专题2 第三单元 第1课时 浓度、压强对化学平衡移动的影响
第三单元 化学平衡的移动
第1课时 浓度、压强对化学平衡移动的影响
[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想：从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.证据推理与模型认知：从浓度、压强对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动；通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。
一、化学平衡状态的移动
1．化学平衡移动
(1)概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。
(2)移动的原因：化学平衡状态是有条件的
(3)改变的外界条件通常是浓度、压强和温度。
2．化学平衡移动方向的判断
(1)从速率角度分析：平衡移动的方向由v 正和v 逆的相对大小决定。
条件改变?????
若v 正＝v 逆，平衡不移动若v 正＞v 逆，平衡向正反应方向移动若v 正＜v 逆，平衡向逆反应方向移动
(2)[拓展延伸] 由平衡常数与浓度商角度判断
当Q ＝K 时：反应处于平衡状态，v 正＝v 逆；
当Q
当Q >K 时：反应向逆反应方向进行，v 正 (1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定发生改变() (2)化学反应速率v正、v逆均发生变化，化学平衡一定发生移动() (3)改变条件使v正增大了，则化学平衡一定向正反应方向移动() (4)化学平衡向正反应方向移动，v逆一定比v正小() (5)反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动() (6)外界条件发生变化，化学平衡不一定移动() (7)平衡移动，反应物的浓度一定减小() 答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)× 二、浓度变化对化学平衡移动的影响 1．实验探究浓度变化对化学平衡移动的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： Cr2O2－7＋H2O2CrO2－4＋2H＋ (橙色) (黄色) 实验现象黄色变为橙色橙色变为黄色 实验结论c(H＋)增大，平衡向逆反应 方向移动 NaOH溶液使c(H＋)变小，平衡向正反应方 向移动 2.浓度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： (1)c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。 (2)c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。 3．分析浓度变化对正、逆反应速率的影响 已知反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)ΔH<0，m＋n 回答下列问题： 考点六准确判断化学平衡移动的方向 方法有两种：（1）勒夏特列原理（定性的）（2）化学平衡常数法（定量的） 一、勒夏特列原理：改变影响平衡的一个因素，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 两层意思：（1）平衡移动方向：与改变条件相反的方向 （2）平衡移动程度：不能抵消这种改变。 例1、在一个体积不变的密闭容器中aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)反应达到化学平衡状态，再加入一定量的A，判断（1）平衡移动方向？（2）达到新的平衡后，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)，A、B转化率和体积分数如何变化？ 依据勒夏特列原理，再加A，A与B将更多反应生成C和D，v(正)>v(逆)，平衡向右移动，c(B) 会减少，c(C)、 c(D)会增大，但是 c(A)还是增大，理由是平衡移动不能抵消加入的A。因此，达到新的平衡后，A的体积分数增大，B的体积分数减小了。转化率则反之。 例2、在温度t时，在体积为1L的密闭容器中，使1molPCl5(g)发生分解：1molPCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)，当反应达到平衡后，再加入1molPCl5(g)，化学平衡如何移动？ 有两种解释，一是从浓度增大，二是从压强增大。从而得出相反的结论。 原因是“改变条件”认识不准确。当T、V一定时，n(PCl5)增大，则P(PCl5)增大，从而引起P总增大，但此时不能理解为“增大压强”对平衡的影响。因为勒夏特列原理中，“改变压强”指的是：各组分的分压同时增大或减少（容器体积增大或缩小，同等比例增大或减小各气体组分的物质的量）相同倍数而引起体系总压改变，此时，才能认为“是改变压强”，而不能认为总压发生改变就是“改变压强”对平衡的影响。所以此题浓度解释是正确的。 例3、一定温度下，有下列可逆反应2NO2 N2O4，在体积不变的密闭容器中NO2与N2O4气体达到化学平衡状态。如果向密闭容器中再加入NO2气体，判断： （1）平衡移动方向？ （2）达到新的平衡后NO2的体积分数与原平衡相比增大还是减小？ （3）如果改为加入N2O4呢？ 例4、在装有可移动活塞的容器中进行如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应达到平衡后，保持容器内温度和压强不变。通入一定氮气，试判断平衡向哪个方向移动？ 此题变化的条件不是“一个”而是“多个”。若认为改变条件只是通入一定量氮气后，氮气浓度增大，则根据勒夏特列原理平衡应该正向移动，就会得出不准确的答案。因为，充入氮气为了保持压强不变，容器体积会增大，则氢气和氨气浓度均减少，所以改变的条件为“多个”。此时，利用勒夏特列原理不一定能做出正确判断。上述平衡可能正向移动、逆向移动或不移动。 二、平衡常数法 上题，充入氮气后，氮气浓度增大，则氢气和氨气浓度减小，且减小倍数相同，设C( N2)=m C( N2), C( H2) =m C( H2), C( NH3)=nC( NH3) ,m＞1, n＜1 则：Q=1/mn K mn＞1 平衡正向移动 mn＜1 逆向移动 mn=1不移动 练习：1、某恒温密闭容器中，可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积，重新达到平 衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是（ A B ） A.产物B的状态只能为固态或液态 B.平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1 C.保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动 D.若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q 2、某温度下，在一容积可变的密闭容器中进行反应，反应 达到平衡时，2x(g)+Y(g) =2R(g),反应达到平衡时，X、Y 和R分别为,保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移是（） A .均减半 B .均加倍 C.均增加1 mol. D.均减少1 mol. 选修4第二章化学反应速率和化学平衡训练4影响化学平衡移动的因素(一) 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [基础过关] 一、化学反应速率改变与平衡移动的关系 1．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知() A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大 D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动 2．某温度下反应N2O4(g)?2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是() A．加压时(体积变小)，将使正反应速率增大 B．保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小 C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深 D．保持体积不变，通入He，再达平衡时颜色不变 二、浓度对化学平衡移动的影响 3．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)?C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是() A．移走少量C B．扩大容积，减小压强 C．缩小容积，增大压强D．体积不变，充入“惰”气 4．在容积为2 L的密闭容器中，有反应m A(g)＋n B(g) ?p C(g)＋q D(g)，经过5 min达到平衡，此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L－1，B的平均反应速率v(B)＝a/15 mol·L－1·min－1，C物质的量浓度增加2a/3 mol·L－1，这时若增大系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q为 ( ) A．3∶1∶2∶2 B．1∶3∶2∶2 C．1∶3∶2∶1 D．1∶1∶1∶1 三、压强对化学平衡移动的影响 5．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应： a A(g)＋B(g)?C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的 影响化学平衡移动的因素练习 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [基础过关] 一、化学反应速率改变与平衡移动的关系 1．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知 ( ) A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动 2．某温度下反应N2O4(g)?2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是（）A．加压时(体积变小)，将使正反应速率增大B．保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小 C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深D．保持体积不变，通入He，再达平衡时颜色不变二、浓度对化学平衡移动的影响 3．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)?C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是（）A．移走少量C B．扩大容积，减小压强 C．缩小容积，增大压强 D．体积不变，充入“惰”气4．在容积为2 L的密闭容器中，有反应m A(g)＋n B(g)?p C(g)＋q D(g)，经过5 min达到平衡，此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L－1，B的平均反应速率v(B)＝a/15 mol·L－1·min－1，C物质的量浓度增加2a/3 mol·L－1，这时若增大系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q为（） A．3∶1∶2∶2 B．1∶3∶2∶2 C．1∶3∶2∶1 D．1∶1∶1∶1 三、压强对化学平衡移动的影响 5．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g)?C(g)＋D(g)，5 min 后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（）A．a＝2 B．a＝1 C．a＝3 D．无法确定a的值 6．恒温下，反应a X(g)?b Y(g)＋c Z(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X 的物质的量浓度由0.1 mol·L－1增大到0.19 mol·L－1，下列判断正确的是（）A．a>b＋c B．a 考纲要求 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 考点一可逆反应与化学平衡建立 1．可逆反应 (1)定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 ①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 (3)平衡特点 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)2H2O电解 2H2↑＋O2↑为可逆反应( ) 点燃 (2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化( ) (3)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等( ) (4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( ) 2SO3(g) ΔH＝2．向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂 加热 －Q kJ·mol－1(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量 2 mol(填“＜”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量 0 mol，转化率 100%，反应放出的热量Q kJ。 题组一极端假设，界定范围，突破判断 1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为mol·L－1、mol·L－1、mol·L－1， 判断化学平衡移动“六法” 化学平衡移动方向的判断是历届高考和化学竞赛的常见题型，正确掌握化学平衡移动方向的判断规律，有利于提高学生的思维能力和分析能力。本文试从化学平衡移动的原理出发，结合常见的题型来进行归纳总结。 一、规律法 规律法是指根据勒夏特列原理（平衡移动原理）、阿伏加德罗定律等推导出的有关规律性知识，用来判断平衡移动方向的方法。 1．当反应混合物中存在与其它物质不相溶的固体或液体时，由于其浓度是“恒定”的，不随其量的变化而变化，因而改变这些固体或液体的量时，化学平衡不发生移动。 例1．向C(s)+H 2+H2(g) 平衡体系中，加入炭粉，保持温度不变，则化学平衡 A．正向移动 B．逆向移动 C．不发生移动 D．无法判断 由于炭为固体，其浓度为常数，改变它的量对平衡的移动无影响，故选C。 2．由于压强的变化对非气态物质的浓度无影响，因此，当反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化对平衡无影响。 3．在其它条件不变时，在恒温恒容密闭容器中通入不参加反应的无关气体，由于原平衡的各组分的浓度没有发生变化，故原平衡不发生移动。 4．恒温恒压时，通入不参加反应的无关气体，压强虽然不变，但体积必然增大，反应体系中各物质的浓度同时减小，相当于减小体系的压强，平衡向气体总体积增大的方向移动。 5．根据气体状态方程PV=nRT，当温度一定时，减小容器的体积，相当于增大压强，增大容器的体积，相当于减小压强。 例2．有两个密闭的容器A和B，A能保持恒压，B能保持恒容。起始时向容积相等的两容器中通入体积比为2：1的等量的SO2和O2，使之发生反应。并达到平衡：2 SO2+ O2 2SO3。则（填<、>、=、左、右、增大、减小、不变）（1）达到平衡所需的时间：t A t B，SO2的转化率αAαB。 （2）起始时两容器中的反应速率：v A v B，反应过程中的反应速率：v A v B， （3）达到平衡时，向两容器中分别通入等量的氩气。A容器中的化学平衡向反应方向移动，B容器中的化学平衡向反应方向移动。 （4）达到平衡后，向两容器中分别通入等量的原反应气体，再次达到平衡时，A容器中的SO2的百分含量，B容器中的SO2的百分含量。 分析：A恒压，B恒容，随着反应的进行，气体的总物质的量减小，A容器的体积减小，而 压强对化学平衡移动的影响练习 1．( )对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知 A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大 D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动 2．( )对已达到化学平衡的反应：2X(g)＋Y(g)2Z(g)，减小压强时，对反应产生的影响是A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 3．( )在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g) C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是 A．移走少量C B．扩大容积，减小压强 C．缩小容积，增大压强 D．体积不变，充入“惰”气4．( )在容积为2 L的密闭容器中，有反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)，经过5 min达到平衡，此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L－1，B的平均反应速率v(B)＝a/15 mol·L－1·min－1，C物质的量浓度增加2a/3 mol·L－1，这时若增大系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q 为 A．3∶1∶2∶2 B．1∶3∶2∶2 C．1∶3∶2∶1 D．1∶1∶1∶1 5．( )某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g) C(g)＋D(g),5 min后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则 A．a＝2 B．a＝1 C．a＝3 D．无法确定a的值 6．( )恒温下，反应a X(g) b Y(g)＋c Z(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X的物质的量浓度由0.1 mol·L－1增大到0.19 mol·L－1，下列判断正确的是 A．a>b＋c B．a 影响化学平衡移动的因素(一) 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [基础过关] 一、化学反应速率改变与平衡移动的关系 1．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知 ( ) A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大 D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动 2．某温度下反应N2O4(g)2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是 ( ) A．加压时(体积变小)，将使正反应速率增大 B．保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小 C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深 D．保持体积不变，通入He，再达平衡时颜色不变 二、浓度对化学平衡移动的影响 3．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是 ( ) A．移走少量C B．扩大容积，减小压强 C．缩小容积，增大压强 D．体积不变，充入“惰”气 4．在容积为2 L的密闭容器中，有反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，经过5 min达到平衡，此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L－1，B的平均反应速率v(B)＝a/15 mol·L－1·min－1，C物质的量浓度增加2a/3 mol·L－1，这时若增大系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q为( ) A．3∶1∶2∶2 B．1∶3∶2∶2 C．1∶3∶2∶1 D．1∶1∶1∶1 三、压强对化学平衡移动的影响 5．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则 化学平衡移动专题练习 1．在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（）A．反应混和物的浓度B．反应物的转化率 C．正、逆反应速率D．反应混和物的压强 2．在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是（） A．2NO＋O22NO2B．Br2(g)＋H22HBr C．N2O42NO2D．6NO＋4NH35N2＋3H2O 3．在某温度下，反应ClF(g) + F2(g)ClF3(g)（正反应为放热反应）在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是（）A．温度不变，缩小体积，Cl F的转化率增大 B．温度不变，增大体积，Cl F3的产率提高 C．升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动 D．降低温度，体积不变，F2的转化率降低 4．已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学反应向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（） ①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加 ③反应物转化率一定增大④反应物浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂 A．①②B．②⑤C．③⑤D．④⑥ 5．在一密闭容器中，反应aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，则（）A．平衡向逆反应方向移动了B．物质B的质量分数增加了 C．物质A的转化率减小了D．a＞b 6．在一固定容积的密闭容器中充入2mol NO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2(g) N2O4 此时平衡混合气体中NO2的体积分数为x%；若再充入1mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是（）A．x＞y B．x＝y C．x＜y D．不能确定 7．下列事实中，不能用列夏特列原理解释的是（）A．溴水中有下列平衡:Br2＋H2O HBr＋HBrO当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅B．对二氧化硫的品红溶液加热可使颜色变深 C．反应CO＋NO2CO2＋NO(正反应放热)，升高温度可使平衡向逆反应方向移动D．合成氨反应N2＋3H22NH3（正反应放热）中使用催化剂 8．在密闭容器中进行H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+Q；反应达到平衡后，欲使颜色加深，应采取的措施是（） A．升温B．降温C．减小容器体积D．增大容器体积 9．在体积可变的密闭容器中，反应mA（g）+nB（s）pC（g）达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是（）A．（m+n）必定小于p B．（m+n）必定大于p C．m必定小于p D．n必定大于p 10．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)；△H ＞0，下列叙述正确的是（） A．加入少量W，逆反应速率增大B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C．升高温度，平衡逆向移动D．平衡后加入X，上述反应的△H增大11．一定条件下将2mol SO2和2mol SO3气体混合于一固定容积的密闭容器中，发生反应 2SO2＋O22SO3平衡时SO3为n mol，在相同温度下，分别按下列配比在上述容器中放入起始物质，平衡时SO3的物质的量可能大于n的是（） 1 mol PCl 5 甲 乙 丙 化学平衡移动方向判断的探讨 全日制普通高中化学（人教版）第二册（必修加选修）第二章《化学平衡》中给出了化学平衡移动的概念：我们把可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动[1]。而没有明确判断化学平衡移动方向的标准，从而导致现在高中教师、学生中普遍存在一些错误的观点和认识。通过一道习题，点出一些常见的错误并分析出错的原因，从而明确有关化学平衡移动的标准。 例：某温度下，在一体积固定的密闭容器中，充入1 mol PCl5，发生反应PCl5 PCl3+Cl2，反应达到平衡后，再向容器中充入1mol PCl5，则此时平衡移动的方向？ 在高中化学教学中，普遍存在这样一些错误观点： 1．平衡向左移动了。理由：再向容器中加入1 mol PCl5，和开始加入2 mol PCl5达到平衡时的效果一样。容积固定的密闭容器中，成比例的增大反应物的量，相当于加压过程（图示中乙容器充了2 mol PCl5，等价于丙容器充入2 mol PCl5达到平衡后，将活塞从B 推至A 处），所以加压平衡向左进行。 2．平衡向左移动。理由：达到新平衡时，加入的PCl5未转化的更多了，容器中PCl5的百分含量比原来容器中的高（原理分析同1 ），所以，平衡向左移动了。 3．反应向右进行，平衡向左移动。理由：增大反应物的浓度，正反应速率增大，此时逆反应速率不变，所以，反应向正反应方向进行。由于，新加入的PCl5的转化率比原来容器中的低（原理分析同1），所以，平衡向左移动了。 下面说明一下，以上观点的错误原因： 观点一：把平衡后再充入1mol PCl5的过程，同开始就充入2 mol PCl5等价，本身犯了“偷换概念”的错误。即使等价于开始充入2 mol PCl5，也不能称之为平衡的移动，平衡的移动是指对于同一容器中的达到平衡的可逆反应，因条件改变而引起的变化。 观点二：不能把平衡移动的方向和物质的百分含量联系在一起。如：在一定温度下，某密闭容器中进行合成氨的反应N2+3H22NH3达到平衡，再充入n mol H2平衡向右移动，达新平衡后NH3的百分含量增大吗？很明显，不一定，这取决于n 与原来平衡混合气的总物质的量的大小对比（主要）和反应进行的程度；如：n 远大于原平衡混合气的总物质的量时，氨气的百分含量一定减小了。所以，化学平衡移动的方向与物质的百分含量无关。 观点三：好象很圆滑，但也犯了将平衡移动方向和反应物的转化率混为一谈的错误。认为转化率提高平衡就向右移动，反之向左移动，本身就是错误的。举例说明：一定温度下，在一体积固定的密闭容器中，加入1 mol H2和1 mol I2(g)，达到平衡后，充入1 mol H2则平衡向右移动，再充入1 mol I2(g)平衡又向右移动，但根据转化率的关系，因为首次平衡和最终平衡态的转化率相等，就会得出两次右移等于平衡不移动的谬论。 产生以上错误的根本原因在于没有弄清楚，平衡移动的判断标准，化学平衡的移动是旧的平衡被破坏，建立新平衡的过程，旧的平衡被破坏的原因是v(正)＝v(逆)的条件被打破，从而产生两种平衡移动的方向，v(正)′＞ v(逆)′平衡右移，v(正)′＜ v(逆)′平衡左移。 综上所述，化学平衡移动的标准是：改变外界条件后v(正)′和v(逆)′的大小关系，若v(正)′＞ v(逆)′则平衡右移，若v(正)′＜ v(逆)′则平衡左移，或者说是和反应进行的方向一致。 对教材的建议： 1、大学教材中，化学平衡移动的判断依据是：反应商（Q ）与标准平衡常数（ ）的相对大小的变化，平衡时Q= ，改变条件使Q ＜ ，平衡被破坏，反应向正向（或逆向）进行，之后重新建立平衡，我们说平衡右移（左移） 2、由于，高中教材中不再涉及化学平衡常数的概念，所以，不好从浓度商和平衡常数的角度给出平衡移动的判断标准，但从化学反应速率的角度给出平衡移动的标准学K K K 化学平衡 第一课时 一．可逆反应与化学平衡状态 1．可逆反应（概念）： ★注意 1.两同 2.转化率 3. 用“”表示。 2.常见可逆反应 2．化学平衡状态 (1)概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率________，反应体系中所有参加反应的物质的_______保持不变的状态。 平衡标志：①v正＿＿v逆；②混合物体系中各组分的含量＿＿＿＿。 ⑵特点 思考3.对可逆反应N2＋3H22NH3，若某一时刻，v正(N2)＝v逆(NH3)。此时反应是否达到平衡状态？ 举例反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g) 正逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A， 即v(正)＝v(逆) 平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C， 均指v(正) 不一定平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不 一定等于v(逆) 不一定平衡在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗q mol D 平衡 混合物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡总压强或总体积或物质的量一定不一定平衡 压强m m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 平衡 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 不一定平衡 温度任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不 变的条件下，体系温度一定时 平衡 颜色当体系的颜色(反应物或生成物均有颜色)不再变 化时 平衡 混合气体的平均相对分子 质量M 平均相对分子质量一定时，只有当m＋n≠p＋q时平衡平均相对分子质量一定，但m＋n＝p＋q时不一定平衡 体系的密度反应物、生成物全为气体，定容时，密度一定不一定平衡m＋n≠p＋q，恒温恒压，气体密度一定时平衡 练习 1．下列说法可以证明H2(g)＋I2(g) 2HI(g)已达平衡状态的是________(填序号)。 ①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I 键断裂③百分含量w(HI)＝w(I2)④反应速率v(H2)＝v(I2)＝1 2 v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 2．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是( ) A．体系的体积不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键 3.一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L －1，则下列判断正确的是 ( ) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0 mol·L－1 压强对化学反应速率和化学平衡影响的理解及特例 压强对反应速率的影响归根结缔是压强的改变引起了物质浓度的变化，从而改变了反应速率；而压强对化学平衡影响的实质是要引起υ正、υ逆的改变，且使υ正≠υ逆。学生在理解压强对化学反应速率和化学平衡的影响时应特别注意以下几点： 一．正确理解浓度和压强变化的实质 1．将压强变化看作浓度变化 压强对反应速率的影响归根结缔是压强的改变引起了物质浓度的变化，从而改变了反应速率。 例1：对于在密闭容器中进行的反应2SO 2(气)+O 2(气)2SO 3(气)，下列条件哪些能加快该反应的化学反应速率（假设温度不变）（ ） A.缩小体积使压强增大 B.体积不变充入O 2使压强增大 C.体积不变充入N 2使压强增大 D.恒压时充入N 2 解析：压强对反应速率的影响归根结缔是浓度的影响。A 将容器体积缩小，各物质浓度均增大，故反应速率加快。B 充入O 2的实质使O 2的浓度增大，故反应速率也加快。C 虽然增大了压强，但参加反应的各物质的浓度却没有变化，故反应速率不变。D 恒压时充入N 2会导致容器体积增大，实质上是各物质的浓度减小，故反应速率减慢。所以选A 、B 。 2．将浓度变化看作压强变化 压强的改变将引起体系中各气态物质的浓度成等倍增减，当浓度变化是由各物质的量均同时增大或减小而引起时，平衡移动又可以理解为压强的变化产生的结果。 例2：某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡，测得平衡时A 、B 、C 物质的量之比n(A)∶n(B) ∶ n(C) = 2∶2∶1。若保持温度不变，以2∶2∶1的物质的量之比再充入A 、B 和C ，下列判断中正确的是（ ） A.平衡向正反应方向移动 B.平衡不会发生移动 C.C 的体积分数增大 D.B 的体积分数增大 简析：平衡时维持容器体积和温度不变，按相同物质的量之比充入A 、B 、C ，即各物质的浓度成等倍增加，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以C 的体积分数增大。 二．正确理解压强对平衡移动的影响 1．对有气体参加的可逆反应，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。对反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强，平衡不移动。这里所说的压强增大(或减小)是指容积体积缩小(或增大)。 例3：在一定温度下，将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，达到平衡时测得B 气体的浓度为0.61-?L mol ，恒温下将密闭容器的容积扩大1倍，重新达到平衡时，测得B 气体的浓度为0.41-?L mol ，下列叙述中正确的是（ ） A. a+b>c+d B. 平衡向右移动 C.重新达平衡时，A 气体浓度增大 D.重新达平衡时，D 的体积分数减小 解析：本题许多考生仅从表面上分析，容器扩大1倍，即压强减小，而B 气体的浓度从0.61-?L mol 减小到0.41-?L mol ，判断平衡正移，错选B 。 错选的原因是未从根本上理解压强的改变其实质是改变物质的浓度。在恒温下密闭容器的容积扩大1倍，则容器的各种气体物质的量浓度各减半，此刻B 气体的浓度应为0.31-?L mol ，重新达平衡后B 的浓度增加到0.41-?L mol ，说明当容积体积扩大（即减压），平衡向逆反应方向移动，根据平衡移动原理得逆反应即为气体体积增大的反应，所以a+b>c+d ；D 的体积分数减小。又由于在容积扩大一倍时，A 气体的浓度减小一半，虽然平 化学平衡移动判断 [重点难点概述] 本期重点讲解反应容器、中间状态、守恒法、等效平衡等在化学平衡移动判断中的运用。 [例题讲解] 一、反应容器与化学平衡移动 例1：在一真空恒容容器中充入1 mol PCl5，加热到200℃时发生如下反应： PCl5（气）PCl3（气）＋Cl2（气），反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%,若在同一容器同一温度下，最初投入的是2 mol PCl5，反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%，则m与n的关系正确的是 A、m>n B、m 压强对化学平衡的影响(教案) 压强对化学平衡的影响 化学化工学院2011级师范222011316011207 成文婵 学习需求分析： 以化学平衡的概念及影响其的因素（浓度、温度）为知识的基点，进一步学习压强如何影响化学平衡，而与前2个因素不一样的是压强只对于特定的化学平衡才适用。这对完善影响化学平衡的因素有着重要的作用，而且这个因素在工业生产上也占着重要的地位。化学来源于生活也服务于生活，利用生活中的常见的现象进行可的讲授，既增加的学生学习的兴趣也提高了学生的理解能力。 对于教材，它选自选修四化学反应原理第二章第三节第二小节，既是对前面所学习的内容的一个升华与补充，也联系这必修2 第二章第三节的化学反应的快慢与限度，两者之前相互补充相互联系，让知识间的结构更加完整，而且也指导着后期弱电解质的电离平衡的影响因素的学习。不仅如此，它更加影响着学生整个高中的化学反应的学习，学好化学反应影响因素对化学学习有着重要的作用。在教材中对于压强对化学平衡的影响描述的很少，但是它确实一个比较重要的知识点，所以在教学设计时，我利用生活中常见的现象为例子进行详细讲解压强是如何影响化学平衡（必须强调的是由于固态或液态的物质参加的化学平衡受压强的影响很小，所以压强只对适用气体参加的化学平衡），进一步导出著名的列夏特列原理，它也是作为当外界条件改变时，判断平衡移动的依据。做相应的课堂练习检查学生的理解状况。 学情分析： 知识层面：学生已经学习了可逆反应和化学平衡的基本定义，对化学平衡概念及特征初步的认识，但不能正确判断外界条件改变将怎么样影响化学平衡（根据奥苏贝尔的同化理论，在学习新课时要适当复习旧知识，让学生在新旧知识间产生一定的联系，构建有意义的学习），且对化学平衡的知识容易出现遗忘，所以在讲授新知识前应先回顾旧知识。 能力层面：高中阶段学生的思维发展处于形式运算阶段，计算能力、逻辑 第3课时影响化学平衡移动的因素(二) [经典基础题] 题组1勒夏特列原理的广泛应用 1．下列事实能用勒夏特列原理解释的是() A．加入催化剂有利于合成氨的反应 B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 C．500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应 D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 答案 D 解析A、B两项，改变条件平衡均不移动，不能用勒夏特列原理解释。C项，根据勒夏特列原理，温度越低，NH3%越高，采取500 ℃，主要考虑催化剂的活性和反应速率问题；D项，将混合气体中的氨液化，相当于减小了生成物的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨反应。 2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是() A．光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小 B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3 C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 D．增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3 答案 B 解析加入催化剂，平衡不移动。 题组2温度、催化剂对化学平衡的影响 3．对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是 () A．加入一种反应物B．增大体系的压强 C．升高温度D．使用催化剂 答案 C 解析A项中，若反应物是固体，增加其用量对平衡移动无影响；B项中，若气体体积反应前后相等，或无气体参与的反应，增大压强，平衡都不会移动；D项，加入催化剂，平衡不移动。 4．如图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入NH4Cl晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅，下列叙述正确的是 () A．2NO2N2O4是放热反应 B．NH4Cl溶于水时放出热量 C．烧瓶(1)中平衡混合气的平均相对分子质量增大 化学平衡状态的判断标准 1、本质： V正 = V逆 2、现象：浓度保持不变 mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) 本质：v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C耗 = v C生 v D耗 = v D生 v A耗﹕ v B生 = m﹕n …… 现象：1、A、B、C、D的浓度不再改变 2、A、B、C、D的分子数不再改变。 3、A、B、C、D的百分含量不再改变。 4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变 5、体系温度不再改变 6、若某物质有色，体系的颜色不再改变。 引申：mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) + Q 对 m+n ≠ p+q 的反应（即反应前后气体分子数改变），还可从以下几个方面判断： 1、体系的分子总数不再改变 2、体系的平均分子量不再改变 3、若为恒容体系，体系的压强不再改变 4、若为恒压体系，体系的体积、密度不再改变 注意：以上几条对m+n = p+q的反应不成立。 以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例，达到平衡的标志为： A的消耗速率与A的生成速率 A的消耗速率与C的速率之比等于 B的生成速率与C的速率之比等于 A的生成速率与B的速率之比等于 例题：1、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 2、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是:( ) ①C的生成速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成a molA,同时生成3a molB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦ A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.②⑦ B.②⑤⑦ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑦ 元素推断：已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜ B＜C＜D＜E＜F。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D 的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸准确判断化学平衡移动的方向
浓度、压强对化学平衡移动的影响
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q C．x点的混合物中v正
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q D．x点比y点的混合物的正反应速率小 10. ( )已知NO 2和N2O4可以相互转化：2NO2(g) N2O4(g)；ΔH<0。 现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反 应物浓度随时间变化关系如下图所示。X与Y两条曲线中，Y表示N2O4浓度 随时间的变化，则下列说法不正确的是 A．如混合气体的压强不再发生改变，说明反应已达化学平衡状态 B．a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b点 C．25～30 min内用NO2表示的平均化学反应速率是0.08 mol·L－1·min－1
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