化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡的移動(dòng)-完整版課件

第二節(jié)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡的移動(dòng)考綱點(diǎn)擊1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。一、化學(xué)平衡1．可逆反應(yīng)(1)定義在_______條件下既可以向___反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又可以向___反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特點(diǎn)①二同：a.相同條件下；b.正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。②一?。悍磻?yīng)物與生成物同時(shí)存在；任一組分的轉(zhuǎn)化率都_______(填“大于”或“小于”)100%。正相同逆小于③

2．化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率_____，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的___________保持不變的狀態(tài)。(2)化學(xué)平衡的建立相等百分含量(3)平衡特點(diǎn)二、化學(xué)平衡的移動(dòng)1．概念可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如_____、_______、_______等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會(huì)隨之_____，從而在一段時(shí)間后達(dá)到______________。這種由____________向___________的變化過(guò)程，叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。濃度壓強(qiáng)溫度新的平衡狀態(tài)改變舊平衡狀態(tài)新平衡狀態(tài)2．化學(xué)平衡的移動(dòng)(1)過(guò)程(2)平衡移動(dòng)方向與反應(yīng)速率的關(guān)系①v(正)___v(逆)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。②v(正)___v(逆)，平衡不移動(dòng)。③v(正)___v(逆)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)＞＝＜3．外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響若其他條件不變，改變下列條件對(duì)平衡的影響如下：條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動(dòng)濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向__________方向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向________方向移動(dòng)壓強(qiáng)(對(duì)有氣體存在的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變?cè)龃髩簭?qiáng)向氣體體積____方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向氣體體積___方向移動(dòng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變改變壓強(qiáng)平衡_____移動(dòng)溫度升高溫度向__________方向移動(dòng)降低溫度向_________方向移動(dòng)催化劑使用催化劑平衡____移動(dòng)正反應(yīng)逆反應(yīng)減小增大不吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)不4．勒夏特列原理(1)內(nèi)容如果改變影響平衡的條件之一(如濃度、壓強(qiáng)或溫度)，平衡將向著能夠________這種改變的方向移動(dòng)。(2)適用范圍①該原理適用于化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等動(dòng)態(tài)平衡。②這種“減弱”并不能消除外界條件的變化，即體系中“改變條件”變化為主，“減弱”即平衡移動(dòng)變化為次。減弱判斷下列說(shuō)法的正誤1．既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，稱(chēng)為可逆反應(yīng)。()2．只要v(正)增大，平衡一定正向移動(dòng)。(

)3．不論恒溫恒容，還是恒溫恒壓容器，加入稀有氣體，平衡皆發(fā)生移動(dòng)。(

)4．對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡不一定發(fā)生移動(dòng)。()×××√√××1．絕對(duì)標(biāo)志化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷2．間接標(biāo)志有氣體參加的反應(yīng)，氣體的總壓強(qiáng)、氣體的總體積、氣體的密度、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、氣體的總物質(zhì)的量等不變時(shí)，化學(xué)反應(yīng)可能達(dá)到平衡狀態(tài)。3．方法技巧做這種類(lèi)型的題目時(shí)，主要運(yùn)用化學(xué)平衡特征中的“等”和“定”進(jìn)行判斷?？赡芮闆r舉例分析結(jié)論在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA同時(shí)生成mmolA消耗A是表示正反應(yīng)速率，生成A是表示逆反應(yīng)速率v(正)＝v(逆)，平衡在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB同時(shí)生成pmolC消耗B是表示正反應(yīng)速率，生成C也是表示正反應(yīng)速率不一定平衡在單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB同時(shí)生成nmolD(n≠q)生成B是表示逆反應(yīng)速率，生成D是表示正反應(yīng)速率但v(正)≠v(逆)，一定不平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q沒(méi)有標(biāo)明反應(yīng)速率的正逆不一定平衡(1)根據(jù)正、逆反應(yīng)速率來(lái)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí)，要注意用同一種物質(zhì)正、逆反應(yīng)速率相等，不同種物質(zhì)正、逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(2)根據(jù)壓強(qiáng)是否變化來(lái)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí)，要注意兩點(diǎn)：一是容器的容積是否可變；二是反應(yīng)前后氣體的體積是否變化。(3)注意分析反應(yīng)。對(duì)于不同的反應(yīng)，用相同物理量判斷時(shí)，結(jié)果可能不同。如壓強(qiáng)不再變化時(shí)，對(duì)于氣體體積變化的反應(yīng)是平衡狀態(tài)，但氣體體積不變的反應(yīng)不一定是平衡狀態(tài)。解析：選B該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等，各種物質(zhì)的含量不變。A項(xiàng)，如果容器的體積不變，其密度始終不變，故錯(cuò)誤。B項(xiàng)，容器內(nèi)各種物質(zhì)的濃度不變即達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確。C項(xiàng)，各種物質(zhì)的濃度之比與反應(yīng)初始量和轉(zhuǎn)化率有關(guān)，故錯(cuò)誤。D項(xiàng)，無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都是單位時(shí)間消耗0.1molX同時(shí)生成0.2molZ，故錯(cuò)誤?！绢}后總結(jié)】判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，首先要審清反應(yīng)的外界條件(如恒溫恒容、恒溫恒壓等)，抓住反應(yīng)的特點(diǎn)(如化學(xué)計(jì)量數(shù)、物質(zhì)的狀態(tài)等)，然后再具體分析。1．(2014·武漢外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)下列敘述中能肯定判斷化學(xué)平衡發(fā)生了移動(dòng)的是(

)A．體系中氣體的密度發(fā)生變化B．體系中各組分的物質(zhì)的量濃度發(fā)生變化C．體系中各組分的體積分?jǐn)?shù)發(fā)生變化D．正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均發(fā)生變化解析：選C對(duì)于氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，壓縮體積平衡不移動(dòng)，但密度、濃度、壓強(qiáng)會(huì)增大，故反應(yīng)速率會(huì)加快，A、B、D錯(cuò)；各組分的體積分?jǐn)?shù)改變，平衡發(fā)生了移動(dòng)，C正確。分析化學(xué)平衡移動(dòng)要注意從正、逆反應(yīng)速率是否改變?nèi)胧?，速率改變平衡才有可能移?dòng)。判斷轉(zhuǎn)化率的變化時(shí)，不要把平衡正向移動(dòng)與物料轉(zhuǎn)化率提高等同起來(lái)，要視具體情況而定。化學(xué)平衡移動(dòng)及轉(zhuǎn)化率變化條件變化平衡移動(dòng)轉(zhuǎn)化率變化增大O2濃度正移SO2的轉(zhuǎn)化率增大，O2的轉(zhuǎn)化率減小增大SO3濃度逆移SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都減小升高溫度逆移SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都減小增大壓強(qiáng)正移SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都增大條件變化平衡移動(dòng)轉(zhuǎn)化率變化體積不變時(shí)，充入NO2氣體正移NO2的轉(zhuǎn)化率增大增大壓強(qiáng)(縮小體積)正移NO2的轉(zhuǎn)化率增大條件變化平衡移動(dòng)轉(zhuǎn)化率變化增大H2的濃度正移H2的轉(zhuǎn)化率減小，I2的轉(zhuǎn)化率增大增大壓強(qiáng)不移動(dòng)轉(zhuǎn)化率不變(1)不要把v(正)增大與平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)等同起來(lái)，只有v(正)＞v(逆)時(shí)，平衡才向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)不要把平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來(lái)，當(dāng)反應(yīng)物總量不變時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高；當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，只會(huì)使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。(3)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。解析：選D該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，所以減小容器體積時(shí)平衡不移動(dòng)，A錯(cuò)；加入催化劑平衡不移動(dòng)，Z的產(chǎn)率不變，B錯(cuò)；增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率減小，C錯(cuò)；降低溫度平衡右移，Y的轉(zhuǎn)化率增大，D正確?！绢}后總結(jié)】移動(dòng)的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能完全抵消外界條件的變化，新平衡時(shí)此物理量更靠近于改變的方向。如增大反應(yīng)物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達(dá)到新平衡時(shí)，A的濃度一定比原平衡大；同理，若改變的是溫度、壓強(qiáng)等，其變化也相似?；瘜W(xué)平衡的圖像題3．全程速率—時(shí)間圖如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化情況如圖Ⅲ所示，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高，導(dǎo)致反應(yīng)速率的增大；BC段(v漸小)，則主要因?yàn)殡S反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率的減小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真分析。4．含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng)、催化劑)圖常見(jiàn)形式有如圖Ⅳ所示的幾種(C%指某產(chǎn)物的百分含量，B%指某反應(yīng)物的百分含量)。在其他條件不變時(shí)，改變?nèi)我粭l件，如使用催化劑或溫度升高或壓強(qiáng)增大，都能縮短到達(dá)平衡的時(shí)間。這種圖像的折點(diǎn)表示達(dá)到平衡的時(shí)間，反映了速率的大小，可以確定T(p)的高低(大小)，水平線高低對(duì)應(yīng)平衡移動(dòng)方向。可總結(jié)為“先拐先平的溫度或壓強(qiáng)大”。明確溫度或壓強(qiáng)大小后，再結(jié)合方程式和縱軸大小綜合判斷。(a用催化劑，b不用)

(T2＞T1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))

(T2＞T1，正反應(yīng)為放熱反應(yīng))

(p1＞p2，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng))

(p1＞p2，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng))

Ⅳ

5．恒壓(溫)線該類(lèi)圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見(jiàn)類(lèi)型如圖Ⅴ所示：6．其他：如圖Ⅵ所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v(正)＞v(逆)的點(diǎn)是3，表示v(正)＜v(逆)的點(diǎn)是1，而2、4點(diǎn)表示v(正)＝v(逆)。7．解題步驟壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化率溫度p1(MPa)p2(MPa)400℃99.699.7500℃96.997.8解析：選C從表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，轉(zhuǎn)化率降低，故正反應(yīng)放熱，ΔH＜0；增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，故有p1＜p2；A項(xiàng)，溫度越高，反應(yīng)速率越快，轉(zhuǎn)化率越大，正確；B項(xiàng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，SO3百分含量降低，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，SO3的百分含量升高，正確；C項(xiàng)，增大壓強(qiáng)，正逆反應(yīng)速率均增大，平衡向正向移動(dòng)，故v(正)＞v(逆)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，平衡逆向移動(dòng)，正確?！绢}后總結(jié)】解答圖像題的技巧(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)—時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡，說(shuō)明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。(2)定一議二當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，有時(shí)還需要作輔助線。(3)三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減?。欢磛(正)、v(逆)的相對(duì)大??；三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。A．圖甲，p1＞p2，a＜3B．圖甲，T1＜T2，Q＞0C．圖乙，t1時(shí)表示恒溫、恒壓條件下，向平衡體系中充入一定量的Z氣體D．圖乙，如果a＝3，t2時(shí)表示向體系中加入了催化劑解析：選C

A項(xiàng)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，故p1＞p2，增大壓強(qiáng)，Z的體積分?jǐn)?shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，故a＞3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，溫度越高，反應(yīng)速率越快，故T2＞T1，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，故正向放熱，Q＜0，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，恒壓的條件下，通入Z，Z的濃度增大，反應(yīng)物濃度減小，正確；D項(xiàng)，a＝3，體積不變的反應(yīng)，速率加快，平衡不移動(dòng)，除使用催化劑以外，還有可能是增大壓強(qiáng)?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)前后各物理量的變化分析化學(xué)平衡是有條件的平衡，當(dāng)條件發(fā)生改變時(shí)，化學(xué)平衡狀態(tài)就會(huì)被破壞，在新的條件下建立起新的平衡。1．化學(xué)平衡移動(dòng)前后反應(yīng)速率的變化v(正)、v(逆)的相對(duì)大小關(guān)系決定了化學(xué)平衡的移動(dòng)與否。該類(lèi)題目的考查實(shí)質(zhì)上還是考查外界因素對(duì)反應(yīng)速率的影響。(1)如果已知化學(xué)平衡圖像，通過(guò)圖像可以分析改變某一個(gè)因素后正逆反應(yīng)速率的變化情況。2．平衡移動(dòng)后反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、濃度及百分含量的變化該類(lèi)題目考查的實(shí)質(zhì)是外界因素對(duì)化學(xué)平衡的影響。(1)如果已知反應(yīng)前后反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、體積、轉(zhuǎn)化率、濃度和百分含量等的變化，可以考查在這個(gè)變化過(guò)程中改變的外界因素。改變條件降低溫度縮小容積充入氮?dú)馄胶庖苿?dòng)方向正向移動(dòng)正向移動(dòng)正向移動(dòng)nN2↓↓↑H2↓↓↓NH3↑↑↑n%N2↓↓↑H2↓↓↓N