高中化學(xué) 2.3 化學(xué)平衡的移動(dòng)課件 魯科版選修4.ppt

第三單元化學(xué)平衡的移動(dòng),一、化學(xué)平衡的移動(dòng)1.概念：已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)，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。,2.原理。,二、外界條件對化學(xué)平衡的影響1.外界條件對化學(xué)平衡的影響：若其他條件不變，改變一個(gè)條件對平衡的影響如下：,正反應(yīng),逆反應(yīng),氣態(tài)物質(zhì)減小,氣態(tài)物質(zhì)增多,吸熱,放熱,不移動(dòng),2.化學(xué)平衡移動(dòng)原理勒夏特列原理：(1)內(nèi)容：改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素(如濃度、溫度、壓強(qiáng))，平衡將向_這種改變的方向移動(dòng)。,減弱,(2)應(yīng)用工業(yè)合成氨條件的選擇。反應(yīng)速率,增大,升高,催化劑,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率向反應(yīng)器中通入過量的N2H2的轉(zhuǎn)化率,增大,氨氣,1.辨析下列說法的正誤。(1)改變壓強(qiáng)，平衡一定會(huì)發(fā)生移動(dòng)。()(2)改變反應(yīng)物的用量，平衡一定會(huì)發(fā)生移動(dòng)。()(3)溫度改變，平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)也一定改變。()(4)若增大壓強(qiáng)平衡向壓強(qiáng)減小的方向移動(dòng)，則新平衡與原平衡壓強(qiáng)相同。(),【答案解析】(1)。分析：對于氣體分子數(shù)發(fā)生變化的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡移動(dòng)，若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不發(fā)生變化，則改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)。(2)。分析：反應(yīng)物若是固體，改變其用量不影響平衡。,(3)。分析：改變溫度，平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)，同時(shí)因平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，故平衡常數(shù)也會(huì)改變。(4)。分析：雖然平衡發(fā)生移動(dòng)，但壓強(qiáng)仍比原來的大。根據(jù)勒夏特列原理可知，平衡移動(dòng)只是“減弱”改變，而不能“消除”改變。,2.下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A.光照新制的氯水時(shí)，溶液的pH逐漸減小B.加催化劑，使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C.可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣D.增大壓強(qiáng)，有利于SO2與O2反應(yīng)生成SO3【解析】選B。勒夏特列原理只能解釋化學(xué)平衡移動(dòng)造成的結(jié)果，B項(xiàng)中使用催化劑可使正、逆反應(yīng)速率同等倍數(shù)改變，化學(xué)平衡狀態(tài)并不改變。,3.下列能確認(rèn)化學(xué)平衡發(fā)生了移動(dòng)的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生改變B.有氣態(tài)物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變壓強(qiáng)C.由于某一條件的改變，使平衡體系中各組分的濃度發(fā)生了不同程度的改變D.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，使用催化劑,【解析】選C。若正、逆反應(yīng)速率同等程度改變，化學(xué)平衡不移動(dòng)，A錯(cuò)；若反應(yīng)物、生成物氣體分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變平衡不移動(dòng)，B錯(cuò)；體系中各物質(zhì)濃度發(fā)生不同程度的改變，平衡發(fā)生了移動(dòng)，C正確；使用催化劑平衡不移動(dòng)，D錯(cuò)。,4.從植物花中提取的一種有機(jī)物，可用簡化式HIn表示，在水溶液中因存在下列電離平衡：HIn(溶液紅色)H+(溶液)+In-(溶液黃色)，故可用作酸堿指示劑。在該水溶液中加入下列物質(zhì)，能使該指示劑顯黃色的是()A.鹽酸B.碳酸鈉溶液C.氯化鈉溶液D.過氧化鈉,【解析】選B。使指示劑顯黃色說明平衡向右移動(dòng)，即必須使c(In-)增大。應(yīng)加入能與H+反應(yīng)的物質(zhì)，B符合題意。而D中過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，能使有機(jī)色質(zhì)褪色。,一、外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響以mA(g)+nB(g)pC(g)H<0且m+nv(逆)，此時(shí)正反應(yīng)占優(yōu)勢，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。若外界條件改變，引起v(正)<v(逆)，此時(shí)逆反應(yīng)占優(yōu)勢，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。若外界條件改變，引起v(正)、v(逆)同倍數(shù)的改變，則v(正)=v(逆)，化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)。,【微思考】(1)可逆反應(yīng)一定條件下達(dá)到平衡，若反應(yīng)速率改變，平衡一定改變嗎？提示：不一定。若反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變的反應(yīng)改變壓強(qiáng)，反應(yīng)速率改變，但平衡不移動(dòng)，或加入催化劑，也是只影響速率不改變平衡。,(2)反應(yīng)達(dá)到平衡后加入催化劑，其圖像是怎樣的？提示：,【過關(guān)題組】1.(2014北京西城區(qū)高二檢測)接觸法制硫酸工藝中，其主反應(yīng)在450并有催化劑存在的條件下進(jìn)行：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-197kJmol-1。下列說法正確的是()A.使用催化劑可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率B.增大O2的濃度可以提高反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率C.反應(yīng)450時(shí)的平衡常數(shù)小于500時(shí)的平衡常數(shù)D.增大平衡后的體系壓強(qiáng)，v正增大，v逆減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)外界條件對化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的影響；(2)平衡正向移動(dòng)時(shí)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大?！窘馕觥窟xB。催化劑不影響平衡，因此不改變轉(zhuǎn)化率，A錯(cuò)；增大O2的濃度，反應(yīng)速率加快，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，B正確；反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，C錯(cuò)；增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都增大，D錯(cuò)。,2.(2014合肥高二檢測)下列措施或事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A.新制的氯水在光照下顏色變淺B.Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深C.H2、I2、HI平衡混合氣加壓后顏色變深D.在合成氨的反應(yīng)中，加壓有利于氨的合成,【解析】選C。勒夏特列原理只解釋平衡移動(dòng)，沒有平衡移動(dòng)的無法用勒夏特列原理解釋，H2、I2、HI平衡混合氣加壓后，體積減小，物質(zhì)濃度增大使顏色加深，平衡不移動(dòng)，無法用勒夏特列原理解釋。,3.(2014鹽城高二檢測)可逆反應(yīng)mA(g)+nBpC(g)+qD中，A和C都是無色氣體，達(dá)到平衡后，下列敘述正確的是()A.若增加B的量，平衡體系顏色加深，說明B必是氣體B.增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，說明m+n一定等于p+qC.升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D.若B是氣體，增大A的量，A、B的轉(zhuǎn)化率都增大,【解析】選A。增加B的量，平衡體系顏色加深，說明平衡發(fā)生了移動(dòng)，則B必為氣體，A正確；因B、D的狀態(tài)不確定，故m+n不一定等于p+q，B錯(cuò)；升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)吸熱，C錯(cuò)；增大A的量，A的轉(zhuǎn)化率減小，B的轉(zhuǎn)化率增大，D錯(cuò)。,【方法規(guī)律】判斷平衡移動(dòng)應(yīng)注意的幾個(gè)問題(1)濃度和壓強(qiáng)的改變不一定會(huì)使平衡移動(dòng)，但溫度改變，平衡一定發(fā)生移動(dòng)。(2)壓強(qiáng)的改變?nèi)绻麤]有引起濃度的改變則平衡不移動(dòng)，如恒容容器中充入不參加反應(yīng)的氣體。(3)壓強(qiáng)對液體和固體的濃度無影響，若平衡體系中無氣體，則壓強(qiáng)變化不能改變反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)。,(4)對于離子反應(yīng)，只有改變實(shí)際參加反應(yīng)的離子的濃度才能改變平衡。(5)通常所指加壓即是縮小容積，減壓即是增大容積。(6)催化劑只改變達(dá)到平衡所需時(shí)間，對平衡移動(dòng)無影響。,【變式訓(xùn)練】(2014德州高二檢測)在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)HT1，由T2T1，C%增大，平衡右移，即降低溫度平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。圖B表示p1c。,【警示】圖像分析注意問題(1)看清楚坐標(biāo)的含義及數(shù)據(jù)的單位。(2)曲線變化趨勢表示的含義。(3)曲線起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn)、終點(diǎn)的含義。(4)不同條件下曲線可能相同，注意結(jié)合題意分析。(5)注意反應(yīng)速率變化與平衡變化的不同。,【微思考】(1)已知可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)H，同時(shí)符合下列兩圖中各曲線的規(guī)律，則反應(yīng)中(a+b)與(c+d)的相對大小以及H的特點(diǎn)如何？,提示：據(jù)題中左圖可知，T2>T1，溫度越高平衡時(shí)生成物濃度越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H(c+d)。,(2)對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在恒溫恒壓和恒溫恒容條件下，向容器中充入稀有氣體，平衡將分別怎樣變化？畫出v-t圖像。,提示：恒溫恒壓條件下，向容器中充入稀有氣體，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。因?yàn)榇藭r(shí)容器體積增大了，各反應(yīng)物和生成物的濃度都降低，v(正)、v(逆)都減小，但v(正)減小的程度大于v(逆)，使v(正)T1，p2>p1B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.若a=2，則A為液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)D.增加B的物質(zhì)的量，該反應(yīng)的H增大,【解題探究】(1)溫度升高對化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？提示：升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所用時(shí)間縮短。(2)增大壓強(qiáng)對有氣體參加的化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？提示：增大壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所用時(shí)間縮短。,【解析】選D。溫度越高、壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡所用時(shí)間越短，故依據(jù)圖像可知T2>T1，p2>p1，A正確；根據(jù)圖1，升高溫度C的百分含量減小，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，B正確；根據(jù)圖2，增大壓強(qiáng)C的百分含量減小，說明平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，若a=2，則A不是氣體，C正確；增加反應(yīng)物的量不影響反應(yīng)的焓變，D錯(cuò)。,2.(2014合肥高二檢測)某可逆反應(yīng)L(s)+G(g)3R(g)H>0，下圖表示外界條件溫度、壓強(qiáng)的變化對上述反應(yīng)的影響。試判斷圖中y軸可以表示()A.平衡混合氣中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.達(dá)到平衡時(shí)G的轉(zhuǎn)化率C.平衡混合氣中G的質(zhì)量分?jǐn)?shù)D.達(dá)到平衡時(shí)L的轉(zhuǎn)化率,【解析】選C。升高溫度，平衡正向移動(dòng)，R的含量增加，L、G的轉(zhuǎn)化率增加，與圖像變化不符，A、B、D錯(cuò)；平衡正向移動(dòng)，G的轉(zhuǎn)化率增加，則平衡時(shí)G的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，C符合圖像變化，C正確。,3.(2014泉州高二檢測)用來表示可逆反應(yīng)：2A(g)+B(g)3C(g)(正反應(yīng)放熱)的正確圖像是下圖中的(),【解析】選A。根據(jù)反應(yīng)特征，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，C的含量減小，A的轉(zhuǎn)化率減小，A正確、D錯(cuò)；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，B錯(cuò)；增大壓強(qiáng)，因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故平衡不移動(dòng)，正、逆反應(yīng)速率同等程度增大，C錯(cuò)。,【互動(dòng)探究】(1)題1中，若A是氣體，則a值是多少？提示：a=1。由圖2知，壓強(qiáng)增大，C%減小，若A是氣體，則a只能等于1。(2)題2中，y軸可否表示G的物質(zhì)的量？提示：可以，因?yàn)镚的物質(zhì)的量隨溫度的升高而減小，隨壓強(qiáng)的增大而增大，符合圖像變化。,【備選要點(diǎn)】等效平衡1.概念：相同條件下可逆反應(yīng)，不管從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，或從正、逆反應(yīng)兩個(gè)方向同時(shí)開始，若達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或氣體體積分?jǐn)?shù))相同，則稱為等效平衡。,2.規(guī)律：(1)對于恒溫、恒容條件下的體積可變反應(yīng)：如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)完全相同，也稱為“全等平衡”。例如，常溫、常壓下的可逆反應(yīng)：,2SO2+O22SO32mol1mol0mol0mol0mol2mol0.5mol0.25mol1.5mol上述三種配比，按方程式的計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則n(SO2)均為2mol，n(O2)均為1mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。,(2)對于恒溫、恒容條件下的體積不變反應(yīng)：如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比值相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的，也稱為等比平衡。例如，H2(g)+I2(g)2HI(g)1mol1mol0mol2mol2mol1mol,上述兩種配比，按方程式中化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩種情況下，H2(g)與I2(g)的物質(zhì)的量比均為11，因此上述兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。,(3)對于恒溫、恒壓條件下的可逆反應(yīng)(無論體積可變反應(yīng)或體積不變反應(yīng))：如果按方程式中化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效平衡。,【微思考】(1)某條件下達(dá)到等效平衡的兩種情況，各物質(zhì)的物質(zhì)的量一定相等嗎？提示：不一定。只有“全等平衡”情況下各物質(zhì)的物質(zhì)的量才相等。(2)某條件下達(dá)到等效平衡的兩種情況，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定相等嗎？提示：不一定。等效平衡可能是從反應(yīng)物或產(chǎn)物開始的，因此轉(zhuǎn)化率不一定相等。,【過關(guān)題組】1.在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中，只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：a(g)+b(g)2c(g)H10進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所做的功)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.等壓時(shí)，通入惰性氣體，c的物質(zhì)的量不變B.等壓時(shí)，通入z氣體，反應(yīng)器中溫度升高C.等容時(shí)，通入惰性氣體，各反應(yīng)速率不變D.等容時(shí)，通入z氣體，y的物質(zhì)的量濃度增大,【解析】選A。等壓時(shí)通入惰性氣體，相當(dāng)于給體系減壓，擴(kuò)大體積，各物質(zhì)濃度減小，且第2個(gè)反應(yīng)逆向移動(dòng)放熱使體系溫度升高，導(dǎo)致第1個(gè)反應(yīng)逆向移動(dòng)，使c的濃度減小，所以A錯(cuò)誤；等壓時(shí)，通入z氣體，相當(dāng)于擴(kuò)大體積，第二個(gè)反應(yīng)平衡向左移動(dòng)，逆反應(yīng)放熱，溫度升高，B項(xiàng)正確；等容時(shí)通入惰性氣體，對反應(yīng)體系無影響，各物質(zhì)濃度不變，反應(yīng)速率不變，C項(xiàng)正確；等容時(shí)通入z氣體，反應(yīng)平衡左移，y的物質(zhì)的量濃度變大，D項(xiàng)正確。,2.(雙選)一定條件下存在反應(yīng)：A(g)+B(g)C(g)+D(g)H<0?，F(xiàn)有三個(gè)相同的2L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器、，在中充入1molA和1molB，在中充入1molC和1molD，在中充入2molA和2molB，500條件下開始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是()A.容器、中正反應(yīng)速率相同B.容器、中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同C.容器中A的物質(zhì)的量比容器中的多D.容器中A的轉(zhuǎn)化率與容器中C的轉(zhuǎn)化率之和小于1,【解析】選C、D。根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，恒溫、恒容條件下三個(gè)容器中的平衡是等效平衡，平衡時(shí)各物質(zhì)的百分含量相同。但容器絕熱，容器反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)放熱，溫度會(huì)升高，反應(yīng)逆向進(jìn)行，溫度會(huì)下降，故容器中的反應(yīng)速率快，A錯(cuò)；容器、中反應(yīng)物的量不同，故正向進(jìn)行放出的熱量不同，容器內(nèi)的溫度不同，故平衡常數(shù)不同，B錯(cuò)；容器、平衡時(shí)相比，可認(rèn)為二者在恒溫、恒容達(dá)到等效平衡后，又給容器加熱，故容器中平衡逆向移動(dòng)，剩余A的量多，C正確；容器,、在恒溫、恒容達(dá)到平衡是等效平衡，容器中A與容器中C的轉(zhuǎn)化率之和為1，但容器絕熱，相當(dāng)于容器平衡后又加熱，平衡逆向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率降低，故容器中A與容器中C的轉(zhuǎn)化率之和小于1，D正確。,【提分必備關(guān)鍵點(diǎn)】1.影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素：(1)濃度。增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。,(2)壓強(qiáng)。增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。(3)溫度。升高溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱的方向移動(dòng)。2.勒夏特列原理。改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。,外界條件對化學(xué)平衡影響的探究【真題判斷】(在括號(hào)內(nèi)打“”或“”)(1)(2013山東高考)對于反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H<0，在其他條件不變的情況下改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量不變。()分析：反應(yīng)為氣體系數(shù)前后不變化的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，反應(yīng)放出的熱量不變。,(2)(2013四川高考)反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)Hv(正)。()分析：反應(yīng)放熱，降低溫度平衡正向移動(dòng)，因此達(dá)到新平衡前，v(逆)<v(正)。,(3)(2012江蘇高考)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0，達(dá)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(CO2)。,(3)保持密閉容器體積和溫度不變，通入N2，則平衡，c(CO2)。(4)保持密閉容器體積不變，升高溫度，則平衡，c(CO)。,【解析】(1)C為固體，增加C，平衡不發(fā)生移動(dòng)；(2)減小容器體積，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；(3)通入的N2不參加反應(yīng)，并且密閉容器體積和溫度不變時(shí)，各物質(zhì)的濃度并不變，平衡不發(fā)生移動(dòng)；(4)其他條件相同，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)。,答案：(1)不移動(dòng)不變(2)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)增大(3)不移動(dòng)不變(4)向正反應(yīng)方向移動(dòng)增大,