《高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第3單元 化學(xué)平衡的移動課件(選考部分B版)新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第3單元 化學(xué)平衡的移動課件(選考部分B版)新人教版(41頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3單元 化學(xué)平衡的移動 考試標(biāo)準(zhǔn)1化學(xué)平衡移動的概念(/a)。2.影響化學(xué)平衡移動的因素及平衡移動方向的判斷(/b)。3.用化學(xué)平衡移動原理選擇和確定合適的生產(chǎn)條件(/c)??键c一 化學(xué)平衡的移動 1概念可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后,若反應(yīng)條件(如_、 _ _ 、_等)發(fā)生了變化,平衡混合物中各組分的濃度也會隨之_ ,從而在一段時間后達到_ 。這種由_向_的變化過程,叫做化學(xué)平衡的移動。2化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v 正v逆:平衡向正反應(yīng)方向移動。(2)v正v逆:反應(yīng)達到平衡狀態(tài),不發(fā)生平衡移動。(3)v正v逆:平衡向逆反應(yīng)方向移動。溫度壓濃度改變新的平衡狀態(tài)原平衡狀態(tài)強新平衡狀態(tài)
2、3影響化學(xué)平衡移動的外界因素影響化學(xué)平衡移動的因素若其他條件不變,改變下列條件對化學(xué)平衡的影響如下:條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向_方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向_方向移動正反應(yīng)逆反應(yīng) 壓強(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變增大壓強向_的方向移動減小壓強向_的方向移動反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變改變壓強_溫度升高溫度向_反應(yīng)方向移動降低溫度向_反應(yīng)方向移動催化劑使用催化劑_氣體體積減小氣體體積增大平衡不移動吸熱放熱平衡不移動 4.勒夏特列原理如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強、以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠_
3、 _的方向移動?!九袛嗨伎肌繉τ谝欢l件下的可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡后,改變條件,按要求回答下列問題:(1)升溫,平衡移動方向分別為(填“向左”、“向右”或“不移動”,下同) 甲_;乙_;丙_。減弱這種改變 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”,下同)甲_;乙_;丙_。(2)加壓,平衡移動方向分別為甲_;乙_;丙_?;旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量變化分別為甲_;乙_;丙_。答案(1)向左向左向右減小減小不變(2)向右不移動不移動增大不變不變 理解勒夏特列原理的注意事項研究對象一定是處于平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)。勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時的平衡移動方向
4、。平衡移動的結(jié)果只能是“減弱”外界條件的改變,但不能完全“消除”這種改變。歸納總結(jié) 應(yīng)用分析題1對于反應(yīng)CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)H 0,達到平衡。當(dāng)改變其中一個條件X,Y隨X的變化符合圖中曲線的是()A當(dāng)X表示溫度時,Y表示NO2的物質(zhì)的量B當(dāng)X表示壓強時,Y表示NO2的體積分?jǐn)?shù)C當(dāng)X表示壓強時,Y表示混合氣體的平均摩爾質(zhì)量D當(dāng)X表示NO 2的物質(zhì)的量時,Y表示O2的物質(zhì)的量 解析正反應(yīng)吸熱,升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,NO2的物質(zhì)的量減小,故A正確;增大壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,NO2的體積分?jǐn)?shù)增大,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增加,故B、C錯誤;增加NO2的物質(zhì)的
5、量時,平衡向正方向移動,氧氣的物質(zhì)的量增加,故D錯誤。答案A 易錯判斷題3反應(yīng)X(g)Y(g) 2Z(g)H 0,達到平衡時,下列說法正確的是()A減小容器體積,平衡向右移動B加入催化劑,Z的產(chǎn)率增大C增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率增大D降低溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大 解析因為此反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)沒有變化,故減小容器體積,平衡不發(fā)生移動,所以A項錯誤;加入催化劑可同等倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率,故平衡不會發(fā)生移動,所以B項錯誤;增大c(X),平衡將正向移動,但X的轉(zhuǎn)化率減小,所以C項錯誤;此反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動,Y的轉(zhuǎn)化率增大,所以D項正確。答案D 流程應(yīng)用題4合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一
6、項重大突破,其反應(yīng)原理為:N2(g)3H 2(g) 2NH 3(g) H92.4 kJmol1一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:(1)天然氣中的H 2S雜質(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH 4H S。一定條件下向NH 4H S溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式: _。(2)步驟中制氫氣原理如下:對于反應(yīng),一定可以提高平衡體系中H 2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的措施是_。a升高溫度b增大水蒸氣濃度c加入催化劑d降低壓強 利用反應(yīng),將CO進一步轉(zhuǎn)化,可提高H 2產(chǎn)量。若1 mol CO和H 2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H 2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO
7、2和H 2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為_。(3)圖1表示500 、60.0 MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH 3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分?jǐn)?shù):_。(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在圖2坐標(biāo)系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH 3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。 (5)上述流程圖中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號)_。簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法:_ _。 CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g)開始(mol) 0.2 0 0.8轉(zhuǎn)化(mol) x x x一定時間(mol) 0.2x x 0.
8、8x (3)根據(jù)“三段式”法有N23H 2 2NH 3開始(mol) 1 3 0轉(zhuǎn)化(mol) x 3x 2x平衡(mol) 1x 33x 2x (4)由于N2(g)3H 2(g) 2NH 3(g)H 0,反應(yīng)開始時,溫度大于零,隨著反應(yīng)進行,達到平衡前NH 3的物質(zhì)的量增加,達到平衡后,溫度升高,平衡逆向移動,NH 3的物質(zhì)的量將減少,圖示見答案。(5)根據(jù)流程圖可知,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟見(熱交換),用合成氨放出熱量對N2和H 2進行預(yù)熱。合成氨的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減少的放熱反應(yīng),為提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率,又不降低反應(yīng)速率,可采取對原料加壓、分離液氨,使化學(xué)平衡正向移
9、動,同時對未反應(yīng)的N 2、H 2循環(huán)使用,提高原料轉(zhuǎn)化率。 (2)a90%(3)14.5%(4)(5)對原料氣加壓,分離液氨,未反應(yīng)的N 2、H 2循環(huán)使用 考點二 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像分類分析 1物質(zhì)的量(或濃度)時間圖像此類圖像能說明平衡體系中各組分(或某一成分)在反應(yīng)過程中的變化情況,解題時要注意代表各物質(zhì)曲線的折點(達平衡時刻),各物質(zhì)的物質(zhì)的量(或濃度)變化量的內(nèi)在聯(lián)系,即比例符合化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)比例關(guān)系等情況。如2A 3BC的反應(yīng)情況如圖所示。 2速率時間圖像此類圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律,體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變
10、”的基本特征,反映了平衡移動的方向。如N23H 2 2NH 3H v逆的點是3,表示v正v逆的點是1,而2、4點表示v正v逆。 4含量時間圖像(恒溫或恒壓下)常見形式有如下幾種。(C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù);B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 速率平衡圖像題解題技巧(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)時間曲線中,先出現(xiàn)拐點的先達到平衡,說明該曲線反應(yīng)速率快,表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等。(2)定一議二當(dāng)圖像中有三個變量時,先確定一個量不變,再討論另外兩個量的關(guān)系,有時還需要作輔助線。方法總結(jié) (3)三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減??;二看v正、v逆的相對大??;三看化學(xué)平衡移動的方向。 1在一定條件下,N
11、2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下:下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是 ()(注:圖中半衰期指任一濃度N 2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1T2,H 0 BT10Cp1p2,abcd Dp1T1,且由T1T2時,C%減小,即升溫平衡左移,故此反應(yīng)的H p1且壓強改變B%不變,說明壓強改變對此平衡無影響,由于A為固體,故bcd,所以D項正確,C項錯誤。答案D 3(義烏模擬)研究和開發(fā)CO2和CO的創(chuàng)新利用是環(huán)境保護和資源利用雙贏的課題。CO可用于合成甲醇。在壓強為0.1 MPa條件下,在體積為b L的密閉容器中充入a mol CO和2a mol H 2,在催化劑作
12、用下合成甲醇:CO(g)2H 2(g) CH 3OH (g)平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如下圖: (1)該反應(yīng)屬于_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)100 時,該反應(yīng)的平衡常數(shù):K_(用含a、b的代數(shù)式表示)。若一個可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值很大,對此反應(yīng)的說法正確的是_(填序號)。a該反應(yīng)使用催化劑意義不大b該反應(yīng)發(fā)生將在很短時間內(nèi)完成c該反應(yīng)達到平衡時至少有一種反應(yīng)物百分含量很小d該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)(3)在溫度和容積不變的情況下,再向平衡體系中充入a mol CO、2a mol H 2,達到平衡時CO轉(zhuǎn)化率_(填“增大”、“不變”或“減小 ”,下同),平衡常數(shù)_。 (4)在某溫度
13、下,向一容積不變的密閉容器中充入2.5 mol CO、7.5 mol H 2,反應(yīng)生成CH 3OH (g),達到平衡時,CO轉(zhuǎn)化率為90%,此時容器內(nèi)壓強為開始時壓強的_倍。解析(1)同一壓強下,CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小,所以正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)100 時CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,列式求算: CO(g)2H 2(g) CH 3OH (g)起始: a mol 2a mol 0轉(zhuǎn)化: 0.5a mol a mol 0.5a mol平衡: 0.5a mol a mol 0.5a mol K等于平衡時生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積,求得K為b2/a2;反應(yīng)的K值大只能說明反應(yīng)進行的程度大
14、,不能確定其反應(yīng)速率的大小,也不能確定反應(yīng)是吸熱還是放熱。(3)由于該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),再通入a mol CO,2a mol H 2相當(dāng)于增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,所以CO轉(zhuǎn)化率增大,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),所以不會改變。 (4) CO(g)2H 2(g) CH 3OH (g)起始: 2.5 mol 7.5 mol 0轉(zhuǎn)化: 2.25 mol 4.5 mol 2.25 mol平衡: 0.25 mol 3 mol 2.25 mol由于壓強之比等于物質(zhì)的量之比,平衡時的物質(zhì)的量總數(shù)為5.5 mol,起始時為10 mol,所以平衡時壓強為起始時的0.55倍。答案(1)放熱(2)b2/a2c(3)增大不變(4)0.55