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1、第第2课时课时化学平衡的移动化学平衡的移动目标导航预习导引目标导航预习导引1.化学平衡的移动(1)含义。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、温度、压强等),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)图示表示。目标导航预习导引(3)化学平衡移动的方向判断。 目标导航预习导引2.影响化学平衡的因素 目标导航预习导引深度思考深度思考判断下列描述的正误(正确的画“”,错误的画“”)。(1)既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应,称为可逆反应。(
2、)(2)温度改变,平衡一定发生移动。()(3)只要v(正)增大,平衡一定正向移动。()(4)不论恒温恒容,还是恒温恒压容器,加入稀有气体,平衡皆发生移动。()(5)起始加入原料的物质的量相等,则各种原料的转化率一定相等。()(6)通过改变一个条件使某反应向正反应方向进行,转化率一定增大。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)迁移应用典题例解一二思考探究知识精要一、外界条件的改变对化学平衡的影响一、外界条件的改变对化学平衡的影响 以mA(g)+nB(g) pC(g)H0(m+nv(逆),并非一定是v(正)增大,v(逆)减小;如对于一个吸热反应,升高温度v(正)、v(逆)都增大,但v(正)
3、增大的程度大于v(逆),使v(正)v(逆),平衡向正反应方向移动。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要(3)对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),恒温恒压条件下,向容器中充入稀有气体,平衡如何变化?画出v-t图像。答案:恒温恒压条件下,向容器中充入稀有气体,平衡会向气体体积增大的反应方向移动。因为此时容器体积增大了,各反应物和生成物的浓度都减小,v(正)、v(逆)都减小,但v(正)减小的程度大于v(逆),使v(正)v(逆),平衡向逆反应方向移动(相当于减压)。图像为迁移应用典题例解一二思考探究知识精要【例1】反应X(g)+Y(g) 2Z(g)H0,达到平衡时,下列说法正确的是()A
4、.减小容器体积,平衡向右移动B.加入催化剂,Z的产率增大C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大解析:该反应前后气态物质的总物质的量不变,减小体积,平衡不移动,A项错误;催化剂不能使平衡移动,Z的产率不变,B项错误;增大X的浓度,平衡正向移动,但X的转化率减小,C项错误;降低温度,平衡正向移动,Y的转化率增大,D项正确。答案:D迁移应用典题例解一二思考探究知识精要迁移应用典题例解一二思考探究知识精要1.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g) 2Z(g)H0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平
5、衡与原平衡的比较正确的是()解析:A项,升温,平衡逆向移动,X的转化率减小;B项,加压时,平衡正向移动,但X的浓度增大;C项,充入Y,c(Y)增大,但Y的转化率减小;D项,使用催化剂,平衡不移动,X的体积分数不变。答案:A迁移应用典题例解一二思考探究知识精要2.在一密闭容器中,反应aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则下列说法不正确的是()A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减小了C.物质B的质量分数增大了D.aa,B的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数及A的转化率都增大了。答案:B迁移应用典题例解一二知识精要
6、二、化学平衡图像二、化学平衡图像1.化学平衡图像理解分析“五看”一看面(即纵坐标与横坐标的意义),二看线(即线的走向和变化趋势),三看点(即起点、折点、交点、终点),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等),五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。迁移应用典题例解一二知识精要2.化学平衡图像应用原则与方法技巧(1)“定一议二”原则。在化学平衡图像中,确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系;或者确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系,即“定一议二”原则。可以作辅助线帮助分析。例如反应aA(g)+bB(g) cC(g)在不同温度下(T1T2),压强(p)与混合气体中C的含量(C%)的
7、关系如图A所示。迁移应用典题例解一二知识精要由图可知,T1为一条等温线,随着压强的增大,C%减小,化学平衡逆向移动,a+bT1,T2对应的C%小于T1对应的C%,说明升温平衡逆向移动,即该反应正向是放热的。图C表示p2p1,p2对应的C%小于p1对应的C%,说明加压平衡逆向移动,即a+b0,p2p1B.反应:H0,T1T2C.反应:H0,T2T1;或H0,T2T1D.反应:HT1解析:反应,温度升高,A的平衡转化率降低,说明化学平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,Hp1,A项错误。由题给反应的图示知T1T2,温度升高,n(C)减少,平衡向逆反应方向移动,正反应放热,H0,B项错误。若反应
8、为放热反应,C的平衡体积分数减小时,平衡向逆反应方向移动,则T2T1,C项正确。同理,对于反应,若HT2,D项错误。答案:C迁移应用典题例解一二知识精要迁移应用典题例解一二知识精要在密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g)HzD.C的体积分数降低解析:本题可采用虚拟的方法来解答。假设把容器扩大到原来的2倍时,平衡不移动(虚拟),则这时A的浓度由0.50 molL-1变为0.25 molL-1,而事实上A的浓度为0.30 molL-1,然后再由虚拟状态回到事实,A的浓度由0.25 molL-1变为0.30 molL-1,平衡向生成A的方向移动,即向逆反应方向移动,与备选选项对照,
9、只有A项不正确。答案:A思悟升华方法规律案例探究3.4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)。达到平衡时,PCl5为0.80 mol,如果此时移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是()A.0.8 molB.0.4 molC.小于0.4 molD.大于0.4 mol,小于0.8 mol解析:采用等效平衡方法加以解决。反应达到平衡后,此时移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,若不考虑平衡移动,则此时PCl5的物质的量为0.
10、4 mol;移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2后,相当于减小压强,故平衡向逆反应方向移动,所以再次达平衡时PCl5的物质的量小于0.4 mol,C项正确。答案:C思悟升华方法规律案例探究该方法的思维模型为“虚拟法”思维模型:设计一个可以比较的虚拟状态作为中介恢复到现实状况(或题干要求的状态)得出相应的判断结果如:在一个容积可变的容器中,反应2X(g)+Y(g) 2Z(g),达到平衡时,X、Y、Z分别为4 mol、2 mol、4 mol,保持温度和压强不变,各物质均增加1 mol,平衡如何移动?初始状态虚拟状态:X、Y、Z分别加入1 mol,0.5 mol,1 mol,此时平衡
11、不移动再加入0.5 mol Y:平衡向正反应方向移动 思悟升华方法规律案例探究1.解题关键虚拟法的解题关键是对比较复杂且有相互关联的问题,认真分析它们的内在联系,虚拟出一个合理的“中间状态”,构建一个解决问题的桥梁。2.常见类型解决化学平衡问题时,合理使用虚拟法可以事半功倍,常见有以下三种类型:(1)极端虚拟。虚拟一个“极端状态”,即把相关的化学平衡问题推到极端状态,假定可逆反应可以向一个方向完全进行到底,找出符合题意的可能的最大值或最小值,将事物变化的规律迅速暴露出来,使因果关系变得非常明显,从而使问题顺利解决。因该方法无法确定实际值,所以较适用于解答选择题和半定量型的填空题。思悟升华方法规
12、律案例探究(2)等效虚拟。即虚拟一个“中间状态”,化学平衡的特点之一是“同”,即条件不变时,无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,或是从中间某一状态开始,均可以达到同一平衡状态即等效平衡状态。因此,合理设置“中间状态”可以使问题顺利解决。(3)过程虚拟。即对于一些较为复杂、抽象的过程往往难以作出明确的判断,如果将其虚拟为若干个简单、具体的过程,会使问题变得简单明了,从而得以解决。在解题时若遇到比较条件改变后的新、旧平衡间某量的关系有困难时,可以考虑构建一个与旧平衡等效的“虚拟的第三平衡”,然后通过压缩或扩大体积等手段,再与新平衡沟通,以形成有利于问题解决的新结构,促使条件向结论转化。