(新)2022届高考化学考点39 化学平衡的移动-备战年高考化学考点一遍过.doc
《(新)2022届高考化学考点39 化学平衡的移动-备战年高考化学考点一遍过.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(新)2022届高考化学考点39 化学平衡的移动-备战年高考化学考点一遍过.doc(33页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、考点39 化学平衡的移动一、化学平衡的移动1化学平衡的移动(1)定义达到平衡状态的反应体系,条件改变,引起平衡状态被破坏的过程。(2)化学平衡移动的过程2影响化学平衡移动的因素若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积改变增大压强向气体分子总数减小的方向移动减小压强向气体分子总数增大的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂同等程度改变v正
2、、v逆,平衡不移动3勒夏特列原理在密闭体系中,如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。注意:化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如增大反应物A的浓度,平衡右移,A的浓度在增大的基础上减小,但达到新平衡时,A的浓度一定比原平衡大;若将体系温度从50 升高到80 ,则化学平衡向吸热反应方向移动,达到新的平衡状态时50 T80 ;若对体系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加压,例如从30 MPa加压到60 MPa,化学平衡向气体分子数减小的方向移动,达到新的平衡时30 MP
3、ap60 MPa。二、外界条件对化学平衡移动的影响1外界条件的变化对速率的影响和平衡移动方向的判断在一定条件下,浓度、压强、温度、催化剂等外界因素会影响可逆反应的速率,但平衡不一定发生移动,只有当v正v逆时,平衡才会发生移动。对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),分析如下:条件改变的时刻v正的变化v逆的变化v正与v逆的比较平衡移动方向浓度增大反应物的浓度增大不变v正>v逆向正反应方向移动减小反应物的浓度减小不变v正v逆向逆反应方向移动增大生成物的浓度不变增大v正v逆向逆反应方向移动减小生成物的浓度不变减小v正>v逆向正反应方向移动压强(通过改变体积使压强变化)m+n
4、>p+q增大压强增大增大v正>v逆向正反应方向移动减小压强减小减小v正v逆向逆反应方向移动m+n<p+q增大压强增大增大v正v逆向逆反应方向移动减小压强减小减小v正>v逆向正反应方向移动m+n=p+q增大压强增大增大v正=v逆平衡不移动减小压强减小减小v正=v逆平衡不移动容积不变充入He不变不变v正=v逆平衡不移动压强不变充入Hem+np+q减小减小v正v逆向逆反应方向移动m+n=p+q减小减小v正=v逆平衡不移动m+np+q减小减小v正v逆向正反应方向移动温度H0升高温度增大增大v正v逆向逆反应方向移动降低温度减小减小v正>v逆向正反应方向移动H>0升高温
5、度增大增大v正>v逆向正反应方向移动降低温度减小减小v正v逆向逆反应方向移动催化剂使用正催化剂增大增大v正=v逆平衡不移动使用负催化剂减小减小v正=v逆平衡不移动2浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况(1)改变固体或纯液体的量,对平衡无影响。(2)当反应混合物中不存在气态物质时,压强的改变对平衡无影响。(3)对于反应前后气体体积无变化的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),压强的改变对平衡无影响。但增大(或减小)压强会使各物质的浓度增大(或减小),混合气体的颜色变深(或浅)。(4)恒容时,同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响,增大(减小)浓度相当于增大
6、(减小)压强。(5)在恒容容器中,当改变其中一种气态物质的浓度时,必然会引起压强的改变,在判断平衡移动的方向和物质的转化率、体积分数变化时,应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。若用表示物质的转化率,表示气体的体积分数,则:对于A(g)+B(g)C(g)类反应,达到平衡后,保持温度、容积不变,加入一定量的A,则平衡向正反应方向移动,(B)增大而(A)减小,(B)减小而(A)增大。对于aA(g)bB(g)或aA(g)bB(g)+cC(g)类反应,达到平衡后,保持温度、容积不变,加入一定量的A,平衡移动的方向、A的转化率变化,可分以下三种情况进行分析:特点示例改变分析移动方向移动结果n>0P
7、Cl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)充入PCl5c(PCl5)增大,v正>v逆,但压强增大不利于PCl5的分解正反应方向(PCl5)减小,(PCl5)增大n=02HI(g)H2(g)+I2(g)充入HIc(HI)增大,v正>v逆,压强增大,对v正、v逆的影响相同(HI)、(HI)不变n<02NO2(g)N2O4(g)充入NO2c(NO2)增大,v正>v逆,同时压强增大更有利于NO2的转化(NO2)增大,(NO2)减小三、化学平衡图象题的解题方法化学平衡图象类试题是高考的热点题型,该类试题经常涉及到的图象类型有物质的量(浓度)、速率时间图象,含量时间温度(压强)图象,
8、恒温、恒压曲线等,图象中蕴含着丰富的信息量,具有简明、直观、形象的特点,命题形式灵活,难度不大,解题的关键是根据反应特点,明确反应条件,认真分析图象充分挖掘蕴含的信息,紧扣化学原理,找准切入点解决问题。该类题型在选择题和简答题中都有涉及,能够很好地考查学生分析问题和解决问题的能力,在复习备考中应引起足够的重视。1常见的化学平衡图象以可逆反应aA(g)bB(g)cC(g) HQ kJ·mol1(1)含量时间温度(或压强)图:(曲线a用催化剂,b不用催化剂或化学计量数abc时曲线a的压强大于b的压强)(T2>T1,H>0) (T1<T2,H<0)(p1>p2
9、,ab>c) (p1>p2,ab<c)(2)恒压(温)线(如图所示):该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示: (若ab>c,则p1> p2>p3,H<0) (若T1>T2,则H>0,ab>c)(3)速率时间图象根据vt图象,可以很快地判断出反应进行的方向,根据v正、v逆的变化情况,可以推断出外界条件的改变情况。以合成氨反应为例:N2(g)3H2(g)2NH3(g) H<0。条件c(N2)增大c(H2)减小c(NH3)增大vt图象平衡移动方向正反应方向移动逆反
10、应方向移动逆反应方向移动条件c(NH3)减小增大压强减小压强vt图象平衡移动方向正反应方向移动正反应方向移动逆反应方向移动条件升高温度降低温度使用催化剂vt图象平衡移动方向逆反应方向移动正反应方向移动不移动(4)其他如下图所示曲线,是其他条件不变时,某反应物的最大转化率()与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,v(正)>v(逆)的点是3,v(正)<v(逆)的点是1,v(正)v(逆)的点是2、4。2化学平衡图象解答原则(1)解题思路(2)解题步骤以可逆反应aA(g)bB(g) cC(g)为例:(1)“定一议二”原则在化学平衡图象中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意
11、义三个量,确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系。如图:这类图象的分析方法是“定一议二”,当有多条曲线及两个以上条件时,要固定其中一个条件,分析其他条件之间的关系,必要时,作一辅助线分析。(2)“先拐先平,数值大”原则在化学平衡图象中,先出现拐点的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图A)或表示的压强较大(如图B)。图A 图B图A表示T2>T1,正反应是放热反应。图B表示p1<p2,A是反应物,正反应为气体总体积缩小的反应,即ab>c。四、等效平衡1含义(1)化学平衡状态与建立平衡的条件有关,与建立平衡的途径
12、无关。(2)对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,无论是从正反应(反应物)、逆反应(生成物)或从中间状态(既有反应物、也有生成物)开始,只要建立平衡后,平衡混合物中各组分的比例相同,或各组分在混合物中的百分含量相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。(3)注意只是组分的百分含量相同,包括体积百分含量、物质的量百分含量或质量百分含量,而各组分的浓度不一定相等。2审题方法(1)注意反应特点:反应前后气体的物质的量是否发生变化。(2)分清平衡建立的条件:是恒温恒压还是恒温恒容。3理解等效平衡的意义(1)对于反应前后气体物质的量有变化的反应,如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)等温等
13、压、等温等容下建立平衡如下图:容易得出A与C等效,A与D不等效。因为CD是对反应前后气体体积有变化的反应加压,平衡发生了移动。结论:对于反应前后气体物质的量有变化的反应,恒温恒压时只要起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧,比例相同就可建立等效平衡;而恒温恒容时,则需起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧,完全相同才能建立等效平衡,因为反应物物质的量的变化会引起平衡的移动。(2)对于反应前后气体物质的量没有变化的反应,如:H2(g)+I2(g)2HI(g)等温等压、等温等容下建立平衡如下图:容易得出A与C等效,A与D等效。因为CD平衡不发生移动。对反应前后气体体积不变的反应
14、加压,平衡不移动。结论:对于反应前后气体物质的量不变的反应,无论是恒温恒压还是恒温恒容,只要加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧,比例相同就可建立等效平衡。考向一 外界条件对化学平衡的影响典例1 可逆反应2NO2(g)N2O4(g),H0。在密闭容器中进行,当达到平衡时,欲通过改变条件,达到新平衡后使气体颜色加深,应采取的措施是A增大容器体积B温度压强不变,充入N2O4(g)C温度压强不变,充入NO2(g)D容器容积不变,升高温度【解析】A增大容器的体积,NO2浓度减小,则混合气体颜色变浅,故A错误;B温度压强不变,充入N2O4(g),新平衡与原平衡相比不移动,NO2浓度不变,则混合气
15、体颜色不变,故B错误;C温度压强不变,充入NO2,新平衡与原平衡相比不移动,NO2浓度不变,则混合气体颜色不变,故C错误;D容器容积不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,NO2浓度增大,则混合气体颜色加深,故D正确。【答案】D1在密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下反应:2A(g)+B(g)2C(g)H<0。达到平衡后,改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是XYA再加入AB的转化率B再加入CA的转化率C增大压强A的质量分数D升高温度混合气体平均摩尔质量解答化学平衡移动题目的思维模型考向二 化学平衡移动结果的分析与判断典例1 有一容积固定的密闭反应器,中间有一个可
16、自由移动的导热的隔板将容器分成甲、乙两部分,分别发生下列两个可逆反应:甲:a(g)b(g)2c(g)H10乙:x(g)3y(g)2z(g)H20起初甲、乙均达到反应平衡后隔板位于正中间,然后进行相关操作后,下列叙述错误的是A在反应器恒温下,向乙中通入z气体,y的物质的量浓度增大B在反应器恒温下,向甲中通入惰性气体,乙中x、y的转化率增大C在反应器绝热下,向乙中通入z气体,反应器中温度升高D在反应器绝热下,向甲中通入惰性气体,c的物质的量不变【解析】A恒温下向乙中通入z气体,平衡逆向进行,y的物质的量浓度增大,故A正确;B恒温下向甲中通入惰性气体,甲中平衡不移动,乙中平衡因压缩而正向移动,故X、
17、Y的转化率增大,故B正确;C绝热下向乙中通入z气体,平衡逆向进行,逆向是放热反应,反应器中温度升高,故C正确;D绝热下向甲中通入惰性气体,乙中反应应正向移动,吸热,中间隔板是导热的,导致甲中反应也会移动,c的物质的量会改变,故D错误。【答案】D2在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体,一定条件下发生可逆反应3X(g)+Y(g)2Z(g),并达到平衡。已知正反应是放热反应,测得X的转化率为37.5%,Y的转化率为25%。下列有关叙述正确的是A若X的反应速率为0.2 mol·L1·s1,则Z的反应速率为0.3 mol·L1·s1B若向容器中充入氦气
18、,压强增大,Y的转化率提高C升高温度,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动D开始充入容器中的X、Y物质的量之比为21考向三 借助图象判断化学平衡的移动典例1 甲烷蒸气的转化反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H>0,工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。下列有关该反应的图象正确的是【解析】本题考查化学平衡图象分析,意在考查考生对化学平衡移动原理的理解和应用能力。增大水碳比,CH4的转化率增大,A项错误;该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,B项错误;根据题图知,温度为T2时反应先达到平衡,则T2>T1,T1T2,温度升高,平衡向正反应
19、方向移动,氢气含量增大,C项正确;增大压强,正、逆反应速率均增大,又该反应为气体分子数增大的反应,故增大压强,平衡向逆反应方向移动,则v逆>v正,D项错误。【答案】C3向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度:a点小于b点C升高温度该平衡正向移动Dt1=t2时,SO2的转化率:ab段小于bc段考向四 化学平衡图象的综合分析典例1 运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2S
20、O2(g)O2(g) 2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡_(填“向左”“向右”或“不”)移动。若反应进行到状态D时,v正_(填“>”“<”或“”)v逆。(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是_(填编号)。A使用更高效的催化剂B升高温度C及时分离出氨气D充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)若在某温度下,2 L的密闭容器
21、中发生合成氨的反应,图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示010 min内该反应的平均速率v(H2)_。从第11 min起,压缩容器的体积为1 L,则n(N2)的变化曲线为_(填编号)。【解析】(1)恒压条件下向题述平衡体系中通入氦气,则反应器的体积会增大,各物质的浓度会减小,平衡会向气体分子数增大的方向(向左)移动。反应进行到状态D时没有达到平衡,需要反应向右进行,所以v正>v逆。(2)该反应是一个气体分子数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动;使用更高效的催化剂,反应速率增大,但平衡不移动;分离出氨气,平衡虽然正向移动,但反应速率减小;充入氮气,平衡正向移动且反应速率增
22、大。010 min时,N2从0.6 mol减少到0.2 mol,变化量为0.4 mol,则H2的变化量为1.2 mol,v(H2)1.2 mol÷2 L÷10 min0.06 mol·L1·min1。平衡时压缩容器的体积,气体的压强增大,平衡正向移动,N2的物质的量在原有基础上减小,曲线d符合题意。【答案】(1)向左>(2)D0.06 mol·L1·min1d4乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应:+H2(g)H=+124 kJ·mol1工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19),控制反应温度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- (新)2022届高考化学考点39化学平衡的移动-备战年高考化学考点一遍过
限制150内