化学平衡移动方向与反应转化率的关系
化学平衡移动方向与反应转化率的关系
1．温度：改变温度，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大；反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。
2．压强：改变压强，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大；反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。
3．反应物的用量
(1)恒温恒压下
①若反应物只有一种，如a A(g) b B(g)＋c C(g)，增加A的量，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于起始浓度相同，因此A的转化率也不变。
②若反应物不止一种，如a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)。
a．若只增加A的量，情况较复杂，视具体题目而定，这里不讨论。
b．若反应物A、B的物质的量同倍数地增加，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于起始浓度相同，因此转化率不变。
(2)恒温恒容下
①若反应物只有一种，如a A(g) b B(g)＋c C(g)，增加A的量，A的浓度增大，平衡正向移动。考虑转化率时，此种情况等效于加压，A的转化率与气态物质的化学计量数有关：
a．a＝b＋c，A的转化率不变；
b．a>b＋c，A的转化率增大；
c．a ②若反应物不止一种，如a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)。 a．若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，则A的转化率减小，B的转化率增大。若只减少A的量，平衡向逆反应方向移动，则B的转化率减小。 b．若反应物A、B的物质的量同倍数地增加，平衡向正反应方向移动，考虑转化率时，此种情况等效于加压，反应物的转化率与气态物质化学计量数有关：a＋b＝c＋d，转化率不变；a＋b>c＋d，转化率增大；a＋b 例1、反应：①PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)、②2HI(g) H2(g)＋I2(g)、 ③2NO2(g) N2O4(g)，在一定条件下达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%。若保持各反应的温度和容器的体积都不改变，分别加入一定量的各自的反应物，重新达到平衡时，则反应物的转化率( ) A．均不变B．①增大、②不变、③减小 C．均增大 D．①减小、②不变、③增大 2、某固定体积的密闭容器中存在化学平衡：a A(g) b B(g)＋c C(g)，在温度不变的条件下，再充入一定量的物质A，重新达到平衡时，下列判断中正确的是( ) A．若a＝b＋c，B的物质的量分数变大 B．若a＝b＋c，平衡时A的物质的量比原平衡时增加 C．若a>b＋c，A的转化率不变 D．若a 3．在一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5，加热到200 ℃时发生如下反应：PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)，反应达到平衡时，PCl5所占体积分数为m%。若在同一温度和同一容器中，最初投入的是2 mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5所占体积分数为n%，则m和n的关系是( ) A．m＞n B．m＜n C．m＝n D．无法比较 4、（2015天津）某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确 ．．．的是 A、m=2 B、两次平衡的平衡常数相同 C、X与Y的平衡转化率之比为1:1 D、第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1 5．(2012·重庆理综，)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应： a(g)＋b(g) 2c(g) ΔH1<0 x(g)＋3y(g) 2z(g) ΔH2>0 进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是( )。 A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变 B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高 C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大 第四节化学反应进行的方向 教学目标 1、知识与技能： （1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据； （2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 2、过程与方法： 通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。 3、情感态度与价值观： 通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。教学的重点和难点 焓减和熵增与化学反应方向的关系 教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力； 2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论； 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。 -10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）； 2Al（s）+ Fe 2O 3 （s）= Al 2 O 3 （s）+ 2Fe（s）△S = -39.35J·mol-1·K-1。 因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。 [板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。 [讲述]在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是： [板书]体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G = △H - T△S [指出] 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。 [板书] △H - T△S < 0 反应能自发进行； △H - T△S = 0 反应达到平衡状态； △H - T△S > 0 反应不能自发进行。 [展示] [举例]对反应CaCO 3（s）= CaO（s）+ CO 2 （g） △H = + 178.2 KJ·mol-1△S = +169.6 J·mol-1·K-1 室温下，△G =△H-T△S =178.2KJ·mol-1–298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1 = 128 KJ·mol-1>0 因此，室温下反应不能自发进行； 如要使反应自发进行，则应使△H - T△S < 0， 则T>△H/△S=178.2 KJ·mol-1/0.1696 KJ·mol-1·K-1 = 1051K。 [知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应： 2NO（g） + 2CO（g） = N 2（g） + 2CO 2 （g）， 已知，298K、101KPa下，该反应△H = - 113.0 KJ·mol-1，△S = -143.5 J·mol-1·K-1 则△G =△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0 因此，室温下反应能自发进行。 [指出]但该反应速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。 [总结]能量判据和熵判据的应用： 1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行； 2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的； 3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结 再充入气体时平衡移动的方向与转化率的关系探讨 可逆反应2NO 2≒N 2O 4, 2HI ≒I 2(g)+H 2, NH 4HS ≒NH 3+H 2S 等分别达到平衡后，恒温再充入某些气体反应物时，平衡移动的方向应该怎样进行判断呢？是应该用压强分析，还是用浓度来解析呢?达到新平衡时反应物的转化率比起旧平衡体系又有什么变化呢？这往往是中学生在学习化学平衡中常常遇到的棘手问题。本文将就再充入气体时平衡移动的方向与转化率的关系进行剖析。 1 平衡移动的方向的判断依据 1.1 定性判断 依据：勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 1.1.1平衡后再充入气体时，反应体系内各种气体按相同倍数增加（减少）时，改变平衡的条件是压强，即可用压强来判断平衡移动的方向和新、旧平衡时反应物转化率的相对大小。 1.1.2平衡后再充入气体时，反应体系各种气体不是按相同倍数增加（减少）时，此时改变平衡的条件主要．． 是浓度。 1.2 定量判断 依据：浓度平衡常数Kc 与平衡破坏时生成物浓度乘积与反应物浓度乘积之比Qc 的相对大小 对于一定条件下的可逆反应 mA(g)+ nB(g) ≒ pC(g)+ qD (g) 达到平衡后： ………（1）式 1.2.1 恒温恒容时再充入A 、B 两种气体（按任意比），使A 、B 两种气体的物质的量 浓度分别增加x mol?L -1, y mol?L -1时，则 ………（2）式 ∵Qc < Kc ,∴平衡向正反应方向移动。 1.2.2 恒温恒容时，按平衡时各种气体的体积比再充入A 、B 、C 、D 四种气体至物质的量的浓度为原来平衡时的K 倍（或恒温压缩容积）时： （K>1）………(3)式 讨论：（1）当p+q< m+n 时 平衡向正方应方向移动，αA 、αB 按相同比例增加 （2）当p+q ＝m+n 时 平衡不移动，αA 、αB 不变 （3）当p+q> m+n 时 平衡向逆方应方向移动，αA 、αB 按相同比例减少 2 新、旧平衡时转化率大小的比较 2.1 再充入气体时，各气体组分按相同的倍数增加（减少）时，直接用压强分析其转化率的相对大小。见1.2.2的讨论。 2.2 再充入气体时，各气体组分不是按向相同倍数增加并最终达到新平衡状态C 时，可 {C (A)}m ·{C (B)}n Kc = {C (C)} p · {C (D)}q {C (A)+x}m ·{C (B)+y }n Qc = {C (C) }p · {C (D)}q {KC (A) }m ·{K C (B)}n Qc = {KC (C)}p · {KC (D)}q =Kc ·K {(p+q)-{m+n)} 考点41 化学反应进行的方向 1．自发过程 （1）含义 在一定条件下，不需要借助外力就可以自动进行的过程。 （2）特点 ①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)； ②在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。 2．化学反应方向的判据 （1）焓判据 放热反应过程中体系能量降低，ΔH<0，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进行的方向有一定的局限性。 （2）熵判据 ①熵：衡量体系混乱程度的物理量，符号为S，单位为J·mol?1·K?1。 ②熵的大小：同种物质，三种聚集状态下，熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。 ③熵判据：体系的混乱度增加，ΔS>0，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进行的方向也不全面。 （3）复合判据——自由能变化判据 在温度、压强一定的条件下，化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，因此，把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG，更适合于所有过程的判断。ΔG=ΔH?TΔS（T 为开尔文温度），ΔG的正、负决定着反应的自发与否。 ①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。 ②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。 ③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。 考向化学反应方向的判定 典例1下列过程一定不能自发进行的是 A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＜0 C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＞0 D．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH＞0 【解析】A.ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－T·ΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，故A不选；B.ΔH＜0，ΔS＜0，温度较低时即可满足ΔH－T·ΔS＜0，能自发进行，故B不选；C.ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－T·ΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，故C不选；D.ΔH＞0，ΔS＜0，一般情况下ΔG＝ΔH－T·ΔS＞0，不能自发进行，故选D。 【答案】D 1．已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值，设ΔH和ΔS不随温度的改变而改变。则下列说法中，正确的是 A．低温下是自发变化 B．高温下是自发变化 C．低温下是非自发变化，高温下是自发变化 D．任何温度下是非自发变化 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 1.平衡常数越大，反应进行的越彻底，即转化率越高。 K〉100000时，认为反应完全进行。 2. T与P的影响 温度或压强改变后，若能是化学平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大。 3.反应物用量（反应物浓度，一般为气体的浓度或者溶液中溶质的浓度）的影响 ⑴若反应物是一种，如：Aa(g)? Bb(g)+ cC(g)。增加A的量，平衡正向移动，A的转 化率的变化如下: 若在恒温恒压条件下，A的转化率不变。（构建模型） 若在恒温恒容条件下，（等效于加压），增加A的量，平衡正向移动，A的转化率与气态物质的化学计量数有关： a=b+c A的转化率不变 a>b+c A的转化率增大 a 化学平衡中转化率变化的判断技巧 一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化 对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大，而自身转化率下降，学生对转化率的这种变化很难接受，故可以设计以下例题帮助学生理解概念。 例1．在557℃时，密闭容器中进行下列反应CO+H2O CO2+H2。 若CO起始浓度为2mol/L（1），水蒸气浓度为3mol/L（2），达到平衡时，测得CO2的浓度为L。求CO及H2O的转化率。 分析：在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上，抓住转化浓度，利用常规解题方法。 CO + H2O(气) CO2 + H2 起始浓度 mol/L 2 3 0 0 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 平衡移动的方向 1 改变反应容器体积使压强变化，但不会使下列化学反应的平衡发生移动的是（） A Fe2O3+3CO?2Fe+3CO2 B 3H2+N2?2NH3 C 2SO2+O2?2SO3 D C+CO2?2CO 2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，则下列情况可能是（） A A是气体，C是固体 B A与C均为气体 C A与C均为固体 D A是固体，C是气体 3 反应A(g)+3B(g) ?2C(g) ?H<0达到平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述正确的是（） A 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B 正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动 C 正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动 D 正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 4 在一定条件下，反应H2+I2?2HI ?H<0在一定密闭体系中达到化学平衡。（1）请写出该反应的平衡常数表达式： （2）请说明改变下列条件时，平衡如何移动 a 保持压强不变，升高温度 b 保持温度不变，缩小容器的体积 c 保持体积不变，通入氢气 5（08天津卷）对平衡CO2(g)?CO2(aq)；△H = -19.75 kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是（） A．升温增压B．降温减压 C．升温减压D．降温增压 6 下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是 ①已达到平衡的反应C(s)+H2O?CO(g)+H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡 一定向正反应方向移动 ②已达平衡的反应N2(g)+3H2?2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方 向移动，N2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应平衡时，若减小反应容器容积时，平衡一定发生移动 ④有气体参加的反应在恒压反应器中达到平衡时，再充入稀有气体，平衡一定 不移动 A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④ 7 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＋O2?2NO2 B．Br2(g)＋H2?2HBr C．N2O4?2NO2 D．6NO＋4NH3?5N2＋3H2O 8 在高温下，反应2HBr(g) ?H2(g) + Br2(g) ?H>0达到平衡，要使混合气颜色加深，可采取的方法是（） A 减小压强 B 缩小体积 C 升高温度 D 增大H2浓度 9在密闭容器中进行H2(g)+Br2(g) ?2HBr(g) ?H<0；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 8 在水溶液中存在反应：Ag+ + Fe2+?Ag + Fe3+?H<0达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是（） A 升高温度 B 加大Fe2+的浓度 D 常温下加压 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（） 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 化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率＝ %100-?该反应物的起始浓度 该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率＝%100-?质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率＝%100) ()(?或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律 （1）若反应物只有一种：a A(g) b B(g) + c C(g)，在不改变其他条件时（恒温恒容），增加A 的量平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率与气体物质的计量数有关：(可用等效平衡的方法分析)。 ①若a ＝ b + c ：A 的转化率不变；②若a ＞ b + c ： A 的转化率增大； ③若a ＜ b + c A 的转化率减小。 （2）若反应物不只一种：a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g)， ①在不改变其他条件时，只增加A 的量，平衡向正反应方向移动，但是A 的转化率减小，而B 的转化率增大。 ②若按原比例同倍数地增加A 和B ，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关：如a +b = c + d ，A 、B 的转化率都不变；如a + b ＞c + d ，A 、B 的转化率都增大；如a + b ＜ c + d ，A 、B 的转化率都减小。 3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化 对于可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，（a ＋b ≠c ＋d ，）在压强变化导致平衡移动时，学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动？转化率如何变化？可归纳为以下两方面： （1）恒温恒容条件下充入“惰性气体”，化学平衡不移动。因平衡体系的各组分浓度均未发生变化，故各反应物转化率不变。 （2）恒温恒压条件下充入“惰性气体”，化学平衡向气体体积增大的方向移动。因为此时容器容积必然增大，相当于对反应体系减压，继而可判断指定物质的转化率变化。 4、NO 2、N 2O 4平衡问题2NO 2（g ） N 2O 4（g ） （1）恒温、恒容的条件下，若分别向容器中通入一定量的NO 2气体或N 2O 4气体，重新达到平衡后：可视为加压，平衡都向右移动，达到新平衡时NO 2的转化率都增大，N 2O 4 的转化率将减小。NO 2体积分数减小，N 2O 4体积分数增大，混合气体相对分子质量增大。 若要求某一时刻的转化率只要把平衡时的反应物浓度（或物质的量）改为某一时刻的反应物浓度（或物质的量）即可。 现将有关平衡转化率的问题小结如下： 1. 对有多种反应物的可逆反应达到平衡后加其一。这种情况不管状态如何均认为所加物本身转化率减小其它物质转化率增大 例1： ，反应达到平衡后增大的浓度，则平衡向正反应方向移动，的转化率增大，而的转化率降低。 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 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 (浓度和温度对化学平衡的影响) 魏县第五中学王校磊 浓度对化学平衡的影响 【教学背景】 新课程改革要求教师的教育观念、教育方式、教学行为等都要发生很大的转变，使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”，“引导--探究”式教学法就是在这种理念下应运而生的，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维能力的培养，充分发挥学生的主动性和创造性。它不仅重视知识的获取，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力，在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。依据上述新课程理念，本人在本学期教研活动中尝试着用“引导---探究”式教学法讲了《浓度对化学平衡的影响》。【案例】 一、课前活动： （一）、分析教材：本节的教学内容是高中新课改选修4教材《化学平衡的移动》中的一部分。化学平衡是中学化学的重要理论之一，是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的中心，对很多知识的学习起到指导作用。本节在掌握化学平衡的建立和平衡状态的特征的基础上通过实验探究浓度和温度对化学平衡的影响，为下节归纳总结出化学平衡移动原理（勒夏特列原理）奠定基础。而化学平衡移动原理（勒夏特列原理）对解决化工生产中存在的实际问题具有重要意义。 （二）、分析学生 在《化学平衡》的第一课时的教学中学生已经掌握了可逆过程（反应）及其特征，了解任何可逆过程在一定条件下都是有限度的，并在此基础上掌握了溶解平衡和化学平衡状态的建立及特征，对化学平衡是动态平衡以有正确认识——化学平衡是建立在一定条件下的，当条件改变是平衡也将发生变化。在此基础上学习外界条件对化学平衡的影响时机成熟，但结合本班学生（理科普通班）的实际情况和《外界条件对平衡影响》内容的知识量本节学习其中浓度对化学平衡的影响。（三）、教学目标 1、知识与能力：通过学习使学生掌握浓度对化学平衡影响的规律；通过浓度的改变对正、逆反应速率的影响的分析使学生理解浓度对化学平衡影响的原因。 2、过程与方法：先利用已掌握浓度对化学反应速率的影响规律对本节教材设定的实验进行分析并提出问题引导学生对可能会出现的实验现象进行科学猜想，再通过学生分组实验让学生去验证科学猜想是否成立，从而得到浓度的改变对化学平衡影响的规律，然后通过对速率-时间的图象分析使学生理解平衡移动具体原因，最后可以联系实际生产让学生理解学习该理论的意义，使学生了解理论学习对生产实际有指导作用。 3、情感态度与价值观：培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生在应用化学理论解决一些相应的化工问题的同时，体会化学理论学习的重要性。（四）、教学重点及难点 教学重点：浓度对化学平衡的影响 教学难点：浓度改变引起平衡移动的原因 （五）、确定教学思路 课题：化学反应进行的方向及判断依据 设计者：浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日 设计意图：让学生先从生活中的自发过程实例出发，展示有关情境图片，指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。”从中得出自发过程能发生的规律：1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。然后请学生找能自发进行的反应，同时介绍几个吸热反应，从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素：1、能量降低- 放热反应（焓变△H<0）2、混乱度增大（熵变△S 化学平衡中转化率变化的判断技巧 () 100%() ?某反应物反应的物质的量或者物质的量浓度平衡转化率＝该反应物初始的物质的量或者物质的量浓度 解转化率变化的题目时，审题过程要特别关注以下四点：一要关注化学反应是否可逆，二要关注容器是否可变，三要关注各物质的状态是否都为气体，四要关注反应两边气体体积是否相等。下面就化学平衡移动导致转化率的变化用具体实例进行分析讨论： 一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化 对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大，而 自身转化率下降。 【例1】．在557℃时，密闭容器中进行下列反应CO+H 2O CO 2+H 2。 若CO 起始浓度为2mol/L （1），水蒸气浓度为3mol/L （2），达到平衡时，测得CO 2的浓度为1.2mol/L 。求CO 及H 2O 的转化率。 分析：在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上，抓住转化浓度，利用常规解题方法。 CO + H 2O (g) CO 2 + H 2 起始浓度 mol/L 2 3 0 0 转化浓度 mol/L 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度 mol/L 0.8 1.8 1.2 1.2 所以，CO 的转化率= 1.2100%2?=60% ; H 2O (气)的转化率=1.2100%3 ?=40% 【例2】．若将例1中的划线部分（2）改成水蒸气浓度为6mol/L ，而其他条件不变，达到平衡时，测得CO 2的浓度为1.5mol/L 。同样按上述方法求算，可得CO 转化率为75%，H 2O 的转化率为25%。 【例3】．若将例1中的划线部分（1）改成CO 起始浓度为1mol/L ，而其他条件不变，达到平衡时，测得CO 2的浓度为0.75mol/L 。同样按上述方法求算，可得CO 转化率为75% ，H 2O 的转化率为25%。 以上三小题转化率可归纳为：化学反应进行的方向教案
再充入气体时平衡移动方向与转化率关系探讨新课标人教版
化学反应进行的方向-高考化学专题
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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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化学平衡移动练习题与答案
压强对化学平衡移动的影响习题20141105
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
高中化学平衡中转化率求法和规律总结(含解析)
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化学选修4影响化学平衡移动的因素习题
q C．x点的混合物中v正
(浓度和温度对化学平衡的影响)
化学反应进行的方向及判断依据
化学平衡中转化率的变化