化学平衡的移动教学案.docx

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化学平衡的移动教学案

化学平衡的移动教学案

　第三单元化学平衡的移动

第1时　影响化学平衡状态的因素

[目标要求]　1知道浓度、温度、压强等条改变时，化学平衡状态将会被打破。

2掌握浓度、温度、压强等条对化学平衡影响的结果以及有关的解释。

　3理解勒夏特列原理。

1．浓度的变化对化学平衡的影响

实验探究

实验原理：

r22－7＋H22r2－4＋2H＋

　　　橙色　　　　　黄色

实验步骤：

①取两支试管各加入L01l•L－12r27溶液。

②向一支试管中滴加1l•L－1HN3溶液，观察并记录溶液的颜色。

③向另一支试管中滴加1l•L－1NaH溶液，观察并记录溶液颜色的变化。

实验现象：

如下表所示。

步骤滴加1l•L－1HN3溶液滴加1l•L－NaH溶液

溶液颜色溶液橙色加深溶液黄色加深

实验结论：

增加H＋的浓度，平衡向逆反应方向移动，溶液橙色加深；增加H－的浓度，减小H＋的浓度，平衡向正反应方向移动，溶液黄色加深。

基本规律：

增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。

2．压强的变化对化学平衡的影响

其他条不变时，对于有气体参加的反应，增大压强，会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。

但是压强改变，对于有气体参与而反应前后气态物质系数不变的反应说，平衡不移动。

3．温度的变化对化学平衡的影响

实验探究

实验原理：

2＋＋4l－l2－4　ΔH>0

　　粉红色　　　蓝色

实验步骤：

取3支试管，向其中各加入适量l2的盐酸溶液，将试管分别置于热水、冰水和室温下。

实验现象及结论：

溶液的颜色平衡移动的方向

室温粉红色平衡不移动

热水溶液蓝色加深升温，平衡向正反应方向移动

冰水溶液粉红色加深降温，平衡向逆反应方向移动

基本规律：

其他条不变时，升高温度，平衡向着吸热方向移动；降低温度，平衡向着放热方向移动。

4．勒夏特列原理

如果改变影响平衡的条之一（如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着减弱这种改变的方向移动。

知识点一　外界条的改变对化学平衡的影响　　　　　　　　　　　　　　　　

1．在新制的氯水中存在平衡：

l2＋H2H＋＋l－＋Hl，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是（　　）

A．H＋浓度减小，Hl浓度减小

B．H＋浓度增大，Hl浓度增大

．H＋浓度减小，Hl浓度增大

D．H＋浓度增大，Hl浓度减小

答案　

解析　碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，它与盐酸反应，而不与次氯酸反应。

又由于H＋浓度减小，平衡l2＋H2H＋＋l－＋Hl向正反应方向移动，故Hl浓度增大。

2．对已达化学平衡的下列反应2X（g）＋（g）2Z（g）减小压强时，对反应产生的影响是（　　）

A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向运动

D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动

答案　

解析　减小压强、体系中各组分浓度都减小，所以正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动。

3．关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学机理如下：

①HUr＋H2Ur－＋H3＋，

　尿酸　　　　尿酸根离子

②Ur－（aq）＋Na＋（aq）NaUr（s）。

下列对反应②的叙述正确的是（　　）

A．正反应为吸热反应

B．正反应为放热反应

．升高温度，平衡向正反应方向移动

D．降低温度，平衡向逆反应方向移动

答案　B

解析　题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛”，说明温度降低，反应②Ur－（aq）＋Na＋（aq）NaUr（s）的平衡向正反应方向移动，可知其正反应为放热反应。

知识点二　勒夏特列原理

4．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）

A．在溴水中存在如下平衡：

Br2＋H2HBr＋HBr，当加入NaH溶液后颜色变浅

B．对2H222H2＋2的反应，使用n2可加快制2的反应速率

．反应＋N22＋N　ΔH<0，升高温度使平衡向逆反应方向移动

D．合成氨反应：

N2＋3H22NH3　ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施

答案　B

．可逆反应A（g）＋B（g）＋D的反应式中A和都是无色气体。

当反应达到平衡时，下列叙述错误的是（　　）

A．若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，则说明D是有颜色的气体

B．若升高温度，的百分含量减小，则说明逆反应为吸热反应

．若增大压强，平衡不发生移动，则说明B和D一定都是气体

D．如果B是气体，则增大A的浓度会使B的转化率增大

答案　

6．在密闭容器中，一定条下，进行如下反应：

N（g）＋（g）1/2N2（g）＋2（g）　ΔH＝－3732•l－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和N的转化率，采取的正确措施是（　　）

A．加催化剂同时升高温度

B．加催化剂同时增大压强

．升高温度同时充入N2

D．降低温度同时增大压强

答案　B

解析　降低温度虽然能提高N的转化率，但也降低了反应速率，D选项同时采取了降温和增压措施，对提高N的转化率是一致的，但对加快反应速率是矛盾的，故D项不能保证满足题中条。

练基础落实

1．在某温度下，反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）（正反应为放热反应）在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是（　　）

A．温度不变，缩小体积，N2的转化率增大

B．温度不变，增大体积，NH3的产率提高

．升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动

D．降低温度，体积不变，H2的转化率降低

答案　A

解析　本题主要考查温度对化学平衡的影响。

题给反应是一个气体体积缩小的、放热的可逆反应。

温度不变，缩小体积，平衡向气体体积缩小（正反应）方向移动，N2的转化率将增大；温度不变，增大体积，平衡向气体体积扩大（逆反应）方向移动，NH3的产率降低；升高温度，增大体积，均使平衡向逆反应方向移动；降低温度，体积不变，平衡向正反应方向移动，会提高H2的转化率。

2．l2（g）（g）＋l2（g）；ΔH>0。

当反应达到平衡时，下列措施：

①升温　②恒容通入惰性气体　③增加的浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高l2转化率的是（　　）

A．①②④B．①④⑥．②③⑥D．③⑤⑥

答案　B

解析　要提高l2的转化率，平衡需正向移动。

已知可逆反应的正反应是一个气体化学计量数之和增大、吸热的反应。

故①升温符合。

②恒容通入惰性气体平衡不移动，不符合要求。

③增加浓度，平衡逆向移动。

④减压平衡正向移动。

⑤催化剂不影响化学平衡。

⑥恒压下通入惰性气体相当于减压，平衡正移，故正确答案为B。

3．下列说法正确的是（　　）

A．其他条不变，增大某一反应物的浓度，反应物的转化率一定都增大

B．对于有气体参加的反应，其他条不变，增大压强，体积缩小，体系中各气体的浓度一定增大

．对于有气体参加的反应，改变压强使平衡向右移动，生成的气体的浓度一定增大

D．增大反应物的浓度，平衡向右移动，生成物的体积分数一定增大

答案　B

解析　在平衡体系中，增大某一反应物的浓度，该反应物的转化率降低，对于有气体参加的反应，只要增大压强，各组分浓度同时增大，而减小压强，各组分浓度同时减小。

4．对于密闭容器中的可逆反应：

X（g）＋n（s）pZ（g）　ΔH＜0，达化学平衡后，改变条，下列表述不正确的是（　　）

A．增大压强，化学平衡不一定发生移动

B．通入氦气，化学平衡不一定发生移动

．增加X或的物质的量，化学平衡一定发生移动

D．其它条不变，升高温度，化学平衡一定发生移动

答案　

解析　由于该反应体积变化不明确，故改变压强不能确定化学平衡是否移动，A项正确；在恒容条下充入氦气，没有改变平衡体系各物质的浓度，平衡不移动，B项正确；由于为固体，改变其用量不影响化学平衡，项不正确；对任何反应改变温度，均改变平衡状态，故D正确。

．一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：

A（g）＋nB（g）p（g）＋qD（g），达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原的一半，当达到新平衡时，的浓度变为原的21倍，则下列叙述正确的是（　　）

A．＋n>p＋qB．＋n<p＋q

．平衡向逆反应方向移动D．的体积分数不变

答案　A

练方法技巧

6．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、，发生反应X（g）n（g）　ΔH＝Q•l－1。

反应达到平衡时，的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：

下列说法正确的是（　　）

A．＞n

B．Q＜0

．温度不变，压强增大，的质量分数减少

D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动

答案　

解析　由表知，体积不变升高温度，（）增大，平衡右移，因升高温度，平衡向吸热方向移动，说明正反应为吸热反应，Q>0，B、D错；温度不变，容器体积增大，即由1L变为2L，若平衡不移动，此时（）应减小为原一半，现（）比原的一半大，即减压，平衡向右移动，向气体体积增大的方向移动，所以<n，A错；因为<n，增大压强，平衡向左移动，所以的质量分数减少，故正确。

7．下列颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是（　　）

A．红棕色N2加压后颜色先变深，后逐渐变浅

B．在H2、I2和HI组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深

．Fel3溶液加热后颜色变深

D．Fel3和SN的混合溶液中加入无色SN溶液，颜色变深

答案　B

解析　A项中2N2红棕色N24无色加压后（N2）变大，颜色加深，但加压使平衡向右移动，颜色又变浅，A正确；B项中H2（g）＋I2（g）2HI（g）是反应前后气体体积不变的反应，加压后，平衡不移动，但体积变小，（I2）增大，颜色变深，故B错；项中Fe3＋＋3H2Fe（H）3＋

3H＋是吸热反应，加热平衡正移，正确；D项Fe3＋＋3SN－Fe（SN）3，加入SN－，增大反应物浓度，平衡正移，D正确。

8．对于xA（g）＋B（g）z（g）＋D（g）的平衡体系，当升高温度时，体系的平均相对分子质量从26变为29，则下列说法中正确的是（　　）

A．x＋>z＋，正反应是放热反应

B．x＋>z＋，正反应是吸热反应

．x＋<z＋，逆反应是放热反应

D．x＋>z＋，逆反应是吸热反应

答案　B

解析　＝n，为定值，增大，则n减小，若x＋>z＋，升温，平衡向吸热反应方向移动，正反应为吸热反应；若x＋<z＋，升温，平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应。

练综合拓展

9．现有反应：

A（g）＋nB（g）p（g），达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中的质量分数减小，则：

（1）该反应的逆反应为________热反应，且＋n______p（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（2）减压时，A的质量分数__________。

（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）

（3）若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率__________。

（4）若升高温度，则平衡时B、的浓度之比（B）/（）将__________。

（）若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________。

（6）若B是有色物质，A、均无色，则加入（体积不变）时混合物颜色__________；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色__________。

（填“变深”、“变浅”或“不变”）

答案　

（1）放　＞　

（2）增大　（3）增大　减小

（4）减小　（）不变　（6）变深　变浅

解析　升高温度，B的转化率增大，说明正反应吸热，则逆反应放热；减小压强，的质量分数减小，则说明平衡左移，则＋n>p。

据此可对以下诸问题作出分析。

10．可逆反应3A（g）3B（？

）＋（？

）　ΔH<0达到化学平衡后，升高温度。

用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空。

（1）若B、都是气体，气体的平均相对分子质量________；

（2）若B、都不是气体，气体的平均相对分子质量____________；

（3）若B是气体，不是气体，气体的平均相对分子质量__________；

（4）若B不是气体，是气体：

①如果A的摩尔质量大于的摩尔质量，气体的平均相对分子质量________；

②如果A的摩尔质量小于的摩尔质量，气体的平均相对分子质量________。

答案　

（1）变大　

（2）不变　（3）变大　（4）①变大　②变小

解析　混合气体的平均摩尔质量在以g•l－1为单位时数值上等于其平均相对分子质量，因此可用气体的（总）/n（总）推算平均相对分子质量的变化，

（1）（3）可用此法；对于

（2）气体只有一种，所以不变；对于（4）属于两组分气体混合物，则只要看两种气体的比例及摩尔质量大小。

　　　　　　　　第2时　化学平衡中的数形结合问题

[目标要求]　1能根据化学反应的建立和化学平衡移动原理画出常见的图象。

　2会分析常见的关于化学平衡的图象题。

一、表示平衡建立的图象

1．速率—时间图2．浓度—时间图

以H2（g）＋I2（g）2HI（g）为例，按要求画出如下图象：

要求：

（1）容积为1L不变的密闭容器中加入H2（g）、I2（g）各1l，平衡时HI为12l。

（2）在1L密闭容器中加入2lHI。

二、表示平衡移动的图象

1．速率—时间图

（1）如图①，该平衡向正反应方向移动。

此图是增加反应物浓度引起的平衡移动。

（2）如图②，可能是改变什么条引起的平衡移动？

并判断其对应的化学反应的特点。

可能是升高温度引起的平衡移动，如果是升高温度，则该反应的正反应是吸热反应；也可能是增大压强引起的平衡移动，如果是增大压强，则该反应的正反应是气体体积减小的反应。

（3）下列哪个反应一定不符合图②__D__。

A．N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<0

B．NH4l（aq）＋H2（l）NH3•H2（aq）＋Hl（aq）　ΔH>0

．（s）＋H2（g）（g）＋H2（g）　ΔH>0

D．H2（g）＋I2（g）===2HI（g）　ΔH<0

2．温度、压强、转化率、时间等之间三重关系的图象由此图可判断该反应的正反应是气体体积增大的反应，理由是p1时反应达到平衡所用时间短，故p1>p2，从p1、p2的关系又看出当压强大时，反应物的转化率α小，故知该反应的正反应是气体总体积增大的反应。

知识点一　速率、浓度与时间图象

1．对于可逆反应A（g）＋nB（s）p（g）＋qD（g），反应过程中，其他条不变时，产物D的物质的量分数D%与温度T或压强p的关系如下图，下列说法正确的是（　　）A．降温可使化学平衡向正反应方向移动

B．使用合适的催化剂可使D%有所增加

．化学方程式中化学计量数：

>p＋q

D．B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动

答案　A

2．合成氨反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－924•l－1，在反应过程中，正反应速率的变化如下图：

下列说法正确的是（　　）

A．t1时升高了温度B．t2时使用了催化剂

．t3时增大了压强D．t4时降低了温度

答案　B

3．在容积固定的密闭容器中存在如下反应：

A（g）＋3B（g）2（g）　ΔH<0。

某研究小组A研究了其他条不变时，改变某一条对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图，下列判断一定错误的是（　　）A．图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高

B．图Ⅰ研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高

．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高

D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高

答案　A

解析　本题考查学生的识图能力和知识分析能力。

催化剂只能改变反应速率，改变到达平衡的时间，不能改变平衡，即在一样的前提条下，到达平衡时各组分的浓度、各组分的物质的量分数不变，所以A错；压强增大，速率提高，且压强增大，平衡向正反应方向移动，B对；温度升高，速率增大，缩短到达平衡的时间，且温度升高，平衡向逆反应方向移动，那么B的转化率降低，所以对；催化剂只能改变速率，不能改变平衡的移动，催化剂效率越高，到达平衡的时间越短，所以D对。

知识点二　速率、浓度、转化率与温度、压强的图象　　　　　　　　　　　　　　　　

4．可逆反应A（g）nB（g）＋p（s）　ΔH＝Q•l－1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图象，以下叙述正确的是（　　）A．>n，Q>0B．>n＋p，Q>0．>n，Q<0D．<n＋p，Q<0

答案　

解析　找准平衡点，即两曲线交叉点，然后条改变后，根据v正与v逆的关系确定平衡移动的方向，得出结论。

．在某一容积可变的密闭容器中，可逆反应A（g）＋B（g）x（g）　ΔH，符合图象（Ⅰ）所示关系。

由此推断，对图象（Ⅱ）的说法不正确的是（　　）A．p3>p4，轴表示A的转化率

B．p3>p4，轴表示B的质量分数

．p3>p4，轴表示混合气体的密度

D．p3>p4，轴表示混合气体的平均相对分子质量

答案　B

解析　根据图Ⅰ中三个状态下到达平衡的时间可知T1>T2，p1<p2；温度从T1降至T2，的百分含量增大，故正反应放热，ΔH<0；压强从p1增至p2，的百分含量增大，故方程式中的系数0<x<2，x＝1；所以B的质量分数随温度升高而增大，随压强增大而减小，B项描述与图Ⅱ不符，A、、D项描述正确。

6I2在I溶液中存在下列平衡：

I2（aq）＋I－（aq）I－3（aq）

某I2、、I混合溶液中，I－3的物质的量浓度（I－3）与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。

下列说法不正确的是（　　）

A．反应I2（aq）＋I－（aq）===I－3（aq）的ΔH<0

B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为1、2，则1>2

．若反应进行到状态D时，一定有v正>v逆

D．状态A与状态B相比，状态A的（I2）大

答案　D

解析　由图象知：

（I－3）随温度升高而减小，故该可逆反应的正反应为放热反应，ΔH<0，A正确；升高温度，可逆反应逆向移动，反应的化学平衡常数减小，即1>2，B正确；反应进行到状态D时，（I－3）<平（I－3），故可逆反应正向进行的程度大，即v正>v逆，正确；状态A―→状态B，（I－3）减小，化学平衡逆向移动，（I2）增大，即状态B的（I2）大，D错误。

练基础落实

1如图是可逆反应A＋2B2＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条改变（先降温后加压）而变化的情况。

由此可推断（　　）

A．正反应是放热反应B．D可能是气体

．逆反应是放热反应D．A、B、、D均为气体

答案　A

解析　降温后v′正>v′逆，平衡向正反应方向移动，证明正反应放热，加压后v″正>v″逆，平衡向正反应方向移动，正反应体积减小，D不可能是气体。

2有一化学平衡：

A（g）＋nB（g）p（g）＋qD（g），如图是表示A的转化率与压强、温度的关系，分析下图可以得出的正确结论是（　　）

A．正反应是吸热反应，且＋n>p＋q

B．正反应是吸热反应，且＋n<p＋q

．正反应是放热反应，且＋n>p＋q

D．正反应是放热反应，且＋n<p＋q

答案　A

解析　此题是两个条同时对化学平衡产生影响的图象。

先固定一个条不变，分析另一个条变化对平衡的影响，得出一个结论，然后再固定这个条不变，分析另一条变化对平衡的影响。

温度不变，压强越大，A的转化率越高，得出：

＋n>p＋q；压强不变，温度越高，A的转化率越大，得出：

正反应吸热。

3．汽车尾气净化中的一个反应如下：

N（g）＋（g）12N2（g）＋2（g）

ΔH＝－3734•l－1

在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条，下列示意图正确的是（　　）答案　

解析　对于放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，值减小，的转化率降低，A、B错误；温度不变，值不变，正确；增加N2的量，平衡向逆反应方向移动，N的转化率降低，D错误。

4．反应N24（g）2N2（g）　ΔH＝＋7•l－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中N2的体积分数随压强变化曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）A．A、两点的反应速率：

A>

B．A、两点气体的颜色：

A深，浅

．由状态B到状态A，可以用加热的方法

D．A、两点气体的平均相对分子质量：

A>

答案　

解析　A、两点温度相同而压强不同，增压平衡逆向移动，N2的体积分数减小，但增压也会增大浓度，反应速率：

A<，颜色还是深（浓度大）；由于平衡逆向移动，气体分子数减少，根据＝/n，气体的平均相对分子质量A<；故A、B、D均错。

练方法技巧

．取五等份N2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：

2N2（g）N24（g）　ΔH<0

反应相同时间后，分别测定体系中N2的百分含量（N2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。

下列示意图中，可能与实验结果相符的是（　　）A．①②B．②③．①③D．②④

思路点拨：

解答时注意以下两点：

（1）反应相同时间，反应可能达平衡或未达平衡。

（2）该反应为气体体积减小的放热反应。

答案　D

解析　在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的N2，反应相同时间。

那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应方向移动。

假若，个容器在反应相同时间下，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，N2的百分含量随温度升高而升高，所以B正确；假若，个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的N2转化得快，导致N2的百分含量少的情况。

在D中，图中的转折点为平衡状态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态，D正确。

6．反应a（g）＋bN（g）P（g）＋dQ（g）达到平衡时，的体积分数（）与反应条的关系如下图所示。

其中z表示反应开始时N的物质的量与的物质的量之比。

下列说法正确的是（　　）A．同温同压z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加

B．同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加

．同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加

D．同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加

答案　B

解析　由图象可知的体积分数随着温度升高而减小，因此正反应是吸热反应。

催化剂只能改变反应达到平衡所需的时间，而对化学平衡移动无影响。

升高温度平衡正向移动，因此Q的体积分数增加。

比较两图可知同温时增加压强，化学平衡逆向移动，Q的体积分数减小。

同温同压时增加z，平衡时Q的体积分数不一定减小，因为N的物质的量增加不定，因此A