专题7第3讲化学平衡移动.doc

2015届高三化学一轮复习教学案
专题7 化学速率与化学平衡
第3讲　化学平衡的移动
[考纲要求]　 1.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。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。
考点一　化学平衡的移动
1．概念
可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。
2．过程

3．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆：平衡向 移动。
(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态， 平衡移动。
(3)v正<v逆：平衡向 移动。
4．影响化学平衡的外界因素
(1)影响化学平衡的因素
若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
平衡体系
条件变化
速率变化
平衡变化
速率变化曲线
任一平衡体系
减小反应物的浓度
v正、v逆均 ，且v逆′>v正′

增大生成物的浓度
v正、v逆均 ，且v逆′>v正′

减小生成物的浓度
v正、v逆均 ，且v正′>v逆′

正反应方向为气体体积增大的放热反应
增大压强或升高温度
v正、v逆均 ，且v逆′>v正′

减小压强或降低温度
v正、v逆均 ，且v正′>v逆′

任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡
正催化剂或增大压强
v正、v逆

v正、v逆同等倍数减小

(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、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够 的方向移动。
巩固练习:
1、某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，ΔH<0的正、逆反应速率的影响如图所示：

(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同)，平衡________移动。
(2)升高温度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。
(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。
3．向某密闭容器中加入0.15 mol·L－1 A、0.05 mol·L－1 C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化如甲图所示[t0时c(B)未画出， t1时c(B)增大到0.05 mol·L－1]。乙图为t2时刻改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。
(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________ mol·L－1。
(2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)＞v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出该反应的热化学方程式______________ __ 。
(3)若t1＝15 s，则t0～t1阶段以C的浓度变化表示的平均反应速率为v(C)＝________ mol·L－1·s－1，A的转化率为________。
(4)t3时改变的某一反应条件可能是________(选填序号)。
A．使用催化剂　　　B．增大压强　　C．增大反应物浓度
考点二　等效平衡
1．含义：在一定条件下(等温等容或等温等压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。
2．原理
同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量相同。
由于化学平衡状态与 有关，而与建立平衡的 无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。
深度思考
1．在等温等容条件下，可逆反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1(Q1>0)，起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2 mol
1 mol
0
0
②
4 mol
2 mol
0
0
③
1 mol
0.5 mol
1.5 mol
0.5 mol
④
0
1 mol
3 mol
1mol
⑤
0
0
3 mol
1 mol
(1)上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？
(2)达到平衡后，①放出的热量为Q2 kJ，⑤吸收的热量为Q3 kJ，则Q1、Q2、Q3的定量关系为________________。
归纳总结等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。
2．在等温等容条件下，可逆反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2 mol
1 mol
0
0
②
4 mol
2 mol
0
0
③
1 mol
0.5 mol
1.5 mol
0.5 mol
④
0
1 mol
3 mol
1 mol
⑤
0
0
3 mol
1 mol
上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？
归纳总结等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。
3．在等温等压条件下，可逆反应2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2 mol
1 mol
0
0
②
4 mol
2 mol
0
0
③
1 mol
0.5 mol
1.5 mol
0.5 mol
④
0
1 mol
3 mol
1 mol
⑤
0
0
3 mol
1 mol
上述反应达到平衡后，互为等效平衡的是哪几组？达到平衡后，哪些量相同？
巩固练习:
(　　)1．在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g) xC(g)。Ⅰ.将3 mol A和2 mol B在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的是
A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1 mol，则B的转化率将一定增大
B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3 mol A和2 mol B，C的体积分数若大于a，可断定x<4
C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)＋3
D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)＋8n(A)＝12n(B)，则可判断x＝4
(　　)2．已知：t ℃时，2H(g)＋Y(g) 2I(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，t ℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4 mol H和2 mol Y反应，达到平衡后，Y剩余0.2 mol。若在上面的平衡体系中，再加入1 mol气态的I物质，t ℃时达到新的平衡，此时H物质的物质的量n(H)为 A．0.8 mol B．0.6 mol C．0.5 mol D．0.2 mol
( )3．(2014·江苏，14)一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)
容器
编号
温度（℃）
起始物质的量（mol）
平衡物质的量（mol）
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
I
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40

Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是
A．该反应的正方应为放热反应
B．达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D．若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行
4．(2012·江苏，14)温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是
A．反应在前50 s的平均速率v(PCl3)＝0.003 2 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11 mol·L－1，则反应的ΔH<0
C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
5、有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。
(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择，只填序号，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。
A．小于m B．等于m C．在m～2m之间 D．等于2m E．大于2m
(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入______mol N2
和________mol H2。

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一份耕耘一份收获