斷影響平衡的條件。如果v(正)、 v(逆)有一個連續(xù),另一個突變,那么一般是因改變濃度條件引起的;如果v(正)、 v(逆)同時有突變,則可能是壓強、溫度或催化劑等條件改變引

22、起的。圖 3 和圖 4 僅以增加反應物的濃度或減小生成物的濃度而引起的vt 變化圖象為例。 圖 3 是增加反應物濃度, v(正)突變, v(逆)連續(xù),且v(正)大于 v(逆),所以化學平衡向正反應方向移動。圖4 是減小生成物濃度, v(逆)突變, v(正)連續(xù),但v(正)大于 v(逆 ),所以化學平衡向正反應方向移動。知識點 5:等效平衡狀態(tài)的分析等效平衡狀態(tài)是指在一定條件下(恒溫、恒容或恒溫、恒壓),對同一個可逆反應,只有起始狀態(tài)加入物質(zhì)的情況不同,而達到的平衡狀態(tài),各組分的百分含量不變的狀態(tài)。等效平衡狀態(tài)主要有兩種情況。1.溫度一定(恒溫或定溫)、容器容積一定(恒容或定容)的條件下:第一類

23、:對于反應前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應,即一般可逆反應,在定溫、定容條件下,只改變起始加入物質(zhì)的情況,如通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成同一邊物質(zhì)的量與原平衡相同,則兩平衡等效。平衡體系中各組分的百分含量和濃度均相同。簡稱為“恒溫恒容量相等”。第二類:在定溫、定容情況下,對于反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應,即特殊可逆反應,只要反應物(或生成物) 的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同,則兩平衡等效。平衡體系中, 各組分的百分含量相同,但各組分的濃度不一定相同。2.溫度一定,容器容積可變(恒定壓強)的條件下,若能通過換算后初始加入的各同種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同,達到平衡各組分含量保持不變,即達到等效的平

24、衡狀態(tài)。歸納為“恒溫恒壓比相等”。3.等效平衡題的解法( 1)量等同平衡 “一邊推法 ”:將不同的起始狀態(tài) “一邊推 ”(相同的幾種物質(zhì)的濃度通過方程式轉(zhuǎn)化為零)后比較,各組分的量分別相等。原子守恒法:兩狀態(tài)中相同元素的原子數(shù)分別相等。僅適用于具體的可逆反應而不適用于用字母abc等表示的反應。( 2)量分數(shù)等同平衡 “一邊推法 ”:將不同的起始狀態(tài)“一邊推 ”后,各組分的物質(zhì)的量之比分別相等。原子守恒法:兩狀態(tài)中相同元素的原子數(shù)之比分別相等。僅適用于具體的可逆反應而不適用于用字母abc 等表示的反應。一邊推后,后者各組分的量為前者的a 倍,則平衡時后者各組分的量(質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積)也為

25、前者的a 倍?;顚W巧用1.對于任何一個化學平衡體系,采取以下措施,一定會使平衡發(fā)生移動的是()a. 加入一種反應物b.增大體系的壓強c.升高溫度d. 使用催化劑解析: 當一個平衡體系中有固體存在時,將大固體的量(注意區(qū)別于增大固體的接觸面積)不會引起反應速率的變化,平衡不移動。對于一個反應前后氣體物質(zhì)的量不變的可逆反應,壓強的變化不會引起平衡的移動。升高溫度,化學平衡一定發(fā)生移動,因為不存在既不放熱也不吸熱的化學反應。使用催化劑可以同等程度地改變化學反應速率,所以化學平衡不移動。答案: c2.在一定溫度下的可逆反應:ma(g)+nb(g)pc(g)+qd(g) ,生成物c 的體積分數(shù)與壓強p1

26、 和 p2,時間用心愛心專心7t1 和 t2 的關(guān)系如下圖所示,則在下列關(guān)系中正確的是()a.p 1 p2b.p 1 p2c.m+n p+qd.m+n p+q解析: 由圖象可知:本題是起始反應物為a、b ,生成物為 c、d 的可逆反應(注意起點) ,從反應開始到平衡的反應過程。圖象顯示,在壓強為p1 時,在 t2 達到平衡,生成物c 的體積分數(shù)為 c1;在壓強為 p2 時,在 t1 達到平衡,生成物 c 的體積分數(shù)為c2。從橫坐標看, t2 t1,說明 p2 時化學反應速率快,先達到平衡,所以壓強 p2p1 ;從縱坐標看, c1 c2,說明加壓將使平衡向逆反應方向移動,即p+q m+n。答案:

27、 bd總結(jié):這是有關(guān)化學反應速率和化學平衡的圖象分析題。對于圖象分析,要結(jié)合給出的化學反應看清橫坐標、縱坐標的含義,還要看清曲線的走向和變化趨勢,理解圖象的全部含義,運用化學反應速率和化學平衡理論,進行相互關(guān)聯(lián)的正確分析。3.在容積相同的 a、 b 兩個容器中,分別充入 2 mol so 2 和 1 mol o2,使它們在相同溫度下發(fā)生反應:2so2( g)+o 2(g)2so3(g)并達到平衡,在反應過程中,若a 容器的容積不變,b 容器的壓強不變,a 容器中 so2 的轉(zhuǎn)化率為 a%,b 容器中 so2 的轉(zhuǎn)化率為 b%,則 a 與 b 的關(guān)系為()a.a bb.a=bc.a bd. 無法

28、確定解析: 這是一個相同反應在不同條件下的平衡。隨著反應的向右進行,混合氣體的分子總數(shù)會有所減小,a 容器容積不變,其壓強是逐漸減小的,b 容器的壓強保持不變,其容積是要縮小的,當兩種條件下分別達到化學平衡后,a 容器中的壓強小于b 容器中的壓強,故a 容器中 so2 的轉(zhuǎn)化率小于 b 容器中 so2 的轉(zhuǎn)化率。答案: c點評: 平衡正向移動與反應物的轉(zhuǎn)化率關(guān)系平衡正向移動時反應物的轉(zhuǎn)化率如何變化,這要根據(jù)具體反應及引起平衡移動的具體原因而定,不可一概而論。( 1)由于溫度或壓強改變而引起平衡正向移動時,反應物的轉(zhuǎn)化率必定增大。( 2)由于增加反應物濃度引起平衡正向移動時,有以下幾種情況:對于

29、不只一種反應物(不考慮固體反應物)的可逆反應,如 n2+3h 22nh 3,平衡時增加 n2 的濃度,平衡正向移動,h 2 的轉(zhuǎn)化率增大,n2 的轉(zhuǎn)化率降低。對于只有一種反應物的可逆反應,若反應前后氣體分子數(shù)不變,如 2hi ( g)h2( g ) +i 2( g ) , 則無論增大或減小hi 的濃度, hi轉(zhuǎn)化率都不改變;若反應后氣體分子數(shù)減少,如2no 2n2o4 , 則 增 大no2 的 濃 度 , no2 的 轉(zhuǎn) 化 率 增 大 ; 若 反 應 后 氣 體 分 子 數(shù) 增 大 , 如2nh 3n2 +3h 2,則增大nh 3 的濃度, nh 3 的轉(zhuǎn)化率減小。用心愛心專心84.在密閉容

30、器中進行下列反應:co2( g) +c (s)2co( g)h 0,達到平衡后,改變下列條件,則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化:( 1)增加 c,平衡 _ , c( co) _ 。( 2)減小密閉容器體積,保持溫度不變,則平衡_ , c( o2) _ 。( 3)通入 n 2,保持密閉容器容積和溫度不變,則平衡_ , c(co 2) _ 。( 4)保持密閉容器容積不變,升高溫度,則平衡_ , c(co) _ 。解析:( 1) c 為固體,增加 c,其濃度并不變,平衡不發(fā)生移動; ( 2)減小容器容積,相當于增大壓強,向氣體體積減小的方向移動; (3)通入的 n 2 不參加反應,并且密閉容器容積和溫

31、度不變時,各物質(zhì)的濃度并不變,平衡不發(fā)生移動; (4)其他條件相同,升高溫度,平衡向吸熱方向移動。答案:( 1)不移動 不變( 2)向逆反應方向移動增大( 3)不移動 不變( 4)向正反應方向移動增大5.常溫、 常壓下, a 、b、c、d 均為氣態(tài)。 a 和 b 可發(fā)生可逆反應 a+bc+nd 。若 2 mol a 和 2 mol b混合充入容積可變的密閉容器中,在不同條件下達平衡時c 的濃度如下表:溫度 /壓強 /pac 平衡濃度 /mol l-12511051.02521051.82541053.22551056.0(1) 可逆反應中化學計量數(shù)n 的取值范圍是 _,理由是 _ 。( 2)在

32、 5105 pa時, d 的狀態(tài)為 _ 。解析:( 1)增加壓強,平衡向逆反應方向移動,則氣體分子數(shù)為1+1 1+n,則 n 1。( 2)壓強從 1105pa 變?yōu)?2105-11.8pa 時,c 濃度應為 2.0 mol l,然而由于平衡移動, 使 c 的濃度減小為mol l-1,說明此時平衡向逆反應方向移動。壓強從4105pa 變到 5105 pa 時, c 的濃度應變?yōu)?.2-1-1-1d 物mol l 1.25=4.0 mol l ,然而卻變?yōu)?6.0 moll,說明此時平衡向正反應方向移動,進一步推知此時質(zhì)在加壓條件下變?yōu)榱艘簯B(tài)或固態(tài)。答案: (1)n 1增加壓強,平衡向逆反應方向移

33、動(2)液態(tài)或固態(tài)點評: 壓強的變化若引起氣體濃度的變化,平衡將發(fā)生移動,壓強增大,平衡向氣體計量數(shù)之和減小的方向移動;否則, p(壓強 )改變,平衡不移動。6.在 n 2o42no 2 平衡體系中,增大n 2o4 的濃度,則 no2 和 n 2o4 的物質(zhì)的量之比,可能()a. 增大b.減小c.不變d. 可能增大也可能減小解析: 在判斷比值的變化時,不僅要注意化學平衡移動的方向,還要將反應容器的特點納入分析的范圍。若上述反應是在一個定容的容器中進行的反應,加入n2o4 后達到新的平衡狀態(tài),新的平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比壓強應當增大,壓強增大將不利于n2o4 的分解,進而選定 b。問題是否到此為

34、止呢?若上述反應是在一個恒壓容器中進行的反應,加入n2o4 后達到新的平衡狀態(tài),新的平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比壓強相同,恒壓容器中只有加入物質(zhì)的量之比不變,那么新的平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相同,進而選定c。答案: bc用心愛心專心97.對于密閉容器中進行的反應n2+3h 22nh 3,達到平衡時, 如果溫度保持不變, 增加 n2 的濃度()a. 正反應速率先增大b.逆反應速率先減小c.化學平衡常數(shù)增大d. 化學平衡常數(shù)不變解析: 在溫度和其他條件不變時,增大反應物的濃度,化學反應速率增大。增大n 2的濃度,正反應速率加快,隨著反應的進行, nh 3的濃度逐漸增大,逆反應速率逐漸加快(如下圖所示)。故

35、 a 選項正確, b選項錯誤。在溫度一定時,平衡常數(shù)k 與濃度無關(guān)。故 d 選項正確, c 選項錯誤。答案: ad8.(經(jīng)典回放)壓強變化不會使下列化學反應的平衡發(fā)生移動的是()a.h 2(g) +i 2( g)2hi ( g)b.3h 2( g) +n2 (g)2nh 3( g)c.2so2( g) +o2( g)2so3( g)d.c (s) +co 2( g)2co ( g)解析: 對有氣體參加的反應,如果反應前后氣體分子數(shù)目不變,壓強改變時,則平衡不移動;如果反應前后氣體分子數(shù)目發(fā)生了變化,壓強改變時,則平衡移動。四個選項中只有 a 是氣體分子數(shù)不變的反應。答案: a9.某溫度下,在固

36、定容積的密閉容器中,可逆反應a(g)+3b(g)2c(g)達到平衡時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(a) n(b) n(c)=2 2 1。保持溫度不變, 以 22 1 的物質(zhì)的量之比再充入a 、b 、c,則()a. 平衡不移動b. 再達平衡時, n(a) n(b) n(c)仍為 2 2 1c. 再達平衡時, c 的體積分數(shù)增大d. 再達平衡時,正反應速率增大,逆反應速率減小解析: 此反應等同于對原平衡體系加壓(減小體積),平衡將向正反應方向移動,再達平衡時,a 、 b、 c的物質(zhì)的量之比將改變,c 的體積分數(shù)增大,且正、逆反應速率都增大。故選c。答案: c10.在一定溫度和壓強下,合成氨反應達到平

37、衡時,下列操作平衡不發(fā)生移動的是()a. 恒溫、恒壓時充入氨氣b.恒溫、恒容時充入氮氣c.恒溫、恒容時充入氦氣d.恒溫、恒壓時充入氦氣解析: 化學平衡能否移動,要看達到平衡后所改變的外部條件,是否造成v(正 )與 v(逆 )不相等的結(jié)果,如果能,則平衡一定能發(fā)生移動。選項a 中恒溫、恒壓時充入氨氣,體積必然擴大,相當于降低了反應物濃度,平衡將會逆向移動。選項b 中恒溫、恒容時充入氮氣,增大反應物濃度,故平衡正向移動。選項c中恒溫、恒容時充入氦氣,雖然使體系的壓強增大了,但由于恒容條件下充入氦氣對反應體系中各物質(zhì)濃度都沒有影響, 故平衡仍然不移動。 選項 d 中恒壓條件下充入氦氣, 體積改變了,

38、 各物質(zhì)濃度發(fā)生了變化,故平衡要逆向移動。用心愛心專心10答案: c11.在一密閉容器中, ma(g)+bb(g)-1pc(g)反應平衡時, 測得 c(a) 為 0.5 mol l,在溫度不變的情況下,將容器體積增大一倍,當達到新的平衡時,測得-1)c(a) 為 0.3 mol l ,則下列判斷中正確的是(a. 物質(zhì) b 的轉(zhuǎn)化率減小了b. 平衡向正反應方向移動了c.化學計量數(shù): m+npd.物質(zhì) c 的質(zhì)量分數(shù)增加了解析: 將容器體積增大了一點,若平衡不移動,那么c(a)=0.25 mol l-1 ,而 c(a)=0.3 mol l-1,說明平衡向逆反應方向移動。答案: a12.合成氨所需h

39、2 可由煤和水反應制得,其中一步反應為:co(g)+h 2o(g)co2 (g)+h 2 (g)(正反應是放熱反應),欲提高 co 的轉(zhuǎn)化率可采用的方法有:降低溫度;增大壓強;使用催化劑;增大co 的濃度;增大水蒸氣的濃度,其中正確的組合是()a. b.c.d. 只有解析: 該反應為氣體體積不變的反應,改變壓強只能改變反應速率,但不能改變co 的轉(zhuǎn)化率,該反應的正方向為放熱反應,所以降低溫度可使平衡向正反應方向移動,提高co 的轉(zhuǎn)化率。增大反應物的濃度可使另一反應物的轉(zhuǎn)化率提高,而本身轉(zhuǎn)化率降低。催化劑只能改變化學反應速率,但不能使平衡移動。答案: c13.cucl 2 溶液有時呈黃色,有時呈

40、綠色或藍色,這是因為cucl 2 的水溶液中存在如下平衡: cu(h 2o)4 2+4cl - cucl 4 2- +4h 2o藍色黃色現(xiàn)欲使溶液由黃色變成綠色或藍色,請寫出兩種可采用的方法。( 1) _ 。( 2) _ 。解析: 欲使溶液變成藍色,即使平衡向逆反應方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,只有通過減小cl - 濃度才能達到這種移動。加水或加agno 3 溶液都會使c(cl -)減小。答案:( 1)加水( 2)加 agno 3 溶液啟示:要深入理解平衡移動的規(guī)律 “條件改變,平衡將向減弱這種改變的方向移動 ”,才能在解題中游刃有余。14.以化學平衡移動原理為依據(jù),解釋以下事實:( 1)在氨水

41、中加入氫氧化鈉溶液,有氨氣逸出。( 2)合成氨工業(yè)中將氨氣液化,可以提高氨的產(chǎn)量。( 3)用熱水溶解碳酸鈉晶體(na 2co310h2o),可提高去污能力。( 4)打開冰鎮(zhèn)啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫。解答:(1)氨水中存在兩個平衡,溶解平衡和電離平衡:nh 3+h 2onh 3h 2onh 4 +oh -。當加入 naoh 溶液,平衡體系中oh -的濃度增大,使上述平衡向逆反應方向移動,故氨氣逸出。( 2)合成氨的反應: n2( g)+3h 2(g)2nh 3(g)。若將氨氣液化,使氨氣不斷離開平衡體系,致使合用心愛心專心11成氨的反應向正反應方向移動,故可提高氨的產(chǎn)量。( 3 )

42、碳 酸 鈉 晶 體 溶 于 水 去 油 污 , 原 因 是 碳 酸 鈉 水 解 呈 堿 性 : co 32 +h 2ohco3 +oh - ,hco 3 +h 2oh2co3+oh -。鹽的水解反應是中和反應的逆反應,是吸熱反應,升高溫度使水解平衡向正反應方向移動,水解程度增大,堿性增強,從而提高去污能力。( 4)啤酒中溶有 co ,co在水中存在溶解平衡: co( g)( aq),化學平衡: co2+h 2oh2 co3,222co2上述平衡受壓力和溫度影響,根據(jù)勒夏特列原理,即可得到解釋現(xiàn)象的原因。15.用來表示可逆反應2a(g)+b(g)2c(g)( 正反應為放熱反應)的正確圖象為()解

43、析: 此反應的特點是氣體總體積減小、放熱的可逆反應。a 項,溫度越高,達到平衡的時間越短,但溫度升高平衡左移,c 的質(zhì)量分數(shù)要降低,所以a 正確。 b 項,表示溫度與v 的關(guān)系,隨著溫度的升高,v(正)與 v(逆)的總體趨勢卻下降,所以不正確。c 項,隨著壓強的增大,v(正)、 v(逆)都增大,但對正反應速率影響更大。d 項,隨著溫度的升高,a 的轉(zhuǎn)化率應當降低。答案: ac點評: 這類題目是討論自變量x(如時間、溫度、壓強等)與函數(shù)值y(如物質(zhì)的量、濃度、質(zhì)量分數(shù)、轉(zhuǎn)化率 )之間的定量或定性關(guān)系,因此,要運用數(shù)學方法解決此類題目。( 1)分析橫、縱坐標及曲線表示的意義。( 2)分析曲線的變化

44、趨勢與橫、縱坐標的關(guān)系。( 3)分析特殊點(起點、拐點、終點)及其含義。( 4)有兩個以上變量時,分別討論兩個變量的關(guān)系,此時確定其他量為恒量。16.如圖表示外界條件( 溫度、壓強 )的變化對下列反應的影響:l ( s) +g(g)2r(g) h 0 在圖中 y軸指的是()a. 平衡混合物中r 的質(zhì)量分數(shù)b. 平衡混合物中g(shù) 的質(zhì)量分數(shù)c.g 的轉(zhuǎn)化率d.l 的轉(zhuǎn)化率用心愛心專心12解析: 從圖中看出:當其他條件不變時,隨溫度的升高,y 的量減小;當其他條件不變時隨壓強的增大,y的量增大。再看化學方程式:l(s)+g(g)2r(g) h 0逆反應是氣體體積縮小的放熱反應,由此可推斷,圖中y 軸是指

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