学案28化学平衡的移动和化学反应进行的方向市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

学案学案28 化学平衡移动和化学反应化学平衡移动和化学反应进行方向进行方向第1页轻松学教材轻松学教材第2页一一 影响化学平衡移动原因影响化学平衡移动原因1.对平衡移动概念了解对平衡移动概念了解第3页2.影响化学平衡移动原因影响化学平衡移动原因(1)浓度浓度其它条件不变情况下其它条件不变情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度,平平衡向衡向正反应正反应方向移动方向移动,此时此时v正正v逆逆;反之反之,假如假如减小反应物浓度减小反应物浓度或增大生成物浓度或增大生成物浓度,可使化学平衡向可使化学平衡向逆反应逆反应方向移动方向移动,此时此时v正正S(l)S(s)4.反应熵变反应熵变S为为反应产物反应产物总熵与总熵与反应物反应物总熵之差总熵之差 熵变数值熵变数值通常是通常是正值正值,为熵为熵增加增加反应反应,熵熵增加增加有利于反应自发进行有利于反应自发进行,而有而有些熵减小反应在一定条件下也能够自发进行些熵减小反应在一定条件下也能够自发进行 所以熵变是与所以熵变是与反应能否自发进行相关又一个原因反应能否自发进行相关又一个原因,但也不是唯一原因但也不是唯一原因 第8页5.在在温度温度 压强压强一定条件下一定条件下,化学反应方向是反应化学反应方向是反应焓变焓变和和熵变熵变共同影响结果共同影响结果,反应方向判据为反应方向判据为H-TS H-TS0,反应不能自发进行反应不能自发进行 这个判据用文字表述为这个判据用文字表述为:在在温度温度 压强压强一定条件下一定条件下,自发反应总自发反应总是向是向H-TS0方向进行方向进行,直至到达直至到达平衡平衡状态状态 此判据指出是此判据指出是在在温度温度 压强压强一定条件下一定条件下,反应自动发生反应自动发生趋势趋势,即反应发生可能即反应发生可能性性,它并不说明在该条件下可能自发进行反应能否实际发生它并不说明在该条件下可能自发进行反应能否实际发生 第9页体验热身体验热身第10页1.(海口一模海口一模)将将CoCl2溶解于盐酸中能够形成溶解于盐酸中能够形成粉红色粉红色 蓝色蓝色第11页以下说法正确是以下说法正确是()A.升高温度升高温度,正反应速率增大正反应速率增大,逆反应速率减小逆反应速率减小B.该反应平衡常数该反应平衡常数C.将将盛盛有有CoCl2和和盐盐酸酸混混合合液液试试管管置置于于热热水水中中,试试管管内内溶溶液液为为红色红色D.增大增大Cl-浓度浓度,平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动,Co2+Cl-浓度都减小浓度都减小第12页答案答案:B解解析析:升升高高温温度度,正正 逆逆反反应应速速率率都都增增大大,A错错;该该反反应应正正反反应应为为吸吸热热反反应应,所所以以在在热热水水中中平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动,溶溶液液为为蓝蓝色色,C错错;增增大大Cl-浓浓度度,平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动,Co2+浓浓度度减减小小,而而Cl-浓度增大浓度增大,D错错 第13页2.对对可可逆逆反反应应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),以以下叙述正确是下叙述正确是()A.反反应应到到达达平平衡衡时时,若若两两种种反反应应物物转转化化率率相相等等,则则起起始始投投入入n(NH3)n(O2)=4 5B.反反应应到到达达平平衡衡后后,对对体体系系一一直直进进行行加加压压,平平衡衡总总是是向向逆逆向向移移动动C.反反应应到到达达平平衡衡时时,若若向向压压强强固固定定密密闭闭容容器器中中充充入入稀稀有有气气体体,平衡不移动平衡不移动D.当当v正正(NH3)v正正(NO)=1 1时时,说明该化学反应已经到达平衡说明该化学反应已经到达平衡第14页答案答案:A解析解析:平衡时平衡时,反应物转化率相等反应物转化率相等,则起始投入量之比应该等于则起始投入量之比应该等于化学计量数之比化学计量数之比,故故A正确正确;当加压到一定压强时当加压到一定压强时,气态水变气态水变为非气态水为非气态水,平衡向正向移动平衡向正向移动,故故B错错;充入稀有气体而压强充入稀有气体而压强不变不变,相当于增大容积相当于增大容积,平衡向体积增大方向移动平衡向体积增大方向移动,C错错;不论不论是否平衡是否平衡,NH3 NO正反应速率之比都等于化学计量数之比正反应速率之比都等于化学计量数之比,故故D错错 第15页3.某温度下在密闭容器中发生以下反应某温度下在密闭容器中发生以下反应:2M(g)+N(g)2E(g),若若开开始始时时只只充充入入2 mol E(g),到到达达平平衡衡时时,混混合合气气体体压压强强比比起起始始时时增增大大了了20%;若若开开始始时时只只充充入入2 mol M和和1 mol N混合气体混合气体,到达平衡时到达平衡时M转化率为转化率为()A.20%B.40%C.60%D.80%答案答案:C第16页解解析析:该该反反应应从从逆逆反反应应开开始始建建立立平平衡衡,因因为为是是一一密密闭闭容容器器,伴伴随随反反应应进进行行,压压强强增增大大20%,即即混混合合气气体体总总物物质质量量增增大大20%,则则到到达达平平衡衡时时混混合合气气体体总总物物质质量量为为2 mol(1+20%)=2.4 mol,而而反反应应中中M E化化学学计计量量数数又又相相等等,说说明明生生成成N物物质质量量为为0.4 mol 若若充充入入2 mol M,1 mol N与与直直接接充充入入2 mol E属属等等效效,到达平衡时到达平衡时N也为也为0.4 mol,则则M为为0.8 mol,故故M转化率为转化率为第17页4.一定条件下一定条件下,在体积为在体积为3 L密闭容器中密闭容器中,一氧化碳与氢气反应一氧化碳与氢气反应生成甲醇生成甲醇(催化剂为催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)第18页依据题意完成以下各题依据题意完成以下各题:(1)反反应应到到达达平平衡衡时时,平平衡衡常常数数表表示示式式K=_,升升高高温温度度,K值值_(填填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”)(2)在在 500,从从 反反 应应 开开 始始 到到 平平 衡衡,氢氢 气气 平平 均均 反反 应应 速速 率率v(H2)=_ 减小减小第19页(3)在在其其它它条条件件不不变变情情况况下下,对对处处于于E点点体体系系体体积积压压缩缩到到原原来来1/2,以下相关该体系说法正确是以下相关该体系说法正确是_ a.氢气浓度减小氢气浓度减小b.正反应速率加紧正反应速率加紧,逆反应速率也加紧逆反应速率也加紧c.甲醇物质量增加甲醇物质量增加d.重新平衡时重新平衡时,n(H2)/n(CH3OH)增大增大bc 第20页(4)据研究据研究,反应过程中起催化作用为反应过程中起催化作用为Cu2O,反应体系中含少反应体系中含少许许CO2有利于维持催化剂有利于维持催化剂Cu2O量不变量不变,原因是原因是_(用化学方程式表示用化学方程式表示)第21页解解析析:(1)由由图图像像可可知知,到到达达平平衡衡后后,升升高高温温度度,甲甲醇醇物物质质量量减减小小,平衡向左移动平衡向左移动,则正反应为放热反应则正反应为放热反应 升温平衡左移升温平衡左移,K减小减小(2)反应速率之比等于化学计量数之比反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=2v(CH3OH)=(3)对对于于CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),增增大大压压强强,压压缩缩体体积积,正正 逆逆反反应应速速率率都都增增大大,平平衡衡向向右右移移动动,甲甲醇醇物物质质量量增增大大,H2物质量减小物质量减小,不过体积缩小不过体积缩小,H2浓度增大浓度增大,b c正确正确 第22页(4)Cu2O+CO 2Cu+CO2,因因为为CO还还原原Cu2O,使使Cu2O降降低低,为了维持为了维持Cu2O量不变量不变,加入少许加入少许CO2抑制抑制Cu2O与与CO反应反应 第23页5.(江苏江苏)将一定量将一定量SO2和含和含0.7 mol氧气空气氧气空气(忽略忽略CO2)放入放入一定体积密闭容器中一定体积密闭容器中,550 时时,在催化剂作用下发生反应在催化剂作用下发生反应:(正反应放热正反应放热)反应到达平衡后反应到达平衡后,将容器中混合气体经过过将容器中混合气体经过过量量NaOH溶液溶液,气体体积降低了气体体积降低了21.28 L;再将剩下气体经过再将剩下气体经过焦性没食子酸碱性溶液吸收焦性没食子酸碱性溶液吸收O2,气体体积又降低了气体体积又降低了5.6 L(以以上气体体积为标准情况下体积上气体体积为标准情况下体积)第24页请回答以下问题请回答以下问题:(1)判断该反应到达平衡状态标志是判断该反应到达平衡状态标志是_(填字母填字母)a.SO2和和SO3浓度相等浓度相等b.SO2含量保持不变含量保持不变c.容器中气体压强不变容器中气体压强不变d.SO3生成速率与生成速率与SO2消耗速率相等消耗速率相等e.容器中混合气体密度保持不变容器中混合气体密度保持不变bc 第25页(2)欲提升欲提升SO2转化率转化率,以下办法可行是以下办法可行是_(填字母填字母)a.向装置中再充入向装置中再充入N2b.向装置中再充入向装置中再充入O2c.改变反应催化剂改变反应催化剂d.升高温度升高温度b 第26页(3)求该反应到达平衡时求该反应到达平衡时SO2转化率转化率(用百分数表示用百分数表示,写出计算写出计算过程过程)第27页(4)若将平衡混合气体若将平衡混合气体5%通入过量通入过量BaCl2溶液中溶液中,生成沉淀多生成沉淀多少克少克?(计算结果保留一位小数计算结果保留一位小数)10.5 g第28页解析解析:本题主要考查化学平衡标志本题主要考查化学平衡标志 平衡移动平衡移动 化学平衡计算等化学平衡计算等知识点知识点(1)平衡本质是正逆反应速率相等平衡本质是正逆反应速率相等,但但d不对不对,SO3生生成速率与成速率与SO2消耗速率是同一方向反应速率消耗速率是同一方向反应速率,是指正反应反是指正反应反应速率应速率 a只能说明反应过程中某个瞬间可能出现浓度只能说明反应过程中某个瞬间可能出现浓度,但可但可能下一个瞬间又改变了能下一个瞬间又改变了,所以不能作为平衡标志所以不能作为平衡标志 e因为体积因为体积不变不变,质量不变质量不变,反应过程中气体密度一直不变反应过程中气体密度一直不变,所以在体积所以在体积固定容器中固定容器中,密度不能作为平衡标志密度不能作为平衡标志 而而b c能表达出物质量能表达出物质量不再改变不再改变,能够作为平衡标志能够作为平衡标志 第29页(2)向体积固定密闭容器中充入向体积固定密闭容器中充入N2,总压强即使增大总压强即使增大,但对浓度但对浓度没有影响没有影响,所以平衡不移动所以平衡不移动 加入催化剂加入催化剂,也不会对平衡产生也不会对平衡产生影响影响,不会提升转化率不会提升转化率 因为反应是放热反应因为反应是放热反应,升高温度反应升高温度反应逆向进行逆向进行,SO2转化率降低转化率降低 充入充入O2,使平衡右移使平衡右移,SO2转化率转化率提升提升,选选b 第30页(3)依依据据题题意意能能够够分分析析出出平平衡衡后后硫硫氧氧化化物物共共0.95 mol,依依据据硫硫守守恒恒能能够够分分析析出出反反应应前前二二氧氧化化硫硫为为0.95 mol,平平衡衡时时O2物物质质量量为为0.25 mol,即即反反应应消消耗耗O2为为0.7 mol-0.25 mol=0.45 mol,很很快快得得出出消消耗耗SO2为为0.9 mol,所所以以SO2转转化化率率为为94.7%(4)因为因为SO2不跟氯化钡溶液反应生成沉淀不跟氯化钡溶液反应生成沉淀,所以沉淀只有硫酸所以沉淀只有硫酸钡钡 第31页重点探究重点探究第32页对勒夏特列原理了解对勒夏特列原理了解1.平衡移动只是减弱这种改变平衡移动只是减弱这种改变,而不是抵消这种改变而不是抵消这种改变 2.该该原原理理存存在在于于各各个个体体系系中中,不不只只局局限限于于化化学学平平衡衡,其其它它如如溶溶解平衡解平衡 电离平衡电离平衡 水解平衡等该原理均可适用水解平衡等该原理均可适用(1)气体溶解平衡气体溶解平衡如如:当加入当加入NaCl CaCO3时时,平衡会发生移动平衡会发生移动 当当搜搜集集Cl2 SO2 CO2 H2S时时往往往往分分别别经经过过饱饱和和NaCl NaHSO3 NaHCO3 NaHS溶溶液液以以除除去去可可能能有有酸酸性性气气体体,且抑制要搜集气体溶解且抑制要搜集气体溶解 第33页第34页第35页第36页【例例1】对可逆反应对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)Hv(逆逆)加入催化剂加入催化剂,B转化率提升转化率提升第37页A.B.C.D.解解析析:A是是固固体体,其其量量改改变变对对平平衡衡无无影影响响;而而增增大大B浓浓度度,正正反反应应速速率率增增大大,平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动,v(正正)v(逆逆);升升温温v(正正)v(逆逆)均均增增大大,但但v(逆逆)增增大大程程度度大大,平平衡衡向向逆逆反反应应方方向向移移动动;压压强强增增大大平平衡衡不不移移动动,但但v(正正)v(逆逆)都都增增大大;催催化化剂剂不不能能使使化学平衡发生移动化学平衡发生移动,B转化率不变转化率不变 答案答案:B第38页【方法归纳方法归纳】(1)在分析化学反应速率和化学平衡综合题目在分析化学反应速率和化学平衡综合题目时时,一定要把外界原因对化学反应速率和化学平衡影响区分一定要把外界原因对化学反应速率和化学平衡影响区分开开 即抛开影响化学平衡移动原因即抛开影响化学平衡移动原因,只考虑影响化学反应速只考虑影响化学反应速率原因来分析速率改变率原因来分析速率改变 而化学平衡移动方向判断则要依而化学平衡移动方向判断则要依据形成平衡可逆反应特点来确定据形成平衡可逆反应特点来确定(2)分析化学平衡移动问分析化学平衡移动问题通常分三步题通常分三步:第一第一,总结可逆反应特点总结可逆反应特点:是否是有气体参加反应是否是有气体参加反应?气体总体积在反应前后怎样改变气体总体积在反应前后怎样改变?哪哪个方向是吸热方向个方向是吸热方向?第二第二,判断反应容器判断反应容器:是恒容容器还是恒是恒容容器还是恒压容器压容器?是固定容器还是有改变容器是固定容器还是有改变容器?第三第三,应用勒夏特列应用勒夏特列原理作出判断原理作出判断 第39页类比迁移类比迁移第40页1.已已知知C(s)+CO2(g)2CO(g)H0 该该反反应应到到达达平平衡衡后后,以下条件有利于反应向正反应方向进行是以下条件有利于反应向正反应方向进行是()A.升高温度和减小压强升高温度和减小压强B.降低温度和减小压强降低温度和减小压强C.降低温度和增大压强降低温度和增大压强D.升高温度和增大压强升高温度和增大压强第41页答案答案:A解析解析:先分析该反应特点先分析该反应特点:正反应是气体体积增大反应正反应是气体体积增大反应,正反应正反应是吸热反应是吸热反应;再依据平衡移动原理判断改变条件时对化学再依据平衡移动原理判断改变条件时对化学平衡影响平衡影响,对照选项得出答案对照选项得出答案 该反应为气体体积增大吸热该反应为气体体积增大吸热反应反应 升高温度升高温度 减小压强都有利于平衡正向移动减小压强都有利于平衡正向移动 降低温降低温度和增大压强则有利于平衡逆向移动度和增大压强则有利于平衡逆向移动 故故A项正确项正确 第42页难点探究难点探究第43页化学平衡相关图像化学平衡相关图像1.速率速率时间图时间图这这类类图图像像定定性性揭揭示示了了v正正 v逆逆随随时时间间(含含条条件件改改变变对对速速率率影影响响)而而改改变变规规律律,表表达达了了平平衡衡“动动 等等 定定 变变”基基本本特特征征,以以及及平平衡移动方向等衡移动方向等 如如N2+3H22NH3 H0,建立平衡后加热对速率影响以下列图所表示建立平衡后加热对速率影响以下列图所表示:第44页2.浓度浓度时间图时间图这这类类图图像像能能说说明明各各平平衡衡体体系系组组分分(或或某某一一成成份份)在在反反应应过过程程中中改改变变情情况况 如如A(g)+B(g)3C(g)反反应应情情况况以以下下列列图图所所表表示示,这这类类图图像像注注意意各各物物质质曲曲线线折折点点(达达平平衡衡)时时刻刻相相同同,各各物物质质浓浓度度改改变变内内在在联联络络及及其其百百分分比比符符合合化化学学方方程程式式化化学学计计量量关关系系 第45页3.全程速率全程速率时间图时间图如如Zn与足量盐酸反应与足量盐酸反应,反应速率随时间改变情况如右图所表反应速率随时间改变情况如右图所表示示,解释原因解释原因:AB段段(v渐增渐增),因反应为放热反应因反应为放热反应,伴随反应进伴随反应进行行,温度渐增温度渐增,造成反应速率渐增造成反应速率渐增;BC段段(v渐小渐小),则主要因为则主要因为随反应进行随反应进行,溶液中溶液中c(H+)渐小渐小,造成反应速率减小造成反应速率减小 故分析时故分析时要抓住各阶段主要矛盾要抓住各阶段主要矛盾,认真分析认真分析 第46页4.含量含量时间时间温度温度(压强压强)图图常常见见形形式式有有以以下下列列图图所所表表示示几几个个(C%指指某某产产物物含含量量,B%指指某某反反应应物物含含量量),在在其其它它条条件件不不变变时时,改改变变任任一一条条件件,如如使使用用催催化化剂剂或或升升高高温温度度或或增增大大压压强强,都都能能缩缩短短到到达达平平衡衡时时间间 这这种种图图像像折折点点表表示示到到达达平平衡衡时时间间,反反应应了了速速率率大大小小,能能够够确确定定T(p)高低高低(大小大小),水平线高低对应平衡移动方向水平线高低对应平衡移动方向 第47页(a用催化剂用催化剂,b不用不用)(T1T1,正反应为放热反应正反应为放热反应)(p1p2,正反应为气体体积减小反应正反应为气体体积减小反应)(p20,p2p1B.反应反应:HT2C.反应反应:H0,T2T1或或H0,T2T1D.反应反应:HT1答案答案:BC第59页解析解析:反应反应,温度升高温度升高,A转化率降低转化率降低,说明化学平衡向逆反应说明化学平衡向逆反应方向移动方向移动,则正反应为放热反应则正反应为放热反应,Hp1,A项不正确项不正确;由题给反应由题给反应图示可知图示可知T1T2,温度升高时温度升高时n(C)降降低低,说明平衡向逆反应方向移动说明平衡向逆反应方向移动,故正反应放热故正反应放热,H0,B项项正确正确;对于反应对于反应,若为放热反应若为放热反应,(C)降低时降低时,平衡向逆反应平衡向逆反应方向移动方向移动,则则T2T1,反之亦然反之亦然,C项正确项正确;同理对于反应同理对于反应,若若HT2,D项不正项不正确确 第60页试验探究试验探究第61页书本试验回顾书本试验回顾1.浓度对化学平衡影响浓度对化学平衡影响(1)试试验验目目标标:了了解解和和掌掌握握在在其其它它条条件件不不变变情情况况下下,增增大大反反应应物物浓度可使化学平衡移动浓度可使化学平衡移动(2)试验原理试验原理FeCl3+3KSCN 3KCl+Fe(SCN)3(血红色溶液血红色溶液)Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血红色溶液血红色溶液)(离子方程式离子方程式)第62页(3)试验步骤试验步骤在在一一小小烧烧杯杯里里混混合合10 mL 0.01 mol/LFeCl3溶溶液液和和10 mL 0.01 mol/L硫硫氰氰化化钾钾溶溶液液,溶溶液液变变红红色色 将将此此溶溶液液分分装装于于三三支支试试管管A B C中中,向向A中中加加入入少少许许1 mol/L FeCl3溶溶液液,向向B中加少许硫氰化钾溶液中加少许硫氰化钾溶液 观察可知观察可知A B试管颜色加深试管颜色加深 第63页(4)试验点评试验点评:本试验关键是开始混合溶液一定要稀本试验关键是开始混合溶液一定要稀(0.01 mol/L),以后加入溶液一定要浓以后加入溶液一定要浓(1 mol/L),即浓度差要大即浓度差要大;若若第一步所配溶液颜色过浓第一步所配溶液颜色过浓,则不便颜色对比观察则不便颜色对比观察,应加水稀应加水稀释至浅红色释至浅红色 第64页2.温度对化学平衡影响温度对化学平衡影响(1)试试验验目目标标:了了解解和和初初步步掌掌握握在在其其它它条条件件不不变变情情况况下下,温温度度升升高高,会会使使化化学学平平衡衡向向着着吸吸热热反反应应方方向向移移动动;温温度度降降低低会会使使化化学平衡向着放热反应方向移动学平衡向着放热反应方向移动(2)试试验验原原理理:2NO2(红红棕棕色色气气体体)N2O4(无无色色气气体体)H=-57 kJ/mol 第65页(3)试验步骤试验步骤:将盛有将盛有NO2和和N2O4平衡混合气体两瓶用橡胶管平衡混合气体两瓶用橡胶管连通连通,一段时间后用夹子夹住橡皮管一段时间后用夹子夹住橡皮管,将将A瓶置于热水中瓶置于热水中,B瓶瓶置于冰水中置于冰水中(以下列图以下列图),观察现象观察现象 第66页【试验设计试验设计】以以下下列列图图所所表表示示,三三个个烧烧瓶瓶中中分分别别充充满满NO2气气体体并并分分别别放放置置在在盛盛有有以以下下物物质质烧烧杯杯(烧烧杯杯内内有有水水)中中:在在(1)中中加加入入无无水水CaCl2,在在(3)中中加加入入NH4Cl晶晶体体,(2)中中不不加加其其它它任任何何物物质质,发发觉觉(1)中中红棕色变深红棕色变深,(3)中红棕色变浅中红棕色变浅,以下叙述正确是以下叙述正确是()第67页A.CaCl2溶于水时放出热量溶于水时放出热量B.烧瓶烧瓶(1)中气体压强不变中气体压强不变C.NH4Cl溶于水时放出热量溶于水时放出热量D.烧瓶烧瓶(3)中气体压强增大中气体压强增大答案答案:A第68页走出误区走出误区第69页浓度与体积分数概念混同浓度与体积分数概念混同 在分析平衡移动过程中因为误认在分析平衡移动过程中因为误认为气体浓度与体积分数相同而造成误解为气体浓度与体积分数相同而造成误解 其实气体体积分其实气体体积分数就是物质量分数数就是物质量分数,与体积无关与体积无关,平衡移动过程中必伴随体平衡移动过程中必伴随体积分数改变积分数改变 而浓度除与物质量相关外而浓度除与物质量相关外,还与体积相关还与体积相关 对浓对浓度定量判断时要注意到勒夏特列原理中度定量判断时要注意到勒夏特列原理中“减弱减弱”二字二字 第70页未抓住可逆反应特点分析问题而造成错误未抓住可逆反应特点分析问题而造成错误 在同一条件下在同一条件下,既既能向正反应方向进行能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行反应同时又能向逆反应方向进行反应,叫叫做可逆反应做可逆反应 所以化学平衡建立既能够从正向开始所以化学平衡建立既能够从正向开始,也能够也能够从逆向开始从逆向开始,若不能抓住此特点则很轻易造成漏解若不能抓住此特点则很轻易造成漏解 同时要同时要注意在化学平衡计算中对可逆反应中可逆性即注意在化学平衡计算中对可逆反应中可逆性即“不为不为0”标标准应用准应用 第71页因材施教因材施教第72页平衡正向移动与反应物转化率关系平衡正向移动与反应物转化率关系平平衡衡正正向向移移动动时时反反应应物物转转化化率率怎怎样样改改变变,这这要要依依据据详详细细反反应应引引发平衡移动详细原因而定发平衡移动详细原因而定,不能一概而论不能一概而论(1)因因为为温温度度或或压压强强改改变变而而引引发发平平衡衡正正向向移移动动时时,反反应应物物转转化化率必定增大率必定增大(2)因因为为增增加加反反应应物物浓浓度度而而引引发发平平衡衡正正向向移移动动时时,有有以以下下几几个个情况情况:对对于于反反应应物物不不止止一一个个(不不考考虑虑固固体体反反应应物物)可可逆逆反反应应,如如N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平平衡衡时时增增加加N2浓浓度度,平平衡衡正正向向移移动动,H2转化率增大转化率增大,而而N2转化率减小转化率减小 第73页对于反应物只有一个可逆反应对于反应物只有一个可逆反应(并要求起始时只有反应物并要求起始时只有反应物),若反应前后气体分子数不变若反应前后气体分子数不变,如如2HI(g)H2(g)+I2(g),则不则不论增大还是减小论增大还是减小HI浓度浓度,HI转化率都不改变转化率都不改变;若反应后气体若反应后气体分子数降低分子数降低,如如2NO2(g)N2O4(g),则增大则增大NO2浓度浓度,NO2转化率增大转化率增大;若反应后气体分子数增多若反应后气体分子数增多,如如2NH3(g)N2(g)+3H2(g),则增大则增大NH3浓度浓度,NH3转化率减小转化率减小 第74页备用选题备用选题第75页1.以下反应中以下反应中,在高温下不能自发进行是在高温下不能自发进行是()B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)第76页答案答案:A解解析析:A B C D都都是是分分解解反反应应,都都是是吸吸热热反反应应,B C D三三个个反反应应又又都都是是熵熵增增反反应应,所所以以能能自自发发进进行行;A是是熵熵减减小小反反应应,在在高高温下也不能自发进行温下也不能自发进行 第77页2.25和和1.01105Pa时时,反应反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.76 kJ/mol自发进行原因是自发进行原因是()A.是吸热反应是吸热反应B.是放热反应是放热反应C.是熵减小反应是熵减小反应D.熵增加效应大于能量效应熵增加效应大于能量效应答案答案:D解解析析:因因为为反反应应能能自自发发进进行行,则则H-TS0,则则S0,所以选所以选D 第78页3.在在某某温温度度时时将将2 mol A和和1 mol B两两种种气气体体通通入入容容积积为为2 L密密闭闭容容器器中中,发发生生以以下下反反应应:2A(g)+B(g)xC(g),2 min时时反反应应到到达达平平衡衡状状态态,经经测测定定B物物质质量量为为0.4 mol,C反反应应速速率率为为0.45 mol/(Lmin)以以下下各各项项能能表表明明该该反反应应到到达达平平衡衡是是()A.vA(正正)vB(逆逆)=2 1B.混合气体密度不再改变混合气体密度不再改变C.混合气体压强不再改变混合气体压强不再改变D.A转化率不再改变转化率不再改变答案答案:AD第79页解解 析析:由由 题题 意意 知知,平平 衡衡 时时 n(C)=0.45 mol/(Lmin)2 L2 min=1.8 mol 依据依据2A(g)+B(g)xC(g)知知:开始开始 2 mol 1 mol 0 mol平衡平衡 0.4 mol 1.8 mol改变改变 0.6 mol 1.8 mol由改变量与化学计量数成正比可知由改变量与化学计量数成正比可知x=3 A说说明明反反应应2 mol A同同时时生生成成1 mol B,达达平平衡衡状状态态;B密密度度一一直直不变不变;C压强一直不变压强一直不变(V=0);D可作为判据可作为判据 第80页4.一一定定条条件件下下,向向一一带带活活塞塞密密闭闭容容器器中中充充入入2 mol SO2和和1 mol O2,发发生生以以下下反反应应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),到到达达平平衡衡后后改改变变以以下下条条件件,SO3气气体体平平衡衡浓浓度度不不改改变变是是()A.保保持温度和容器体积不变持温度和容器体积不变,充入充入1 mol SO3(g)B.保持温度和容器内压强不变保持温度和容器内压强不变,充入充入1 mol SO3(g)C.保持温度和容器内压强不变保持温度和容器内压强不变,充入充入1 mol O2(g)D.保持温度和容器内压强不变保持温度和容器内压强不变,充入充入1 mol Ar(g)第81页答案答案:B解解析析:充充入入1 mol SO3相相当当于于充充入入1 molSO2和和0.5 molO2,即即在在恒恒温温恒恒压压下下,因因为为新新充充入入SO3转转化化成成SO2和和O2量量之之比比与与起起始始充充入入SO2和和O2物物质质量量之之比比相相同同,故故平平衡衡等等效效,所所以以c(SO3)平平不不变变 第82页5.已知已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980 K时时,H-TS=0,当当体系温度低于体系温度低于980 K时时,预计预计H-TS_0(填填“”“”或或“=”);此时反应此时反应_自发进行自发进行(填填“能能”或或“不能不能”);当体系温度高于当体系温度高于980 K时时,H-TS_0 在冶金工业中在冶金工业中,以以C作为还原剂作为还原剂,温度高温度高于于980 K时以生成时以生成_为主为主,低于低于980 K时以时以_为主为主 CO COCO2 2 C C第83页解析解析:当温度当温度T=980 K时时,H-TS=0,则该反应处于平衡状态则该反应处于平衡状态,由方程式分析可知该反应为熵减反应由方程式分析可知该反应为熵减反应,S0,故故H0;当当T980 K时时,H-TS980 K时时,H-TS0,正反应不能自发进行正反应不能自发进行,逆向能自发进行逆向能自发进行,所以所以T980 K时时,反应逆向进行反应逆向进行,以生成以生成CO为主为主;当当T980 K时时,反应正向进行反应正向进行,以生成以生成CO2 C为主为主 第84页6.在密闭容器中在密闭容器中,给给CO和和H2O(g)混合物加热时混合物加热时,到达以下平衡到达以下平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),在在800 时时,该反应平该反应平衡常数等于衡常数等于1,若用若用2 mol CO和和10 mol H2O(g)相互混合相互混合,并并加热到加热到800,求求CO转化为转化为CO2转化率转化率 答案答案:83.3%第85页解析解析:CO(g)+H2O(g)FY=CO2(g)+H2(g)开始开始/mol 2 10 0 0转化转化/mol x x x x平衡平衡/mol 2-x 10-x x x因为反应在因为反应在800 时进行时进行,该反应平衡常数为该反应平衡常数为1,则则,即即x2=(10-x)(2-x),则则x=故故CO转化率为转化率为100%=83.3%第86页高效作业高效作业第87页一一 选择题选择题1.(南南京京市市金金陵陵中中学学高高三三学学情情分分析析样样题题)氨氨催催化化氧氧化化是是硝硝酸酸工工业业基基础础,在在某某催催化化剂剂作作用用下下只只发发生生主主反反应应和和副副反反应应,相相关物质产率与温度关系如图关物质产率与温度关系如图 第88页第89页以下说法中正确是以下说法中正确是()()A.A.工业上氨催化氧化生成工业上氨催化氧化生成NONO时时,温度应控制在温度应控制在780840 780840 之之间间B.B.工业上采取物料比工业上采取物料比n(On(O2 2)/n(NH)/n(NH3 3)在在1.72.0,1.72.0,主要是为了提主要是为了提升反应速率升反应速率C.C.加压可提升加压可提升NHNH3 3生成生成NONO转化率转化率D.ND.N2 2氧化为氧化为NONO热化学方程式为热化学方程式为:N:N2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2NO(g)(g)2NO(g)H=+181.5 kJ/molH=+181.5 kJ/mol第90页答案答案:AD解解析析:在在780840 之之间间NO产产率率最最高高,A选选项项正正确确 增增大大O2用用量量主主要要是是提提升升NH3转转化化率率,B选选项项不不正正确确 加加压压对对于于反反应应或或有有利利于于平平衡衡逆逆向向移移动动,降降低低NH3生成生成NO转化率转化率,C选项不正确选项不正确 由由 方方 程程 式式-得得 2O2(g)+2N2(g)=4NO(g)H=+363 kJ/mol,化化简简得得N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+181.5 kJ/mol,故选项故选项D正确正确 第91页2.(安安 徽徽 理理 综综)汽汽 车车 尾尾 气气 净净 化化 中中 一一 个个 反反 应应 以以 下下:NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g);H=-373.4 kJ/mol 在在恒恒容容密密闭闭容容器器中中,反反应应达达平平衡衡后后,改改变变某某一一条条件件,以以下示意图正确是下示意图正确是()第92页第93页答案答案:C解解析析:H=-373.4 kJ/mol,温温度度升升高高,平平衡衡向向逆逆反反应应方方向向移移动动,K减减小小,CO转转化化率率降降低低,故故A B两两项项错错;K只只与与温温度度相相关关,C项项正正确确;D项项增增大大N2物物质质量量,平平衡衡左左移移,则则NO转转化化率率降降低低,所所以以D项项错错 第94页3.(广广东东单单科科)取取五五等等份份NO2,分分别别加加入入温温度度不不一一样样 容容积积相相同同恒容密闭容器中恒容密闭容器中,发生反应发生反应:2NO2(g)N2O4(g)H0反反应应相相同同时时间间后后,分分别别测测定定体体系系中中NO2质质量量分分数数w(NO2),并并作作出出其其随随反反应应温温度度(T)改改变变关关系系图图 以以下下示示意意图图中中,可可能能与与试试验验结果相符是结果相符是()第95页第96页答案答案:BD解解析析:B项项,反反应应达达平平衡衡后后,升升高高温温度度平平衡衡左左移移,w(NO2)增增大大;D项项,反反应应未未达达平平衡衡时时,升升高高温温度度反反应应向向右右进进行行趋趋于于平平衡衡,w(NO2)减小减小,达平衡后升高温度达平衡后升高温度,平衡左移平衡左移,w(NO2)增大增大,故选故选B D 第97页4.(北北京京理理综综)已已知知:H2(g)+I2(g)2HI(g)HnB.Q0,B D错误错误;气体体积气体体积增大增大1倍倍,若平衡不移动若平衡不移动,c(Y)应减小为原来二分之一应减小为原来二分之一,现现c(Y)比二分之一大比二分之一大,即减压平衡向右移动即减压平衡向右移动,mn,A错错,C对对 第105页答案答案:B解析解析:选项选项B中气体转化为液体中气体转化为液体,混乱度减小混乱度减小 第106页8.8.在常温下在常温下,以下可逆反应平衡移动伴随有颜色改变以下可逆反应平衡移动伴随有颜色改变,但颜色但颜色改变不受压强改变影响是改变不受压强改变影响是()()答案答案:D解析解析:压强对液态压强对液态 固态反应体系影响甚微固态反应体系影响甚微 第107页9.化化学学平平衡衡常常数数(K)是是表表示示化化学学反反应应程程度度一一个个主主要要参参数数,该该常常数数表表示示意意义义是是可可逆逆反反应应进进行行程程度度,K值值越越大大,表表示示意意义义错错误误是是()A.温度越高温度越高B.反应物浓度越小反应物浓度越小C.反应进行得越完全反应进行得越完全D.生成物浓度越大生成物浓度越大答案答案:A第108页解析解析:应用化学平衡常数前提是一定温度下应用化学平衡常数前提是一定温度下,故故A是错误是错误,化学化学平衡常数大小表示意义就是反应程度平衡常数大小表示意义就是反应程度,即可逆反应可能进行即可逆反应可能进行程度程度,所以化学平衡常数数值越大所以化学平衡常数数值越大,可逆反应进行得就越完可逆反应进行得就越完全全,反应物浓度越小反应物浓度越小,生成物浓度越大生成物浓度越大,所以所以B C D三个选项三个选项意义都是正确意义都是正确 第109页10.以下对化学反应程度叙述以下对化学反应程度叙述,错误是错误是()A.任何可逆反应都有一定程度任何可逆反应都有一定程度B.化学反应都有一定程度化学反应都有一定程度C.化学反应程度与时间长短无关化学反应程度与时间长短无关D.化学反应程度是不可改变化学反应程度是不可改变答案答案:D解析解析:经过改变影响化学平衡条件就能够改改变学反应程度经过改变影响化学平衡条件就能够改改变学反应程度 第110页11.可可逆逆反反应应A(g)+B C(g)+D到到达达平平衡衡时时,以以下下说说法法不不正正确确是是()A.若增大若增大A浓度浓度,平衡体系颜色加深平衡体系颜色加深,D不一定是含有颜色气体不一定是含有颜色气体B.增大压强增大