浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx

上传人:b****7 文档编号:9225900 上传时间:2023-02-03 格式:DOCX 页数:18 大小:128.19KB
下载 相关 举报
浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx_第1页
第1页 / 共18页
浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx_第2页
第2页 / 共18页
浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx_第3页
第3页 / 共18页
浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx_第4页
第4页 / 共18页
浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx_第5页
第5页 / 共18页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx

《浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

浓度压强变化对化学平衡的影响导学案.docx

浓度压强变化对化学平衡的影响导学案

第三单元 化学平衡的移动

第1课时 浓度、压强变化对化学平衡的影响

[学习目标定位] 1.通过外界条件对可逆反应速率的影响,掌握化学平衡移动的内在因素。

2.通过实验探究,讨论分析浓度、压强影响平衡移动的规律。

1.

(1)在一定条件下,把1molN2和3molH2充入一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,一段时间后达到平衡。

在某一时刻,保持体积不变,充入N2,此时,c(N2)增大,v正增大,c(NH3)不变,v逆不变,随着反应的进行,c(N2)减小,v正减小,c(NH3)增大,v逆增大,最终v正=v逆。

(2)在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态,如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等),直至正、逆反应速率再次相等,在新的条件下达到新的化学平衡状态。

这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。

2.

(1)化学平衡移动可表示为

(2)化学平衡移动的方向判断

条件改变

探究点一 浓度变化对化学平衡的影响

1.按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,填写下表:

实验原理

实验步骤

实验1 向试管中加入4mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液,再滴加数滴1mol·L-1NaOH溶液,观察溶液颜色的变化。

实验2 将上述溶液分成两份,向其中一份中滴加1mol·L-1HNO3溶液,观察溶液颜色的变化,并和另一份溶液作对比。

实验现象

实验1中溶液由橙色变为黄色,实验2中加入HNO3的试管中溶液由黄色变为橙色,另一份不变色

实验结论

NaOH溶液使c(H+)变小,平衡向正反应方向移动;HNO3溶液使c(H+)增大,平衡向逆反应方向移动

2.已知反应mA(g)+nB(g)pC(g) ΔH<0,m+n

分析所给图,填写下表:

图示

发生变化的条件

平衡移动方向

反应物A或B浓度增大

正反应方向

生成物C浓度减小

正反应方向

生成物C浓度增大

逆反应方向

反应物A或B浓度减小

逆反应方向

[归纳总结]

(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向正反应方向移动。

(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向逆反应方向移动。

[活学活用]

1.在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡:

2CrO

(黄色)+2H+Cr2O

(橙色)+H2O中,溶液颜色介于黄色和橙色之间,今欲使溶液颜色变浅,可以在溶液中加入(  )

①H+②OH-③K+④H2O

A.①③B.②④C.①④D.②③

答案 B

解析 平衡向右移动,颜色变深,而向左移动,颜色变浅。

加入OH-,中和H+,c(H+)减小,平衡左移,颜色变浅;而加入水,体积增大,浓度减小,颜色变浅。

而c(K+)的变化,不影响平衡移动。

2.右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。

下列叙述与示意图不相符合的是(  )

A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等

B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ

C.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ

D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等

答案 C

解析 减小反应物浓度的瞬间,逆反应速率不变,正反应速率迅速降低,且达到新平衡时的反应速率比原平衡时的速率小,这与图像不符,C错。

探究点二 压强变化对化学平衡的影响

1.根据教材中表2-11的数据分析改变压强对平衡的影响(改变压强通过扩大和缩小容器体积实现)。

填写下表:

可逆反应

平衡常数表达式K

改变压强对平衡的影响

增大压强

减小压强

N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

正向移动

逆向移动

N2O4(g)

2NO2(g)

逆向移动

正向移动

FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g)

不移动

不移动

2.根据上述可以看出相同温度下,增大压强平衡向生成NH3的方向移动(即气体分子数目减少的方向);减小压强平衡向生成N2和H2的方向移动(即气体分子数目增大的方向);而对于左右两边气体分子数目相等的反应,改变压强,反应物浓度和生成物浓度改变的幅度一样大,即v正和v逆改变的幅度一样大,所以平衡不移动。

[归纳总结]

(1)增大压强,平衡向气体分子数目减小的方向移动;

减小压强,平衡向气体分子数目增大的方向移动。

(2)若为等体积反应

增大压强时,v正、v逆同等程度地增大,减小压强时,v正、v逆同等程度地减小,平衡均不移动。

[活学活用]

3.一定温度下,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是(  )

①增加C的物质的量

②保持体积不变,充入N2使体系压强增大

③将容器的体积缩小一半

④保持压强不变,充入N2使容器体积变大

A.①②B.②③C.①④D.③④

答案 A

解析 ①,C是固体,其浓度为常数,改变它的量平衡不移动;②,保持体积不变,充入N2,由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)的浓度都不变,所以平衡不移动;③,缩小体积,压强增大,平衡左移;④,保持压强不变,充入N2,体积扩大,平衡右移。

1.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是(  )

①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动

②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高 ③有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动 ④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动

A.①④B.①②③

C.②③④D.①②③④

答案 D

解析 本题考查影响化学平衡移动方向的因素及影响结果。

增加C(s)的物质的量,由于浓度未变,平衡不移动,①错;对于多种物质参加的可逆反应,增大某一反应物的浓度,平衡右移,其他物质的转化率增大,而此物质的转化率降低,②错;对于有气体参加的可逆反应,缩小容器体积,压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,③错;在恒压容器中充入稀有气体,各物质浓度减小,若是非等体积反应,则平衡会发生移动,④错。

2.在密闭容器中发生如下反应:

aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g),反应达到平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来的

,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡时的1.8倍。

下列叙述中不正确的是(  )

A.平衡向逆反应方向移动

B.a+b<c+d

C.Z的体积分数增大

D.X的转化率下降

答案 C

解析 此反应达平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来的

,假设平衡不发生移动,W的浓度应变为原平衡时的2倍,而实际为1.8倍,假设不成立,原平衡必发生移动。

由W的浓度为原平衡时的1.8倍,小于2倍知,平

衡一定向W减少的方向即逆反应方向移动,所以a+b<c+d,平衡移动的结果导致Z的体积分数减小,X的转化率下降。

3.在具有活塞的密闭容器中,一定温度下的可逆反应:

H2(g)+I2(g)2HI(g)已达到平衡。

将活塞外拉,则:

①容器内颜色__________;②容器内压强________;③逆反应速率________;④混合气体平均相对分子质量_____________________________________________________。

答案 ①变浅 ②变小 ③变小 ④不变

解析 当活塞外拉时,容器体积增大(压强减小),各组分的浓度减小,气体颜色变浅,反应速率减小;因为平均相对分子质量

r=

,结合反应方程式的特点知:

m(气)不变,n(气)不变,故混合气体的平均相对分子质量不变。

4.在水溶液中橙色的Cr2O

与黄色的CrO

有下列平衡关系:

Cr2O

+H2O2CrO

+2H+,把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙红色的。

(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈________色。

因为________________________________________________________________________。

(2)向已加入NaOH溶液的

(1)溶液中再加入过量稀硫酸,则溶液呈______色,因为________________________________________________________________________。

(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”),溶液颜色将______________。

答案 

(1)黄 OH-与H+结合生成水,c(H+)减小,使平衡向右移动,CrO

浓度增大,溶液由橙红色变为黄色

(2)橙 c(H+)增大,平衡左移,Cr2O

浓度增大,溶液又由黄色变为橙红色 (3)向右移动 逐渐变浅,直至无色

解析 加碱中和溶液中的H+,平衡右移,溶液中的c(CrO

)增大;加酸使平衡左移,溶液中的c(Cr2O

)增大;加Ba(NO3)2,发生的反应为Ba2++CrO

===BaCrO4↓(黄色),平衡向右移动,溶液颜色将由橙红色逐渐变浅,直至无色。

[基础过关]

一、化学反应速率改变与平衡移动的关系

1.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知(  )

A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动

B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化

C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大

D.改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动

答案 B

解析 A项,如果正、逆速率改变幅度一样大,则平衡不移动,A错;B项,化学平衡发生移动,则速率一定改变,B对;C项,反应进行的程度与速率无关,C错;D项,改变压强,化学反应速率不一定改变(如固液反应或容器体积不变的反应体系中充入“惰”气),平衡也不一定移动。

2.某温度下反应N2O4(g)2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是(  )

A.加压时(体积变小),将使正反应速率增大

B.保持体积不变,加入少许NO2,将使正反应速率减小

C.保持体积不变,加入少许N2O4,再达到平衡时,颜色变深

D.保持体积不变,通入He,再达平衡时颜色不变

答案 B

解析 保持体积不变,加入少许NO2的瞬间,逆反应速率增大,正反应速率不变,平衡向逆反应方向移动,重新平衡时的正反应速率比原平衡的正反应速率大。

二、浓度变化对化学平衡的影响

3.在一密闭容器中发生反应:

2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是(  )

A.移走少量C

B.扩大容积,减小压强

C.缩小容积,增大压强

D.体积不变,充入“惰”气

答案 C

解析 A项,C为固体,改变其量,对反应速率无影响,A错;B项,扩大容积v正减小,c(D)也减小,B错;C项,缩小容积,浓度增大,速率也增大,平衡右移,c(D)也增大,C对;D项,体积不变,充入“惰”气,平衡不移动。

4.在容积为2L的密闭容器中,有反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),经过5min达到平衡,此时各物质的变化为A物质的量浓度减少amol·L-1,B的平均反应速率v(B)=a/15mol·L-1·min-1,C物质的量浓度增加2a/3mol·L-1,这时若增大系统压强,发现A与C的百分含量不变,则m∶n∶p∶q为(  )

A.3∶1∶2∶2B.1∶3∶2∶2

C.1∶3∶2∶1D.1∶1∶1∶1

答案 A

解析 本题考查浓度改变量、反应速率与化学计量数成正比关系。

B的平均反应速率为a/15mol·L-1·min-1,所以经过5min,B物质的量浓度减少a/3mol·L-1,所以m∶n∶p=(amol·L-1)∶(a/3mol·L-1)∶(2a/3mol·L-1)=3∶1∶2;增大系统压强,发现A与C的百分含量不变,说明该反应为等体反应,则m∶n∶p∶q=3∶1∶2∶2。

三、压强变化对化学平衡的影响

5.某温度下,将2molA和3molB充入一密闭容器中,发生反应:

aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5min后达到平衡。

若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则(  )

A.a=2B.a=1

C.a=3D.无法确定a的值

答案 B

解析 由于扩大体积,平衡不移动,说明该反应为等体反应,即a+1=1+1,所以a=1。

6.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol·L-1增大到0.19mol·L-1,下列判断正确的是(  )

A.a>b+cB.a

C.a=b+cD.a=b=c

答案 A

解析 由于体积减小一半,而X的浓度增加不到原来的2倍,说明增大压强,平衡右移,正反应体积缩小,所以a>b+c。

7.在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则(  )

A.平衡向逆反应方向移动了

B.物质A的转化率减少了

C.物质B的质量分数增大了

D.a>b

答案 C

解析 温度不变,体积增大一倍,压强减小,若平衡不移动,c(B)应为原来的50%,现为60%,则平衡向正反应方向移动了,则a

8.下列叙述及解释正确的是(  )

A.2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅

B.H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变

C.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(红色)+3KCl,在平衡后,加少量KCl,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅

D.对于N2+3H22NH3,平衡后,压强不变,充入O2,平衡左移

答案 D

解析 A项,缩小体积,平衡右移,但c(NO2)浓度仍增大,颜色变深,A错;B项,扩大容积,平衡不移动,但由于c(I2)减小,故体系颜色变浅,B错;C项,由于KCl没有参与反应,故对平衡无影响,C错;D项,压强不变,充入O2(注:

O2不参与反应),体积扩大,平衡左移。

[能力提升]

9.现有mA(s)+nB(g)qC(g) ΔH<0的可逆反应,在一定温度下达平衡时,B的体积分数φ(B)和压强p的关

系如图所示,则有关该反应的下列描述正确的是(  )

A.m+n

B.n>q

C.x点的混合物中v正

D.x点比y点的混合物的正反应速率小

答案 D

解析 从曲线的走向可以判断出:

增压,φ(B)增大,即平衡左移,所以右边系数大,因A为固体,所以n

压强一定时,x点的φ(B)过大,平衡要向右移动,即v正>v逆,所以C项错;D项,在y点和x点的φ(B)相同,相当于在x点的基础上压缩(y处的压强大于x点),所以正、逆反应速率都增大,D项正确。

(若进一步探讨,可得其顺序为v逆y>v正y>v正x>v逆x)

10.已知NO2和N2O4可以相互转化:

2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。

现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图所示。

X与Y两条曲线中,Y表示N2O4浓度随时间的变化,则下列说法不正确的是(  )

A.如混合气体的压强不再发生改变,说明反应已达化学平衡状态

B.a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是b点

C.25~30min内用NO2表示的平均化学反应速率是0.08mol·L-1·min-1

D.反应进行至25min时,曲线发生变化的原因是增加N2O4的浓度

答案 D

解析 反应2NO2(g)N2O4(g)是气体物质的量减小的反应,如压强不再发生改变,即各气体的物质的量不再发生改变,因此A项正确;由图知只有b点处于平衡状态;对C项可先计算出v(N2O4)=

=0.04mol·L-1·min-1,再据v(NO2)=v(N2O4)×2可知C项正确;D项,由图知25min时是增加NO2的浓度。

11.在一定条件下,可逆反应:

mA+nBpC达到平衡,若:

(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则m+n和p的关系是________________________________________________________________________。

(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为____态。

(3)A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是____________。

答案 

(1)m+n

(2)固或液 (3)逆反应方向

解析 

(1)减小压强,平衡右移,则m+n

(2)增加B的量,平衡不移动,说明B的浓度为常数,B为固体或纯液体。

(3)因A、C为气体,且m+n=p(即m

12.在密闭容器中进行如下反应:

CO2(g)+C(s)

2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,若改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。

(1)增加C,平衡________,c(CO2)________。

(2)缩小反应容器的容积,保持温度不变,则平衡________,c(CO2)__________。

(3)保持反应容器的容积和温度不变,通入N2,则平衡________,c(CO2)____________。

答案 

(1)不移动 不变 

(2)向左移动 增大 (3)不移动 不变

解析 

(1)C为固体,增加C,其浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。

(2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体总体积减小的方向移动,即向左移动,c(CO2)比原来大。

(3)通入N2,各物质的浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。

13.在10℃和2×105Pa的条件下,反应aA(g)dD(g)+eE(g)建立平衡后,再逐步增大体系的压强(温度不变)。

下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。

压强(Pa)

2×105

5×105

1×106

浓度(mol·L-1)

0.085

0.20

0.44

根据表中数据,回答下列问题:

(1)压强从2×105Pa增加到5×105Pa时,平衡移动方向是__________,理由是________________________________________________________________________。

(2)压强5×105Pa增加到1×106Pa时,平衡移动的方向是__________,理由是________________________________________________________________________。

答案 

(1)左移 D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数

(2)右移 D浓度增大的倍数大于压强增大的倍数,此时压强增大可能使E液化,使生成物的气体体积减小

解析 

(1)压强增加了2.5倍,若平衡不移动,D的浓度应为0.2125mol·L-1。

现在小于该值,说明平衡左移了,从而可推出a

(2)再接着加压一倍,D的浓度按

(1)的规律,应小于0.40mol·L-1,但现为0.44mol·L-1,温度又不变,说明此时正反应是气体体积减小的反应,只能解释为E液化了。

14.在2L恒容密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:

时间(s)

0

1

2

3

4

5

n(NO)/mol

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007

(1)如图中表示NO2的变化的曲线是________。

(2)能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母序号)。

a.v(NO2)=2v(O2)

b.容器内压强保持不变

c.v(NO)逆=2v(O2)正

d.容器内的密度保持不变

(3)能够使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________(填字母序号)。

a.及时分离出NO2气体

b.增大O2的浓度

答案 

(1)b 

(2)bc (3)b

解析 

(1)根据n(NO)随时间的变化可知3s时反应达到平衡,NO的物质的量减少0.020mol-0.007mol=0.013mol,浓度减小了

=0.0065mol·L-1,所以NO2的物质的量浓度由0增加到0.0065mol·L-1,故b曲线正确。

(2)a项未指明反应的方向,错误;因该反应前后有气体体积的变化,即未达到平衡时,压强也在变化,故b项正确;c项用v(NO)、v(O2)表示时,方向相反,大小符合化学计量数之比,c正确;密度ρ=

,因m(气)守恒,V(容)不变,故密度始终不变,d错误。

(3)a项不能增大反应速率,错误;b项增大O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,正确。

[拓展探究]

15.反应A(s)+D(g)E(g) ΔH<0,其逆反应速率随时间的变化情形如图所示。

试根据此曲线填写下表:

时刻

时间

可能采取的人为措施

体系中平衡移动方向

3

3~4

5

5~6

7

答案 

时刻

时间

可能采取的人为措施

体系中平移动方向衡

3

减小了D的浓度

3~4

向逆方向移动

5

生成物E减少的同时,增大反应物D的浓度

5~6

向正方向移动

7

减压(体积增大)

解析 时刻3:

速率没瞬时变化,3→4的变化应该是平衡移动引起。

温度、压强的改变,生成物的浓度改变,都会使v逆瞬时变化,唯一的解释是反应物浓度减小。

而A是固体,其量的增减不影响平衡,所以只能是“减小了D的浓度”。

时间3~4:

由于v逆逐渐减小,“平衡向逆方向移动”。

时刻5:

v逆瞬时减小,引起的原因可能是①压强减小(体积增大),②生成物浓度减小。

由于时刻6达平衡时v逆大于原平衡(时间4~5)的,应该是“生成物E减少的同时,增大反应物D的浓度”。

时间5~6平衡向正方向移动。

时刻7:

v逆减小,平衡不移动,应该是“减压(体积增大)”。

(因是气体体积不变的反应)

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 工作范文 > 行政公文

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1