高二化学教案《化学平衡的移动教学案》教学设计Word下载.docx
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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来说，平衡不移动。
3.温度的变化对化学平衡的影响
Co2++4Cl-CoCl2-4 ΔH>
粉红色 蓝色
取3支试管，向其中各加入适量CoCl2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
其他条件不变时，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件之一（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 外界条件的改变对化学平衡的影响
1.在新制的氯水中存在平衡：
Cl2+H2OH++Cl-+HClO，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，HClO浓度减小
B.H+浓度增大，HClO浓度增大
C.H+浓度减小，HClO浓度增大
D.H+浓度增大，HClO浓度减小
答案 C
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Cl2+H2OH++Cl-+HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大。
2.对已达化学平衡的下列反应2X（g）+Y（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
C.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
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+H2OUr-+H3O+，
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
C.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+H2OHBr+HBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅
B.对2H2O22H2O+O2的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率
C.反应CO+NO2CO2+NO ΔH0。
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CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是（ ）
A.①②④B.①④⑥C.②③⑥D.③⑤⑥
解析 要提高COCl2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CO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.其他条件不变，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，其他条件不变，增大压强，体积缩小，体系中各气体的浓度一定增大
C.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
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：
mX（g）+nY（s）pZ（g） ΔHp+qB.m+n
C.平衡向逆反应方向移动D.C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、Y，发生反应mX（g）nY（g） ΔH=QkJ?
mol-1。
反应达到平衡时，Y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.m>
n
B.Q0，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c（Y）应减小为原来一半，现c（Y）比原来的一半大，即减压，平衡向右移动，向气体体积增大的方向移动，所以m
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NO2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
C.FeCl3溶液加热后颜色变深
D.FeCl3和KSCN的混合溶液中加入无色KSCN溶液，颜色变深
解析 A项中2NO2?
红棕色?
N2O4?
无色?
加压后c（NO2）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，c（I2）增大，颜色变深，故B错;
C项中Fe3++3H2OFe（OH）3+
3H+是吸热反应，加热平衡正移，C正确;
D项Fe3++3SCN-Fe（SCN）3，加入SCN-，增大反应物浓度，平衡正移，D正确。
8.对于xA（g）+yB（g）zC（g）+wD（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+y>
z+w，正反应是放热反应
B.x+y>
z+w，正反应是吸热反应
C.x+y
D.x+y>
z+w，逆反应是吸热反应
解析 M=mn，m为定值，M增大，则n减小，若x+y>
z+w，升温，平衡向吸热反应方向移动，正反应为吸热反应;
若x+y
练综合拓展
9.现有反应：
mA（g）+nB（g）pC（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C的质量分数减小，则：
（1）该反应的逆反应为________热反应，且m+n______p（填“>
”、“=”或“
（2）增大 （3）增大 减小
（4）减小 （5）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，C的质量分数减小，则说明平衡左移，则m+n>
p。
据此可对以下诸问题作出分析。
10.可逆反应3A（g）3B（?
）+C（?
） ΔH0
C.C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g） ΔH>
D.H2（g）+I2（g）===2HI（g） ΔHp2，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mA（g）+nB（s）pC（g）+qD（g），反应过程中，其他条件不变时，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
C.化学方程式中化学计量数：
m>
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
2.合成氨反应：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ΔH=-92.4kJ?
mol-1，在反应过程中，正反应速率的变化如下图：
A.t1时升高了温度B.t2时使用了催化剂
C.t3时增大了压强D.t4时降低了温度
3.在容积固定的密闭容器中存在如下反应：
A（g）+3B（g）2C（g） ΔHn，Q>
0B.m>
n+p，Q>
0C.m>
n，Qp4，Y轴表示A的转化率
B.p3>
p4，Y轴表示B的质量分数
C.p3>
p4，Y轴表示混合气体的密度
D.p3>
p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量
解析 根据图Ⅰ中三个状态下到达平衡的时间可知T1>
T2，p1
6.I2在KI溶液中存在下列平衡：
I2（aq）+I-（aq）I-3（aq）
某I2、、KI混合溶液中，I-3的物质的量浓度c（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ΔHK2
C.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c（I2）大
答案 D
解析 由图象知：
c（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，ΔHK2，B正确;
反应进行到状态D时，c（I-3）v逆，C正确;
状态A―→状态B，c（I-3）减小，化学平衡逆向移动，c（I2）增大，即状态B的c（I2）大，D错误。
练基础落实
1.如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（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
C.逆反应是放热反应D.A、B、C、D均为气体
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：
mA（g）+nB（g）pC（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m+n>
B.正反应是吸热反应，且m+n
C.正反应是放热反应，且m+n>
D.正反应是放热反应，且m+n
解析 此题是两个条件同时对化学平衡产生影响的图象。
先固定一个条件不变，分析另一个条件变化对平衡的影响，得出一个结论，然后再固定这个条件不变，分析另一条件变化对平衡的影响。
温度不变，压强越大，A的转化率越高，得出：
m+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：
NO（g）+CO（g）12N2（g）+CO2（g）
ΔH=-373.4kJ?
mol-1
在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是（ ）
解析 对于放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，K值减小，CO的转化率降低，A、B错误;
温度不变，K值不变，C正确;
增加N2的量，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，D错误。
4.反应N2O4（g）2NO2（g） ΔH=+57kJ?
mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2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、C两点的反应速率：
A>
C
B.A、C两点气体的颜色：
A深，C浅
C.由状态B到状态A，可以用加热的方法
D.A、C两点气体的平均相对分子质量：
解析 A、C两点温度相同而压强不同，增压平衡逆向移动，NO2的体积分数减小，但增压也会增大浓度，反应速率：
A
5.取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：
2NO2（g）N2O4（g） ΔH2）或大于等于3（≥3）
解析
（1）催化剂能够加快反应速率，缩短反应达到平衡时的时间，所以a曲线表示有催化剂时的情况，b曲线表示无催化剂时的情况。
（2）恒温恒容条件下，向平衡体系中通入稀有气体，平衡不移动;
恒温恒压条件下，向平衡体系中通入稀有气体，平衡向体积增大的方向移动。
（3）由丙图可知，恒压条件下，升高温度，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应;
恒温条件下，增大压强，平衡向逆反应方向进行，所以正反应为体积增大的反应，x>
2。
8.在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ΔHa%
B210>
a%
C23430
D440=a%
由于是在恒容条件下，所以②选项中的1molHe对平衡无影响。
由于反应2A（g）+B（g）3C（g）是一个气体体积不变的反应，因此当n（A）∶n（B）=1∶1时即与“已知”构成等效平衡，平衡时φ（A）=a%，如选项④;
当n（A）∶n（B）>
1时，必然A的体积分数增加，φ（A）>
a%，如选项①、②;
当n（A）∶n（B）1，B的物质的量小于2mol;
若3a=1，B的物质的量等于2mol;
若3a丙=甲B.乙>
丁>
甲>
丙
C.丁>
乙>
丙=甲D.丁>
丙>
甲
解析 本题主要考查外界条件对化学平衡的影响及等效平衡问题。
解题时应注意该反应及反应的特点，即反应前后气体体积不变，同时要明确等效平衡的条件。
把丙中amolCO和amolH2O按化学计量数转成CO2和H2也分别为amol，则甲与丙是等量等效，则达平衡时，n（CO）应相等;
把丁中amolCO和amolH2O按化学计量数转成CO2和H2，则起始时丁中CO2为2amol、H2为amol，则与乙等量等效，到达平衡时n（CO）相等。
乙与甲相比相当于在甲的平衡中又加入了amol的CO2，导致平衡正移，则平衡时n（CO）乙>
n（CO）甲，故选A。
2.对反应2NO2（g）N2O4（g），在恒温的容器中，欲使c?
NO2?
c?
N2O4?
比值增大，在温度不变时应采取（ ）
A.体积不变，增加NO2的物质的量
B.体积不变，增加N2O4的物质的量
C.使体积扩大到原来的2倍
D.使体积不变充入N2
解析 体积不变无论是增加NO2物质的量还是增加N2O4的物质的量，从效果上来讲，都相当于增大压强，平衡右移，NO2相对含量减小，N2O4相对增多，故A、B错;
C项等效于减小压强，C正确;
需要注意的是B项单从平衡移动角度看，因c（N2O4）变大，使v正
3.在一密闭的容器中充入2molA和1molB发生反应：
2A（g）+B（g）xC（g），达到平衡后，C的体积分数为w%;
若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：
0.6mol、B：
0.3mol、C：
1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w%，则x的值为（ ）
A.只能为2B.只能为3
C.可能为2，也可能为3D.无法确定
解析 这是一道关于在恒温恒容条件下的等效平衡问题，应该包括两种情况。
若x等于3，则这一反应是一个前后气体体积不变的类型，因此只要满足第二种投料方式中按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与第一种投料方式相等即可达到等效平衡。
若x不等于3，则须满足第二种投料方式中通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与第一种投料方式完全相等，才能使两平衡等效。
4.在一真空密闭容器中盛有1molPCl5，加热到200℃，发生反应：
PCl5（g）PCl3（g）
+Cl2（g），反应达到平衡时，PCl5在混合气体中的体积分数为m%，若在相同的温度和相同的容器中，起始时加入2molPCl5，反应达到平衡时，PCl5在混合气体中的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是（ ）
nB.m
解析 设计如下等效平衡模型：
在上述模型中，①和②互为等效平衡，平衡混合气体中PCl5的体积分数为m%。
③达到平衡时，PCl5体积分数为n%，从②到③，由于增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以，PCl5在平衡混合气体中的体积分数增大。
即：
n>
m，B选项正确。
5.一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：
2A（g）+B（g）3C（g），若反应开始时充入2molA和2molB，达平衡后A的体积分数为a%。
其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数小于a%的是（ ）
A.2molC
B.2molA和1molB
C.1molB和1molC
D.2molA、3molB和3molC
解析 由于压强改变对平衡移动无影响，故平衡后A的体积分数只与起始加入的A、B物质的量之比有关。
假设反应都向逆反应进行到底，按四种配比加入起始物质，可等效转换成起始加入A、B的物质的量之比为：
A.n（A）∶n（B）=2∶1B.n（A）∶n（B）=2∶1
C.n（A）∶n（B）=1∶2D.n（A）∶n（B）=1∶1
平衡后A的体积分数为a%时，起始加入的A、B物质的量之比为1∶1。
若平衡后A的体积分数小于a%，则起始加入A、B的物质的量之比应小于1∶1。
点拨：
等效平衡问题一般涉及的是气体参加的反应。
解决问题时同学们容易出现下面两个错误：
（1）忽略了反应条件对等效平衡的限制作用。
（2）不注意反应类型的特殊性，即等体反应和非等体反应的等效平衡建立的限制条件是不同的。
6.已知：
H2（g）+I2（g）2HI（g） ΔH<
0。
有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同温度下分别达到平衡。
欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是（ ）
A.甲、乙提高相同温度
B.甲中加入0.1molHe，乙不变
C.甲降低温度，乙不变
D.甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2
解析 0.2molHI相当于H2、I2各0.1mol，所以甲、乙在题述情况下达到的平衡是等效的。
A项，甲、乙提高相同温度，仍等效;
B项，甲中加入0.1molHe对反应无影响;
C项，甲降低温度，平衡右移，HI的浓度增大;
D项，甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2，平衡都向右移动，HI的浓度都增大。
任何一个可逆反应体系，在相同条件下从不同的状态开始，只要达到平衡时的条件（温度、压强、浓度）完全相同，则可以形成等效平衡。
我们在解题中若遇到将两个状态进行比较这类问题，可以“虚拟”一个中间过程，如一个容器、一个隔板等，然后再进行比较。
综合拓展
7.某温度下，密闭容器中充入1molN2和3molH2，使之反应合成NH3，平衡后，测得NH3的体积分数为n0，如果温度不变，只改变起始加入量，使反应平衡后NH3的体积分数为n0，若N2、H2、NH3的物质的量分别用x、y、z表示。
Ⅰ.恒温恒容条件下
①若x=0，y=0，则z=________。
②若x=0.75mol，则y=______，z=________。
③x、y、z满足的一般条件是______________________________________________。
Ⅱ.恒温恒压条件下，上述结论又如何?
答案 Ⅰ.①2mol ②2.25mol 0.5mol
③2x+z=2,2y+3z=6
Ⅱ.①z为大于0的任意值 ②2.25mol z为任意值
③x∶y=1∶3，z为任意值，或x或y均等于0，z为大于0的任意值。
解析 本题起始状态不同，但最终NH3的百分含量相同，即最终各平衡是等效的。
恒温恒容条件下，“一边倒”后，对应的各物质的物质的量相等即可，例如“左倒”后，都是1molN2和3molH2，故①x=0，y=0，则z=2mol;
②若x=0.75mol，则y=2.25mol，z=0.5mol;
③“左倒”后，生成的N2为z2mol，生成的H2为3z2mol，所以x+z2=1，y+3z2=3。
还可以用原子守恒：
2x+z=2（N守恒）;
2y+3z=6（H守恒）。
恒温恒压下，“一边倒”后，求得N2、H2物质的量之比为1∶3即可。
因为N2、H2、NH3的计量数之比为1∶3∶2，所以x=0，y=0，则z为大于0的任意值;
x=0.75mol，则y=2.25mol，z为任意值;
x∶y=1∶3;
z为任意值，若x与y均等于0，z为大于0的任意值。
8.在恒温容器中加入1molN2和3molH2，达到平衡时NH3的体积分数为m%。
若N2、H2、NH3的起始加入量分别为xmol、ymol、zmol，达到平衡时NH3的体积分数仍为m%。
（1）该容器恒容，则x、y、z应满足的关系是
________________________________________________________________________。
（2）该容器恒压，则x、y、z应满足的关系是
________________________________________________________________________，
设前者达到平衡时生成NH3amol，则后者达到平衡时生成NH3________mol（用a、x、z表示）。
答案
（1）x+z/2=1且y+3z/2=3
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