2013版化學(xué)復(fù)習(xí)方略課件專題強化復(fù)習(xí)課(七)化學(xué)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(xué)平衡移動前后各物理量的變化分析,化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)原理的重要內(nèi)容，也是高考的熱點和重點內(nèi)容。在化學(xué)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(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡內(nèi)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(xué)生對該部分內(nèi)容的綜合理解、應(yīng)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(jié)合圖表，同時考查學(xué)生從圖表中獲取信息，運用數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力。,化學(xué)平衡是有條件的平衡

2、，當(dāng)條件發(fā)生改變時，化學(xué)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(xué)平衡移動前后，某些物理量也隨之變化。,1.化學(xué)平衡移動前后反應(yīng)速率的變化v(正)、v(逆)的相對大小關(guān)系決定了化學(xué)平衡的移動與否。該類題目的考查實質(zhì)上還是考查外界因素對反應(yīng)速率的影響。(1)如果已知化學(xué)平衡圖像，通過圖像可以分析改變某一個因素后正逆反應(yīng)速率的變化情況。如對于反應(yīng)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?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖1所示，則A點與B點的反應(yīng)速率和A點與C點的反應(yīng)速率關(guān)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(yīng)速率大,即v(C)>v(A)；因為A、B的壓強相同，溫,度不同，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，NO2的含量越高，說明溫度越高，所以反應(yīng)速率v(A)>v(B)。,(2)如果已知反應(yīng)速率圖像，可以通過圖像判斷出

4、反應(yīng)過程中改變的外界因素和化學(xué)平衡移動的方向。如對于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0，改變某個因素后化學(xué)反應(yīng)速率的改變?nèi)鐖D2所示，則從圖像可以判斷平衡向正反應(yīng)方向移動且改變的條件只能是增大反應(yīng)物的濃度。,2.平衡移動后反應(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題目考查的實質(zhì)是外界因素對化學(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)

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(yīng)C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH>0，在反應(yīng)達到平衡后改變某一個條件，使H2O(g)的物質(zhì)的量濃度減少，CO(g)的物質(zhì)的量濃度和H2的物質(zhì)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(yīng)前后體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量n、轉(zhuǎn)化率α、濃度c、體積、百分含量n%的改變。

6、如已知反應(yīng)：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(xué)平衡正向移動，正反應(yīng)進行程度增大。①一般情況下，反應(yīng)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(guān)系。簡便的方法可利用勒夏特列原理“化學(xué)平衡只能減弱外界因素對平衡的影響，不能恢復(fù)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(zhì)c都增大。,3.根據(jù)平衡移動判斷容器內(nèi)氣體密度的變化(1)對于全部為氣體參加的反應(yīng)。①若容器的體積不變，則反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，容器內(nèi)氣體的密度不變。不能根據(jù)氣體的密度變化來判斷反應(yīng)是否達到平衡。②若容器的體積可變，則根據(jù)反應(yīng)前后容器內(nèi)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(dāng)容器內(nèi)氣體的密度不再變化時判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。,如對于反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，若在一容積可變的容器

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

10、， 則可以判斷此時間段內(nèi)反應(yīng)一定是向正反應(yīng)方向移動；若反應(yīng)一段時間容器內(nèi)氣體的密度減小，則此時間段內(nèi)反應(yīng)一定是向逆反應(yīng)方向移動。,②根據(jù)容器內(nèi)氣體的密度變化可以判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。當(dāng)容器內(nèi)氣體的密度不再變化時，根據(jù)ρ=m/V。若在恒容容器內(nèi)進行，反應(yīng)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(dāng)密度不變，說明m和V都不變了，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。,4.根據(jù)平衡移動方向判

11、斷容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量根據(jù)平均相對分子質(zhì)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(yīng)物全部為氣體的反應(yīng)。如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0 ，升高溫度，平衡逆向移動，M減?。辉龃髩簭?，平衡正向移動，M增大。(2)反應(yīng)物不全部為氣體的反應(yīng)。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(xùn)練1】已知反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH <0。下列有關(guān)該反應(yīng)的圖像及敘述正確的是( ),A．加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎┖?，甲圖中的E和ΔH 都減小B．乙圖中t1時刻反應(yīng)達到化學(xué)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(yīng)的影響D．丁圖中α可以表示SO2的轉(zhuǎn)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(yīng)速率，但是不能改變反應(yīng)熱ΔH，A錯；反應(yīng)達到平衡后各物質(zhì)的物質(zhì)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(zhì)的量應(yīng)增加，不是減少，C錯；當(dāng)SO2和O2的物質(zhì)的量比為2∶1時，SO2和O2的轉(zhuǎn)化率相同，當(dāng)SO2與O2的比值大于2∶1后，比值越大，SO2的轉(zhuǎn)化率越小，D項正確

14、。,【訓(xùn)練2】在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：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(yīng)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(yīng)物的濃度對反應(yīng)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(yīng)速率的影響C.圖Ⅲ表示的是溫度對化學(xué)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