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1、第 16 講,化學(xué)平衡,考綱定位,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。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能 夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。,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。,4了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重 要作用。,一、化學(xué)反應(yīng)的方向,1自發(fā)反應(yīng),無(wú)需外界幫助,焓變,熵變,溫度,在一定條件下_就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱 為自發(fā)反應(yīng)。 2判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù) 要正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行,必須綜合考慮反 應(yīng)的_、_以及_。 3可逆反應(yīng) 在同一條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn),二、化學(xué)平衡狀態(tài),1化
2、學(xué)平衡狀態(tài)的定義,在一定條件下的可逆反應(yīng)里,當(dāng)_ _,反應(yīng)混合物中_ 的狀態(tài)是化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡?;瘜W(xué)平衡狀態(tài)是該條件 下的該反應(yīng)的最大限度。,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率,各組分的濃度保持不變,相等(v正v逆0),2化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,可逆反應(yīng),v(正)v(逆)0,(1)逆:研究對(duì)象必須是_。 (2)等:化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速 率相等,即_。 (3)動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡,即正反應(yīng)、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行,只是速率,相等。,含量,(4)定:在平衡體系中,混合物中各組分的_保持一 定。 (5)變:化學(xué)平衡是有條件的,當(dāng)外界條件改變時(shí),化學(xué)平 衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。,3化學(xué)平衡常數(shù) (1)定義。
3、,在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生成物平衡濃 度冪之積與反應(yīng)物平衡濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),叫化學(xué)平 衡常數(shù),簡(jiǎn)稱平衡常數(shù),用 K 表示。,濃度看作常數(shù)“1”不寫入表達(dá)式)。,(3)意義。,越大,越大,溫度,K 值越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率_,正反應(yīng)進(jìn)行的程度 _。K 只受_影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化 無(wú)關(guān)。 注意:化學(xué)平衡常數(shù)是指某溫度下某一具體反應(yīng)的平衡常 數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系 數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,盡管是同一反應(yīng),平衡常數(shù)也會(huì)改變。,三、化學(xué)平衡移動(dòng),1概念:達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng)在條件改變后,平衡狀態(tài)被,破壞的過(guò)程。,2過(guò)程,3平衡移動(dòng)方向與反應(yīng)
4、速率的關(guān)系,(1)v正_v逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 (2)v正_v逆,平衡不移動(dòng)。 (3)v正_v逆,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 4影響化學(xué)平衡的因素 (1)外界條件。,狀態(tài),若其他條件不變,改變下列條件對(duì)平衡的影響如下:,續(xù)表,(2)勒夏特列原理。,溫度、壓強(qiáng)以及濃度,減弱,也叫化學(xué)平衡移動(dòng)原理:如果改變影響平衡的條件之一(如 _),平衡將向著能夠_這種改 變的方向移動(dòng)。簡(jiǎn)單講,改變條件,平衡移動(dòng)方向是能削弱這種 改變的方向。勒夏特列原理也適用于溶解平衡、電離平衡、水解 平衡等。,考點(diǎn) 1,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,1直接判斷依據(jù) (1)v正v逆0反應(yīng)體系中同一物質(zhì)的消耗速率和生成速 率相等。 (2
5、)平衡混合物中各組成成分的含量保持不變各組分的 物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)(有氣體參 加的可逆反應(yīng))、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等保持不變。,2間接判斷依據(jù),續(xù)表,續(xù)表,續(xù)表,定的密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_(填序號(hào))。,單位時(shí)間內(nèi)生成 n mol O2 的同時(shí)生成 2n mol NO2; 單位時(shí)間內(nèi)生成 n mol O2 的同時(shí)生成 2n mol NO;,用 NO2、NO、O2 表示的反應(yīng)速率之比為 221 的狀態(tài); 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài); 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài); 混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài);,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。,思路指導(dǎo):化學(xué)平衡狀態(tài)
6、的根本標(biāo)志是:v(正)v(逆),,各組分百分含量不變。并明確氣體的顏色、密度、壓強(qiáng)、平均 相對(duì)分子質(zhì)量的變化與根本標(biāo)志間的關(guān)系。,解析:中描述的是反應(yīng)的正、逆方向且轉(zhuǎn)化后 v正v逆,,而描述的均為正反應(yīng)方向,故正確,錯(cuò)誤;中無(wú)論達(dá)到 平衡與否,化學(xué)反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;容器內(nèi) 含有色氣體且顏色不變,則表示物質(zhì)的濃度不再變化,說(shuō)明反應(yīng) 已達(dá)到平衡;體積固定、氣體質(zhì)量反應(yīng)前后守恒,密度始終不 變;反應(yīng)前后可逆反應(yīng)壓強(qiáng)不變,意味著各物質(zhì)的含量不再變 化;由于氣體的質(zhì)量不變,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí), 說(shuō)明氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,該反應(yīng)V0,能說(shuō)明反應(yīng) 達(dá)到平衡。,答案:,【變式訓(xùn)
7、練】 1在一定溫度下向 a L 密閉容器中加入1 mol X氣體和 2 mol,的標(biāo)志是(,)。,A容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化而變化 B容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化 C容器內(nèi) X、Y、Z 的濃度之比為 122 D單位時(shí)間內(nèi)消耗 0.1 mol X 同時(shí)生成 0.2 mol Z,解析:該反應(yīng)不是等體積反應(yīng),只要壓強(qiáng)不變,各物質(zhì)的物 質(zhì)的量濃度也就不變,可證明平衡已建立,故 A 錯(cuò)誤,B 正確; 而平衡時(shí),X、Y、Z 的濃度之比并不一定是 122,C 錯(cuò)誤; 單位時(shí)間內(nèi)消耗 X 和生成 Z,描述的是同一反應(yīng)方向,不存在 v(正)和 v(逆)的關(guān)系,故不能判斷該反應(yīng)平衡已建立。,答案:B,考點(diǎn) 2,化學(xué)
8、平衡常數(shù)的應(yīng)用及相關(guān)計(jì)算,1應(yīng)用 (1)判斷、比較可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的大小。 K 值越大,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大;反之則越小。 (2)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 度下的任意時(shí)刻,反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系:,(3)利用 K 可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。,若升高溫度,K 值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng); 若升高溫度,K 值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 2相關(guān)計(jì)算 (1)步驟。,寫出有關(guān)化學(xué)平衡的方程式。,確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度。 根據(jù)已知條件建立等式進(jìn)行解答。,(2)方法。,(3)其他關(guān)系式。 反應(yīng)物:c(平)c(始)c(變);生成物:c(平)c(始) c(變)。 各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比
9、等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué) 計(jì)量數(shù)之比。,轉(zhuǎn)化率,反應(yīng)物的起始濃度反應(yīng)物的平衡濃度 反應(yīng)物的起始濃度,100%。,【例 2】(2011 年廣東珠海摸擬)工業(yè)上用 CO 生產(chǎn)燃料甲醇。 1()表示反應(yīng)中能量的變化;圖 3161()表示一定溫度 下,在體積為 2 L 的密閉容器中加入 4 mol H2 和一定量的 CO 后, CO 和 CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化。,(),(),(),圖 3161,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:,(1)在圖()中,曲線_(填“a”或“b”)表示使用了催化劑;,該反應(yīng)屬于_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。,(2)下列說(shuō)法正確的是_(填字母)。 A起始充入的 CO 為 2 mo
10、l,B增大 CO 的濃度,CO 的轉(zhuǎn)化率增大 C容器中壓強(qiáng)恒定時(shí),反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),D保持溫度和密閉容器容積不變,再充入1 mol CO和2 mol,H2,再次達(dá)到平衡時(shí) n(CH3OH)/n(CO)會(huì)減小,(3)從反應(yīng)開始到建立平衡,v(H2)_;CO 的轉(zhuǎn)化率,數(shù)為_。若保持其他條件不變,將反應(yīng)體系升溫,則 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)_( 填“增大”、“減小”或 “不變”)。,(4)請(qǐng)?jiān)趫D()中畫出平衡時(shí)甲醇百分含量(縱坐標(biāo))隨溫度 (橫坐標(biāo))變化的曲線,要求畫壓強(qiáng)不同的兩條曲線(在曲線上標(biāo)出 p1、p2,且 p1p2)。,思路指導(dǎo):根據(jù)化學(xué)平衡的“三步”計(jì)算的方法,計(jì)算化學(xué) 平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)
11、速率及轉(zhuǎn)化率;壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越快, 且平衡正向移動(dòng)。,解析:(1)由圖()可知:反應(yīng)物總能量高,生成物總能量低, 反應(yīng)放熱;催化劑能夠降低反應(yīng)所需的活化能,故 b 曲線表示使 用了催化劑。,(2)由圖()可知:起始充入的CO 為2 mol;增大CO 的濃 度,CO 的轉(zhuǎn)化率減??;反應(yīng)前后氣體總體積不等,故壓強(qiáng)不變, 表明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài);保持溫度和密閉容器容積不變,再充入 1 mol CO 和 2 mol H2 ,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng), n(CH3OH)/n(CO)增大。,(3),起始濃度(mol/L) 轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 平衡濃度(mol/L),1.0 0.75 0.25,2
12、.0 1.5 0.5,0 0.75 0.75,0.75/1.0100%75%; K0.75/(0.250.52)12。 正反應(yīng)放熱,升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),K 減小。 (4)增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng)。故溫度不變時(shí),壓強(qiáng)越大, 甲醇的含量越大。,(3)0.15 molL1min1,答案:(1)b,放熱,(2)AC,75% 12,減小,(4),【變式訓(xùn)練】,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:,(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù) K_。 (2)該反應(yīng)為_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。,(3)800 時(shí),固定容積的密閉容器中,放入混合物,其起始 濃度為 c(CO)0.01 mol/L,c(H2O)0.03 mol/L,c(CO
13、2)0.01 mol/L,c(H2)0.05 mol/L,則反應(yīng)開始時(shí),H2O 的消耗速率比生 成速率_(填“大”、“小”或“不能確定”)。 (4)830 時(shí),在 1 L 的固定容積的密閉容器中放入 2 mol CO2 和 1 mol H2,平衡后 CO2 的轉(zhuǎn)化率為_,H2 的轉(zhuǎn)化率為 _。,解析:(2)可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)一般只隨溫度的改變而改變, 吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大,放熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨 溫度升高而減??;由表中數(shù)據(jù)知該反應(yīng)平衡常數(shù) K 隨溫度的升 高而增大,可推知升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以該反 應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)把起始濃度代入平衡常數(shù)的表達(dá)式中,其比 值小于 8
14、00 時(shí)的 K 值,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向移動(dòng),H2O 的 消耗速率比生成速率小。(4)830 時(shí),平衡常數(shù)為 1,設(shè)反應(yīng)中 轉(zhuǎn)化的 CO2 濃度為 x,則反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)濃度的變化情況為:,答案:(1),起始時(shí)(mol/L) 轉(zhuǎn)化了(mol/L),2 x,1 x,0 x,0 x,平衡時(shí)(mol/L),(2x) (1x),x,x,據(jù)平衡常數(shù)的關(guān)系可得(2x)(1x )x2,解得 x2/3,則 平衡后 CO2 的轉(zhuǎn)化率為 1/3,H2 的轉(zhuǎn)化率為 2/3。,(2)吸熱,(3)小,(4)33.3%,66.7%,考點(diǎn) 3,化學(xué)平衡移動(dòng)的判斷,1一般情況,2“惰性”氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響 (1)恒溫、恒容條
15、件。,分壓不變體系中各反應(yīng)成分的濃度不變平衡不移動(dòng)。,(2)恒溫、恒壓條件。,減小體系中各反應(yīng)成分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓),【例 3】氨氣是一種重要的基礎(chǔ)化工原料,用途廣泛。在微 電子工業(yè)中,氨水可作刻蝕劑 H2O2 的清除劑,產(chǎn)物不污染環(huán)境。 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NH33H2O2=_6H2O。工業(yè),在三個(gè)不同條件的密閉容器(體積不變)中,分別加入濃度均為 c(N2)0.100 mol/L,c(H2)0.300 mol/L 進(jìn)行反應(yīng)時(shí),N2 的濃度 隨時(shí)間的變化如圖 3162 中、曲線所示。,圖 3162,(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式_; 實(shí)驗(yàn)平衡時(shí) H2 的轉(zhuǎn)化率為_,充入稀有
16、氣體,平 衡向_(填“正方向移動(dòng)”、“逆方向移動(dòng)”或“不 移動(dòng)”)。,(2)據(jù)圖所示,、兩容器中各有一個(gè)條件與不同。請(qǐng),指出,并說(shuō)明判斷的理由。,條件:_理由:_。 條件:_理由:_。,體和純液體的濃度為常數(shù),通常不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中。溫度 等外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及化學(xué)反應(yīng)速率的常規(guī)計(jì) 算。解答該題時(shí),只需把握以上這些即可。,思路指導(dǎo):化學(xué)平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志是:v(正)v(逆)。固,解析:(2)看圖依據(jù)“先拐先平數(shù)據(jù)大”原則。、均較 先到達(dá)平衡,說(shuō)明反應(yīng)速率大。較平衡時(shí) c(N2)不變,是 在基礎(chǔ)上沒(méi)有發(fā)生平衡移動(dòng),綜合考慮,為加入了催化劑。 較平衡時(shí) c(N2)大,是在基礎(chǔ)上逆向
17、移動(dòng)的結(jié)果,綜合考 慮,為升高溫度。,答案:N2,(1),40%,不移動(dòng),(2)加了催化劑,因?yàn)榧尤氪呋瘎┠芸s短達(dá)到平衡的時(shí),間,但化學(xué)平衡不移動(dòng),所以、達(dá)到平衡時(shí) N2 的濃度相同 溫度高 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,達(dá)到平衡的時(shí)間 縮短,但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),中到達(dá)平衡時(shí) N2 的濃度高 于,【變式訓(xùn)練】,A燈管工作時(shí),擴(kuò)散到燈絲附近高溫區(qū)的 WI2(g)會(huì)分解出 W 重新沉積到燈絲上 B燈絲附近溫度越高,WI2(g)的轉(zhuǎn)化率越低,C該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是,D利用該反應(yīng)原理可以提純鎢,解析:高溫區(qū)有利于分解;此正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高 WI2 分解越有利;W 是固體,平衡常數(shù)表達(dá)式中
18、不該有 W 的濃 度。,答案:AD,考點(diǎn) 4,化學(xué)平衡的圖像,1常見(jiàn)類型 且H0。 (1)vt 圖像。 圖 3163,(2)ct 圖像。,圖 3164,(3)cp(T)圖像。,圖 3165,(4)其他圖像。,圖 3166,2解題思路,(1)看圖像:一看軸,即縱、橫坐標(biāo)表示的意義;二看點(diǎn), 即起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn);三看線,即線的走向和變化趨勢(shì); 四看輔助線,即等溫線、等壓線、平衡線等;五看量的變化,如 濃度變化、溫度變化、轉(zhuǎn)化率變化、物質(zhì)的量的變化等。 (2)依據(jù)圖像信息,利用平衡移動(dòng)原理,分析可逆反應(yīng)的特 征:吸熱還是放熱,反應(yīng)前后氣體總體積增大、減小還是不變, 有無(wú)固體或純液體參加或生成等
19、。,(3)先拐先平:在化學(xué)平衡時(shí)間圖像中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng) 先達(dá)到平衡,可能是該反應(yīng)的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)大或使用了 催化劑。,(4)定一議二:勒夏特列原理只適用于一個(gè)條件的改變,所 以圖像中有三個(gè)變量時(shí),先固定一個(gè)量,再討論另外兩個(gè)量的關(guān) 系。,【例 4】某化學(xué)科研小組研究在其他條件下不變時(shí),改變某 影響,得到如下圖像(圖中 p 表示壓強(qiáng),T 表示溫度,n 表示物質(zhì) 的量,表示平衡轉(zhuǎn)化率,表示體積分?jǐn)?shù))。根據(jù)圖像,下列判,斷正確的是(,)。,圖 3167,A反應(yīng):若 p1p2,則此反應(yīng)只能在高溫下自發(fā)進(jìn)行 B反應(yīng):此反應(yīng)的H0,且 T1T2,C反應(yīng):H0 且 T2T1 或HT2,則該反應(yīng)易自
20、發(fā)進(jìn)行,思路指導(dǎo):這是一道綜合性較強(qiáng)的題目,涉及圖像的分析及,平衡移動(dòng)和反應(yīng)的方向。解答本題要注意以下三點(diǎn):,(1)圖像中的縱、橫坐標(biāo)表示的含義。 (2)確定圖示的平衡狀態(tài)。,(3)判斷平衡移動(dòng)的變化因素以及反應(yīng)的方向,解析:A 項(xiàng),反應(yīng)中在恒壓下溫度升高,(A)減小,即升 高溫度平衡向左移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),Hp2 知,恒定溫度時(shí)壓強(qiáng)越大,(A)越大,即增大壓強(qiáng)平衡向右移動(dòng), 說(shuō)明此反應(yīng)為氣體總體積減小的反應(yīng)(abc),即為熵減反應(yīng), ST1,溫度越高 平衡時(shí) C 的物質(zhì)的量越少,即升高溫度平衡向左移動(dòng),則正反 應(yīng)為放熱反應(yīng),H0,B 正確;C 項(xiàng),反應(yīng)中在同一溫度下, 增加 B 的物質(zhì)
21、的量平衡向右移動(dòng),(C)增大,但當(dāng) B 的物質(zhì)的,量達(dá)到一定程度后,對(duì) C 的稀釋作用會(huì)大于平衡右移對(duì) C 的影 響,(C)又減小,出現(xiàn)如圖所示的曲線,若T2T1,溫度越高(C) 越小,即升高溫度平衡向左移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),HT2,恒壓下溫度越 高,(A)越大,說(shuō)明升高溫度平衡向右移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng), H0,則HTS0,反應(yīng)不易自發(fā)進(jìn)行,D 錯(cuò)誤。,答案:B,【變式訓(xùn)練】,于 10 L 密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,SO2 的平衡轉(zhuǎn)化率()與 體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖 3168 甲所示。則下列說(shuō)法正確,的是(,)。,圖 3168,A由圖甲知,A 點(diǎn) SO2 的平衡濃度為 0.4 mol
22、L,1,B由圖甲知,B 點(diǎn)SO2、O2、SO3的平衡濃度之比為212 C達(dá)到平衡后,縮小容器容積,則反應(yīng)速率變化圖像可以 用圖乙表示 D壓強(qiáng)為 0.50 MPa 時(shí),不同溫度下 SO2 轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系 如圖丙,則 T2T1,解析:由圖甲知,在 A 點(diǎn) SO2 的轉(zhuǎn)化率是 0.80,則平衡時(shí) SO2 的物質(zhì)的量為 2 mol0.802 mol0.4 mol,所以 A 點(diǎn) SO2,故 A、B 錯(cuò);達(dá)到平衡后,縮小容器容積,各成分的濃度增大, 正、逆反應(yīng)速率都加快,平衡正向移動(dòng),故 C 正確;丙是一定 壓強(qiáng)、不同溫度下的圖像,當(dāng)溫度為 T1 時(shí)先達(dá)平衡,說(shuō)明在條 件 T1 下反應(yīng)速率快,所以 T1
23、T2,D 錯(cuò)。,答案:C,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)綜合題,考向分析化學(xué)平衡是高頻考點(diǎn),尤其是平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率 等的計(jì)算,平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用以及化學(xué)平衡常數(shù)的巧妙運(yùn)用。,【典例】(2011 年廣東六校聯(lián)考)隨著氮氧化物污染的日趨嚴(yán) 重,國(guó)家將于“十二五”期間加大對(duì)氮氧化物排放的控制力度。 目前,用活性炭還原法處理氮氧化物是消除氮氧化物污染的有效 方法。,(1)已知產(chǎn)物 A、B 都是參與大氣循環(huán)的氣體,請(qǐng)結(jié)合下表數(shù) 據(jù)寫出 NO 與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。 (2)某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和 NO,恒 溫(T1 )條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如 下:,從起始到
24、第一次平衡,化學(xué)反應(yīng)速率 v(NO)_,NO 的平衡轉(zhuǎn)化率_;增加碳的量,NO 的轉(zhuǎn)化率_(填 “增大”、“減小”或“不變”)。,T1 時(shí),求該反應(yīng)平衡常數(shù)(列出 K 的表達(dá)式,要求計(jì)算,過(guò)程)。,30 min 后,改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的,條件可能是_。,若 30 min 后升高溫度至 T2 ,達(dá)到平衡時(shí),容器中 NO、 A、B 的濃度之比為 533,則該反應(yīng)的H_0(填“”、 “”或“”)。,壓縮容器體積,增大壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動(dòng) 的影響是_。,和平衡移動(dòng)原理。,思路指導(dǎo):首先要會(huì)書寫平衡常數(shù)的表達(dá)式(固體和純液體, 其濃度看作常數(shù)“1”不寫入表達(dá)式);熟悉溫度
25、、濃度、壓強(qiáng)對(duì)平 衡移動(dòng)的影響。,考查要點(diǎn):本題考查了化學(xué)方程式的書寫、平衡常數(shù)的計(jì)算,NO、B 的濃度減小,而且 A 的濃度增加,故改變的條件是分離 出了 B,平衡向右移動(dòng)。若 30 min 后升高溫度至 T2 ,達(dá)到平 衡時(shí),容器中 NO、A、B 的濃度之比為 533,而 30 分鐘時(shí) NO、A、B 的濃度之比為 433,故平衡向左移動(dòng),反應(yīng)放熱。 壓強(qiáng)增大,加快反應(yīng)速率,但反應(yīng)前后氣體總體積不變,平衡不 移動(dòng)。,(2)0.003 mol/(Lmin),60% 不變,0.56,分離出了 B,壓縮容器體積,增大壓強(qiáng),加快反,應(yīng)速率;平衡不移動(dòng),【突破訓(xùn)練】,1(2012 年廣東廣州一模)碳酸
26、甲乙酯(CH3OCOOC2H5)是一種理 想的鋰電池有機(jī)電解液,生成碳酸甲乙酯的原理為:C2H5OCOOC2H5(g),(1)其他條件相同,CH3OCOOCH3 的平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度,(T)、反應(yīng)物配比(R)的關(guān)系如圖 3169 所示。,圖 3169,H1_0(填“”、“”或“”)。 由圖可知,為了提高 CH3OCOOCH3 的平衡轉(zhuǎn)化率,除了 升溫,另一措施是_。 在 密 閉 容 器 中 , 將 1 mol C2H5OCOOC2H5 和 1 mol CH3OCOOCH3 混合加熱到 650 K,利用圖中的數(shù)據(jù),求此溫度 下該反應(yīng)的平衡常數(shù) K。 (2)已知上述反應(yīng)需要催化劑,請(qǐng)畫出有催化劑
27、與無(wú)催化劑兩種 情況下反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化示意圖,并進(jìn)行必要標(biāo)注。,H1_(用H2 和H3 表示),解析:(1)由圖可知,升高溫度 CH3OCOOCH3 的平衡轉(zhuǎn)化率 ()增大可以判斷平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原 理可以確定正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即H10;提高 CH3OCOOCH3 的平衡轉(zhuǎn)化率平衡應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),采取的措施是升高溫度 或增大 C2H5OCOOC2H5 濃度(不可增大 CH3OCOOCH3 濃度,否 則轉(zhuǎn)化率降低)或增大反應(yīng)物配比(R)。,(2)催化劑之所以能夠加快反應(yīng)速率就是因?yàn)橥ㄟ^(guò)參與反 應(yīng),改變了反應(yīng)的途徑(或歷程),降低了反應(yīng)的活化能。所以繪 制反應(yīng)過(guò)程
28、中體系能量變化示意圖時(shí)注意體現(xiàn)活化能降低和參 與化學(xué)反應(yīng)。,(3)運(yùn)用蓋斯定律不難得出反應(yīng) 1 應(yīng)為反應(yīng) 2-反應(yīng) 3,所以,H1H2H3。,平衡濃度/molL1:,答案:(1),增大反應(yīng)物中 C2H5OCOOC2H5 的濃度(或比例) 由圖知,平衡時(shí) CH3OCOOCH3 的轉(zhuǎn)化率為 60%,設(shè)容器 的容積為 V(L),則 初始濃度/molL1:,1/V 04/V,1/V 0.4/V,0 1.2/V,(2) (3)H2H3,衡的標(biāo)志是(,)。,AZ 生成的速率與 X 消耗的速率相等 B單位時(shí)間內(nèi)生成 a mol X,同時(shí)生成 3a mol Y CX、Y、Z 的濃度不再變化 DX、Y、Z 的分
29、子數(shù)比為 132,解析:A 項(xiàng)都表示正反應(yīng)速率,B 項(xiàng)都表示逆反應(yīng)速率,均 錯(cuò)誤;D 中當(dāng) X、Y、Z 分子數(shù)比為 132 時(shí),不一定達(dá)到化 學(xué)平衡。 答案:C,下列措施:升溫;恒容通入惰性氣體;增加 CO 濃度; 減壓;加催化劑;恒壓通入惰性氣體,能提高 COCl2 轉(zhuǎn)化率,的是(,)。,A,B,C,D,解析:要提高 COCl2 的轉(zhuǎn)化率,必須使平衡向正反應(yīng)方向移 動(dòng),在題目所給條件中,只有升溫、減壓、恒壓下通入惰性氣體 能使平衡向正方向移動(dòng),B 項(xiàng)正確。 答案:B,下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,再采取以下措施,再次達(dá)到平衡后,該容,器中氣體顏色加深的是(,)。,加催化劑;減小容器體積;升高溫度;定容下充入 NO2 氣體;定壓下充入 NO2 氣體。,A,B,C,D,解析:、平衡正移,但外界條件改變,使 c(NO2)增大, 以外界改變?yōu)橹?,顏色加深;平衡逆向移?dòng) c(NO2
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