高二化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課堂

第二講化學(xué)平衡移動(dòng)原理及圖像分析教材回顧夯實(shí)雙基構(gòu)建雙基正反應(yīng)方向體積縮小體積擴(kuò)大吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)減弱體驗(yàn)高考B思考感悟某一可逆反響，一定條件下到達(dá)平衡狀態(tài)，假設(shè)化學(xué)反響速率改變了，平衡一定發(fā)生移動(dòng)嗎？相反，假設(shè)平衡發(fā)生移動(dòng)了，化學(xué)反響速率一定改變嗎？【提示】化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì)是由v(正)＝v(逆)改變?yōu)関(正)≠v(逆)，此時(shí)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。因此速率改變，平衡不一定移動(dòng)，如加催化劑會(huì)同等程度地改變正逆反響速率，對(duì)于反響前后氣體分子數(shù)不變的可逆反響，改變壓強(qiáng)會(huì)同等程度改變正逆反響速率等，這些條件的改變只能改變反響速率大小，但不能使平衡發(fā)生移動(dòng);相反,平衡移動(dòng),說(shuō)明反響速率一定改變了。考點(diǎn)串講深度剖析考點(diǎn)化學(xué)平衡移動(dòng)原理及其應(yīng)用改變條件2．化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)反響速率的關(guān)系(1)v正>v逆：平衡向正反響方向移動(dòng)。(2)v正＝v逆：反響到達(dá)平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動(dòng)。(3)v正<v逆：平衡向逆反響方向移動(dòng)。3．幾種特殊情況(1)當(dāng)反響混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時(shí)，由于其“濃度〞是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對(duì)平衡沒影響。(2)對(duì)于反響前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等的反響，壓強(qiáng)的變化對(duì)正、逆反響速率的影響程度是等同的,故平衡不移動(dòng)。即時(shí)應(yīng)用AD(2)速率—時(shí)間圖：如Zn與足量鹽酸的反響，反響速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反響為放熱反響，隨反響的進(jìn)展，溫度漸高，導(dǎo)致反響速率增大；BC段(v減小)，那么主要原因是隨反響的進(jìn)展，溶液中c(H＋)漸小，導(dǎo)致反響速率減小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真分析。(3)含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng))圖：常見形式有如下幾種。(C%指產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反響物的質(zhì)量分?jǐn)?shù))(4)恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反響物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見類型如下所示：(5)其他：如圖4所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反響物的最大轉(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。2．解題步驟3．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)的那么先到達(dá)平衡，說(shuō)明該曲線反響速率快，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)三步分析法一看反響速率是增大還是減小；二看v正、v逆的相對(duì)大??；三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。例1 (2021·伊犁高三模擬)下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡影響的圖像，其中圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的選項(xiàng)是()A．①是其他條件一定時(shí)，反響速率隨溫度變化的圖像，正反響ΔH<0B．②是縮小容積體積后化學(xué)反響速率隨時(shí)間變化的圖像C．③是在有無(wú)催化劑存在下建立的平衡過程圖像，a是使用催化劑時(shí)的曲線D．④是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸參加B時(shí)的圖像，壓強(qiáng)p1>p2C【解題感悟】解答化學(xué)平衡圖像題的技巧：(1)明確圖像中縱、橫坐標(biāo)，曲線的含義；(2)先拐先平數(shù)值大：在轉(zhuǎn)化率—時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先到達(dá)平衡，此時(shí)平衡處于較高的溫度或較大的壓強(qiáng)下；(3)定一議二：當(dāng)圖像中有三個(gè)變量時(shí)，先假設(shè)其中一個(gè)變量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。例2A跟蹤訓(xùn)練AB3.可逆反響mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g)，反響過程中保持其他條件不變，C的體積分?jǐn)?shù)在溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的條件下隨時(shí)間(t)變化如以下圖所示，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．到達(dá)平衡后，假設(shè)使用催化劑，C的體積分?jǐn)?shù)將增大B．到達(dá)平衡后，假設(shè)溫度升高，化學(xué)平衡向逆反響方向移動(dòng)C．化學(xué)方程式中n＞e+fD．到達(dá)平衡后，增加A的質(zhì)量有利于化學(xué)平衡向正反響方向移動(dòng)B真題集訓(xùn)把脈高考題組1化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向B2．(2021·高考海南卷)氯氣在298K、100kPa時(shí)，在1L水中可溶解0.09mol，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶于水的Cl2約有三分之一與水反響。請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)該反響的離子方程式為____________________________________________________；(2)估算該反響的平衡常數(shù)__________________________________________(列式計(jì)算)；(3)在上述平衡體系中參加少量NaOH固體，平衡將向________移動(dòng)；(4)如果增大氯氣的壓強(qiáng)，氯氣在水中的溶解度將________(填“增大〞、“減小〞或“不變〞)，平衡將向________移動(dòng)。(3)參加少量NaOH固體，OH－與H＋反響生成H2O，OH－與HClO反響生成ClO－和H2O，生成物的濃度減小，平衡向正反響方向移動(dòng)。(4)增大Cl2的壓強(qiáng)，Cl2在水中的溶解度增大，溶液中c(Cl2)增大，平衡向正反響方向移動(dòng)。題組2化學(xué)平衡圖像題A①曲線b對(duì)應(yīng)的投料比是______________。②當(dāng)曲線b、c、d對(duì)應(yīng)的投料比到達(dá)一樣的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時(shí)，對(duì)應(yīng)的反響溫度與投料比的關(guān)系是___________________________________________________。③投料比為2∶1、溫度為400℃時(shí)，平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是______________。解析：(1)由圖可看出溫度越高，CO轉(zhuǎn)化率越低，說(shuō)明溫度高對(duì)逆反響有利，正反響為放熱反響，ΔH<0，該壓強(qiáng)下CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化率幾乎不再增大，卻要消耗較多動(dòng)力。(2)①根據(jù)O2越多HCl的轉(zhuǎn)化率越大，可知a、b、c、d曲線的投料比分別為6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。②根據(jù)曲線可知，當(dāng)b、c、d曲線HCl到達(dá)一樣轉(zhuǎn)化率時(shí)，投料比越高，對(duì)應(yīng)的反響溫度越低。③設(shè)n(HCl)＝2mol，n(O2)＝1mol，根據(jù)反響曲線可知，當(dāng)溫度為400℃時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率為80%，那么有：答案：(1)<在250℃、1.3×104kPa下，CO轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)本錢增加，得不償失(2)①4∶1②投料比越高，對(duì)應(yīng)的反響溫度越低③30.8%寒假作業(yè)寒假作業(yè)二甲醚（CH3OCH3）是無(wú)色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)：甲醇合成反應(yīng)：（i）CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ?mol-1（ii）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ?mol-1水煤氣變換反應(yīng)：（iii）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ?mol-1二甲醚合成反應(yīng)：（iV）2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1（2013全國(guó)新課標(biāo)卷1）問題：（1）分析二甲醚合成反應(yīng)（iV）對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響

。（2）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為

。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)的影響

。答案：（1）消耗甲醇，促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)（i）平衡右移，CO轉(zhuǎn)化率增大；生成的H2O，通過水煤氣變換反應(yīng)（iii）消耗部分CO。（2）2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3

(g)+H2O(g)△H

=-204.7kJ?mol-1

該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，壓強(qiáng)升高使平衡右移，CO和H2轉(zhuǎn)化率增大，CH3OCH3產(chǎn)率增加。壓強(qiáng)升高使CO和H2濃度增加，反應(yīng)速率增大。作業(yè)1：（3）有研究者在催化劑（含Cu—Zn—Al—O和Al2O3）、壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下，由H2和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是

。答案：（3）反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡左移。二甲醚（CH3OCH3）是無(wú)色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個(gè)反應(yīng)：甲醇合成反應(yīng)：（i）CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ?mol-1（ii）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ?mol-1水煤氣變換反應(yīng)：（iii）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ?mol-1二甲醚合成反應(yīng)：（iV）2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1（2013全國(guó)新課標(biāo)卷1）作業(yè)2：(2013年金華二模)在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g),在一定溫度和不同壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí)，分別得到A的物質(zhì)的量濃度如下表⑴當(dāng)壓強(qiáng)從2×105Pa增加到5×105Pa時(shí)，平衡

移動(dòng)（填：向左，向右，不）⑵維持壓強(qiáng)為2×105Pa，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB,當(dāng)重新達(dá)到平衡時(shí)，體系中氣體總物質(zhì)的量是

mol.⑶當(dāng)壓強(qiáng)為1×106Pa時(shí)，此反應(yīng)的