竞赛第三部分化学平衡的移动

影响化学平衡的条件第三部分制作人：贾大成（第一课时）复习引入：1、化学反应达平衡的标志是什么？2、V正、V逆在外界条件的作用下能否被改变？哪些条件能改变？如何改变？3、浓度、温度等外界条件的改变后，V正=V逆还一定成立吗？4、当V正≠V逆时，化学反应还处于平衡状态吗？反应会如何进行？定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程化学平衡移动以mA+nB=xC+yD为例，反应前投入一定量的A、BV正V逆一定时间正向移动V正≠V逆V正=V逆条件改变一定时间开始不平衡平衡1不平衡平衡2建立平衡建立新平衡破坏旧平衡根据平衡移动发生的过程分析平衡移动发生的本质原因是什么？哪些因素的改变可能会引起平衡移动？V正=V逆浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响实验：实验原理：根据实验原理分析当加入FeCl3或KSCN溶液后，试管中溶液颜色有什么变化？反应朝哪边进行？溶液颜色加深，反应朝正反应方向进行。为什么增加任一反应物的浓度都能促进平衡朝正反应方向进行？（试从浓度的变化如何影响V正、V逆的速率来解释原因）增加反应物浓度，则开始时V正增大，V逆不变，反应向正反应方向移动，随后V正逐渐减小，V逆逐渐增大，达到新平衡。能否用v-t（速率—时间）图象来表示这个过程？若用:1.减少生成物浓度；2.减少反应物浓度;3.增加生成物浓度;上面这些问题分别有何不同？ⅰ.V正、V逆如何变化?ⅱ.平衡如何移动？ⅲ.v-t图象?平衡向正方向移动平衡向逆方向移动总结浓度变化引起平衡移动的规律：在其他条件不变时,增大反应物浓度或减少生成物的浓度都可使平衡向正反应方向移动;反之平衡向逆反应方向移动。应用：硫酸工业中，常鼓入过量的空气与SO2反应原因？A、加入氢氧化钠发生什么反应？B、久置氯水的成分是什么？为什么？C、反应中增加HCl的浓度怎么反应？D、次氯酸钠中加盐酸发生了什么反应？E、为什么氯气不溶于饱和食盐水？F、加入NaHCO3固体，[HClO]变化？G、加H2O，[HClO]变化？Cl2+H2OHCl+HClO达平衡后在密闭容器中进行CaCO3CaO+CO2↑，达平衡A、为什么在密闭容器中该反应才是可逆反应？B、加入CaCO3平衡如何移动？C、体积不变，充入CO2平衡怎么移动？在下列平衡体系3NO2+H2O2HNO3+NO中加入O2，则化学平衡A、向生成HNO3方向进行B、向左移C、不移动D、降低NO浓度CD往容器中充H2O（g），平衡怎么移动？达新平衡后，混合气体中[CO]浓度怎么变？[CO2]、[H2]、[H2O（g）]呢？对比旧平衡，新平衡下CO的转化率怎么变？H2O的转化率呢？往容器中充入等物质的量的CO、H2O（g），平衡怎么移动？对比旧平衡，新平衡下CO、H2O（g）的转化率怎么变？因不知原反应物的比例关系,该情况较复杂,暂不分析.5.800℃在密闭容器中CO+H2O（g）CO2+H2达平衡小结:增大反应物浓度对转化率的影响1.反应物若有两种,若增大一种反应物的浓度,则另一种反应物的转化率增大,而本身的转化率减小。2.若反应物只有一种,则须根据条件，具体情况具体分析。3.若同时增大两种反应物的浓度,也须根据条件，具体情况具体分析。压强对化学平衡的影响450℃时N2和H2反应生成NH3的实验数据压强/MPaNH3/%151030601002.09.216.435.553.669.4由数据分析对于N2+3H22NH3，加压平衡朝哪边移动？增加压强该平衡向正反应方向移动说明加压引起V正、V逆的速率如何变化？加压，V正、V逆同时增大，但V正的增大比V逆要大，然后V正逐渐减小，V逆逐渐增大，最终达到平衡。1、加压引起平衡移动，针对哪些反应？对于可逆体系里有气体的反应。且反应前后气体体积有变化的可逆反应。2、是否所有有气体参与的反应，加压平衡都朝正方向移动？增加压强，平衡向气体体积缩小的方向移动；如果减压，平衡向气体体积增大的方向移动。用v--t图象表示对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)分析增大压强或者减小压强引起平衡移动，可以分为几种情况？1、若a+bc2、若a+bc3、若a+b=c小结：压强对化学平衡的影响：对于体系有气体，且反应前后气体体积有变化的可逆反应，增大压强，使化学平衡向气体体积缩小的方向移动如果减压，平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应前后气体体积无变化的反应，改变压强，仅同等程度地改变浓度与速率，而化学平衡不移动。反应aA(g)+bB(g)cC(g)2、H2+I2(g)2HI反应中达平衡时，加压后下列说法正确的是：A、平衡不移动B、H2的物质的量增大C、[H2]增大D、加压后平衡的速率比原来要大E、H2%增大1、2SO2+O22SO3中为充分利用SO2，从压强角度，应采取什么措施？应用3、已知N2+3H22NH3在一定容或定压的密闭容器中反应达平衡后，向容器中充入一定量的稀有气体，给正逆反应速率造成什么影响？平衡是否移动？ACD4、已知H2+I2(g)2HI在一定容或定压的密闭容器中反应达平衡后，向容器中充入一定量的稀有气体，给正逆反应速率造成什么影响？平衡是否移动？5、在已经处于化学平衡的体系中，如果下列量发生变化一定能表明平衡发生移动是（）A、反应混合物的浓度B、正逆反应速率C、反应混合物的压强D、各组分所占的百分含量E、反应物的转化率4、在反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3达平衡后加压，对平衡有何影响？DE6、将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA+bBcC（固）+dD，当反应进行一段时间后，测得A减少了nmol，B减少了n/2mol，C增加了3n/2mol，D增加了nmol，此时反应达到平衡。（1）该反应方程式中，各物质的系数分别为：a=______,b=_______,c=_______,d=_______（2）若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态：A_______，B_______，D_______2132气体固体或液体气体（1）对于有气体参加的可逆反应来说，气体的压强改变，可改变气体物质的浓度。气体物质的浓度改变后如果能导致V正、V逆不相等，也可引起化学平衡移动。这一移动规律是针对有气体参加且气体体积在反应前后有变化的平衡体系而言的。（2）当其他条件不变时，在有气体参加反应的平衡体系中，增大压强使平衡向气体体积减少的方向移动；减小压强使平衡向气体体积增大的方向移动。（3）平衡移动的方向取决于压强改变时速率较大的一方。增大压强无论平衡移动的方向如何，新平衡状态里的速率一定大于原平衡状态的速率。反之亦然。小结：课堂练习1、在800℃时，可逆反应CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)达到平衡状态，已知CO和H2O的起始浓度均为0.01mol/L时，H2的平衡浓度为0.005mol/L，此时若再充入H2O0.002mol/l，使平衡移动，再达平衡时，H2的浓度可能是（）A、0.025mol/LB、0.0075mol/LC、0.01mol/LD、0.015mol/LB2．下列叙述，能肯定某化学平衡发生移动的是（）A.反应混合物浓度的改变B.反应混合物百分含量的改变C.正逆反应速率的改变D.反应物转化率的改变BD3、对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)，下列说法中正确的是A.达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等B.达到平衡时，反应物和生成物的浓度保持一定C.加入催化剂V2O5，可以缩短达到平衡的时间D.反应达到平衡后，该平衡不随外界条件变化而变化BC4、将1体积A和3体积B混合，在560℃时发生反应2A(g)+B(g)===2C(g)并达到平衡状态。在相同条件下测定此反应在起始状态和平衡时气体的密度比为9：10，求A的转化率。80%影响化学平衡的条件制作人：贾大成（第二课时）第三部分再谈等效平衡问题：外界条件相同时，可逆反应不论从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正反应和逆反应同时开始，途径虽然不同，只要起始浓度相当，所建立的平衡是等效平衡，可以达到相同的平衡状态。第二节化学平衡复习定义:(1).在恒温恒容的条件下,采用“一边倒法”,若各种途径的各成份起始浓度完全相同,则所建立的平衡才能是等效平衡，实际上也为等同平衡,因为体系中各种成份对应的量都完全相同,这是等效平衡的一种特殊形式。举例说明:1.对于体积可变的可逆反应:2SO2+O2催化剂加热2SO3(2).在恒温恒压的条件下,采用“一边倒法”,若各种途径起始浓度的比例关系相同,(各种物质对应的量不要求相同),则所建立的平衡就是等效平衡。举例说明:途径1开始途径2开始途径3开始途径4开始单位:摩尔3501420.30.50492无论是在恒温恒容的条件下,还是在恒温恒压的条件下,采用“一边倒法”,只要各种途径起始浓度的比例关系相同(而各种物质对应的量不要求相同),则所建立的平衡就是等效平衡。因而对体积不变的可逆反应达到等效平衡的要求是不高的.2.对于体积不变的可逆反应:例:H2+I22HI途径1开始途径1开始途径1开始途径1开始单位:摩尔3502420.30.50592思考:不同途径等效平衡的各对应物质的转化率是否相同?肯定相同练习1:在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB发生反应:2A(气)+B(气)3C(气)+D(气)达到平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L的是（）A.4molA+2molBB.2molA+1molB+3molC+1molDC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molDD通过计算说明,当温度、体积相同时可逆反应N2(气)+3H2(气)2NH3(气)投料方式1、1molN2+4molH22、1molH2+2NH33、O.8molN2+3.4molH2+0.4molNH3上面3种情况能否达到同一个平衡状态练习2:只有1与3能思考1:温度体积均相同的两个恒容容器A和B，已知A装有SO2和O2各1摩尔，B中装有SO2和O2各2摩尔，在同温下反应达到平衡，设A中SO2的转化率为a％，B中SO2的转化率为b％，则①A、B两个容器中SO2转化率的关系为()A、a％＞b％B、a％＜b％C、a％＝b％D、无法确定扩容法B②若平衡时A中SO3的物质的量为M,B中的SO3为N,则M与N是什么样的关系?2M＜N思考2:温度压强均相同的两个恒压容器A和B，已知A装有SO2和O2各1摩尔，B中装有SO2和O2各2摩尔，在同温下反应达到平衡，设A中SO2的转化率为a％，B中SO2的转化率为b％，则①A、B两个容器中SO2转化率的关系为()A、a％＞b％B、a％＜b％C、a％＝b％D、无法确定C②若平衡时A中SO3的物质的量为M,B中的SO3为N,则M与N是什么样的关系?2M=NA、B两容器，A容器容积固定，B容器容积可变。一定温度下，在A中加入2molN2和3molH2，当N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应达平衡时，生成的NH3的物质的量为m。相同温度下，保持B的容积为A的一半，并加入1molNH3，当B中反应达平衡时要使B中各物质的质量分数与上述A容器中达到平衡时相同，则起始时应加入molN2和molH2AB0.50练习3:恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g)C(g)(1)若开始时放入1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为mol(2)若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为mol(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，C的物质的量是3amol，x=mol.(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量是mol.1-a3a26a第二节化学平衡练习4:恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1molH2和2