第2課時化學平衡移動原理的應(yīng)用『問題探究1』如何判斷化學平衡移動的方向？1.通過比較平衡破壞瞬時的正逆反應(yīng)速率的相對大小來判斷平衡移動的方向。a．若外界條件改變，引起v正>v逆，則化學平衡向正反應(yīng)方向移動。b．若外界條件改變，引起v正<v逆，則化學平衡向逆反應(yīng)方向移動。c．若外界條件改變，雖能引起v正和v逆變化，但變化后新的v正′和v逆′仍保持相等，則化學平衡沒有發(fā)生移動。2.通過比較濃度商(Qc)與平衡常數(shù)(K)的大小來判斷平衡移動的方向。a．若Qc>K平衡逆向移動；b．若Qc＝K平衡不移動；c．若Qc<K平衡正向移動?！簡栴}探究2』用勒夏特列原理可以解釋哪些問題，哪些不能解釋？如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。改變影響平衡的一個條件化學平衡移動方向化學平衡移動結(jié)果增大反應(yīng)物濃度向正反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度減小，但比原來大減小反應(yīng)物濃度向逆反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度增大，但比原來小增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動生成物濃度減小，但比原來大減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動生成物濃度增大，但比原來小增大體系壓強向氣體體積減小的反應(yīng)方向移動體系壓強減小，但比原來大減小體系壓強向氣體體積增大的反應(yīng)方向移動體系壓強增大，但比原來小升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動體系溫度降低，但比原來高降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動體系溫度升高，但比原來低「特別提醒」不能用勒夏特列原理解釋的問題：1.催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以催化劑不會影響化學平衡。2.當外界條件的改變對平衡移動的影響與生產(chǎn)要求不一致時，不能用勒夏特列原理解釋，如工業(yè)合成氨條件的選擇高溫?！簡栴}探究3』化學平衡移動對平衡轉(zhuǎn)化率有何影響？由于外界條件改變，引起化學平衡移動，根據(jù)平衡移動的方向可以判斷某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。其規(guī)律如下：1．溫度、壓強對平衡轉(zhuǎn)化率的影響：在其他條件不變的情況下，改變溫度或改變氣體反應(yīng)容器的體積(改變壓強)，若化學平衡向正反應(yīng)方向移動，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大；若平衡向逆反應(yīng)方向移動，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定減小。2．濃度對平衡轉(zhuǎn)化率的影響：在其他條件不變的情況下，改變濃度，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率有可能增大，也有可能減小或不變。①減小生成物的濃度，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大。②對于有多種物質(zhì)參加的反應(yīng)，增加某一反應(yīng)物的濃度，其他反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大，而該反應(yīng)物本身的平衡轉(zhuǎn)化率一般是減小的。③對于分解反應(yīng)(即反應(yīng)物只有一種)，其平衡轉(zhuǎn)化率要視反應(yīng)前后物質(zhì)的化學計量數(shù)而定。若反應(yīng)前后氣體分子總物質(zhì)的量相等，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)，不論如何改變反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率都不變；若反應(yīng)后氣體分子數(shù)是減少的，如2NO2(g)N2O4(g)，增加反應(yīng)物的濃度，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大；若反應(yīng)后氣體分子數(shù)增加，如2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，增加反應(yīng)物的濃度，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率減小。解答平衡圖象題的一般思路和方法：①認清坐標系，弄清縱、橫坐標所代表的意義，并與有關(guān)原理相結(jié)合。②看清起點，分清反應(yīng)物、生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物，一般生成物多數(shù)以原點為起點。③看清曲線的變化趨勢，注意漸變和突變，分清正、逆反應(yīng)，從而判斷反應(yīng)特點。④注意終點。例如，在濃度—時間圖像上，一定要看清終點時反應(yīng)物的消耗量、生成物的增加量，并結(jié)合有關(guān)原理進行推理判斷。⑤先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率—時間圖像上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該曲線對應(yīng)的溫度高、濃度大或壓強大。⑥定一議二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關(guān)系。如：百分含量與時間、壓強、溫度的圖像：對于化學反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)圖像推理可知，T1溫度先達到平衡，故T1＞T2，升溫C%增加，ΔH>0可知，p1先達平衡，p1＞p2，加壓，C%增加，m+n＞p+q可知，p1先達平衡，p1＞p2，而C%不變說明m+n=p+q，或條件為加入了催化劑。由（A）、（B）兩線可知，p1＜p2，m+n＜p+q。由（C）、（B）兩線可知，T1＜T2，ΔH<0【例2】一定條件下，通過下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH>0該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達到平衡后，若僅改變圖中橫坐標x的值，重新達到平衡后，縱坐標y隨x變化趨勢合理的是()選項x yA 溫度 容器內(nèi)混合氣體的密度B CO的物質(zhì)的量 CO2與CO的物質(zhì)的量之比C SO2的濃度 平衡常數(shù)KD MgSO4的質(zhì)量(忽略體積) CO的轉(zhuǎn)化率【例1】T℃時，A、B、C三種氣體在反應(yīng)過程中濃度變化如圖(Ⅰ)所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，B的體積分數(shù)與時間的關(guān)系如圖(Ⅱ)所示，則下列結(jié)論正確的是()A.在(t1＋10)min時，保持其他條件不變，增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動B.其他條件不變，升高溫度時，正、逆反應(yīng)速率增大，且A的轉(zhuǎn)化率增大C.T℃時，相同容器中，若由0.4mol·L－1A、0.4mol·L－1B、0.2mol·L－1CD.(t1＋10)min時，保持壓強不變，通入稀有氣體，平衡不移動【答案與解析】1.A【解析】A項該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，當升高溫度時，平衡向正反應(yīng)方向移動，生成氣體的質(zhì)量增加，由于容器的容積不變，所以容器內(nèi)混合氣體的密度增大，正確；B項方法一：增大CO的物質(zhì)的量，平衡向正反應(yīng)方向移動，生成CO2的量雖然增多，但平衡時CO增加的量要比CO2增加的量要多，所以CO2與CO的物質(zhì)的量之比減小，錯誤；方法二：因為容器的容積不變，增加CO的物質(zhì)的量，相當于增加了CO的濃度，由于反應(yīng)物中只有CO為氣體，根據(jù)“等效平衡”原理，增加CO的物質(zhì)的量的過程可以看作是增大壓強的過程，即平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以CO2與CO的物質(zhì)的量之比應(yīng)該減小，錯誤；C項增加SO2的濃度，雖然平衡向逆反應(yīng)方向移動，但由于溫度沒有改變，所以平衡常數(shù)K不變，錯誤；D項MgSO4是固體，雖然它的質(zhì)量增加了，但平衡并不發(fā)生移動，所以CO的轉(zhuǎn)化率不會因為MgSO4質(zhì)量的增加而增大，錯誤。2.C【解析】(t1＋10)min時，反應(yīng)已達到平衡，若增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，根據(jù)A、B、C的濃度變化，寫出反應(yīng)方程式為A＋3B2C，該反應(yīng)逆向為氣體體積增大方向，A錯誤；升溫，v正、v逆均增大，平衡向吸熱方向移動，根據(jù)圖像(Ⅱ)得T1>T2，且溫度越高，B%越大，則該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng)，則升溫后平衡逆向移動，A轉(zhuǎn)化率減小，B錯誤；假設(shè)C正確，則達到平衡時C為0.4mol·L－1，同時A為0.3mol·L－1，B為0.1mol·L－1，各種物質(zhì)的平衡濃度與圖像(Ⅰ)完全相同，則假設(shè)正確；平衡后，保持壓強不變，通入稀有氣體，平衡向氣體體積增大的方向移動，D錯誤。小測8化學平衡移動原理的應(yīng)用1．下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A．光照新制的氯水時，溶液的pH逐漸減小B．加催化劑，使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C．可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣D．增大壓強，有利于SO2與O2反應(yīng)生成SO32．下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A．打開汽水瓶時，有大量氣泡溢出B．在配制硫酸亞鐵溶液時往往要加入一定量鐵粉C．氨水應(yīng)密閉保存于低溫處D．實驗室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣3．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)某I2、、KI混合溶液中，Ieq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量濃度c(Ieq\o\al(－,3))與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法不正確的是()A．反應(yīng)I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH<0B．若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1>K2C．若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時，一定有v正>v逆D．狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大4．在密閉容器中進行下列反應(yīng)：M(g)＋N(g)R(g)＋2L，此反應(yīng)符合下邊圖像。下列敘述正確的是()A．正反應(yīng)吸熱，L是氣體B．正反應(yīng)吸熱，L是固體C．正反應(yīng)放熱，L是氣體D．正反應(yīng)放熱，L是液體5．有一化學平衡mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如圖表示的是A的轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是()A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；m＋n>p＋qB．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；m＋n<p＋qC．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；m＋n<p＋qD．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；m＋n>p＋q6．在體積恒定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)Q(Q>0)，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．A、C兩點的反應(yīng)速率：A>CB．A、C兩點氣體的顏色：A淺，C深C．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法D．A、C兩點氣體的平均相對分子質(zhì)量：A>C7．對于可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，下列研究目的和圖示相符的是()選項AB研究目的壓強對反應(yīng)的影響溫度對反應(yīng)的影響圖示選項CD研究目的平衡體系增加N2對反應(yīng)的影響催化劑對反應(yīng)的影響圖示8．在一定條件下進行如下反應(yīng)：aX(g)＋bY(g)cZ(g)，如圖是不同溫度下反應(yīng)達到平衡時，反應(yīng)混合物中Z的體積分數(shù)和壓強關(guān)系的示意圖。(1)寫出該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式：K＝________。隨著溫度的升高，K值________(填“增大”、“減小”或“不變”)。當反應(yīng)物起始濃度相同時，平衡常數(shù)K值越大，表明______(填序號)。A．X的轉(zhuǎn)化率越高B．反應(yīng)進行得越完全C．達到平衡時X的濃度越大D．化學反應(yīng)速率越快(2)如圖所示，相同溫度下，在甲、乙兩容器中各投入1molX、2molY和適量催化劑，甲、乙兩容器的初始體積均為1L。甲、乙容器達到平衡所用時間：甲________乙(填“>”、“<”或“＝”，下同)，平衡時X和Y的轉(zhuǎn)化率：甲________乙。小測8化學平衡移動原理的應(yīng)用1．B2．B3．D4．C5．D6．C7.C8．(1)eq\f(cc（Z）,ca（X）·cb（Y）)減小AB(2)><解析：由圖像知，增壓，Z%增大，平衡正向移動，則a＋b>c；升溫，Z%減小，平衡逆向移動，正反應(yīng)放熱。(1)升溫K值減小。K值越大，反應(yīng)進行得越完全，X的轉(zhuǎn)化率越大。(2)根據(jù)圖示可知甲為恒容，乙為恒壓，隨著反應(yīng)的進行，氣體物質(zhì)的量減小，故乙相當于在甲的基礎(chǔ)上加壓，反應(yīng)速率加快，達到平衡所需