第三节--化学平衡第二、三课时--化学平衡的移动学案.doc

第三节 化学平衡第二、三 化学平衡的移动学案
【学习目标】
1.掌握浓度、压强、温度和催化剂对化学平衡移动的影响。
2.能够画出相关的化学反应速率和平衡移动的图像。
3.理解勒夏特列原理的涵义。
4.理解等效平衡的涵义，并掌握有关计算的技巧。
【自主学习】
【实验探究一】：探究浓度变化对化学平衡的影响
实验原理：已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡：
Cr2O72－ + H2O 2CrO42－ + 2H+
K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色。
实验步骤：①取两支试管各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液，然后按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。
步骤
滴加3~~10滴浓H2SO4
滴加10~~20滴6 mol/LNaOH
K2Cr2O7溶液

实验结论：
【实验探究二】：探究浓度变化对化学平衡的影响
实验原理：Fe3＋ ＋3SCN－ Fe（SCN）3 （红色）
实验步骤：向盛有5 ml0.005mol/L FeCl3溶液的试管中加入5 ml0.01mol/L
KSCN溶液，溶液显红色。
（1）将上述溶液均分置于两支试管中；向其中一支试管中加入饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡，观察溶液颜色变化；向另一支试管滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，观察溶液颜色变化。
（2）向上述两支试管中各滴加0.01mol/LNaOH溶液3~~5滴，观察现象，填写下表。

编号
1
2
步骤（1）
滴加饱和FeCl3溶液
滴加1 mol/L KSCN溶液
现象

步骤（2）
滴加NaOH溶液
滴加NaOH溶液
现象

结论

【思考与交流】
1、 上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了改变？你是如何判断的？

2、从中你能否推知影响化学平衡状态的因素？

一、浓度变化对化学平衡的影响
1.在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，平衡向 方向移动；
减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向________方向移动。
2.注意点：
【思考1】
（1）在硫酸工业中制取三氧化硫时，通过向反应体系中通入过量空气，其目的是什么？

（2）在工业合成氨的生产过程中，人们通过向合成塔中通入过量氮气来提高氢气转化率，请用所学知识解释。

【交流与讨论】
分别画出在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度、减小生成物浓度、增大生成物浓度、减小反应物浓度的V—t图像，并总结注意点。

二、压强变化对化学平衡的影响

1.对于可逆反应：aA(g) +bB(g)cC(g)+dD(g)
（1）若（a+b）>（c+d），增大压强平衡向____方向移动，减小压强平衡向____方向移动。
（2）若（a+b）=（c+d），增大压强和减小压强平衡_____移动。
（3）若（a+b）<（c+d），增大压强平衡向____方向移动，减小压强平衡向___方向移动。
【交流与讨论】分别画出上述三种情况对应的V—t图像，并总结注意点。

2.注意点：
【课堂练习】
1.在密闭容器中进行如下反应：N2+3H22NH3，若将平衡系中各物质的浓度都增大到原来的2倍，则产生的结果是 ( )
A.平衡不移动 B.平衡向正反应方向移动
C.平衡向逆反应方向移动 D.正反应速率增大，逆反应速率减小
2.某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：A（g）+3B（g）2C（g）达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比为2:2:1，若保持温度不变，以2:2:1的物质的量之比再充入A、B和C，则下列判断正确的是 ( )
A．平衡向正反应方向移动 B．平衡不会发生移动
C．C的质量分数增大 D．C的质量分数可能减小
3．在一定温度下合成氨的反应达到平衡后，再进行下列操作，平衡不移动的是 ( )
A.恒温恒容条件下充入氨气
B.恒温恒压条件下充入氦气
C.恒温恒压条件下充入与原平衡气组成相同的氮、氢、氨的混合气
D.恒温恒容条件下充入氦气
4．对于达平衡的可逆反应X＋Y　W＋Z，增大压强则正、逆反应速度（v）的变化如上图，分析可知X，Y，Z，W的聚集状态可能是 ( )
A．Z，W为气体，X，Y中之一为气体
B．Z，W中之一为气体，X，Y为非气体
C．X，Y，Z皆为气体，W为非气体
D．X，Y为气体，Z，W中之一为气体
5.反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)，在某温度时，下列各种情况下，不能使平衡发生移动的是： ( )
A．其他条件不变，通入SO2气体 B．容器体积不变，充入N2
C．充入N2，保持压强不变 D．加入少量NH4HS
6.在一密闭容器中，反应aA(g)==bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加1倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则下列说法正确的是 （ ）
A．平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了
D.化学计量数关系：a>b
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6.CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈绿色或蓝色，这是因为在CuCl2溶液中存在如下平衡：
[CuCl4]2-(黄色)+4H2O [Cu(H2O)4]2-(蓝色)+4Cl-,现欲使溶液由黄色变为黄绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法：
【自主学习】【实验探究三】：温度对化学平衡的影响（阅读教材30页实验2-7）

三、温度变化对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下，
升高温度平衡向_________方向移动；降低温度平衡向_____方向移动。
【交流与讨论】
分别画出吸热反应、放热反应在升温和降温时的V—t图像，并总结注意点。

四、催化剂对化学平衡的影响。
画出加正催化剂时的V—t图像。

五、化学平衡移动原理
化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：_____________________________________ _
_____________________________________ _

【思考】合成氨究竟选择什么条件最合适呢？

【课堂练习】
1.某温度下反应N2O4(g) 2NO2(g)△H>0在密闭容器中达到平衡。下列不正确的是( )
A.加压时(体积变小)，将使正反应速率增大
B.体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深
C.体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小
D.体积不变，加入少许N2O4，再达平衡时，颜色变深
2.对于可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)；△H＜0 到达平衡后，当升高温度时，平衡逆向移动，其原因是 （　　）
A．正反应速率增加，逆反应速率下降 B.逆反应速率上升，正反应速率下降
C．正逆反应速率同时增大且倍数一样 D.正逆反应速率同时增大，逆反应速率增加的更快
3.在一定条件下，某密闭容器发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H〈 0 反应平衡后，SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶4.其它条件不变，升高温度，达到新的平衡时n(SO2)=1.4mol,n(O2)=0.9mol，则此时SO3物质的量为 ( )
A.1.4mol B.1.6mol C.1.8mol D.2.0mol
4. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q；某研究小组在其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是： ( )

I II III
A.图I研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图II研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图III研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D.图III研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
5．在密闭容器中进行下列反应：M（气）＋N（气） R（气）＋2L
此反应符合下面图像，下列叙述是正确的是 ( )
A． 正反应吸热，L是气体
B． 正反应吸热，L是固体
C． 正反应放热，L是气体
D． 正反应放热，L是固体或液体
6．反应 X（气）＋Y（气） 　2Z（气）＋Q（Q＞0）在一定条件下，反应物Y的转化率与反应时间（t）的关系如右下图所示。若使曲线a变为曲线b可采取的措施是 ( )
A．加催化剂　　
B．降低温度　
C．增大压强　　　
D．增大Y的浓度
7．对于可逆反应A2（g）＋3B2（g）2AB3（g）（正反应为放热反应）。下列图中正确的是 ( ) ( )

【自主学习】
一、等效平衡原理：
对于同一个可逆反应，在相同的条件下（恒温恒容或恒温恒压），不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，或从正反应和逆反应同时开始，都可以建立同一平衡状态，即平衡时同种物质的浓度相同（完全等效）或只保持百分含量相同（部分等效）。
二、等效平衡的规律：
1.恒温恒容
（1）体积可变的反应
此时各不相同的起始状态，可以把一边“归零” 通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边物质的物质的量，如果数值与原平衡相同，则两平衡等效。
【例1】恒温恒容时，进行以下反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)，已知加入2molN2和6molH2时，达到平衡后生成x mol NH3，在相同条件下，保持平衡时各组分的物质的量分数不变，对①~③的状态，填写表中空白。
编号
起始状态物质的量（mol）
平衡NH3
物质的量（mol）
N2
H2
NH3
2
6
0
x
①
0
0

②

3

③
1
3

（2）体积不变的反应
此时各不相同的起始状态，也可以把一边“归零”换算成同一半边，只要各物质的物质的量之比相同，则两平衡等效。
【例2】在一个盛有催化剂的固定容积的密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)，已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr，在相同条件下，保持平衡时各组分的物质的量分数不变，对①~③的状态，填写表中空白。
编号
起始状态物质的量
平衡HBr
物质的量
H2
Br2
HBr
1
2
0
a
①
2
4
0

②

1
0.5a
③
m
n(n≥2m)

2.恒温恒压
此时各不相同的起始状态，也可以把一边“归零”换算成同一半边，只要各物质的物质的量之比相同，则两平衡等效。
【例3】在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应N2+3H2 2NH3，已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，对①~③的状态，填写表中空白。
编号
起始状态物质的量
平衡NH3
物质的量
N2
H2
NH3
1
4
0
a
①
1.5
6
0

②

1
0.5a
③
m
n(n≥4m)

【课堂练习】
1. 500℃，向一体积固定的密闭容器中分别充入不同量的气体，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，共进行了6次实验，每次物质的量分别为：①2molSO2+1molO2；②2molSO3；③ 1molSO2+0.5molO2+1molSO3；④4molSO2+2molO2；⑤4molSO3；⑥ 1molSO2+0.5molO2+3molSO3。试析，6次反应分别达到平衡时SO3的平衡浓度相同的组合是 （ ）
A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑥ D.④⑤⑥
2.某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M（g）+N（g）2E（g）若开始时只充入2mol E（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol M和1mol N 的混合气体达平衡时M的转化率为 （ ）
A.20% B.40% C.60% D.80%
3.在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应：2A(g)＋B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w％；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w％，则x的值为（ ）
A.只能为2 B.只能为3 C.可能为2，也可能为3 D.无法确定
4.可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充1molA和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1molC，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是 （ ）
A．m>n B．m<n C．m=n D．无法比较
5. 某温度下1 L密闭容器中加1 mol N2和3 mol H2，使反应N2+3H22NH3达到平衡，测得平衡混合气体中N2、H2、NH3物质的量分别为m mol、n mol、g mol。如温度不变，只改变初始加入的物质的量，而要求m、n、g的值维持不变，则N2、H2、NH3加入的物质的量用x、y、z表示时，应满足条件：
（1）若x=0，y=0，则z= 。
（2）若x=0．75 mol，则y= ，z= 。
（3）x、y、z应满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个含x和y，另一个只含y和z) 。