2.3 第二课时 化学平衡移动 学案 人教版高中化学选修四
第三节第二课时化学平衡移动
【知识回顾】
1.增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。
2．升高温度，平衡向吸热的方向移动；降低温度，平衡向放热的方向移动。
3．对于有气体参与或生成的反应，增大压强，平衡向气体物质体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体物质体积增大的方向移动。
4．催化剂能够同等程度地增大正、逆反应速率，对化学平衡移动没有影响。
5．勒夏特列原理是指如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压等)，平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。
【问题探究】
1.某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若气体颜色加深，平衡一定移动吗？
[友情提示]不一定。对于可逆反应：2NO2(g) ?N2O4(g)，若气体颜色加深，说明NO2浓度增大，压强增大，平衡向正反应方向移动；对于可逆反应：H2＋I2 ?2HI，若气体颜色加深，说明I2浓度增大，压强增大，但平衡不移动。
2．在恒温、恒容的密闭容器中，充入“惰性气体”，原平衡怎样移动？
[友情提示]充入“隋性气体”，由于容器体积不变，引起压强增大，但各组分的浓度不变，平衡不移动。
3．在恒温、恒压的密闭容器中，充入“惰性气体”，反应N2(g)＋3H2(g) ?2NH3(g)如何移动？
[友情提示]充入“惰性气体”，引起容器体积增大，引起各反应组分浓度减小，平衡向气体总体积增大的方向移动，即该反应向逆反应方向移动。
4．在恒温、恒压的密闭容器中，充入“惰性气体”，反应H2(g)＋I2(g ) ?2HI(g)如何移动？
[友情提示]充入“惰性气体”，引起容器体积增大，引起各反应组分浓度减小，由于该反应是气体反应物化学计量数之和与气体生成物化学计量数之和相等的反应，各组分浓度变化程度相同，所以平衡不移动。
【初试牛刀】
已知反应A2(g)＋2B2(g)?12AB2(g)ΔH<0，下列说法是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小。(×)
(2)升高温度有利于反应速率的增加，从而缩短达到平衡所需的时间。(√)
(3)达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动。(×)
(4)达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动。(×)
(5)在温度和体积保持不变的情况下，增加A2气体的物质的量，平衡正向移动。(√)
(6)若B2气体为红棕色气体，其它为无色气体，若气体的颜色加深，说明该平衡一定向逆反应方向移动。(×)
(7)在温度和体积不变时，向体系中再充入AB2气体，达新平衡时，B2的体积分数增大。(×)
(8)温度、压强不变时，再充入AB2气体达新平衡时，AB2的体积分数不变。(√)
(9)使用催化剂可以缩短达到平衡的时间。(√)
(10)升高温度和减小压强都可以使该平衡逆向移动，达新平衡后A2、B2气体的转化率降低。(√)
【课堂演练】
1.[2019·大连高二月考]有甲、乙、丙三支试管，分别加入下列物质后，观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是()
甲：10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液
乙：5 mL 水、10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和5 mL 0.01 mol·L－1的的KSCN溶液丙：10 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.1 mol·L－1的KSCN溶液
A．甲试管B．乙试管
C．丙试管D．无法判断
答案：B
2．[2019·深州高二检测]在一密闭烧瓶中，在25 ℃时存在着平衡：2NO2?N2O4(正反应放热)。把烧瓶置于100 ℃的水中，则下列几项性质中不会改变的是()
①颜色②平均相对分子质量③质量④压强⑤密度
A．①和③B．②和④
C．④和⑤D．③和⑤
答案：D
3．[2019·连云港高二摸底]已知化学反应2A( )＋B(g)?2C( )达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是()
A．A是气体，C是固体
B．A、C均为气体
C．A、C均为固体
D．A是固体，C是气体
答案：D
4．[2019·湘潭高二检测]下列不能用勒夏特列原理解释的事实是()
A．棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D．合成氨工业使用高压以提高氨的产量
答案：B
【考点小练】
知识点一化学平衡的移动
1.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是()
A．混合物中各组分的浓度改变
B．正、逆反应速率改变
C．混合物中各组分的含量改变
D．混合体系的压强发生改变
解析：如果混合物中各组分的浓度变化而各组分的含量不变，则平衡不发生移动，A项不符合题意；使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动，B项不符合题意；如果反应前后气体总物质的量不变，则压强的变化对平衡无影响，D项不符合题意。
答案：C
2．在密闭容器中，一定量混合气体发生反应：x A(g)＋y B(g)?z C(g)，达到平衡时，测得A的浓度为0.5 mol·L－1，在温度不变的条件下，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度减小为0.3 mol·L－1，下列有关说法正确的是() A．x＋y C．B的浓度增大D．C的体积分数减小 解析：恒温条件下扩大容器容积，则体系的压强减小，平衡向气体总体积增大的方向移动。原平衡时A的浓度为0.5 mol·L－1，当容器容积扩大为原来的两倍，假设平衡不移动，则A的浓度将变为0.25 mol·L－1，而实际达到新平衡时A的浓度为0.3 mol·L－1，说明平衡向生成A的方向移动，即平衡向逆反应疗向移动，所以生成A的方向为气体总体积增大的方向，即x＋y>z，A错误；平衡向逆反应方向移动，B错误：虽然平衡向逆反应方向移动，但根据勒夏特列原理可知，达到新平衡时，B的浓度依然比原平衡时小，C错误；平衡向逆 反应方向移动，消耗C ，则C 的体积分数减小，D 正确。 答案：D 知识点二 影响化学平衡的因素 3.[2019·北京东城区高二期末]已知在K 2Cr 2O 7溶液中存在着如下平衡： Cr 2O 2－7＋H 2O ?2CrO 2－4＋2H ＋ (橙色) (黄色) 加入下列物质能使溶液显橙色的是 ( ) A ．氨水 B ．稀硫酸 C ．碳酸氢钠溶液 D ．水 解析：加入氨水，与溶液中的H ＋反应，c (H ＋)减小，平衡向正反应方向移动，c (Cr 2O 2－7)减小，c (CrO 2－4)增大，溶液显黄色，A 错误；加入稀硫酸，溶液中c (H ＋)增大，平衡向逆反 应方向移动，c (CrO 2－4)减小，c (Cr 2O 2－7)增大，溶液显橙色，B 正确；加入碳酸氢钠会消耗H ＋，c (H ＋)减小，平衡向正反应方向移动，c (Cr 2O 2－7)减小，c (CrO 2－ 4)增大，溶液显黄色，C 错误；加水稀释，平衡正向移动，溶液显黄色，D 错误。 答案：B 4．[2019·湖南津市一中高二期中]将1 mol SO 2和1 mol O 2通入一容积不变的密闭容器 中，在一定温度和催化剂作用下发生反应SO 2(g)＋12O 2(g)?SO 3(g)，达到平衡后SO 3为0.3 mol ，此时若移走0.5 mol SO 2和0.5 mol O 2，则重新达到平衡后S03的物质的量 ( ) A ．等于0.3 mol B ．等于0.15 mol C ．小于0.15 mol D ．大于0.15 mol ，小于0.3 mol 解析：恒温恒容条件下，反应达到平衡时移走0.5 mol O 2和0.5 mol SO 2，达到新的平衡状态，该状态可以等效为开始时加入0.5 mol O 2和0.5 mol SO 2所到达的平衡状态，与原平衡相比，减小了压强，平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率降低。若转化率不变，则生 成的SO 3的物质的量为0.3 mol ×12 ＝0.15 mol ，由于转化率降低，故生成的SO 3的物质的量小于0.15 mol ，C 正确。 答案：C 5．[2019·河南林州一中高二调研]已知反应m A(s)＋n B(g)?p C(g) ΔH <0，在一定温度下，反应达到平衡时，B 的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示，下列叙述中一定正确的是 ( ) ①m＋n>p②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③x点表示的反应速率比y点的小④n>p A．①②B．②④ C．②③D．①③ 解析：从题图的曲线变化特征可以看出，增大压强，B的百分含量增大，说明平衡向逆反应方向移动，A为固态，则有n 答案：C 6．[2019·云南玉溪中学高二期中]一定条件下在固定容积的密闭容器中进行可逆反应：2M(g)＋N(g)?Q(g)ΔH>0，达到平衡后，若升高温度，则下列对于该混合气体的说法中正确的是() A．密度增大 B．平均相对分子质量增大 C．总分子数增大 D．平衡逆向移动 解析：2M(g)＋N(g)?Q(g)ΔH>0，反应的正方向是气体体积减小的吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应前后气体质量不变，容器的容积不变，密度不变，故A、D错误；升高温度，平衡正向移动，气体总物质的量减小，总分子数减小，质量不变，平均相对分子质量增大，故B正确，C错误。 答案：B 【拓展延伸】平衡移动综合分析 7.[2019·甘肃兰州舟曲中学高二月考]下列事实不能用勒夏特列原理解释的是() A．氯水中存在平衡：Cl2＋H2O?HCl＋HClO，当加入AgNO，溶液后，溶液颜色变浅 B．对于反应CO(g)＋NO2(g)?CO2(g)＋NO(g)，增大平衡体系的压强可使颜色变深C．对于反应2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0，升高平衡体系的温度颜色变深 D．SO2催化氧化成SO3的反应，加入过量的空气 解析：氯水中存在平衡：Cl2＋H2O?HCl＋HClO，当加入AgNO3溶液后，生成AgCl 沉淀，c(Cl－)减小，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；该反应前后气体体积不变，增大压强，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，颜色加深是因为增大压强，气体浓度均增大，NO2红棕色加深，故B符合题意；反应2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0， 升高温度，平衡逆向移动，体系颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；加入过量的氧气，平衡正向移动，提高SO2的转化率，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。 答案：B 8．[2019·江苏百校高三联考]将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应：X(g)＋3Y(g)?2Z(g)ΔH<0，并达到平衡。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是() 选项改变条件新平衡与原平衡比较 A 升高温度X的转化率减小 B 增大压强(减小体积) X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂X的体积分数减小 A项正确；增大压强(减小体积)，各物质的浓度均增大，平衡正向移动，根据勒夏特列原理，可知平衡只减弱浓度增大的趋势，而不能改变浓度增大的事实，故X的浓度应增大，B项错误；增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率将降低，C项错误；催化剂只能改变反应速率，对化学平衡移动没有影响，故各物质的体积分数不变，D 项错误。 答案：A 9．在密闭容器中进行如下反应：高温条件下，CO2(g)＋C(s)?2CO(g)ΔH>0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。 (1)增加C，平衡________，c(CO2)________。 (2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡__________，c(CO2)__________。 (3)保持反应容器的容积和温度不变，通人N2，则平衡________，c(CO2)________。 (4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡__________，c(CO)__________。 解析：(1)C为固体，增加C，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(2)缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动．c(CO2)增大。(3)通入N2，容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)容积不变，温度升高，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。 答案：(1)不移动不变(2)向左移动增大(3)不移动不变(4)向右移动增大 【学业水平达标】 1.反应2A(g)?2B(g)＋E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低， A 的浓度增大，应采取的措施是 ( ) A ．加压 B ．减压 C ．减少E 的浓度 D ．降温 解析：正反应速率降低，可能是减压或降温，A 的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，只能是降温。 答案：D 2．对可逆反应2A(s)＋3B(g)?C(g)＋2D(g) ΔH <0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是( ) ①增加A 的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v 正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v 正、v 逆 不变 ④增大B 的浓度，v 正>v 逆 ⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动 A ．①② B ．④ C ．③ D ．④⑤ 解析：①A 是固体，增大A 的量对平衡无影响，错误；②升高温度，v 正、v 逆均应增大，但v 逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，错误；③压强增大平衡不移动，但v 正、v 逆都增大，错误；④增大B 的浓度，平衡向正反应方向移动，v 正>v 逆，正确；⑤加入催化剂，平衡不移动，错误。 答案：B 3．对于反应N 2(g)＋3H 2(g)――→高温、高压催化剂 2NH 3(g) ΔH ＝－92 kJ·mol －1，若只改变下列一个条件，一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是 ( ) A ．升高温度 B ．增大容器容积 C ．降低c (NH 3) D ．将三种物质的浓度均增大到原来的2倍 解析：该反应放热，升温平衡逆向移动，A 硕错误；增大容器客积，压强减小，平衡向气体体积增大的逆反应方向移动．B 项错误；降低c (NH 3)，平衡正向移动，正反应速率逐渐减小，C 项错误；将三种物质的浓度均增大到原来的2倍，化学反应速率加快，同时压强增大，平衡正向移动，D 项正确。 答案：D 4．向一容积不变的密闭容器中充人H2和I2，发生反应H2(g)＋I2(g)?2HI(g)ΔH<0，当达到平衡后，t0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件，使平衡移动(如图所示)，下列说法正确的是() A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变 B．平衡不移动，混合气体密度增大 C．H2转化率增大，HI平衡浓度减小 D．t0时改变的条件为减小体积或升高体系温度 解析：条件改变后，正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，改变的条件应为升高温度，A项正确。 答案：A 5．在恒温时，一个容积不变的密闭容器中发生反应：2NO2(g)?N2O4(g)。达到平衡时，再向容器内通人一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比NO2的体积分数() A．不变B．增大C．减小D．无法判断 解析：假设再次通入的NO2是在与原平衡体系的温度和压强都相同的另一个容器中进行，则所得平衡体系与原平衡完全相同，将两个容器的隔板抽去，再压缩到原体积，平衡正向移动，故NO2的体积分数减小。 答案：C 6．已知反应：2NO2(g)?N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用止水夹夹住橡胶管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是() A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快 B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大 C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变 D．反应2NO2(g)?N2O4(g)的逆反应为放热反应 解析：A项，升高温度，正、逆反应速率都增大，正确；B项．B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小。c(N2O4)增大，正确；C项，容器的容积不变，混合气体的质量不变，A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变，正确；D项，放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故反应2NO2(g)?N2O4(g)的正反应为放热反应，错误，D项符合题意。 答案：D 7．对可逆反应：A(g)＋B(g)?C(s)＋2D(g)ΔH>0，如图所示为正逆反应速率(v)与时间(t)的关系，如果在t1时刻改变以下条件： ①加人A②加入催化剂③加压④升温⑤移走C。符合图示条件的是() A．②③B．①②C．③④D．④⑤ 解析：使用催化荆只同倍增加正、逆反应速率，对化学平衡无影响；对于有气体参加的气体体积不发生变化的反应，改变压强平衡不移动。 答案：A 8．为了探索外界条件对反应a X(g)＋b Y(g)?c Z(g)的影响，以X和Y的物质的量之比为a∶b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是() A．ΔH>0，a＋b>c B．ΔH>0，a＋b C．ΔH<0，a＋b>c D．ΔH<0，a＋b 解析：根据图像知，升高温度，平衡时Z的物质的量分数减小，说明正反应是放热反应，即ΔH<0；增大压强，平衡时Z的物质的量分数增大，说明正反应是气体分子数减小的反应，即a＋b>c，C项正确。 答案：C 9．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应：A(g)＋2B(g)?2C(g)ΔH>0；平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是() A ．p 1 B ．p 1>p 2，纵坐标指 C 的质量分数 C ．p 1 D ．p 1 解析：A 项，升高温度，平衡正向移动，A 的质量分数减小，错误；B 项，升高温度，平衡正向移动，C 的质量分数增大，压强减小，平衡逆向移动，C 的质量分数减小，正确；C 项，升高温度，A 的转化率增大，压强增大，A 的转化率也增大，错误；D 项，升高温度，平均摩尔质量增大，加压，平衡正向移动，平均摩尔质量应增大，错误。 答案：B 10．[2019·福建厦门双十中学高二期中]一定条件下，CH 4与H 2O(g)发生反应：CH 4(g) ＋H 2O(g)?CO(g)＋3H 2(g)。设起始n (H 2O )n (CH 4) ＝Z ，在恒压条件下，平衡时CH 4的体积分数φ(CH 4)与Z 和T (温度)的关系如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．该反应的焓变ΔH >0 B ．图中Z 的大小关系为a >3>b C ．图中X 点对应的平衡混合物中n (H 2O )n (CH 4) ＝3 D ．温度不变时，增大X 点对应的平衡体系的压强后，φ(CH 4)减小 解析：由题图可知，Z 一定时，温度越高，平衡时CH 4的体积分数越小，表明正反应吸热，ΔH >0，A 正确；CH 4的物质的量一定的情况下，Z 增大，H 2O(g)的物质的量增大，促进平衡正向移动，CH 4的转化率增大，平衡时CH 4的体积分数减小，则b >3>a ，B 错误；反应 起始时n (H 2O )n (CH 4) ＝3，但H 2O 和CH 4按1∶1反应，平衡混合物中二者比例一定不为3，C 错误；温度不变时，压强增大，平衡逆向移动，φ(CH 4)增大，D 错误。 答案：A 11．在2 L 密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)＋O 2(g)?2NO 2(g)体系中，n(NO)随 时间的变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 n (NO)/mol 0.020 0.01 0.008 0.007 0.007 (1)800 ℃，反应达到平衡时，NO 的物质的量浓度是____________；升高温度，NO 的浓度增大，则该反应是____________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。 a ．及时分离出NO 2气体 b ．适当升高温度 c ．增大O 2的浓度 d ．选择高效催化剂 解析：(1)平衡时，n (NO)＝0.007 mol ，c (NO)＝0.007 mol 2 L ＝0.0035 mol·L －1。升高温度，c (NO)增大．则平衡左移，正反应是放热反应。(2)分离出NO 2气体，反应速率减慢，加入催化剂，平衡不移动，升高温度该反应向逆反应方向移动，所以a 、b 、d 均错误。增大反应物O 2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，C 正确。 答案：(1)0.0035 mol·L －1 放热 (2)c 12．(1)已知某可逆反应m A(g)＋n B(g)?q C(g)在密闭容器中进行。如图所示为反应在不同时间t ，温度T 和压强p 与反应物B 的体积分数的关系曲线。根据图像填空： ①化学计量数的关系：m ＋n ________q (填“>”“<”或“＝”)； ②该反应的正反应为________反应(填“吸热”或“放热”)； ③升高温度正反应速率________，逆反应速率________(填“加快”或“减慢”)．但v (正)________v (逆)(填“>”“<”或“＝”)。 (2)在FeCl 3＋3KSCN ?Fe(SCN)3＋3KCl 的平衡体系中，回答下列问题(填“正向”“逆向”或“不”)： ①在溶液中加入少量的KSCN 固体，平衡________移动。 ②在溶液中加入少量的KCl 固体，平衡________移动。 解析：(1)①温度相同时，比较压强，即比较曲线T 1、p 1与曲线T 1、p 2，根据先拐先平，先出现拐点先达到平衡，对应的曲线表示的压强高，所以p 1 强相同时，比较温度，即比较曲线T1、p2与曲线T2、p2，根据先拐先平，先出现拐点先达到平衡，对应的曲线表示的温度高，所以T1>T2。由图知温度越高，B的含量越低，所以平衡向正反应移动，升高温度，平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应③升高温度正反应速率和逆反应速率均加快，升高温度，平衡向吸热的方向移动，故平衙向正反应方向移动，因此：v(正)>v(逆)。(2)①加入少量KSCN固体，反应中SCN－浓度增大，平衡向正反应方向移动。②加入少量KCl固体，溶液中Fe3＋、SCN－浓度下变，K＋和Cl－不参加反应，平衡不移动。 答案： (1)①<②吸热③加快加快> (2)①正向②不 【能力达标】 13.如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。 (1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充人1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。 ①从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。 ②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是________(填序号)。 A．在原容器中再充入1 mol CO2 B．在原容器中再充入1 mol H2 C．在原容器中充人1 mol He D．使用更有效的催化剂 E．缩小容器的容积 F．将水蒸气从体系中分离出去 (2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学方程式为2CO2(g)＋6H2(g)?CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)ΔH＝a kJ·mol－1，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。 ①上述反应的a ________0(填“大于”或“小于”)。 ②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③增大n (H 2)n (CO 2) 的值，则生成乙醇的物质的量________(填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。 解析：(1)①从反应开始到3 min 时，v (CO 2)＝1.00 mol －0.50 mol 2 L ×3 min ＝112mol·L －1·min －1，根据题中信息可得反应的化学方程式：CO 2＋3H 2CH 3OH ＋H 2O ，已知化学反应速率之 比等于化学计量数之比，则v (H 2)＝3v (CO 2)＝0.25 mol·L －1·min －1。②在原容器中再充入1 mol CO 2，平衡右移，但CO 2的转化率降低，A 错误；在原容器中再充入1 mol H 2，平衡右移，且能增大CO 2的转化率，B 正确；在原容器中充入1 mol He ，容器容积没有变化，各组分浓度不变，平衡不移动，C 错误；使用催化剂不能使平衡移动，不影响CO 2的转化率，D 错误；缩小容器的容积，压强增大，平衡右移，CO 2的转化率增大，E 正确；将水蒸气从体系中分离出去，减小了水蒸气的浓度，平衡右移，CO 2的转化率增大，F 正确。(2)①根据表格中数 据可知，n (H 2)n (CO 2) 不变时，升高温度，CO 2的转化率降低，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，a 小于0。②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，催化剂不能使平衡移动，反应产生的热量不变。③增大n (H 2)n (CO 2) 的值，可能是增加氢气的量，也可能是减少二氧化碳的量，所以生成的乙醇的物质的量不确定是增大还是减小。 答案：(1)①25 mol·L －1·min －1 ②BEF (2)①小于 ②不变 ③不能确定 14．(1)T 1 ℃时，密闭容器中，通入一定量的CO 和H 2O ，发生如下反应：CO(g)＋H 2O(g)?CO 2(g)＋H 2(g) ΔH <0。容器中各物质的浓度变化如下表所示： 时间 /min c (CO) (mol·L －1) c (H 2O) (mol·L －1) c (CO 2) (mol·L －1) c (H 2) (mol·L － 1) 0 0.200 0.300 0 0 2 0.138 0.238 0.062 0.062 3 c 1 c 2 c 3 c 4 4 c1c2c3c4 5 0.11 6 0.216 0.084 6 0.096 0.266 0.104 ②5～6 min时间段内，平衡移动方向为______________(填“向左移动”或“向右移动”)，根据表中数据判断，平衡移动的原因是________(填字母)。 a．增加了H2O(g)的量 b．增加氢气浓度 c．使用催化剂 d．降低温度 ②T2℃时(T2>T1)，在相同条件下发生上述反应，达到平衡时，CO的浓度________c1(填“>”“<”或“＝”)。 (2)工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料，其原理为： ①CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)ΔH<0 ②CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH>0 当混合气体的组成固定时，CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。 图中的压强由大到小顺序为________________，判断理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 试解释CO平衡转化率随温度升高而减小的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①从表格数据分析，3～4 min时间段内，体系中各物质的浓度不变，处于平衡状态。②5～6 min时间段内，反应物CO浓度减小，但H2O(g)浓度增大，产物CO2浓度增大，则平衡向右移动，移动的原因是增加了H2O(g)的量。③正反应放热，温度升高，平衡逆移，故T2℃下，达平衡时CO浓度大于c1。(2)相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提高CO的转化率；而反应②为气体分子数不变的反应，产生CO 的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高，所以图中的压强由大到小的顺序为p1>p2>p3。反应①为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应②为吸热反应，升高温度，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；最终结果是随 温度升高，CO的转化率降低。 答案：(1)①3～4 min②向右移动a③> (2)p1>p2>p3相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提高CO 的转化率；而反应②为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高升高温度时，反应①为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应②为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果是随温度升高，CO的转化率降低 化学平衡 一、可逆反应 1、定义：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应 2、表示方法：用“ ”表示。如：H 2 + I 2 2HI 3、特点：参加反应的物质不能完全转化 二、化学平衡 1、化学平衡状态的建立 ⑴溶解平衡的建立 溶解平衡图像 化学平衡图像：从反应物达到平衡 ⑵化学平衡的状态建立 随着反应的进行，反应物不断减少，生成物逐渐增加，V(正)逐渐减小，V(逆)逐渐增大，当反应进行到某一时刻，V(正)＝V(逆)，此时，反应达到了其“限度”，反应体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发生变化，但反应仍然在进行着，只是V(正)＝V(逆)，我们把这样的状态叫作化学平衡状态，简称化学平衡 ⑶定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组 分的浓度保持不变的状态，就叫做化学平衡状态，简称化学平衡 2、化学平衡的特征 ⑴ 逆：化学平衡研究的对象是可逆反应 ⑵ 等：化学反应处于化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，但都不等于零，即： V(正)＝V(逆)＞0 ⑶ 动：化学平衡是动态平衡，反应处于平衡状态时，化学反应仍在进行，反应并没有停 ⑷ 定：化学反应处于化学平衡状态时，反应化合物中各组分的浓度保持一定，体积分数 保持一定 ⑸变：化学平衡是有条件的平衡状态，当外界条件变化，原有的化学平衡被破坏，直到 建立新的化学平衡。 3、化学平衡的标志 ⑴微观标志：V(A 正)＝V(A 逆) ＞0 ——实质 ⑵宏观标志：反应混合物中个组分的浓度和体积分数保持不变 4、化学平衡状态的判断 ⑴基本依据：???①υ(A 正) ==υ(A 逆) ＞0，只要能证明此即可 ②反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变 ⑵常见方法：以xA +yB zC 为例 ①直接的 Ⅰ、速率：???a 、υ(A 正) ==υ(A 逆) b 、υ(A 耗) ==υ(A 生) c 、υ(A 耗) ∶υ(A 生) == x ∶y d 、υ(B 耗) ∶υ(C 耗) == y ∶ z ②间接： ???a 、混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间改变而改变（x+y ≠z ）b 、各物质的浓度、物质的量、质量不随时间改变而改变 c 、各气体的压强、体积不随时间改变而改变 d 、混合气密度、平均分子量、压强不随时间改变而改变（x+y ≠z ） 三、化学平衡的移动 1、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叫做化学平衡的移动 2、化学平衡移动的原因 化学平衡移动的原因是反应条件的改变引起反应速率的变化，使V(正)≠V(逆)，平衡混合物中各组分的含量也发生相应的变化 3、化学平衡移动的标志 ⑴微观：外界条件的改变使原平衡体系V(正)＝V(逆)的关系被破坏，使V(正)≠V(逆)， 然后在新的条件下，重新建立V(正)＝V(逆)的关系，才能表明化学平衡发生了移动 ⑵宏观：反应混合物中各组分的体积分数发生了改变，才能说明化学平衡发生了移动 4、化学平衡移动方向的判定 外界条件的改变，首先影响的是化学反应速率，因此要判断平衡的移动方向，我们首先必须知道条件改变对V(正)、V(逆)的影响哪个大些 ⑴V(正) ＞V(逆)：化学平衡向正反应方向（右）移动 ⑵V(正) ＜V(逆)：化学平衡向逆反应方向（左）移动 教学过程 一、复习预习 回顾上节课关于化学平衡状态的知识，通过多媒体展示进行回顾，引出本节课内容。 二、知识讲解 考点/易错点1 化学平衡的移动：（板书） 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：外界条件发生变化。 （板书） 3、移动的方向：由v正和v逆的相对大小决定。 ①若V正＝V逆，平衡不移动。 ②若V正＞V逆，平衡向正反应方向移动。 ③若V正＜V逆，平衡向逆反应方向移动。 4、结果：新条件下的新平衡 考点/易错点2 影响化学平衡移动的条件 （一)、浓度的变化对化学平衡的影响： 教师：我们先通过速率-时间图从理论上来分析 反应物→生成物 （1）增大反应物浓度，教师带着学生绘制图形并且解释和判断化学平衡移动的方向 （2）分别叫三位同学上黑板绘制减小反应物浓度，减小反应物浓度，增大生成物浓度的速率-时间图，其余同学在学案上完成相关任务。 （3）放映幻灯片检查黑板上同学所画是否正确，下面同学自查。 教师：（板书）总结 结论：其它条件不变的情况下 ①增大反应物浓度，V（正）＞V（逆），平衡向正方向移动 ②减小生成物浓度，V（正）＞V（逆），平衡向正方向移动 ③增大生成物浓度，V（正）＜V（逆），平衡向逆方向移动 ④减小反应物浓度，V（正）＜V（逆），平衡向逆方向移动 学生阅读实验2-5并根据以上理论知识填写表格 教师放映实验相关视频，学生自查 考点/易错点3 勒夏特列原理： 教师和学生一起再次分析上述结论总结出：增大一种物质的浓度，平衡将向着减小这种物质浓度的方向移动。减小一种物质的浓度，平衡将向着增大这种物质浓度的方向移动。 导入：引入勒夏特列原理。 第2课时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 [学习目标定位] 1.通过外界条件对可逆反应速率的影响，掌握化学平衡移动的内在因素。2.通过实验探究，讨论分析浓度、压强影响平衡移动的规律。 1．(1)在一定条件下，把1 mol N 2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3，一段时间后达到平衡。在某一时刻，保持体积不变，充入N2，此时，c(N2)增大，v正增大，c(NH3)不变，v逆不变，随着反应的进行，c(N2)减小，v正减小，c(NH3)增大，v逆增大，最终v正＝v逆。 (2)在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、温度等)，化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等)，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。 2．(1)化学平衡移动可表示为 (2)化学平衡移动的方向判断 探究点一浓度对化学平衡移动的影响 1．按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，填写下表： 2. － － 3. 速率的变化曲线分别如下图所示： 回答下列问题： (1)上述各图中发生变化的条件是什么？ 答案①反应物A或B浓度增大；②生成物C浓度减小；③生成物C浓度增大；④反应物A或B浓度减小。 (2)上述各图中化学平衡移动方向如何？ 答案①②向正反应方向移动；③④向逆反应方向移动。 [归纳总结] 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。 [活学活用] 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 教学目标：1．了解可逆反应，掌握化学平衡状态的建立。 2．化学平衡常数的概念、，运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算 教学重点：化学平衡状态的建立，运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。 教学难点：化学平衡状态的建立 课时安排：1课时 教学过程： 一、化学平衡状态 1、可逆反应 定义：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。 例：下列说法是否正确： （1）氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气，H2+O2=H2O是可逆反应。 （2）硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。 （3）氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可逆反应。 可逆反应的特点： （1）不能进行到底，有一定限度 （2）正反两个方向的反应在同时进行 （3）一定条件下，正逆反应达平衡 可逆反应在反应过程中的速率变化： 反应开始V正> V逆 反应过程中V正减小, V逆增大 到一定时间V正＝V逆≠0 2．化学平衡 定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 要点：对象——可逆反应 条件——一定条件下，V正=V逆 特征——各成份的浓度不再变化 特点： 动—化学平衡是一种动态平衡V正＝V逆≠0； 定—反应混合物中各组成的浓度保持不变； 变—当外界条件（C、P、T）改变时，V正≠V逆，平衡发生改变 二、化学平衡状态的标志: （1）等速标志，υ正= υ逆（本质特征） ①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向 的速率。 （2）恒浓标志，反应混合物中各组成成分的浓度保持不变（外部表现）： ①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不 变。 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 第23讲化学平衡移动原理及应用 目标要求 1.通过实验探究，了解浓度、温度、压强等对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。2.通过对图形、图表的阅读，进行初步加工、吸收、有序存储，并做出合理的解释。 1．化学平衡移动的过程 2．化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 (2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。 (3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 3．影响化学平衡的因素 (1)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地改变v正、v逆，平衡不移动 (2)勒·夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度)，平衡将向着 能够减弱这种改变的方向移动。 (3)“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―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。 ②恒温恒压条件 原平衡体系―――――→充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小 ―→体系中各组分的浓度同倍数减小 (等效于减压) 应用体验 根据化学平衡原理解答下列问题： 在体积不变的密闭容器中发生N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1 ，只改变一 种外界条件，完成下表： 改变条件 平衡移动方向 氢气的转化率(增大、减小或不变) 氨气的体积分数(增大、 减小或不变) 增大氮气的浓度 增大氨气的浓度 升温 充入适量氩气 答案 (从左到右，从上到下)正向 增大 逆向 减小 增大 逆向 减小 减小 不移动 不变 不变 (1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移 第二节化学电源 [目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。 一、化学电池 化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。 二、常用电池 碱性锌锰电池锌银电池电池结构 负极：Zn 正极：MnO2 电解质溶液：KOH溶液 负极：Zn 正极：Ag2O 电解质溶液：KOH溶液电 极 反 应 正极 2MnO2＋2e－＋ 2H2O===2MnOOH＋2OH－ Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋ 2OH－ 负极Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2总反应式 Zn＋2MnO2＋ 2H2O===2MnOOH＋ Zn(OH)2 Zn＋Ag2O＋ H2O===Zn(OH)2＋2Ag 2.二次电池 铅蓄电池氢氧燃料电池电池结构 负极：Pb 正极：PbO2 电解质溶液：H2SO4溶液 负极：H2 正极：O2 电解质：酸性电解质 电 极 反 应 正极 PbO2(s)＋SO2－4(aq)＋4H＋ (aq)＋2e－===PbSO4(s)＋ 2H2O(l) O2＋4H＋＋4e－===2H2O 负极 Pb(s)＋SO2－4(aq)－2e－ ===PbSO4(s) 2H2－4e－===4H＋总反应式 Pb(s)＋PbO2(s)＋ 2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋ 2H2O(l) 2H2＋O2===2H2O 知识点一化学电池 1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性 锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋ H2O===ZnO＋Mn(OH)2 下列说法中，错误的是() 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 第三节 化学平衡练习题 一、选择题 1．在一个密闭容器中进行反应：2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) 已知反应过程中某一时刻，SO 2、O 2、SO 3分别是0.2mol/L 、0.1mol/L 、0.2mol/L ，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（ ） A ．SO 2为0.4mol/L ，O 2为0.2mol/L B ．SO 2为0.25mol/L C ．SO 2、SO 3(g)均为0.15mol/L D ．SO 3(g)为0.4mol/L 2．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ ） A. C 生成的速率与C 分解的速率相等 B. A 、B 、C 的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA ，同时生成3n molB D. A 、B 、C 的分子数之比为1:3:2 3．可逆反应H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（ ） A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H 2、I 2、HI 的浓度相等 D. I 2在混合气体中体积分数不变 4．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A 、B 于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是（ ） A ．混合气体的压强 B ．混合气体的密度 C ．C 、 D 的物质的量的比值 D ．气体的总物质的量 5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A ．在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g) + x C(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大为P ％，若此时A 的转化率为a ％，下列关系正确的是（ ） A ．若x=1，则P ＞a B ．若x=2，则P ＜a C ．若x=3，则P=a D ．若x=4，则P≥a 6．密闭容器中，用等物质的量A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A 的转化率为（ ） A ．40％ B ．50% C ．60％ D ．70％ 7．在1L 的密闭容器中通入2molNH 3，在一定温度下发生下列反应：2NH 3N 2+3H 2，达到平衡时，容器内N 2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列初始物质，达到平衡时，容器内N 2的百分含量也为a ％的是（ ） A ．3molH 2+1molN 2 B ．2molNH 3＋1molN 2 C ．2molN 2+3molH 2 D ．0.1molNH 3＋0.95molN 2+2.85molH 2 8．在密闭容器中发生反应2SO 2+O 2 2SO 3(g)，起始时SO 2和O 2分别为20mol 和 10mol ，达到平衡时，SO 2的转化率为80%。若从SO 3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO 3的物质的量及SO 3的转化率分别为（ ） A 10mol 10% B 20mol 20% C 20mol 40% D 30mol 80% 9．X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X+2Y 2Z 。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+n （Y ）=n （Z ），则Y 的转化率为（ ） A ． %1005?+b a B ．%1005)(2?+b b a C ．%1005)(2?+b a D ．%1005)(?+a b a 专题八 化学平衡 【考纲展示】 1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。理解外界条件（温度、浓度、压强、催化剂等）对反应速率的影响。 2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 3.了解化学平衡建立的过程。了解外界条件（温度、浓度、压强、催化剂等）对反应平衡的影响，认识其一般规律。 4.理解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行简单计算。 5.了解化学反应速率和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。 6.以上各部分知识的综合应用。 【知识网络】 知识网络 化学反应速率与化学平衡 表示方法：v= c/t 单位：或mol/L·min 公式法简单计算 化学计量数之比法影响因素 内因：反应物的结构、性质 外因 浓度：c 增大，v 增大压强：P 增大， v 增大温度：T 升高，v 增大 催化剂：使用催化剂一般加快反应速率 化学平衡 概念：可逆反应，条件一定，v 正 =v 逆特征：逆、等、动、定、变原因：外界条件变化，正、逆反应速率不同程度改变结果：再次v 正=v 逆 ，各组分百分含量又不变方向 v 正>v 逆，平衡正向移动v 正 放电 充电 第二节 化学电源 班级: 姓名: 组别: 【 学习目标】 1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池； 2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池； 3、学习化学电池的构成，电极反应式及总反应式的书写。 【学习重点】 化学电源的结构及电极反应的书写 【知识梳理】 化学电源是将化学能转化为电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃 料电池等几大类。 1、 一次电池（又称干电池） 如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。 （1）碱性锌锰电池，电解质是KOH ，其电极反应： 负极（Zn ）： 正极（MnO 2）： 总反应： （2）锌银电池的负极是Zn ，正极是Ag 2O ，电解质是KOH ，其电极总反应如下： Zn + Ag 2O = ZnO + 2Ag 则：负极( )： 正极( )： 2、 二次电池（又称充电电池或蓄电池） Pb (s)+ PbO 2(s) +2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) +2H 2O(l) ①其放电电极反应： 负极( )： 正极( )： ②其充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应： （电化学上规定：发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极） 阴极： 阳极： 3、 燃料电池 燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般 的化学电源不同，一般化学电池的活性物质储存在电池内部，故而限制了电池的容量，而 燃料电池的电极本身不包括活性物质，只是一个催化转化元件。 如：氢氧燃料电池。 ①酸性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： ②碱性介质时，电极反应： 负极： 正极： 总反应： 除H 2外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气 高中化学选修4:化学平衡移动-专项练习 化学平衡巩固练习 一、选择题 1 .确认能发生化学平衡移动的是( )O A .化学反应速率发生了改变 B .有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强 C .由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变 D .可逆反应达到平衡后，使用催化剂 2. 在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡 H 2 (g)+l 2 (g)^=2HI (g) △ H >0,要使混合气体的紫色加深, 可以采取的方法是( )O A .降温、减压 B .降温、加压 C .升温、加压 D .升温、减压 3 .对于可逆反应 mA (g)+nB ? ---------- p C (g)+qD (其中A 和C 都是无色气体) )。 A .增大压强，平衡不移动，说明(rn+n ) 一定等于(p+q ) B .升高温度，A 的转化率减小，说明正反应是吸热反应 C .若增加B 的量，平衡体系颜色加深，说明 B 必是气体物质 D .若B 是气体，增加 A 的量，A 、B 转化率都一定增大 4 .右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示 意图不相符合的是( )O A .反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B .该反应达到平衡态I 后，增大生成物浓度，平衡发生移动，达到平衡态n C .该反应达到平衡态I 后，减小生成物浓度，平衡发生移动，达到平衡态n D .同一种反应物在平衡态I 和平衡态n 时浓度不相等 5. 反应NH 4HS (S )^=NH 3 (g)+H 2S (g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，不会使平衡发生移动的是 ( )。 A .温度、容积不变时，通入 SO 2气体 B .移走一部分 NH 4HS 固体 C .容器体积不变，充入氮气 D .保持压强不变，充入氮气 6. 在某温度下，反应：CIF (g)+F 2 (g)^=CIF 3 (g) △ H= — 268 kJ ? mo 「1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， ClF 的转化率增大 B .温度不变，增大体积， CIF 3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， F 2的转化率降低 7 .将H 2 (g)和Br 2 (g)充入恒容密闭容器中，恒温下发生反应 H 2 (g)+Br 2 (g) 2HBr (g) △ H v 0,平衡时Br 2 (g) 的转化率为a ；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时 Br 2 (g)的转化率为b 。a 与b 的关系是( )。 A . a > b B . a=b C . a v b D .无法确定 ，当达到平衡时，下列叙述正确的是 8.在25C 时，密闭容器中 20 s ,则 物质 X Y Z X 、Y 、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表，建立平衡需要的时间为 F 列说法不正确的是( )o 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10倍，A的转化率不发生变化，则 ( ) 新人教版化学选修4高中《化学平衡》教案一 姓名班级学号 【课标要求】： 1．了解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 2．掌握用化学平衡的移动原理来定性定量地分析化学平衡问题。 3．了解平衡移动原理的重要意义，学会解决问题的科学方法。 【重点】 浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 【难点】 用化学平衡的移动原理来定性定量地分析化学平衡问题。 阅读教材：P26-28 知识要点： 一、化学平衡的移动 化学平衡的研究对象是___________，化学平衡是有条件限制的___________平衡，只有在______________时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被______________，反应混合物里各组分的含量不断___________，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使v正__________v 逆 ，然后在新条件下建立___________ 1、化学平衡移动的定义：化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动 2、化学平衡移动的性质： ⑴、若外界条件变化引起v 正＞ v 逆 ：平衡向______方向移动 ⑵、若外界条件变化引起v 正＜ v 逆 ：平衡向______方向移动 ⑶、若外界条件变化引起v 正＝ v 逆 ：旧平衡未被破坏，平衡_________ 巧记：化学平衡总往反应速率______的方向移动二、影响化学平衡的条件 （一）、浓度对化学平衡的影响 增大反应物浓度，正反应速率___________，平衡向___________移动 增大生成物浓度，逆反应速率 ，平衡向 移动 减小反应物浓度，正反应速率 ，平衡向 移动 减小生成物浓度，逆反应速率 ，平衡向 移动 【结论】： 当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向____反应方向移动； 增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向_____反应 方向移动。 【练习】 1、 在水溶液中橙红色的Cr 2O 72—与黄色的CrO 4—有下列平衡关系：Cr 2O 72— +H 2O 2CrO 4—+2H +把重铬酸钾（K 2Cr 2O 7）溶于水配成稀溶液是橙色。 ⑴向上述溶液中加入NaOH 溶液，溶液呈 色，因为 ⑵向已加入NaOH 溶液的⑴中再加入过量的H 2SO 4溶液，溶液呈 色，因为 。 ⑶向原溶液中加入Ba(NO 3)2溶液（已知Ba(CrO 4)2为黄色沉淀），溶液呈 色，因为 。 2、对于密闭容器中进行的反应：SO 2(g)+ 12O 2(g) SO 3(g)，如果温度保持 不变，下列说法中正确是（ ） A 增加的SO 2浓度，正反应速率先增大，后保持不变 B 增加的O 2浓度，正反应速率逐渐增大 C 增加的SO 2浓度，逆反应速率先增大，后保持不变 D 增加的O 2浓度，逆反应速率逐渐增大 （二）、压强对化学平衡的影响 ， 规律：增大压强，化学平衡向____________________________________移动； 减小压强，化学平衡向____________________________________移动； 第一节有机化合物的分类 [核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：通过认识官能团的结构，微观分析有机物的类别，体会与宏观分类的差异，多角度认识有机物。2.证据推理与模型认知：了解碳原子之间的连接方式，能根据碳原子的骨架对有机物进行分类。 一、按碳的骨架分类 1．按碳的骨架分类 2．相关概念辨析 (1)不含苯环的碳环化合物，都是脂环化合物。 (2)含一个或多个苯环的化合物，都是芳香化合物。 (3)环状化合物还包括杂环化合物，即构成环的原子除碳原子外，还有其他原子，如氧原子(如 呋喃)、氮原子、硫原子等。 (4)链状烃通常又称脂肪烃。 例 1有下列7种有机物，请根据元素组成和碳的骨架对下列有机物进行分类： ⑥ (1)属于链状化合物的是________(填序号，下同)。 (2)属于环状化合物的是________。 (3)属于脂环化合物的是________。 (4)属于芳香化合物的是________。 答案(1)④⑤(2)①②③⑥⑦(3)①③⑥(4)②⑦ 【考点】按碳的骨架分类 【题点】环状化合物 二、按官能团分类 1．烃的衍生物及官能团的概念 (1)烃的衍生物：从结构上看，烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而衍生出一系列新的化合物。 (2)官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 2．有机物的主要类别、官能团和典型代表物 (1)烃类物质 有机物官能团结构官能团名称有机物类别 CH4烷烃 CH2===CH2碳碳双键烯烃 CH≡CH—C≡C—碳碳三键炔烃 芳香烃 (2)烃的衍生物 有机物官能团结构官能团名称有机物类别 CH3CH2Br —Br 溴原子卤代烃 CH3CH2OH —OH 羟基醇 —OH 羟基酚 CH3—O—CH3醚键醚CH3CHO —CHO 醛基醛 羰基酮 CH3COOH —COOH 羧基羧酸 酯基酯 —NH2氨基 氨基酸 —COOH 羧基 酰胺基酰胺 例 高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析 第三节化学平衡练习题 一、选择题 1．在一个密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（） A．SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L B．SO2为0.25mol/L C．SO2、SO3(g)均为0.15mol/L D．SO3(g)为0.4mol/L 2．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（） A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA，同时生成3n molB D. A、B、C的分子数之比为1:3:2 3．可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（） A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等 D. I2在混合气体中体积分数不变 4．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是（） A．混合气体的压强B．混合气体的密度 C．C、D的物质的量的比值D．气体的总物质的量 5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A．在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g) + x C(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大为P％，若此时A的转化率为a％，下列关系正确的是（） A．若x=1，则P＞a B．若x=2，则P＜a C．若x=3，则P=a D．若x=4，则P≥a 6．密闭容器中，用等物质的量A和B发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A的转化率为（） 《&2.3.1化学平衡移动1》公开课教案 三维目标： 1.知识和技能 知道化学平衡移动的概念；理解浓度变化影响化学平衡移动。 2.过程与方法 通过活动与探究理解化学平衡移动；通过实验探究学习浓度变化对化学平衡移动影响，并从影响反应速率因素和变化时浓度商Qc与K比较大两个角度来分析化学平衡移动方向 3.情感态度和价值观 通过化学平衡移动的学习，使学生进一步了解化学反应的实质，加强对化学理论的学习，培养正确的化学思维和科学态度。 教学重点:化学平衡移动原理；理解浓度影响化学平衡的原因 教学难点：化学平衡移动原理的应用 教学方法：实验探究、交流与讨论、归纳总结、练习 教学过程： 【回顾】1、化学平衡状态本质和外部特征？ 本质：V正= V逆≠0 外部特征：各组分浓度保持不变 2、化学平衡是怎样建立的？ 一定条件下，投料后反应一定时间 【过渡】展示投料后化学平衡过程的V-t图，引出条件发生改变导致V正≠V逆，从而发生破坏旧化学平衡，重新建立新的化学平衡，PPT展示化学平衡移动过程。 【归纳】一、化学平衡的移动 1.概念: 2、平衡移动方向的判断------正向、逆向、不移动 aA+bB cC+dD 改变条件后： (1)若v(正)＞v(逆)，则平衡向方向移动。 (2)若v(正)＝v(逆)，则平衡移动。 (3)若v(正)＜v(逆)，则平衡向方向移动。 3. 研究对象：已建立平衡状态的可逆反应 4.平衡移动的本质原因:v(正)≠v(逆) 【思考】如何通过改变条件来打破旧平衡呢？ 【过渡】影响化学反应速率的外界条件主要有浓度、压强、温度和催化剂等，本节我们先学习浓度改变是如何破坏化学平衡的 【板书】二、影响化学平衡移动的条件 （一)、浓度的变化对化学平衡的影响： 【活动与探究】按课本P53实验，引导学生观察现象，对比分析结论，并完成表2-10 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 [目标要求] 1.认识电解质有强弱之分，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.了解强弱电解质与物质结构的关系。3.掌握弱电解质的电离平衡特征及电离平衡常数的计算。 一、电解质和非电解质 1．电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 2．非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。 二、强电解质和弱电解质 1．概念 (1)强电解质：在水溶液中完全电离的电解质。 (2)弱电解质：在水溶液中只有部分电离的电解质。 2．常见强、弱电解质(填物质种类) (1)强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐。 (2)弱电解质：弱酸、弱碱和水。 三、弱电解质的电离 1．电离平衡状态的建立 2. 在一定条件下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。 3．影响电离平衡的因素 (1)内因：由电解质本身的性质决定。电解质越弱，其电离程度越小。 (2)外因：①温度：升温时，电离平衡向电离方向移动。②浓度：降低浓度(加水)，电离平衡向电离方向移动。 ③加入含有弱电解质离子的强电解质，电离平衡向离子结合成分子方向移动。 四、电离常数 1．概念 在一定温度下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中电离出的各离子浓度系数幂次积的乘积与反应物分子浓度的比值是一个常数。 2．表达式 对于HA ＋＋A －，K ＝c (H ＋)·c (A －) c (HA )。 3．注意问题 (1)电离平衡常数只与温度有关，升高温度，K 值变大。 (2)在相同条件下，弱酸的电离常数越大，酸性越强。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是一级电离?二级电离，所以其酸性决定于一级电离。 知识点一 强、弱电解质的比较 1．某固体化合物A 不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A 的说法中，正确的是( ) A ．A 是非电解质 B ．A 是强电解质 C ．A 是共价化合物 D ．A 是弱电解质 答案 B 解析 在熔化状态下能够电离的一定是离子化合物，而熔化或溶于水都能完全电离，所以为强电解质，故应选B 。 2．现有如下各化合物：①酒精，②氯化铵，③氢氧化钡，④氨水，⑤蔗糖，⑥高氯酸，⑦氢硫酸，⑧硫酸氢钾，⑨磷酸，⑩硫酸。 请用以上物质的序号填写下列空白。 (1)属于电解质的有____________________。 (2)属于强电解质的有__________________。 (3)属于弱电解质的有____________。 答案 (1)②③⑥⑦⑧⑨⑩ (2)②③⑥⑧⑩ (3)⑦⑨ 知识点二 弱电解质的电离 3．在100 mL 0.1 mol·L －1的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H ＋ 浓度减小，可采用的方法是( ) A ．加热 B ．加入100 mL 0.1 mol·L － 1的醋酸溶液 C ．加入少量的0.5 mol·L － 1的硫酸选修4_化学平衡_知识点总结说课讲解
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