2013高考化学创新方案一轮复习课件-7.3化学平衡的移动

1234一、化学平衡的移动1．外界条件对化学平衡的影响在一定条件下，aA(g)＋bB(g)mC(g)ΔH0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：5条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向方向移动正反应逆反应6条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动方向压强(对有气体存在的反应))a＋bm增大压强向方向移动减小压强向方向移动a＋b＝m改变压强正反应逆反应不移动7条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动方向温度升高温度向方向移动降低温度向方向移动催化剂使用催化剂逆反应正反应不移动82．勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够的方向移动。减弱这种改变9[思考·感悟]1．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡状态，若化学反应速率发生了改变，平衡一定发生移动吗？[提示]不一定；如反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，或使用催化剂化学反应速率发生变化，但平衡不发生移动。10二、化学反应进行的方向1．自发过程(1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2)特点：①体系趋向于从状态转变为状态(体系对外部做功或放出热量)。②在密闭条件下，体系有从转变为的倾向性(无序体系更加稳定)。低能量高能量有序无序112．化学反应方向的判据(1)焓判据：放热过程中体系能量，ΔH0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应方向不全面。降低12(2)熵判据：①熵：量度体系程度的物理量，符号为，熵值越大，体系混乱度。②常见的熵增过程：a．气体的扩散。b．不同状态的同一种物质：S(g)S(l)S(s)。c．反应前无气体，反应后有产生气体的过程。d．反应前后都有气体，但气体的物质的量增加的反应。混乱S越大13③熵判据：体系的混乱度，ΔS0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也不全面。增大143．焓变、熵变与反应方向在温度、压强一定的条件下，化学反应方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为。ΔH－TΔS15当其值0时，反应自发进行＝0时，反应达到状态0时，反应自发进行即在温度、压强一定的条件下，反应总是向ΔH－TΔS0的方向进行，直至达到平衡状态。能够平衡不能16[思考·感悟]2．放热反应(ΔH0)一定能自发进行吗？吸热反应(ΔH0)一定不能自发进行吗？[提示]有些放热反应不能自发进行，如碳的燃烧；而有些吸热反应却能自发进行，如NH4Cl与Ba(OH)2的反应在常温下能自发进行。171．下列反应过程中，ΔH0且ΔS0的是()A．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)B．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)D．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)解析：A、C是熵减的放热反应；D是放热反应。答案：B182.对于反应2X＋Y2Z(正反应为放热反应)，若升高温度则能使()A．反应速率不变，Z的产量减少B．反应速率增大，Z的产量减少C．反应速率减小，Y的转化率降低D．反应速率增大，Z的产量增大解析：升高温度，反应速率增大，化学平衡向逆反应方向移动。答案：B193．判断下列描述的正误。(1)在其他条件不变时，增大压强，化学平衡一定发生移动。()(2)对于熵值增大的反应，任何温度下都能自发进行。()(3)化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大。()20(4)其他条件不变时，升高温度，化学平衡一定发生移动。()(5)对于反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH0，从能量角度和熵变角度看，该反应都是自发进行的。()21解析：(1)往密闭容器中充入与反应无关的“惰气”，尽管压强增大，但化学平衡不发生移动。(2)有些熵值增大的反应，常温常压下不能进行，但在高温下能够进行，如CaCO3(s)=====高温CaO(s)＋CO2(g)。22(3)增大一种反应物的浓度，可提高另一反应物的转化率，而本身的转化率降低。(4)任何化学反应都有一定的热效应，升高温度、平衡一定向吸热反应方向移动。(5)该反应ΔH0、ΔS0，该反应能否自发进行与温度有关，低温下能自发进行。答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×234．在密闭容器中进行如下反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与时间的关系如图所示，符合图像的正确判断是()A．T1T2，ΔH0B．T1T2，ΔH0C．T1T2，ΔH0D．T1T2，ΔH024答案：D解析：观察曲线，T2先达平衡，则T2T1，再看平衡时HI的量，温度高时HI的量少，说明正反应放热，D选项符合题意。255．一定温度下，密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH0反应达平衡后，改变下列条件，判断平衡移动的方向。(填“向左”“向右”“不”。)(1)增大N2的浓度，平衡________移动。(2)升高温度，平衡________移动。(3)加入催化剂，平衡________移动。(4)减少H2的浓度，平衡________移动。26解析：(1)增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动。(3)加入催化剂，能同等程度地改变正、逆反应的反应速率，平衡不移动。(4)减少反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。答案：(1)向右(2)向左(3)不(4)向左2728考纲展示考点关注(1)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律(2)了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用(1)外界条件对化学平衡的影响(2)化学平衡的图像分析(3)结合化工生产、环保等社会热点问题考查化学平衡理论的应用(4)利用焓变、熵变判断化学反应进行的方向29301．一般思路312．特殊情况(1)“惰性气体”对化学平衡的影响。①恒温、恒容条件：原平衡体系――――――→充入惰性气体体系总压强增大―→体系中各反应成分的浓度不变―→平衡不移动。32②恒温、恒压条件：原平衡体系――――――――→充入惰性气体容器容积增大―→各组分的浓度同等倍数减小―→(2)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对平衡没影响。33[特别提醒]平衡体系中加入的“惰性气体”并非专指稀有气体，凡不与本反应体系中的物质发生反应的气体都可称之为“惰性气体”。34[例1]COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH0。当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO的浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A．①②④B．①④⑥C．②③⑥D．③⑤⑥35[答案]B[解析]该反应为气体体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使化学平衡正向移动；恒压通入惰性气体，相当于减压，也可使平衡正向移动；恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响；而增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。36误区警示判断平衡移动方向时应注意以下问题：(1)不要把v(正)增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有v(正)v(逆)时，平衡才向正反应方向移动。(2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他反应物的转化率提高。(3)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。371－1.如要提高例题COCl2的转化率，还有什么措施？38答案：及时移走生成物解析：使该平衡向正反应方向移动的措施，除升温、降压外，还可以降低生成物的浓度。391－2.已知KSCN溶液与FeCl3溶液发生如下反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl往上述平衡体系中加入KCl溶液，平衡向哪个方向移动？若改为加入KCl固体呢？40答案：向逆反应方向移动不移动解析：FeCl3溶液与KSCN溶液的反应，实质上是：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3加入KCl溶液，相当于加水稀释，上述平衡逆移；而加入KCl固体时，平衡体系中各组分的浓度不变，平衡不发生移动。411－3.(2011·海南高考)氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题：(1)该反应的离子方程式为___________________________________________；42(2)估算该反应的平衡常数(列式计算)；(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向________移动；(4)如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡将向________移动。43解析：(1)氯气与水反应的离子方程式为：Cl2＋H2＋＋Cl－＋HClO。(2)Cl2＋H2＋HClO起始：(mol·L－1)0.0900变化：(mol·L－1)0.030.030.03平衡：(mol·L－1)0.060.030.03K＝cHClO·cHClcCl2＝0.03×0.030.06＝0.015mol·L－1。44(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，溶液中的氢离子与氢氧根离子反应，氢离子浓度减小，平衡向正反应方向移动。(4)增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度增大，平衡向正反应方向移动。45答案：(1)Cl2＋H2＋H＋＋Cl－(2)K＝cHClO·cHClcCl2＝0.03mol·L－1×0.03mol·L－10.06mol·L－1＝0.015mol·L－1(3)正反应方向(4)增大正反应方向461．常见的图像对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若m＋np＋q且ΔH0。47(1)v－t图像：48(2)c或w－t图像：a是在b的基础上加入正催化剂49(3)c或α－p(T)图像：502．解题思路51[特别提醒]解答化学平衡图像问题应注意：曲线上的点是不是表示平衡状态。横坐标是时间的曲线，曲线上的点不一定都表示平衡状态；横坐标是温度或压强的曲线上的点一般表示平衡状态，这些点之间的关系反映了化学平衡的移动情况。52[例2](2011·重庆高考)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是()53A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＜0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH＞0C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g)；ΔH＞0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH＜054[解析]本题考查化学平衡知识，通过分析图像确定可能对应的反应。观察图像可知，达到平衡用的时间短反应速率快，T2T1、p1p2。升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，正反应放热，ΔH0；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A选项中反应符合要求。[答案]A55探规寻律解答有关化学平衡的图像题时，比较快而准的方法是抓好以下“三看”：一看可逆反应的特征：该反应是吸热反应还是放热反应，是气体总体积扩大、缩小还是不变的反应；二看外界条件的变化：横坐标是时间、浓度、压强还是温度，纵坐标是浓度、转化率还是物质的百分含量等；三看曲线变化的趋势：每条曲线的变化趋势是上升还是下降，曲线有无拐点、极值点。由以上“三看”，再结合勒夏特列原理，不难解答有关化学平衡的图像题。562－1.例2中B项反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势如何呢？请仿照例2画出。57解析：B项反应为气体体积不变的吸热反应，升温，平衡正移，水蒸气含量增大，增大