2013版化學復習方略課件專題強化復習課(七)化學平衡移動前后各物理量的變化分析（蘇教版·浙江專用）

1、（七）化學平衡移動前后各物理量的變化分析,化學平衡是中學化學原理的重要內容，也是高考的熱點和重點內容。在化學平衡移動的前后，有多個物理量發(fā)生變化，分析這些物理量的變化，不僅能夠考查學生對化學反應速率、化學平衡內容及其影響因素的理解程度，還能將兩者聯(lián)系起來，綜合考查學生對該部分內容的綜合理解、應用能力。高考常以選擇題或非選擇題的一部分的形式考查，也常結合圖表，同時考查學生從圖表中獲取信息，運用數據得出結論的能力。,化學平衡是有條件的平衡

2、，當條件發(fā)生改變時，化學平衡狀態(tài)就會被破壞，在新的條件下建立起新的平衡。 化學平衡移動前后，某些物理量也隨之變化。,1.化學平衡移動前后反應速率的變化v(正)、v(逆)的相對大小關系決定了化學平衡的移動與否。該類題目的考查實質上還是考查外界因素對反應速率的影響。(1)如果已知化學平衡圖像，通過圖像可以分析改變某一個因素后正逆反應速率的變化情況。如對于反應N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＝+57

3、kJ·mol－1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如圖1所示，則A點與B點的反應速率和A點與C點的反應速率關系可以比較：因為A、C溫度相同，壓強不同，C點的壓強比A點的壓強大， 則C的反應速率大,即v(C)>v(A)；因為A、B的壓強相同，溫,度不同，反應為吸熱反應，NO2的含量越高，說明溫度越高，所以反應速率v(A)>v(B)。,(2)如果已知反應速率圖像，可以通過圖像判斷出

4、反應過程中改變的外界因素和化學平衡移動的方向。如對于可逆反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0，改變某個因素后化學反應速率的改變如圖2所示，則從圖像可以判斷平衡向正反應方向移動且改變的條件只能是增大反應物的濃度。,2.平衡移動后反應體系中各物質的物質的量、反應物的轉化率、濃度及百分含量的變化該類題目考查的實質是外界因素對化學平衡的影響。(1)如果已知反應前后反應體系中各物質的物質的量、體積、轉

5、化率、濃度和百分含量等的變化，可以考查在這個變化過程中改變的外界因素。如已知反應C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH>0，在反應達到平衡后改變某一個條件，使H2O(g)的物質的量濃度減少，CO(g)的物質的量濃度和H2的物質的量濃度增加，則改變的條件可能是升高溫度。,(2)如果已知改變的某一個條件，則可以考查反應前后體系中各物質的物質的量n、轉化率α、濃度c、體積、百分含量n%的改變。

6、如已知反應：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0，改變外界條件后各量的變化如表所示(注：“↑”表示增大，“↓”表示減小)。,正向移動,縮小容積,充入氮氣,改變條件,降低溫度,正向移動,平衡移動方向,n,n%,↓,NH3,H2,N2,正向移動,N2,H2,NH3,↓,↑,↓,↓,↓,↑,↑,↑,↓,↓,↑,↓,↓,↓,↑,↑,正向移動,縮小容積,充入氮氣,改變條件,降低溫度,正向移動,平衡移動方向,c,a,↓

7、,NH3,H2,N2,正向移動,N2,H2,↑,↓,↓,↑,↑,↑,↓,↑,↑,↑,↑,↑,↑,↑,化學平衡正向移動，正反應進行程度增大。①一般情況下，反應物n、n%、c都減小，α增大；生成物n、 n%、c都增大。如上例中降低溫度。②某些物理量的變化不僅取決于平衡移動的方向，還與外界條件的變化有關系。簡便的方法可利用勒夏特列原理“化學平衡只能減弱外界因素對平衡的影響，不能恢復到原來的程度”來判斷。如縮小容積(加壓)時，平衡正向移動

8、，但各物質c都增大。,3.根據平衡移動判斷容器內氣體密度的變化(1)對于全部為氣體參加的反應。①若容器的體積不變，則反應前后氣體的質量不變，容器內氣體的密度不變。不能根據氣體的密度變化來判斷反應是否達到平衡。②若容器的體積可變，則根據反應前后容器內氣體的密度變化可以確定改變外界因素后平衡移動的方向和當容器內氣體的密度不再變化時判斷反應達到平衡狀態(tài)。,如對于反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，若在一容積可變的容器

9、內放入1 mol N2和3 mol H2，隨著反應的進行，氣體的體積逐漸減小，氣體總質量不變，根據ρ=m/V可知，反應過程中氣體的密度一直增大，當容器內氣體的密度不再發(fā)生變化時，容器內的可逆反應達到了平衡狀態(tài)。,(2)對于反應物不全部為氣體的反應。①根據反應過程中容器內氣體密度的變化可判斷平衡移動的方向。如對于反應C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，在恒容容器內進行，若反應一段時間后，容器內氣體的密度增大

10、， 則可以判斷此時間段內反應一定是向正反應方向移動；若反應一段時間容器內氣體的密度減小，則此時間段內反應一定是向逆反應方向移動。,②根據容器內氣體的密度變化可以判斷反應是否達到平衡狀態(tài)。當容器內氣體的密度不再變化時，根據ρ=m/V。若在恒容容器內進行，反應沒有達到平衡，則m一直在變化，只有m不變了，氣體的密度才不發(fā)生變化；若在恒壓容器中進行，m和V都在發(fā)生變化，當密度不變，說明m和V都不變了，反應達到平衡狀態(tài)。,4.根據平衡移動方向判

11、斷容器內氣體的平均相對分子質量根據平均相對分子質量的變化可以判斷外界因素的變化和平衡的移動方向。(1)反應物全部為氣體的反應。如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0 ，升高溫度，平衡逆向移動，M減小；增大壓強，平衡正向移動，M增大。(2)反應物不全部為氣體的反應。如C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH＞0，28＜M＜44，升高溫度，平衡正向移動，M減??；增大壓強，平衡

12、逆向移動，M增大。,5.平衡不發(fā)生移動，也可能有物理量的變化如平衡體系：H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH＜0，增大壓強，平衡不移動，但c、ρ都會增大。,【訓練1】已知反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH <0。下列有關該反應的圖像及敘述正確的是( ),A．加入適當的催化劑后，甲圖中的E和ΔH 都減小B．乙圖中t1時刻反應達到化學平衡狀態(tài)C．丙圖可以表示其他條件不變時

13、，壓強對反應的影響D．丁圖中α可以表示SO2的轉化率【解析】選D。催化劑只能改變活化能，使E值減小，加快反應速率，但是不能改變反應熱ΔH，A錯；反應達到平衡后各物質的物質的量都不再發(fā)生變化，B錯；圖丙中因為B比A先達到平衡，所以B的壓強比A的壓強大，增大壓強，SO3的物質的量應增加，不是減少，C錯；當SO2和O2的物質的量比為2∶1時，SO2和O2的轉化率相同，當SO2與O2的比值大于2∶1后，比值越大，SO2的轉化率越小，D項正確

14、。,【訓練2】在容積不變的密閉容器中存在如下反應：2A(g)＋B(g) 3C(g) ΔH <0。某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響，下列分析正確的是( ),A.圖Ⅰ表示的是t1時刻增大反應物的濃度對反應速率的影響B(tài).圖Ⅱ表示的是t1時刻加入催化劑后對反應速率的影響C.圖Ⅲ表示的是溫度對化學平衡的影響，且乙的溫度較高D.圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的影響，且甲的催化效率比乙高【解析】選C