高三化学一轮复习第七章第二节 化学平衡状态 化学平衡的移动教案及课时作业
课题24化学平衡状态化学平衡的移动
学习任务1可逆反应化学平衡状态一、可逆反应
二、化学平衡状态
1．概念：一定条件下的可逆反应，当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，称为化学平衡状态，简称化学平衡。
2．建立
在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：建立过程可用下图表示：
3．特点
三、判断化学平衡状态的两种方法 1．动态标志：v 正＝v 逆≠0。
(1)同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 (2)不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。 如反应a A ＋b B
c C ＋
d D ，v 正(A)v 逆(B)＝a
b
时，反应达到平衡状态。
2．静态标志：各种“量”不变。 (1)各物质的质量、物质的量或浓度不变。
(2)各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数等)不变。 (3)温度、压强(化学方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 总之，若物理量由“变量”变成了“不变量”，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量始终为“不变量”，则不能作为平衡标志。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)二次电池的充、放电为可逆反应。()
(2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆。()
(3)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态。()
(4)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3。()
(5)对于反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志。()
(6)在一定条件下的绝热恒容的密闭容器中发生某一可逆反应，若容器内温度不再改变，则该反应已达平衡。()
答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√
2SO3(g)ΔH 2．向含有2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂
△
＝－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，SO2的转化率________100%，反应放出的热量________Q kJ。
答案：<><<
极端假设法在可逆反应中的应用
变化观念与平衡思想
1．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()
A．Z为0.3 mol·L－1B．Y2为0.4 mol·L－1
C．X2为0.2 mol·L－1D．Z为0.4 mol·L－1
解析：选A。假设0.1 mol·L－1 X2(g)和Y2(g)反应全部转化为Z(g)，生成的c(Z)最大值为0.2 mol·L－1，因该反应是可逆反应，所以达到平衡时c(Z)最大值小于0.4 mol·L－1，同理可求出，0 2．(双选)(2020·长沙一中月考改编)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＝1∶3 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 解析：选AD。X、Y平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，X、Y的转化率相等，A正确，C不正确；v生成(Y)表示逆反应，v生成(Z)表示正反应，平衡时v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知，0 运用极端假设法确定各物质浓度范围 可逆反应中各物质浓度范围可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。 例如：可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)，各物质的起始浓度分别为c(A)＝0.1 mol·L－1，c(B)＝0.3 mol·L－1，c(C)＝0.2 mol·L－1。 假设反应正向进行到底：A(g)＋3B(g)2C(g) 起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 改变浓度/(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 终态浓度/(mol·L－1) 0 0 0.4 假设反应逆向进行到底：A(g)＋3B(g)2C(g) 起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 改变浓度/(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 终态浓度/(mol·L－1) 0.2 0.6 0 平衡体系中各物质的浓度范围为A∈(0，0.2)，B∈(0，0.6)，C∈(0，0.4)。Ｋ 化学平衡状态的判断 变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知 3．在一个温度恒定、容积固定的密闭容器中，发生可逆反应m A(s)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，已知m＋n＝p＋q，且该反应为放热反应，反应达到平衡的标志是() ①体系的压强不再改变 ②气体的密度不再改变 ③各气体的浓度不再改变 ④各气体的质量分数不再改变 ⑤反应速率v(C)∶v(D)＝p∶q ⑥单位时间内n mol B断键反应，同时p mol C也断键反应 A．①②③④⑤⑥B．①②③ C．①②③④⑥D．④⑤⑥ 解析：选C。该反应的特点是随着反应进行，该体系的压强将改变，压强不变时说明达 到平衡，①可以作为平衡的标志。随着反应进行，m(气)将发生变化，根据ρ＝m(气) V，ρ不 变，V不变，则m(气)也不变，说明达到平衡，②可以作为平衡的标志。各组分的浓度和质量分数不再改变，说明反应达到平衡状态，③和④可以作为平衡的标志。速率之比等于方程式的化学计量数之比，不论反应是否达到平衡状态都存在这一关系，故⑤不一定是平衡状态。单位时间内n mol B断键反应，说明反应正向进行，同时p mol C断键反应，说明反应逆向进行，正、逆反应速率相等，⑥可以作为平衡的标志。 4．一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是() A．①②B．②④ C．③④D．①④ 解析：选D。因反应容器保持恒压，所以容器体积随反应进行而不断变化，结合ρ气＝m/V可知，气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，①符合题意；无论是否平衡，反应的ΔH都不变，②不符合题意；反应开始时，加入1 mol N2O4，随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故v正(N2O4)逐渐变小，直至达到平衡，③不符合题意；N2O4的转化率不再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，④符合题意，故选D。 5．在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量。 (1)能说明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________。 (2)能说明I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是________。 (3)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是____________。 (4)能说明C(s)＋CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是________。 (5)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。 (6)能说明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。 答案：(1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦ (4)①②③④⑦(5)①②③(6)②④⑦ 6．若上述题目中的(1)～(4)改成在一定温度下的恒压密闭容器中进行，结果又如何？ 答案：(1)②③④⑦(2)⑤⑦(3)②③④⑤⑦(4)②③④⑦ 规避两个易失分点 (1)化学平衡状态判断“三关注” ①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器； ②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应； ③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 (2)不能作为平衡标志的“四情况” ①反应各组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比； ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)； ③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)； ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 学习任务2化学平衡的移动 一、化学平衡移动的过程 二、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 三、影响化学平衡的外界因素 1．影响化学平衡的外界因素 (1)改变固体或纯液体的量，对化学平衡没有影响。 (2)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件 ②恒温、恒压条件 (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。 四、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化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 [深入解读]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，改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向，如①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；②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，达到新平衡时50 ℃ 该原理适用于任何平衡体系：化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (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动。() (2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大。() (3)合成氨反应需要使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动，所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因。() (4)平衡时，其他条件不变，分离出固体生成物，v正减小。() (5)C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大。() (6)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大。() (7)往平衡体系FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅。() (8)对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅。() 答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)×(8)× 2．(教材改编题)在体积不变的密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(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(填“增大” “减小”或“不变”) 氨的体积分数(填“增大” “减小”或“不变”) 增大氮气的浓度________ ________ — 增大氨的浓度________ ________ ________ 升高温度________ ________ ________ 充入适量氩气________ ________ ________ 移动不变不变 (1)化学平衡发生移动的实质是正、逆反应速率不相等。但正、逆反应速率发生变化， 平衡不一定移动。例如：使用催化剂，正、逆反应速率均增大，但是增大后的正、逆反应速率仍然相等，所以平衡不发生移动。 (2)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。 (3)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，反应物的转化率提高；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。 化学平衡的移动 变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知 1．工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体，同时有氢气生成[2Ga(s)＋2NH3(g)2GaN(s)＋3H2(g)]。反应中，每生成3 mol H2时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是() A．Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压 B．Ⅱ图像中纵坐标可以为镓的转化率 C．Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率 D．Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量 解析：选A。A项，Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，升高温度或增大压强，正反应速率会突然增大，且平衡逆向移动，图像符合题意，正确；B项，根据题意知，该反应前后气体分子数增大，增大压强，平衡逆向移动，镓的转化率降低，错误；C项，Ga是固体，其质量不影响反应速率，错误；D项，反应方程式为2Ga(s)＋2NH3(g)2GaN(s)＋3H2(g)ΔH<0，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，混合气体平均相对分子质量增大；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，混合气体平均相对分子质量增大，错误。 2．在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。 (1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________(填字母)。 A．c(H2)减小 B．正反应速率加快，逆反应速率减慢 C．反应物转化率增大 D．重新平衡后c(H2) c(CH3OH)减小 (2)若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是________(填字母)。 A．升高温度 B．将CH3OH从体系中分离 C．充入He，使体系总压强增大 解析：(1)该反应为正向气体分子数减小的可逆反应，缩小体积，压强增大，平衡正向 移动，c (H 2)增大，正、逆反应速率均增大，因而A 、B 均不正确。(2)由于该反应正向是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH 3OH 的产率降低；体积不变，充入He ，平衡不移动。 答案：(1)CD (2)B 1．判断化学平衡移动方向的思维模型 改变条件?????速率不变(如容积不变时，充入惰性气体)，平衡不移动 速率改变?????程度相同v 正 ＝v 逆 ? ??? ?? ??? ?使用催化剂 改变压强(反应前后气,体体积无变化的反应) 平衡不移动程度不同v 正≠v 逆 ?????? ??? ?改变浓度改变压强(反应前后气,体体积有变化的反应)改变温度 平衡移动 2．解化学平衡移动题的思维过程 关注特点—?? ?? ?? 容器特点(恒温恒容，恒温恒压，绝热,容器)反应特点(物质状态，ΔV g 是否为0，, ΔH 的正负) ―→分析条件(浓度、温度、压强等)―→想原理(平衡移动原理)―→综合判断得结论。 新旧平衡的比较 变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知 3．(教材改编题)在一密闭容器中，反应a A(g)＋b B(s)c C(g)＋d D(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，则下列说法正确的是() A．平衡向逆反应方向移动 B．a>c＋d C．物质A的转化率增大 D．物质D的浓度减小 解析：选BC。容器体积缩小为原来的一半，若平衡不移动，则A的浓度应变为原来的2倍，实际A的浓度是原来的1.6倍，说明平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，a>c ＋d，D的浓度增大。故B、C正确。 4．[2017·高考全国卷Ⅰ，28(3)②③]H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g) COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02，此时H2S的转化率为α1。 (1)在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0。(填“>”“<”或“＝”) (2)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。 A．H2S B．CO2 C．COS D．N2 解析：(1)总物质的量不变，H2O的物质的量分数增大，说明平衡向右移动，H2S的转化率增大。即升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应。(2)平衡之后，再充入H2S，则CO2的转化率增大，H2S的转化率减小，A项错误；充入CO2，平衡向右移动， H 2S 的转化率增大，B 项正确；充入COS ，平衡向左移动，H 2S 的转化率减小，C 项错误；充入N 2，无论体积是否变化，对于反应前后气体分子数相等的反应，平衡不移动，H 2S 的转化率不变，D 项错误。 答案：(1)> > (2)B 1．恒容状态下的化学平衡分析 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，但判断平衡移动的方向时，仍以浓度的影响来考虑。如反应2NO 2 N 2O 4，达到平衡后，若向容器 中再通入反应物NO 2，则c (NO 2)增大，平衡向正反应方向移动；若向容器中通入生成物N 2O 4，则c (N 2O 4)增大，平衡向逆反应方向移动。但由于两种情况下，容器内的压强都增大，故对最终平衡状态的影响是一致的，则两种情况下，达到新的平衡时，NO 2的百分含量都比原平衡时要小。 2．平衡转化率的分析与判断方法 (1)反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋ d D(g)的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A 的量，平衡正向移动，B 的转化率提高，A 的转化率降低。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A 、B 的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 同倍增大c (A)和c (B)???? ?a ＋b ＝c ＋d A 、B 的转化率不变a ＋b >c ＋d A 、B 的转化率增大a ＋b (2)反应m A(g) n B(g)＋q C(g)的转化率分析 在温度、体积不变时，增加A 的量，等效于压缩容器体积，A 的转化率与化学计量数有关。 增大c (A)???? ?m ＝n ＋q A 的转化率不变m >n ＋q A 的转化率增大m 学习任务3 等效平衡 一、等效平衡的含义 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 二、等效平衡的判断方法 1．恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应 判断方法：极值等量即等效。 例如：2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) ① 2 mol 1 mol 0 ② 0 0 2 mol ③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol ④ a mol b mol c mol 上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则SO 2均为2 mol ，O 2均为1 mol ，三者建立的平衡状态完全相同。 ④中a 、b 、c 三者的关系满足c ＋a ＝2，c 2＋b ＝1时，即与上述平衡等效。 2．恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应 判断方法：极值等比即等效。 例如：2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) ① 2 mol 1 mol 0 ② 1 mol 0.5 mol 2 mol ③ a mol b mol c mol 按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则①②中n (SO 2)n (O 2)＝2 1，故互为等效平 衡。 ③中a 、b 、c 三者关系满足 c ＋a c 2 ＋b ＝21或a b ＝2 1，c ≥0时，即与①②平衡等效。 3．恒温条件下反应前后体积不变的反应 判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 例如：H 2(g)＋I 2(g) 2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol ①②两种情况下，n (H 2) n (I 2) ＝1，故互为等效平衡。 ③中a 、b 、c 三者关系满足c 2＋a c 2＋b ＝1或a b ＝1， c ≥0时，即与①②平衡等效。 三、虚拟“中间态”法构建等效平衡 1．构建恒温恒容平衡思维模式 新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。 2．构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示) 新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。 第七部分 化学平衡移动 二、化学平衡移动 1．定义：已达到平衡的反应,外界反应条件改变时,平衡混合物里各组成物质的百分含量也就会改变而达到新的平衡状态叫化学平衡移动 平衡移动的原因：条件改变，引起v(正) 、v(逆)相对改变，平衡才能移动。 2.影响平衡移动的因素（浓度、压强、温度、催化剂） A.浓度：在其他条件不变时，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。 B.压强：在有气体参加、有气体生成而且反应前后气体分子数变化的反应中，在其他条件不变时，增大压强（指压缩气体体积使压强增大），平衡向气体体积减小方向移动；减小压强（指增大气体体积使压强减小），平衡向气体体积增大的方向移动。 压强对平衡的影响，实际上就是浓度对平衡的影响，只有当这些“改变”能改变反应物或生成物的浓度时，平衡才可能移动。由于压强对固态、液态物质体积影响非常小，压强的改变几乎不影响这类体系的平衡。在考虑压强对不均匀体系平衡的影响时，只需考虑对参加反应的气态物质影响即可。 C.温度：在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。 以上三种因素综合起来就得到了勒夏特列原理（Le Chatelier's principle ）即平衡移动原理： 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。(减弱：平衡只能减弱条件改变对平衡的影响，不能完全消除这种改变，更不能扭转这种改变。) 说明：催化剂只能缩短达到平衡所需时间，而不能改变平衡状态（即百分组成），对平衡移动无影响。 三、常见化学平衡问题的解题规律和技巧 1．稀有气体对平衡的影响 稀有气体是指与任何反应物或生成物都不反应的气体。在已达到平衡的气体可逆反应中，若加入稀有气体，平衡是否移动有两种可能： ⑴若为定温、定容容器，加入稀有气体将导致气体的总压强增大，但原气体的体积不变，各原有气体的浓度也不变，故平衡不移动。 ⑵若为定温、定压容器，加入稀有气体，要维持恒压则体积必须增大，即降低各原有气体的浓度，平衡向着气体体积增大的方向移动。 2．混合气体平均相对分子质量与平衡移动方向的判断 平衡移动，必然引起体系中各物质量的变化，体系中气态物质的平均相对分子质量 一般也要变化，因而依据 的变化，也可判断平衡移动的方向。 ⑴若体系中各物质全是气体（除反应前后气体总物质的量相等的可逆反应），在定温下加压，气体混合物的平均相对分子质量增大，原因是平衡向着气体体积减小的方向移动。 M M 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。 早在1888年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理： 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 【注意】： ①平衡移动的结果是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变 ②勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），未平衡状态不能用此来分析 ③平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向，但不能用来判断建立平衡所需时间。 考点/易错点4 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。 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（） 第3讲 化学平衡移动 【考纲要求】 1.理解外界条件（浓度、温度、压强等）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。 【教学过程】 一、化学平衡移动 1．概念 可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如____、____、____等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之____，从而在一段时间后达到____________。这种由___________向____________的变化过程，叫做化学平衡的移动。 2过程 3．平衡移动方向与反应速率的关系 v 正__v 逆，平衡向正反应方向移动；v 正__v 逆，平衡不移动；v 正__v 逆，平衡向逆反应方向移 二、外界条件对化学平衡的影响 1．温度的影响 2．浓度的影响 (1)反应物浓度增大或生成物浓度减小时，平衡向___________移动； (2)反应物浓度减小或生成物浓度增大时，平衡向___________移动。 3．压强的影响 4．化学平衡移动规律(勒夏特列原理) 封闭体系中，如果仅改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度、压强)，平衡将向 这种改变的 (1)升高温度 吸热反应 K_____化学平衡向 反应方向移动 (2)升高温度 吸热反应 K_____化学平衡向 反应 方向移动 (1) ΔV g ≠0 的反应 平衡向 的方向移动 平衡向 的方向移动 (2)ΔV g ＝0的反应：改变压强，平衡 。 增大压强 方向移动。 注意：①对原理中“减弱这种改变”的正确理解应当是：升高温度时，平衡向吸热反应方向移动；增加反应物，平衡向反应物减少的方向移动；增大压强，平衡向压强减小的方向移动。 ②移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化，达到新平衡时此物理量更靠近外界条件改变的方向。如增大反应物A 的浓度，平衡右移，但达到新平衡时，A 的浓度仍比原平衡时大；同理，若改变温度、压强等，其变化也相似。 考点精讲 考点一 化学平衡移动的判断 1．化学平衡与化学反应速率的关系 分析问题时应注意：(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，才使平衡向正反应方向移动。(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。 2．几种情况 (1)固体或液体的浓度是恒定的，当其量发生变化时，浓度未发生变化，故其量的改变对平衡没有影响。 (2)催化剂只能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，不能使化学平衡发生移动。 (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 各成分浓度不变 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(相当于减小压强) 3．思维模型 改变 条件 速率 改变 程度相同 v 正＝v 逆 使用催化剂或对 气体体积无变化 的反应改变压强 平衡不移动 程度不同v 正≠v 逆 浓度 压强 温度 平衡移动 平衡不移动 平衡向气体体积增大的方向移动 速率不变：如容积不变时充入稀有气体 平衡不移动 《&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 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 第 2 讲化学平衡状态 [ 考纲要求 ] 1. 了解可逆反应的定义。 2. 理解化学平衡的定义。 3. 理解影响化学平衡的因素。 考点一可逆反应与化学平衡状态 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 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 电解 1．反应 2H2O2H2↑＋ O2↑是否为可逆反应？ 点燃 答案不是可逆反应，因为两个方向的反应条件不同。 2．向含有 2 mol 的 SO的容器中通入过量氧气发生2SO＋ O催化剂SO的物质 2SO，充分反应后生成 22加热33的量 ______2 mol(填“ <”、“ >”或“＝”，下同)，SO2的物质的量______0 mol ，转化率________100%。 答案<>< 题组一极端假设法解化学平衡状态题的应用 1．一定条件下，对于可逆反应X(g) ＋3Y(g)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 － 1－ 1 mol·L、0.08 mol ·L，则下列判断正确的是 () A． c ∶c＝3∶1 12 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 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； 化学平衡的移动 【学习目标】 1、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响； 2、能利用相关理论解释外界条件对平衡移动的影响。 【要点梳理】 要点一、化学平衡移动 1．定义。 化学平衡研究的对象是可逆反应，化学平衡是有条件的动态平衡，在一定条件下才能保持平衡状态，当影响化学平衡的条件（浓度、压强、温度）改变时，原平衡就会被破坏，反应混合物里各组分的含量会随之改变，引起v 正≠v 逆，然后在新条件下重新建立平衡。这种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．原因。 化学平衡移动的原因是反应条件的改变，移动的结果是正、逆反应速率发生变化，平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。 3．标志。 (1)从反应速率来看：如有v 正=v 逆，到v 正≠v 逆，再到v 正＇=v 逆＇，有这样的过程表明化学平衡发生了移动。 (2)从混合物组成来看：各组分的含量从保持一定到条件改变时含量发生变化，最后在新条件下各组分的含量保持新的一定，同样表明化学平衡发生了移动。 4．方向。 平衡移动的方向由v (正)、v (逆)的相对大小来决定： (1)若外界条件的改变引起v (正)＞v (逆)，则化学平衡将向正反应方向(或向右)移动。 (2)若外界条件的改变引起v ((正)＜v (逆)，则化学平衡将向逆反应方向(或向左)移动。 (3)若外界条件的改变虽引起v (正)和v (逆)的变化，但v (正)和v (逆)仍保持相等，则称化学平衡不发生移动(或没有被破坏)。 要点诠释：平衡移动过程可表示为： 一定条件下的化学平衡???? →条件改变平衡被破坏?????→一定时间后 新条件下的新化学平衡 V (正)=v (逆) v (正)≠v (逆) v ＇(正)=v ＇(逆) 各组分的含量保持不变→各组分的含量不断变化→各组分的含量又保持不变 要点二、外界条件对化学平衡的影响 1．浓度对化学平衡的影响。 (1)规律：其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向着正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向着逆反应的方向移动。 (2)解释：由浓度对化学反应速率的影响可知，增大反应物浓度使v (正)增大，减小生成物浓度使v (逆)减小，这两种变化均导致v (正)＞v (逆)，因此平衡向正反应方向移动；同理，减小反应物浓度使v (正)减小，增大生成物浓度使v (逆)增大，这两种变化均导致v (正)＜v (逆)，因此平衡向逆反应方向移动。 要点诠释：也可用平衡常数(K c )和浓度商(Q c )的相对大小解释。 温度一定时，反应的平衡常数是一个定值。对于一个已达到化学平衡状态的反应，反应物浓度增大或生成物浓度减小时，Q c ＜K c 平衡状态被破坏，此时，只有增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，平衡向消耗反应物的方向移动，即平衡右移才能使Q c =K c ，使反应达到新的平衡状态；反之，减小反应物浓度或增大生成物浓度，则Q c ＞K c ，化学平衡向消耗生成物的方向移动，即平衡左移才能使反应达到新的平衡状态。温度一定时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向右移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向左移动。 (3)图像分析(v -t 图像)。 浓度对化学平衡的影响，可用如图所示的v -t 图像予以说明。 智学教育 2013-2014学年高三化学总复习——第2讲 化学平衡移动的判断 1 第2讲 化学平衡移动的判断 一、用勒沙特列原理判断化学平衡的移动 1．化学平衡移动的概念： V正=V逆 改变条件V正=V逆一段时间后V正=V逆平衡状态不平衡状态新平衡状态 2．平衡移动原理（勒夏特列原理）： 如果改变影响平衡的条件之一（如：温度、浓度、压强），平衡将向着能够_______这种改变的方向移动。 （1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向____方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向_________方向移动。 注意：由于纯固体或纯液体的浓度为常数，所以改变纯固体或纯液体的量，不影响化学反应速率，因此平衡不发生移动。 （2）压强：其它条件不变时，对于有气体参加的可逆反应， ①若反应前后气体的物质的量（即气体体积数）不相等：达到平衡后，增大压强，平衡向___________________方向移动；减小压强，平衡向__________________方向移动； ②若反应前后气体的物质的量（即气体体积数）相等：达到平衡后，改变压强，平衡_______________。 （3）温度：其它条件不变时，升高温度，平衡向__________________方向移动；降低温度，平衡向_________________方向移动。 （4）催化剂：对于可逆反应，催化剂______________改变正、逆反应速率，所以化学平衡_________________。 小结： ①影响平衡移动的因素只有浓度、压强、温度； ②平衡移动原理的适用范围是只有单一因素发生变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多个因素同时发生变化时，情况比较复杂； ③平衡移动的结果只能减弱（但不可能抵消）外界条件的变化； ④当反应条件改变时，化学平衡不一定发生移动。例如：改变压强，对反应前后气体体积数相等的反应无影响（此时浓度也改变，同等程度增大或减小）。因此，在浓度、压强、温度三个条件中，只有温度改变，化学平衡一定发生移动。 3．分析化学平衡移动问题的一般思路： 改变条件速率改变 程度不同逆ν ≠ν正（）程度相同逆ν＝ν正（）速率不变：如容积不变时充入惰性气体使用催化剂或对气体体积 无变化的反应改变压强 平衡不移动浓度压强温度平衡移动 注意： ⑴不要把v 正增大与平衡向正反应方向移动等同； ⑵不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同。 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 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 （1）温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 （2）浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学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，化学平衡向逆 反应方向移动。 （3）压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，化学平衡向 气体体积增大的方向移动。 （4）催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动无影响。 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。 2.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： 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（减小）压强。 一、教学目的要求: 1、使学生理解浓度,压强和温度等条件对化学平衡的影响. 2、使学生理解化学平衡的移动. 二、本节重难点: 重点: 浓度,压强和温度等条件对化学平衡的影响. 难点: 平衡移动原理的应用. 课时安排：1课时 教学过程: 导言: 我们研究化学平衡的目的,不是要保持一个化学平衡不变.而是要研究如何利用外界条件的改变,去破坏化学平衡.使之向我们所希望的方向转变,去建立新的化学平衡. 化学平衡的移动:可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立的过程就叫做化学平衡的移动. （一） 浓度对化学平衡的影响: 做实验:实验1、2 实验证明: 加入硝酸溶液变橙色，加入NaOH 溶液变黄色。 说明加入硝酸溶液化学平衡向正反应的方向移动了，加入NaOH 溶液化学平衡向正反应的方向移动。 无数实验证明：增大任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动。 增大任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。 减小任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。 减小任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动。 （二）压强对化学平衡的影响: 处于平衡状态的反应混合物里，无论是反应物，还是生成物，只要有气态物质存在，压强的改变，就有可能使化学平衡移动。 如：3222NH 3H N 高温高压 催化剂?+ 反应中，1体积氮气和3体积的氢气反应，生成了2体积的氨气。反应后，气体总体积减少了！ 可知，对这种气体总体积减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动。即：增大压强，平衡向体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。 气体总体积不变化，改变压强，化学平衡不移动！ 如：222H CO O(g)H CO +==+反应前后，气体物质总体积不变。改变压强，平衡不移动！ （三）温度对化学平衡的影响: 在吸热或放热的可逆反应中,反应混合物达平衡后,改变温度,也会使化学平衡移动. 在可逆反应中,正反应如果放热,则,逆反应必定吸热!反之亦然. 做实验：P51页实验 由实验可知: 升高温度, (混合气体颜色加深,)平衡向吸热反应的方向移动. 降低温度,(混合气体颜色变浅,)平衡向放热反应的方向移动 （四） 催化剂对化学平衡的影响: 催化剂能同等程度的增加正反应速率和逆反应速率,即,催化剂不能改变达到化学平衡状态的 常考点高考题——化学平衡状态和移动 化学平稳状态的判定和化学平稳移动是两大常考点，而后者考题更多，范畴更广。关键是要把握平稳的特点，明白平稳状态的一等六定；熟悉地把握条件对化学平稳的阻碍及条件，以及勒沙特列原理。 化学平稳状态 1．在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平稳状态的标志是( AC ) A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. 单位时刻生成n mol A，同时生成3n mol B C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1∶3∶2 2．可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。以下各关系中能讲明反应已达到平稳状态的是( C ) A. 3υ正(N2)＝υ正(H2) B.υ正(N2)＝υ逆(NH3) C. 2υ正(H2)＝3υ逆(NH3) D.υ正(N2)＝3υ逆(H2) 3．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平稳的标志是( C ) A.单位时刻生成n mol的A2同时生成n mol的AB B.容器内的总压不随时刻变化 C.单位时刻生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D.单位时刻生成n mol的A2同时生成n mol的B2 4．在一定温度下，可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)达到平稳的标志是(AC ) A. Z生成的速率与Z分解的速率相等 B.单位时刻生成a mol X，同时生成3a mol Y C. X、Y、Z的浓度不再变化 D. X、Y、Z的分子数比为1∶3∶2 5．在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平稳状态的标志是( AC ) A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. 单位时刻生成n mol A，同时生成3n mol B C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1∶3∶2 化学平稳移动 1．某温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)－Q在密闭容器中达到平稳，以下讲法不正确的选项是( B ) A. 加压时(体积变小)，将使正反应速率增大 化学平衡移动的实质是浓度、温度、压强等客观因素对正、逆反应速率变化产生不同的影响，使V正≠V逆，原平衡状态发生移动，根据平衡移动原理分析解决问题。 【例题分析】 一、平衡移动与反应速率 例1、某温度下，反应N2O4=2NO2-Q在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是 A、体积减小时将使反应速率增大 B、体积不变时加入少许NO2，将使正反应速率减小 C、体积不变时加入少许N2O4，再度平衡时颜色变深 D、体积不变时升高温度，再度平衡时颜色变深 分析：A、B是结合化学反应速率变化判断而设置的选项，C、D是结合化学平衡移动判断而设置的选项，速率变化与平衡移动是测试中的两个不同的侧面在分析中要加以区分。A、体积减小使反应物浓度及生成物浓度都增大，所以无论正反应还是逆反应速率都增大。B、体积不变时增加NO2的瞬间反应物的浓度不变，生成物的浓度增大，正反应速率不变，逆反应速率增大。C、体积不变时加入少许N2O4再度平衡，无论平衡如何移动各物质浓度均增大，颜色一定加深。D、体积不变升高温度，平衡向吸热（正反应）方向移动，颜色一定加深。 答案：B 例2、右图是可逆反应A+2B=2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（先降压后加压）而变化的情况，由此可推断 A、正反应是放热反应 B、若A、B是气体，则D是液体或固体 C、逆反应是放热反应 D、A、B、C、D均为气体 分析：通过降温线处V正>V逆可知化学平衡向正反应方向移动，进而得知正反应方向为放热反应。通过加压线处V正>V逆可知化学平衡向正反应方向移动，进而得知正反应方向为体积减小方向，而且通过改变压强的瞬间V正、V逆均发生了明显变化这一事实说明反应物与生成物中都一定有气体参加。 答案：A、B 二、化学平衡移动的运用 例3、在A＋B（固）C反应中，若增加压强或降低温度，B的转化率均增大，则反应体系应是 A、A是固体，C是气体，正反应吸热 B、A是气体，C是液体，正反应放热 C、A是气体，C是气体，正反应放热 D、A是气体，C是气体，正反应吸热 分析：增加压强平衡向气体体积减小的方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动，结合B的转化率的变化可以判断出上述反应的特点，即：正反应方向为气体体积减小、放热反应，由于A与C的反应系数相等，A必为气体C必为固体，否则压强变化将对本反应无影响。 答案：C 例4、在一个固定体积的密闭容器中，放入3 L X（气）和2 L Y（气），在一定条件下发生下列反应 化学平衡移动教案 教学目标： 1.知道化学平衡移动的概念；理解影响化学平衡的条件及勒夏特列原理 2.通过活动与探究掌握条件对化学平衡的影响，并提高归纳思维能力。 3.通过化学平衡的学习，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,理解影响化学平衡的条件及勒夏特列原理 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： 一、化学平衡的移动：【学生阅读课本P52后回答】： 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。 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 【过渡】：哪些条件的变化对化学反应速率产生影响，将产生什么样的影响？ 1、浓度：增加反应物浓度，可以加快正反应速率 2、温度：升高温度，可以加快正逆反应速率 3、压强：（对于有气体参加的反应）增大压强，可以加快反应速率 4、催化剂：使用正催化剂，可以同等程度的加快正逆反应速率 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：学生完成课本P53活动与探究: 学生说【结论】： 【过渡】：这是从实验得出的结论，下面我们从速率-时间图像上解释：（可让学生画出图像 旧平衡 V 正=V 逆 条件改变 v 正≠v 逆 一段时间后 新平衡 V '正=V '逆 自己解释）。 结论：其它条件不变的情况下 ①增大反应物浓度或减小生成物浓度平衡向正方向移动 ②增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆方向移动 注意: （1）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。 （2）在溶液中进行的反应，如果是稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度减小，V(正) 、V(逆)都减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。 (3)、工业上用适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量。第7-2讲 化学平衡移动
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