2025届高中化学全程复习学案全套44化学平衡移动
展开考点一 化学平衡移动
1.化学平衡移动
(1)定义:由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫化学平衡移动。
(2)过程示意图
2.平衡移动方向的判断
(1)根据速率判断
①v正>v逆时,平衡向正反应方向移动;
②v正<v逆时,平衡向逆反应方向移动。
③v正=v逆,平衡不移动。
(2)根据体系中各组分含量的变化判断
平衡移动的结果,如果是使体系中产物含量(如物质的量、浓度或百分含量等)增大,则平衡正向移动;反之则逆向移动。
3.外界因素对化学平衡的影响
在一定条件下,aA(g)+bB(g)⇌mC(g) ΔH<0达到了平衡状态,若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡影响如下:
4.两类特殊情况对化学平衡的影响
(1)改变固体或纯液体的量,对化学平衡没影响。
(2)“惰性气体”对化学平衡的影响。
①恒温、恒容条件 充入惰性气体 体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温、恒压条件 充入惰性气体 容器容积增大,各反应气体的分压减小―→
【师说·助学】 同倍数地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
5.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等),平衡将向减弱这种改变的方向移动。
【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。
1.向平衡体系FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅:_____________________________________。
2.对于2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅:________________________________________________。
3.C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ΔH>0,其他条件不变时,升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大:_______________________________________________。
4.化学平衡正向移动,反应物的转化率一定增大:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例[2022·海南卷,8]某温度下,反应CH2===CH2(g)+H2O(g)⇌CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是( )
A.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的CH2===CH2(g),CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
听课笔记
【对点演练】
1.在密闭容器中,反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),在一定条件下达到平衡状态,试回答下列问题:
(1)若保持体积不变,通入氦气,则平衡________移动。
(2)若保持压强不变,通入氦气,平衡向正反应方向移动,则x、y、z的关系为________。
2.对于一定条件下的可逆反应
甲:A(g)+B(g)⇌C(g) ΔH<0
乙:A(s)+B(g)⇌C(g) ΔH<0
丙:A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH>0
达到化学平衡后加压,使体系体积缩小为原来的12。
(1)平衡移动的方向:甲________ (填“向左”“向右”或“不移动”,下同);乙________;丙________。
(2)设压缩之前压强分别为p甲 、p乙、p丙 ,压缩后压强分别为p′甲、p′乙、p′丙,则p甲与p′甲、p乙与p′乙、p丙与p′丙的关系分别为甲 ;乙 ;丙 。
(3)混合气体的平均相对分子质量变化分别为甲________(填“增大”“减小”或“不变”,下同);乙________;丙________。
3.燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式为:
CaSO4(s)+4CO(g)⇌CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-174.4 kJ·ml-1。一定温度下,体积为1 L容器中加入CaSO4(s)和1 ml CO,测得CO2的物质的量随时间变化如图中曲线A所示:
(1)曲线B表示过程与曲线A相比改变的反应条件可能为________________________(答出一条即可)。
(2)若要提高反应体系中CO2的体积分数,可采取的措施为________。
4.用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,其反应为2HCl(g)+12O2(g)⇌H2O(g)+Cl2(g)。
新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
(1)实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如下图:
则总反应的ΔH________0(填“>”“=”或“<”)。
(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大,请在上图画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由:_____________________________________。
考点二 改变反应物的用量对转化率变化的影响
在恒容密闭容器中,以反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)为例:
(1)若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们的转化率相等。
(2)若只增加A的量,平衡正向移动,B的转化率增大,A的转化率减小。
(3)若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度,等效于压缩(或扩大)容器体积,气体反应物的转化率与化学计量数有关。
同倍数增大cA和cBa+b=c+d A、B的转化率____a+b>c+d A、B的转化率____a+b<c+d A、B的转化率____
【教考衔接】
典例对于以下三个反应,均只加入反应物后达到平衡,保持温度、容积不变。按要求回答下列问题。
(1)PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)
再充入PCl5(g),平衡向________方向移动,达到平衡后,PCl5(g)的转化率________,PCl5(g)的百分含量________。
(2)2HI(g)⇌I2(g)+H2(g)
再充入HI(g),平衡向________方向移动,达到平衡后,HI(g)的分解率________,HI(g)的百分含量________。
(3)2NO2(g)⇌N2O4(g)
再充入NO2(g),平衡向________方向移动,达到平衡后,NO2(g)的转化率________,NO2(g)的百分含量________。
(4)mA(g)+nB(g)⇌pC(g)
同等倍数的加入A(g)和B(g),平衡________移动,达到平衡后,①m+n>p,A、B的转化率都________,体积分数都________;②m+n=p,A、B的转化率、体积分数都________;③m+n
听课笔记
【对点演练】
1.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),平衡时测得C的浓度为0.50 ml·L-1。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90 ml·L-1。下列有关判断不正确的是( )
A.C的体积分数增大了
B.A的转化率降低了
C.平衡向逆反应方向移动
D.x+y
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
3.一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙体积都是V,容器乙、丁体积都是V2;向甲、丙内都充入2a ml SO2和a ml O2并保持恒温;向乙、丁内都充入a ml SO2和0.5a ml O2并保持绝热(即与外界无热量交换),在一定温度时开始反应。
下列说法正确的是( )
A.图1达平衡时,c(SO2):甲=乙
B.图1达平衡时,平衡常数K:甲<乙
C.图2达平衡时,所需时间t:丙<丁
D.图2达平衡时,体积分数φ(SO3):丙>丁
4.T ℃时,在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g),按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
下列说法正确的是( )
A.若x<4,则2c1<c2
B.若x=4,则w1=w3
C.无论x的值是多少,均有2ρ1=ρ2
D.甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短
构建两套思维模型
(1)构建恒温恒容平衡思维模型
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模型(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。
温馨提示:请完成课时作业44
第44讲 化学平衡移动
考点一
夯实·必备知识
3.正 逆 减小 增大 不 吸热 放热
易错诊断
1.错误。反应的实质为Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,加入适量KCl固体,平衡不移动,溶液的颜色几乎不变。
2.错误。混合气体的颜色应变深。
3.正确。
4.错误。如合成氨反应,增大氮气的浓度,化学平衡正向移动,氮气的转化率减小。
突破·关键能力
教考衔接
典例 解析:该反应是一个气体分子数减小的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反应速率增大的幅度大于逆反应,故v正>v逆,平衡向正反应方向移动,但是因为温度不变,故平衡常数不变,A不正确;催化剂不影响化学平衡状态,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度不变,B不正确;恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;恒容下,充入一定量的CH2===CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2===CH2 (g)的平衡转化率减小,D不正确。
答案:C
对点演练
1.答案:(1)不 (2)x+y<z
2.答案:(1)向右 不移动 不移动 (2)p甲<p′甲<2p甲 p′乙=2p乙 p′丙=2p丙 (3)增大 不变 不变
3.解析:(1)曲线B表示过程与曲线A相比,曲线斜率增大,反应速率增大,可为加入催化剂(或增大压强)。
(2)反应CaSO4(s)+4CO(g)⇌CaS(s)+4CO2(g)是体积不变的放热反应,若要提高反应体系中CO2的体积分数,需要平衡正向移动,反应为放热反应,降低温度反应正向进行。
答案:(1)加入催化剂(或增大压强) (2)降低温度
4.答案:(1)< (2)如图所示
温度相同的条件下,增大压强,平衡右移,αHCl增大,因此曲线应在原曲线上方
考点二
夯实·必备知识
(3)不变 增大 减小
突破·关键能力
教考衔接
典例 答案:(1)正反应 减小 增大
(2)正反应 不变 不变
(3)正反应 增大 减小
(4)正向 增大 减小 不变 减小 增大
对点演练
1.解析:平衡时测得C的浓度为0.5 ml·L-1,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,C的浓度为1.00 ml·L-1,而再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90 ml·L-1,C的浓度减小,反应逆向进行。
答案:A
2.解析:对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当,若温度相同,最终两者等效,但Ⅲ温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A错误;Ⅱ相对于Ⅰ成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,转化率提高,所以Ⅱ中转化率高,B错误;不考虑温度,Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍,C错误;对比Ⅰ和Ⅲ,若温度相同,两者等效,两容器中速率相等,但Ⅲ温度高,速率更快,D正确。
答案:D
3.解析:甲和乙若都是恒温恒压,则两者等效,但乙为绝热恒压,又该反应正反应为放热反应,则温度:甲<乙,温度升高平衡向逆反应方向移动,c(SO2):甲<乙,平衡常数K:甲>乙,A、B项错误;丙和丁若都是恒温恒容,则两者等效,但丁为绝热恒容,则温度:丙<丁,温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,所用的时间:丙>丁,C项错误;温度升高平衡向逆反应方向移动,体积分数φ(SO3):丙>丁,D项正确。
答案:D
4.解析:若x<4,则正反应为气体分子数减少的反应,乙容器对于甲容器而言,相当于加压,平衡正向移动,所以2c1>c2,A项错误;若x=4,则反应前后气体分子数相等,由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等,故w3不可能等于w1,B项错误;起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍,两容器的容积相等,故恒有2ρ1=ρ2,C项正确,起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍,故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短,D项错误。
答案:C
条件的改变(其他条件不变)
化学平衡的移动
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向____反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向____反应方向移动
压强(对有气体存在的反应)
反应前后气体分子数改变
增大压强
向气体体积____的方向移动
减小压强
向气体体积____的方向移动
反应前后气体分子数不变
改变压强
平衡____移动
温度
升高温度
向____反应方向移动
降低温度
向____反应方向移动
催化剂
同等程度地改变v正、v逆,平衡不移动
容器
甲
乙
丙
反应物的投入量
3 ml A
2 ml B
6 ml A
4 ml B
2 ml C
达到平衡的时间/min
5
8
A的浓度/(ml·L-1)
c1
c2
C的体积分数/%
w1
w3
混合气体的密度/(g·L-1)
ρ1
ρ2
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