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化学平衡移动判断

化学平衡移动判断
化学平衡移动判断

化学平衡移动判断

[重点难点概述]

本期重点讲解反应容器、中间状态、守恒法、等效平衡等在化学平衡移动判断中的运用。

[例题讲解]

一、反应容器与化学平衡移动

例1:在一真空恒容容器中充入1 mol PCl5,加热到200℃时发生如下反应:

PCl5(气)PCl3(气)+Cl2(气),反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%,若在同一容器同一温度下,最初投入的是2 mol PCl5,反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%,则m与n的关系正确的是

A、m>n

B、m

C、m=n

D、无法比较

[分析]本题前后出现两个平衡状态的相同点:体积相同、温度相同;不同点:充入的反应物物质的量不同。因为本反应正反应方向是气体体积增大的方向,反应达平衡后容器内压强不同。反应达平衡过程中压强越大平衡越不易向正反应方向移动。

答案:B

例2:在一真空恒压容器中盛有1 mol PCl5,加热到200℃时发生如下反应:

(气)PCl3(气)+Cl2(气),反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%,若在

PCl

同一容器同一温度下,最初投入的是2 mol PCl5,反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%,则m 与n的关系正确的是

A、m>n

B、m

C、m=n

D、无法比较

[分析]本题前后出现两个平衡状态的相同点:压强、温度相同;不同点:体积不相同。尽管反应初始时投入的PCl5物质的量不同,但反应达平衡后容器内压强相同。反应达平衡后各物质百分含量相同。

答案:C

小结:上述两题在容器的特点上不相同,可见对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须得相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。

二、中间状态在平衡移动分析中的运用

例3:在一个活塞式的反应容器中,通入2molSO2和1molO2,于500℃下发生化合反应并达到平衡,在保持恒温、恒压的条件下,再通入2molSO2和1molO2,第二次刚通入后反应速率的变化及最终SO3的含量的有关叙述正确的是

A、V正增大,V逆减小,SO3的百分含量增加

B、V正增大,V逆不变,SO3的百分含量不变

C、V正增大,V逆增大,SO3的百分含量无法判断

D、V正增大,V逆减小,SO3的百分含量保持不变

分析:本题既要比较正逆反应速率的变化情况,又要判断平衡移动方向和SO3百分含量的变化情况,头绪较多。分析中可引入一个中间反应阶段,见下图:

容器1、2的温度、压强相等,容器2的体积为容器1的两倍。容器2中插有一个隔板将其体积一分为二,假设:容器2右侧不发生反应,左侧部分中的气体与容器1同时开始反应达到平衡,由于它们投料、温度、压强均相等,平衡混合物中各物质的浓度也相等。抽去容器2中的隔板,假设气体迅速扩散均匀,在抽去容器2中的隔板瞬间容器中各物质的浓度变化情况,容器2中SO2和O2浓度比容器1中大,容器2中SO3浓度比容器1中小,开始时V正增大,V逆减小,平衡向正反应方向移动;由于它们投料、温度、压强均相等,随后又逐渐恢复到原反应速率和原平衡状态,SO3的百分含量保持不变。

答案:D

小结:两个平衡状态间有两个或两个以上条件不相同,想方设法控制尽可能多的条件在分析过程中保持不变,仅变化一个关键条件就需要在两个平衡状态间引入一个新的状态。

三、极值法

例4:在密闭容器中充入1molCO和1molH2O气体,在一定条件下达到平衡状态,生成

2/3molCO2,当其它条件不变时,充入的水蒸气改变为2mol,再次达到平衡时,生成CO2的物质的量可能是

A、0.5mol

B、0.95mol

C、1mol

D、2/3mol

[分析]起始状态是充入1molCO和1molH2O气体,当其它条件不变时,充入的水蒸气改变为2mol平衡向生成CO2的方向进行的更加彻底,CO2的物质的量将增加而大于2/3mol,但由于反应要建立新的平衡状态,CO不可能完全转化,CO2只能小于1mol。

答案:B

小结:条件不够无法精确计算,借助于极值法,找到取值范围。

四、质量守恒思想在化学平衡分析中的运用

例5、在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器内,发生如下反+O22SO3。当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态,现

应:2SO

在该容器维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。

如果a、b、c分别取不同的值时,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍与上述平衡状态完全相同。

根据上述要求填写下列空白

若a=0、b=0则c=___________若a=0.5、b=0.25则c=___________

a、b、c取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示;其中一个只含a和c,另一个只含b和c)___________________________________

列一个同时含有a、b、c三项的方程_______________

分析:解题过程中要运用守恒原理,关键是找到守恒原理分析的对象,也就是从众多的原子守恒中找到关键的对象进行分析。

答案:

①2mol

② 1.5mol(硫原子守恒或氧原子守恒)

③a+c=2(硫原子守恒)b+c/2=1(氧气分子中氧原子守恒)

④2a+2b+3c=6

小结:通过以上题目可知,守恒原理在化学计算中运用广泛,结合化学平衡移动特点来看,主要是运用原子守恒和质量守恒。

[参考练习]

1、在一真空密闭容器中,充入10molN

和30molH2,发生N2+3H22NH3反应,在一

定温度下达到平衡时,H2的转化率为25%。若在同一容器中在相同温度下充入NH3,欲达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡相同,则起始时充入NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率

A、15mol、25%

B、20mol、50%

C、20mol、75%

D、40mol、80%

2、在一个固定体积的密闭容器中,充入3 mol A和2 mol B发生反应,

3A(气)+2B(气)xC(气)达平衡后,C的百分含量为w%,若维持容器体积和

温度不变,0.6 mol A、0.4 mol B、0.8 mol C为起始物质,达到平衡后。C的百分含量也为w%,则x值为_______________。

3、在一定温度下,把4molA和5molB通入一定体积的真空容器中,发生如下反应:4A(气)

+5B(气)4C(气)+6D(气)并使之达到平衡。若维持反应温度不变,令a、b、c、d

分别代表A、B、C、D四种物质的物质的量,如果a、b、c、d取不同值时,它们必须满足一定关系,才能保证达到平衡时,平衡混合物中A、B、C、D的百分含量仍与上述平衡时完全相同。它们应满足的关系是:

(1)若a=0、b=0时,则c应等于,d应等于。

(2)若a=1mol、b=1.25mol时,则c应等于,d应等于。

(3)a、b、c、d的取值必须满足的一般条件是(用方程式表示,其中一个只含b和d,另一个只含b和c)。

[分析与解答]

1、 C

2、[分析]一个固定体积的密闭容器,说明容器为恒容容器,当将C完全转化为A、B时,若A为3 mol和B为2 mol时反应达同一平衡状态,x=1。

进一步分析:若x=3+2时反应所达平衡状态与压强无关。所以,x=1或5。

3、(1)若a=0、b=0时,则c应等于 4 ,d应等于 6 。

(2)若a=1mol、b=1.25mol时,则c应等于 3 ,d应等于 4.5 。

(3)a、b、c、d的取值必须满足的一般条件是(用方程式表示,其中一个只含b和d,另一个只含b和c)b+

d=5;b+c=5 。

化学平衡移动原理总结

化学平衡系列问题 化学平衡移动影响条件 (一)在反应速率(v )-时间(t )图象中,在保持平衡的某时刻t 1改变某一条件前后, V 正、V 逆的变化有两种: V 正、V 逆同时突变——温度、压强、催化剂的影响 V 正、V 逆之一渐变——一种成分浓度的改变 对于可逆反应:mA(g) + nB(g) pc(g) + qD(g) + (正反应放热) 【总结】增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学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,化学平衡向逆反应方向移动。 反应条件 条件改变 v 正 v 逆 v 正与v 逆关系 } 平衡移 动方向 图示 选项 浓 度 增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大生成物浓度 ~ 减小生成物浓度 加快 减慢 不变 不变 不变 不变 加快 减慢 v 正>v 逆 ; v 正<v 逆 v 正<v 逆 v 正>v 逆 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向 B C B ; C 压 强 m+n >p+q m+n <p+q m+n =p+q $ 加压 加快 加快 加快 加快 加快 加快 v 正>v 逆 v 正<v 逆 v 正=v 逆 | 正反应方向 逆反应方向 不移动 A A E m+n >p+q m+n <p+q m+n =p+q . 减压 减慢 减慢 减慢 减慢 减慢 减慢 v 正<v 逆 v 正>v 逆 > v 正=v 逆 逆反应方向 正反应方向 不移动 D D F 温 度 升 温 【 降 温 加快 减慢 加快 减慢 v 正<v 逆 v 正>v 逆 逆反应方向 正反应方向 A ) D 催化剂 加快 加快 加快 v 正=v 逆 不移动 E

准确判断化学平衡移动的方向

考点六准确判断化学平衡移动的方向 方法有两种:(1)勒夏特列原理(定性的)(2)化学平衡常数法(定量的) 一、勒夏特列原理:改变影响平衡的一个因素,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 两层意思:(1)平衡移动方向:与改变条件相反的方向 (2)平衡移动程度:不能抵消这种改变。 例1、在一个体积不变的密闭容器中aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)反应达到化学平衡状态,再加入一定量的A,判断(1)平衡移动方向?(2)达到新的平衡后,c(A)、c(B)、c(C)、c(D),A、B转化率和体积分数如何变化? 依据勒夏特列原理,再加A,A与B将更多反应生成C和D,v(正)>v(逆),平衡向右移动,c(B) 会减少,c(C)、 c(D)会增大,但是 c(A)还是增大,理由是平衡移动不能抵消加入的A。因此,达到新的平衡后,A的体积分数增大,B的体积分数减小了。转化率则反之。 例2、在温度t时,在体积为1L的密闭容器中,使1molPCl5(g)发生分解:1molPCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g),当反应达到平衡后,再加入1molPCl5(g),化学平衡如何移动? 有两种解释,一是从浓度增大,二是从压强增大。从而得出相反的结论。 原因是“改变条件”认识不准确。当T、V一定时,n(PCl5)增大,则P(PCl5)增大,从而引起P总增大,但此时不能理解为“增大压强”对平衡的影响。因为勒夏特列原理中,“改变压强”指的是:各组分的分压同时增大或减少(容器体积增大或缩小,同等比例增大或减小各气体组分的物质的量)相同倍数而引起体系总压改变,此时,才能认为“是改变压强”,而不能认为总压发生改变就是“改变压强”对平衡的影响。所以此题浓度解释是正确的。 例3、一定温度下,有下列可逆反应2NO2 N2O4,在体积不变的密闭容器中NO2与N2O4气体达到化学平衡状态。如果向密闭容器中再加入NO2气体,判断: (1)平衡移动方向? (2)达到新的平衡后NO2的体积分数与原平衡相比增大还是减小? (3)如果改为加入N2O4呢? 例4、在装有可移动活塞的容器中进行如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应达到平衡后,保持容器内温度和压强不变。通入一定氮气,试判断平衡向哪个方向移动? 此题变化的条件不是“一个”而是“多个”。若认为改变条件只是通入一定量氮气后,氮气浓度增大,则根据勒夏特列原理平衡应该正向移动,就会得出不准确的答案。因为,充入氮气为了保持压强不变,容器体积会增大,则氢气和氨气浓度均减少,所以改变的条件为“多个”。此时,利用勒夏特列原理不一定能做出正确判断。上述平衡可能正向移动、逆向移动或不移动。 二、平衡常数法 上题,充入氮气后,氮气浓度增大,则氢气和氨气浓度减小,且减小倍数相同,设C( N2)=m C( N2), C( H2) =m C( H2), C( NH3)=nC( NH3) ,m>1, n<1 则:Q=1/mn K mn>1 平衡正向移动 mn<1 逆向移动 mn=1不移动 练习:1、某恒温密闭容器中,可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积,重新达到平 衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是( A B ) A.产物B的状态只能为固态或液态 B.平衡时,单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1 C.保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动 D.若开始时向容器中加入1molB和1molC,达到平衡时放出热量Q 2、某温度下,在一容积可变的密闭容器中进行反应,反应 达到平衡时,2x(g)+Y(g) =2R(g),反应达到平衡时,X、Y 和R分别为,保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移是() A .均减半 B .均加倍 C.均增加1 mol. D.均减少1 mol.

高中化学选修化学反应原理知识点总结

化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为: H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于mol。 4.中和热的测定实验 五、盖斯定律

判断化学平衡移动“六法”

判断化学平衡移动“六法” 化学平衡移动方向的判断是历届高考和化学竞赛的常见题型,正确掌握化学平衡移动方向的判断规律,有利于提高学生的思维能力和分析能力。本文试从化学平衡移动的原理出发,结合常见的题型来进行归纳总结。 一、规律法 规律法是指根据勒夏特列原理(平衡移动原理)、阿伏加德罗定律等推导出的有关规律性知识,用来判断平衡移动方向的方法。 1.当反应混合物中存在与其它物质不相溶的固体或液体时,由于其浓度是“恒定”的,不随其量的变化而变化,因而改变这些固体或液体的量时,化学平衡不发生移动。 例1.向C(s)+H 2+H2(g) 平衡体系中,加入炭粉,保持温度不变,则化学平衡 A.正向移动 B.逆向移动 C.不发生移动 D.无法判断 由于炭为固体,其浓度为常数,改变它的量对平衡的移动无影响,故选C。 2.由于压强的变化对非气态物质的浓度无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。 3.在其它条件不变时,在恒温恒容密闭容器中通入不参加反应的无关气体,由于原平衡的各组分的浓度没有发生变化,故原平衡不发生移动。 4.恒温恒压时,通入不参加反应的无关气体,压强虽然不变,但体积必然增大,反应体系中各物质的浓度同时减小,相当于减小体系的压强,平衡向气体总体积增大的方向移动。 5.根据气体状态方程PV=nRT,当温度一定时,减小容器的体积,相当于增大压强,增大容器的体积,相当于减小压强。 例2.有两个密闭的容器A和B,A能保持恒压,B能保持恒容。起始时向容积相等的两容器中通入体积比为2:1的等量的SO2和O2,使之发生反应。并达到平衡:2 SO2+ O2 2SO3。则(填<、>、=、左、右、增大、减小、不变)(1)达到平衡所需的时间:t A t B,SO2的转化率αAαB。 (2)起始时两容器中的反应速率:v A v B,反应过程中的反应速率:v A v B, (3)达到平衡时,向两容器中分别通入等量的氩气。A容器中的化学平衡向反应方向移动,B容器中的化学平衡向反应方向移动。 (4)达到平衡后,向两容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A容器中的SO2的百分含量,B容器中的SO2的百分含量。 分析:A恒压,B恒容,随着反应的进行,气体的总物质的量减小,A容器的体积减小,而

化学平衡与转化率问题专题

1.平衡常数越大,反应进行的越彻底,即转化率越高。 K〉100000时,认为反应完全进行。 2. T与P的影响 温度或压强改变后,若能是化学平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大。 3.反应物用量(反应物浓度,一般为气体的浓度或者溶液中溶质的浓度)的影响 ⑴若反应物是一种,如:Aa(g)? Bb(g)+ cC(g)。增加A的量,平衡正向移动,A的转 化率的变化如下: 若在恒温恒压条件下,A的转化率不变。(构建模型) 若在恒温恒容条件下,(等效于加压),增加A的量,平衡正向移动,A的转化率与气态物质的化学计量数有关: a=b+c A的转化率不变 a>b+c A的转化率增大 ac+d A B的转化率增大 a+b

化学平衡中转化率变化的判断技巧 一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化 对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大,而自身转化率下降,学生对转化率的这种变化很难接受,故可以设计以下例题帮助学生理解概念。 例1.在557℃时,密闭容器中进行下列反应CO+H2O CO2+H2。 若CO起始浓度为2mol/L(1),水蒸气浓度为3mol/L(2),达到平衡时,测得CO2的浓度为L。求CO及H2O的转化率。 分析:在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上,抓住转化浓度,利用常规解题方法。 CO + H2O(气) CO2 + H2 起始浓度 mol/L 2 3 0 0

化学平衡知识归纳总结(总)

化学平衡知识归纳总结 一、化学平衡 化学平衡的涵义 1、可逆反应:在同一条件下同时向正方向又向逆反应方向进行的反应。 注意:“同一条件”“同时进行”。同一体系中不能进行到底。 2、化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相同时,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。要注意理解以下几方面的问题:(1)研究对象:一定条件下的可逆反应 (2)平衡实质:V 正=V 逆 ≠0 (动态平衡) (3)平衡标志:反应混合物各组分的含量保持不变,可用六个字概括——逆、等、定、动、变、同。 3、化学平衡状态的特征: (1)逆:化学平衡状态只对可逆反应而言。 (2)等:正反应速率和逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等。 (3)定:在平衡混合物中,各组分的浓度保持一定,不在随时间的变化而变化。(4)动:化学平衡从表面上、宏观上看好像是反应停止了,但从本质上、微观 上看反应并非停止,只不过正反应速率于逆反应速率相等罢了,即V 正=V 逆 ≠0, 所以化学平衡是一种动态平衡。 (5)变:化学平衡实在一定条件下建立的平衡。是相对的,当影响化学平衡的外界条件发生变化时,化学平衡就会发生移动。

(6)同:化学平衡状态可以从正逆两个方向达到,如果外界条件不变时,不论采取何种途径,即反应是由反应物开始或由生成物开始,是一次投料或多次投料,最后所处的化学平衡是相同的。即化学平衡状态只与条件有关而与反应途径无关。可逆反应达到平衡的标志 1、同一种物质V 正=V 逆 ≠0 2、各组分的物质的量、浓度(包括物质的量的浓度、质量分数等)、含量保持不变。

化学平衡移动的方向基础练习题

平衡移动的方向 1 改变反应容器体积使压强变化,但不会使下列化学反应的平衡发生移动的是() A Fe2O3+3CO?2Fe+3CO2 B 3H2+N2?2NH3 C 2SO2+O2?2SO3 D C+CO2?2CO 2已知化学反应2A(?)+B(g) ?2C(?)达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则下列情况可能是() A A是气体,C是固体 B A与C均为气体 C A与C均为固体 D A是固体,C是气体 3 反应A(g)+3B(g) ?2C(g) ?H<0达到平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述正确的是() A 正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动 B 正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动 C 正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动 D 正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动 4 在一定条件下,反应H2+I2?2HI ?H<0在一定密闭体系中达到化学平衡。(1)请写出该反应的平衡常数表达式: (2)请说明改变下列条件时,平衡如何移动 a 保持压强不变,升高温度 b 保持温度不变,缩小容器的体积 c 保持体积不变,通入氢气 5(08天津卷)对平衡CO2(g)?CO2(aq);△H = -19.75 kJ/mol,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应采用的方法是() A.升温增压B.降温减压 C.升温减压D.降温增压

6 下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是 ①已达到平衡的反应C(s)+H2O?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?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有气体参加的反应平衡时,若减小反应容器容积时,平衡一定发生移动 ④有气体参加的反应在恒压反应器中达到平衡时,再充入稀有气体,平衡一定 不移动 A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④ 7 在下列平衡体系中,保持温度一定时,改变某物质的浓度,混合气体的颜色会改变;改变压强时,颜色也会改变,但平衡并不移动,这个反应是() A.2NO+O2?2NO2 B.Br2(g)+H2?2HBr C.N2O4?2NO2 D.6NO+4NH3?5N2+3H2O 8 在高温下,反应2HBr(g) ?H2(g) + Br2(g) ?H>0达到平衡,要使混合气颜色加深,可采取的方法是() A 减小压强 B 缩小体积 C 升高温度 D 增大H2浓度 9在密闭容器中进行H2(g)+Br2(g) ?2HBr(g) ?H<0;反应达到平衡后,欲使颜色加深,应采取的措施是() A.升温B.降温C.减小容器体积D.增大容器体积 8 在水溶液中存在反应:Ag+ + Fe2+?Ag + Fe3+?H<0达到平衡后,为使平衡体系中析出更多的银,可采取的措施是() A 升高温度 B 加大Fe2+的浓度 D 常温下加压

化学平衡移动方向判断的探讨

1 mol PCl 5 甲 乙 丙 化学平衡移动方向判断的探讨 全日制普通高中化学(人教版)第二册(必修加选修)第二章《化学平衡》中给出了化学平衡移动的概念:我们把可逆反应中旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动[1]。而没有明确判断化学平衡移动方向的标准,从而导致现在高中教师、学生中普遍存在一些错误的观点和认识。通过一道习题,点出一些常见的错误并分析出错的原因,从而明确有关化学平衡移动的标准。 例:某温度下,在一体积固定的密闭容器中,充入1 mol PCl5,发生反应PCl5 PCl3+Cl2,反应达到平衡后,再向容器中充入1mol PCl5,则此时平衡移动的方向? 在高中化学教学中,普遍存在这样一些错误观点: 1.平衡向左移动了。理由:再向容器中加入1 mol PCl5,和开始加入2 mol PCl5达到平衡时的效果一样。容积固定的密闭容器中,成比例的增大反应物的量,相当于加压过程(图示中乙容器充了2 mol PCl5,等价于丙容器充入2 mol PCl5达到平衡后,将活塞从B 推至A 处),所以加压平衡向左进行。 2.平衡向左移动。理由:达到新平衡时,加入的PCl5未转化的更多了,容器中PCl5的百分含量比原来容器中的高(原理分析同1 ),所以,平衡向左移动了。 3.反应向右进行,平衡向左移动。理由:增大反应物的浓度,正反应速率增大,此时逆反应速率不变,所以,反应向正反应方向进行。由于,新加入的PCl5的转化率比原来容器中的低(原理分析同1),所以,平衡向左移动了。 下面说明一下,以上观点的错误原因: 观点一:把平衡后再充入1mol PCl5的过程,同开始就充入2 mol PCl5等价,本身犯了“偷换概念”的错误。即使等价于开始充入2 mol PCl5,也不能称之为平衡的移动,平衡的移动是指对于同一容器中的达到平衡的可逆反应,因条件改变而引起的变化。 观点二:不能把平衡移动的方向和物质的百分含量联系在一起。如:在一定温度下,某密闭容器中进行合成氨的反应N2+3H22NH3达到平衡,再充入n mol H2平衡向右移动,达新平衡后NH3的百分含量增大吗?很明显,不一定,这取决于n 与原来平衡混合气的总物质的量的大小对比(主要)和反应进行的程度;如:n 远大于原平衡混合气的总物质的量时,氨气的百分含量一定减小了。所以,化学平衡移动的方向与物质的百分含量无关。 观点三:好象很圆滑,但也犯了将平衡移动方向和反应物的转化率混为一谈的错误。认为转化率提高平衡就向右移动,反之向左移动,本身就是错误的。举例说明:一定温度下,在一体积固定的密闭容器中,加入1 mol H2和1 mol I2(g),达到平衡后,充入1 mol H2则平衡向右移动,再充入1 mol I2(g)平衡又向右移动,但根据转化率的关系,因为首次平衡和最终平衡态的转化率相等,就会得出两次右移等于平衡不移动的谬论。 产生以上错误的根本原因在于没有弄清楚,平衡移动的判断标准,化学平衡的移动是旧的平衡被破坏,建立新平衡的过程,旧的平衡被破坏的原因是v(正)=v(逆)的条件被打破,从而产生两种平衡移动的方向,v(正)′> v(逆)′平衡右移,v(正)′< v(逆)′平衡左移。 综上所述,化学平衡移动的标准是:改变外界条件后v(正)′和v(逆)′的大小关系,若v(正)′> v(逆)′则平衡右移,若v(正)′< v(逆)′则平衡左移,或者说是和反应进行的方向一致。 对教材的建议: 1、大学教材中,化学平衡移动的判断依据是:反应商(Q )与标准平衡常数( )的相对大小的变化,平衡时Q= ,改变条件使Q < ,平衡被破坏,反应向正向(或逆向)进行,之后重新建立平衡,我们说平衡右移(左移) 2、由于,高中教材中不再涉及化学平衡常数的概念,所以,不好从浓度商和平衡常数的角度给出平衡移动的判断标准,但从化学反应速率的角度给出平衡移动的标准学K K K

高中化学09化学平衡图像专题

一、几大影响因素对应的基本v-t图像 1.浓度 当其他条件不变时,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;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。 改变浓度对反应速率及平衡的影响曲线: 2.温度。 在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向着吸热的方向进行;降低温度,化学平衡向着放热的方向进行。 化学平衡图像专题知识梳理

由曲线可知:当升高温度时,υ正和υ逆均增大,但吸热方向的速率增大的倍数要大于放热方向的速率增大的倍数,即υ吸>υ放,故化学平衡向着吸热的方向移动;当降低温度时,υ正和υ逆 <υ放,故化学平降低,但吸热方向的速率降低的倍数要大于放热方向的速率降低的倍数,即υ 吸 衡向着放热的方向移动。 3.压强 对于有气体参加且方程式左右两边气体物质的量不等的反应来说,在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向着气体物质的量减小的方向移动;减小压强,平衡向着气体物质的量增大的方向移动。 改变压强对反应速率及平衡的影响曲线[举例反应:mA(g)+n(B)p(C),m+n>p] 由曲线可知,当增大压强后,υ正和υ逆均增大,但气体物质的量减小的方向的速率增大的 倍数大于气体物质的量增大的方向的速率增大的倍数(对于上述举例反应来说,即'υ正增大的倍 数大于'υ逆增大的倍数),故化学平衡向着气体物质的量减小的方向移动;当减小压强后,υ正和υ 均减小,但气体物质的量减小的方向的速率减小的倍数大于气体物质的量增大的方向的速率逆 减小的倍数(对于上述举例反应来说,即'υ正减小的倍数大于'υ逆减小的倍数),故化学平衡向着气体物质的量增大的方向移动。 【注意】对于左右两边气体物质的量不等的气体反应来说: *若容器恒温恒容,则向容器中充入与反应无关的气体(如稀有气体等),虽然容器中的总压强增大了,但实际上反应物的浓度没有改变(或者说:与反应有关的气体总压强没有改变),故无论是反应速率还是化学平衡均不改变。 *若容器恒温恒压,则向容器中充入与反应无关的气体(如稀有气体等),为了保持压强一定,容器的体积一定增大,从而降低了反应物的浓度(或者说:相当于减小了与反应有关的气体压强),故靴和她均减小,且化学平衡是向着气体物质的量增大的方向移动。

化学反应速率与化学平衡知识点归纳

化学反应速率和化学平衡复习专题 1. 化学反应速率: ⑴化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念: ①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关; ②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以 是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比 值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如:化学反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q ③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化 学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。 ⑵影响化学反应速率的因素: I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。 Ⅱ.条件因素(外因)(也是我们研究的对象): ①浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数, 从而加快化学反应速率。值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视 为常数; ②压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应 速率加快。值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度, 则不影响化学反应速率。 ③温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化

分子百分数,从而加快化学反应速率。 ④催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤其他因素。如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。 2. 化学平衡: ⑴化学平衡研究的对象:可逆反应。 ⑵化学平衡的概念(略); ⑶化学平衡的特征: 动:动态平衡。平衡时v正==v逆≠0 等:v正=v逆 定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定(不是相等); 变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡。 ⑷化学平衡的标志:(处于化学平衡时): ①速率标志:v正=v逆≠0; ②反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化; ③反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化; ④反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同; ⑤对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化。 【例1】在一定温度下,反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( C )

化学平衡移动的图像

化学平衡移动的图像一、化学平衡的移动 二、影响化学平衡移动的条件 1、浓度的变化对化学平衡的影响

结论:其它条件不变的情况下,①增大反应物浓度或减小生成物浓度平衡向正方向移动 ②增大生成物浓度或减小反应物浓度平衡向逆方向移动 2、温度变化对化学平衡的影响 温度的改变对正逆反应速率都会产生影响,但影响的程度不同,温度的变化对吸热反应的速率比放热反应的速率影响大。 表现在: 升高温度,正、逆反应速率都增大,但增大的倍数不一样,吸热反应增大的倍数大。 降低温度,正、逆反应速率都减小,但降低的倍数不一样,吸热反应降低的倍数大。 结论:在其他条件不变时,温度升高,会使化学平衡向吸热反应的方向移动,温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。 注意:温度的变化一定会影响化学平衡,使平衡发生移动 3、压强的变化对化学平衡的影响 对于反应前后气体分子数有变化的体系: 结论:增加压强可使平衡向气体分子数目减小的方向移动; 减小压强可使平衡向气体分子数目增大的方向移动.

对于反应前后气体分子数目不变的反应: 结论:对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强平衡不移动。 4、使用催化剂对化学平衡的影响 结论:催化剂同等程度的改变正、逆反应速率(V正=V逆) 使用催化剂,对化学平衡无影响。 正催化剂能缩短平衡到达的时间 [总结]改变反应条件时平衡移动的方向

5、化学平衡移动原理——勒夏特列原理 早在1888年,法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律,并总结出著名的勒夏特列原理,也叫化学平衡移动原理: 勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、或压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 注意: ①是“减弱”这种改变,不是“消除”这种改变 ②勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系(如:溶解平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解 平衡等),未平衡状态不能用此来分析 ③平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向,但不能用来判断建立平衡所需时间。

高考化学平衡移动练习题(含答案)

化学平衡移动专题练习 1.在已经处于化学平衡状态的体系中,如果下列量发生变化,其中一定能表明平衡移动的是() A.反应混和物的浓度B.反应物的转化率 C.正、逆反应速率D.反应混和物的压强 2.在下列平衡体系中,保持温度一定时,改变某物质的浓度,混合气体的颜色会改变;改变压强时,颜色也会改变,但平衡并不移动,这个反应是() A.2NO+O22NO2B.Br2(g)+H22HBr C.N2O42NO2 D.6NO+4NH35N2+3H2O 3.在某温度下,反应ClF(g) + F2(g)ClF3(g)(正反应为放热反应)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是()A.温度不变,缩小体积,Cl F的转化率增大 B.温度不变,增大体积,Cl F3的产率提高 C.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,F2的转化率降低 4.已建立化学平衡的可逆反应,当改变条件使化学反应向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是()①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加 ③反应物转化率一定增大④反应物浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂 A.①②B.②⑤C.③⑤D.④⑥ 5.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B的质量分数增加了C.物质A的转化率减小了D.a>b 6.在一固定容积的密闭容器中充入2mol NO2,一定温度下建立如下平衡:2NO2(g) N2O4此时平衡混合气体中NO2的体积分数为x%;若再充入1mol N2O4,在温度不变的情况下,达到新平衡时,测得NO2的体积分数为y%,则x和y的大小关系正确的是() A.x>y B.x=y C.x<y D.不能确定 7.下列事实中,不能用列夏特列原理解释的是( )A.溴水中有下列平衡:Br2+H2O HBr+HBrO当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅 B.对二氧化硫的品红溶液加热可使颜色变深 C.反应CO+NO2CO2+NO(正反应放热),升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D.合成氨反应N2+3H22NH3(正反应放热)中使用催化剂8.在密闭容器中进行H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+Q;反应达到平衡后,欲使颜色加深,应采取的措施是() A.升温B.降温C.减小容器体积D.增大容器体积 9.在体积可变的密闭容器中,反应mA(g)+nB(s)pC (g)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低。 下列说法中,正确的是() A.(m+n)必定小于p B.(m+n)必定大于p C.m必定小于p D.n必定大于p 10.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);△H>0,下列叙述正确的是() A.加入少量W,逆反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡 C.升高温度,平衡逆向移动 D.平衡后加入X,上述反应的△H增大 11.一定条件下将2mol SO2和2mol SO3气体混合于一固定容积的密闭容器中,发生反应2SO2+O22SO3平衡时SO3为n mol,在相同温度下,分别按下列配比在上述容器中放入起始物质,平衡时SO3的物质的量可能大于n的是()A.1 mol SO2+1 mol O2+1 mol SO3 B.4 mol SO2+1 mol O2 C.2 mol SO2+1 mol O2+2 mol SO3 D.2 mol SO2+1 mol O2 12.下列说法中正确的是()A.可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B.其他条件不变时,升高温度可使化学平衡向放热反应的方向移动C.其他条件不变时,增大压强会破坏有气体存在的反应的平衡状态D.在其他条件不变时,使用催化剂可以改变化学反应速率,但不能改变化学平衡状态 13.在一定条件下,向5L密闭容器中充入2mol A气体和1mol B气体,发生可逆反应: 2A(g)+B(g) 2C(g),达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1mol/L,则A的转化率为() A.67%B.50%C.25%D.5% 14.对于平衡体系:aA(g)+bB(g) cC(s)+dD(g)+Q;有下列判断,其中不正确的是()

人教版高中化学选修4第二章《化学反应速率和化学平衡》知识点归纳

第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1. 化学反应速率(v) ⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化?⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示?⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L?s) ⑷影响因素: ①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素) ②条件因素(外因):反应所处的条件 外因对化学反应速率影响的变化规律 条件变化活化分子的量的变化反应速率的变化 反应物的浓度增大单位体积里的总数目增多,百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少,百分数不变减小 气体反应物的压强增大单位体积里的总数目增多,百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少,百分数不变减小 反应物的温度升高百分数增大,单位体积里的总数目增多增大降低百分数减少,单位体积里的总数目减少减小 反应物的催化剂使用百分数剧增,单位体积里的总数目剧增剧增撤去百分数剧减,单位体积里的总数目剧减剧减 其他光,电磁波,超声波,固体反应物颗粒的大小,溶剂 等 有影响 ※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。?(2)、惰性气体对于速率的影响 ①恒温恒容:充入惰性气体→总压增大,但各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变?②恒温恒体:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢 二、化学平衡

(一)1.定义:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。?2、化学平衡的特征?逆(研究前提是可逆反应);等(同一物质的正逆反应速率相等);动(动态平衡)?定(各物质的浓度与质量分数恒定);变(条件改变,平衡发生变化) ?3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据 例举反应mA(g)+nB(g)C(g)+qD(g) 混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡 ③各气体的体积或体积分数一定平衡 ④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡 正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即 V(正)=V(逆) 平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了p mol C,则V(正)=V(逆) 平衡③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等 于V(逆) 不一定平衡 ④在单位时间内生成nmolB,同时消耗了q molD,因均 指V(逆) 不一定平衡 压强①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)平衡 ②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定) 不一定平衡 混合气体平均相对分子质量Mr ①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时平衡 ②Mr一定时,但m+n=p+q时不一定平衡 温度任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他 不变) 平衡 体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡(二)影响化学平衡移动的因素 1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动 (2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动?(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。 2、温度对化学平衡移动的影响 影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。3?、压强对化学平衡移动的影响?影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积增大方向移动。

核心素养提升24化学平衡移动原理在化工生产中的广泛应用

素养说明:化学平衡在化工生产中有非常重要的应用,尤其是控制合适的反应条件使平衡向着理想的方向移动,是近几年高频考点,充分体现了学以致用的原则。 1.总体原则 (1)化工生产适宜条件选择的一般原则 条件原则 从化学反应速率分析既不能过快,又不能太慢 从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本 从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制 (2)平衡类问题需考虑的几个方面 ①原料的来源、除杂,尤其考虑杂质对平衡的影响。 ②原料的循环利用。 ③产物的污染处理。 ④产物的酸碱性对反应的影响。 ⑤气体产物的压强对平衡造成的影响。 ⑥改变外界条件对多平衡体系的影响。 2.典型实例——工业合成氨 (1)反应原理 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1 (2)反应特点:①反应为可逆反应;②正反应为放热反应;③反应物、生成物均为气体,且正反应为气体物质的量减小的反应。 (3)反应条件的选择

反应条件对化学反应 速率的影响 对平衡混合物中 氨含量的影响 合成氨条件的选择 增大压强增大反应 速率 平衡正向移动,提高平 衡混合物中氨的含量 压强增大,有利于氨的合成, 但需要动力大,对材料、设 备的要求高。故采用10~30 MPa的高压 升高温度增大反 应速率 平衡逆向移动,降低平 衡混合物中氨的含量 温度要适宜,既要保证反应 有较快的速率,又要使反应 物的转化率不能太低。故采 用400~500 ℃左右的温度, 并且在该温度下催化剂的活 性最大 使用催化剂增大反 应速率 没有影响 工业上一般选用铁触媒作催 化剂 (4)原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低,从原料充分利用的角度分析,工业生产中可采用循环操作的方法可提高原料的利用率。 [题型专练] 1.某工业生产中发生反应:2A(g)+B(g)2M(g)ΔH<0。下列有关该工业生产的说法中正确的是() A.这是一个放热的熵减反应,在低温条件下该反应一定可自发进行 B.若物质B价廉易得,工业上一般采用加入过量的B,以提高A的转化率 C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高 D.工业生产中常采用催化剂,因为使用催化剂可提高反应物的转化率 解析这是一个放热的熵减反应,只有当ΔH-TΔS<0时,该反应才能自发进行,A错误;加入过量的B,可以提高A的转化率,B正确;升高温度,平衡逆向移动,反应物的转化率降低,C错误;使用催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,不能提高反应物的转化率,D错误。

化学平衡移动判断

化学平衡移动判断 [重点难点概述] 本期重点讲解反应容器、中间状态、守恒法、等效平衡等在化学平衡移动判断中的运用。 [例题讲解] 一、反应容器与化学平衡移动 例1:在一真空恒容容器中充入1 mol PCl5,加热到200℃时发生如下反应: PCl5(气)PCl3(气)+Cl2(气),反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%,若在同一容器同一温度下,最初投入的是2 mol PCl5,反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%,则m与n的关系正确的是 A、m>n B、mn B、m

2020届高三化学一轮复习专题4第22讲化学平衡的移动练习(含解析)苏教版

第22讲化学平衡的移动 一、单项选择题 1. (2018·河南新乡模拟)已知:N2+3H22NH3ΔH<0。工业合成氨应选择的条件是 ( ) A. 高温、高压 B. 低温、低压、催化剂 C. 适宜的温度、高压、催化剂 D. 低温、高压、催化剂 2. 下列说法正确的是 ( ) A. 改变反应条件使平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大 B. 浓度变化引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大 C. 温度或压强的变化引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大 D. 催化剂可使化学反应速率加快,使反应物的转化率增大 3. (2018·山东潍坊模拟)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH<0。 230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。 第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4; 第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。 下列判断错误的是( ) A. 第一阶段,选择反应温度应高于42.2 ℃ B. 第一阶段增加c(CO),平衡正向移动,反应的平衡常数不变 C. 第二阶段,Ni(CO)4几乎完全分解 D. 第二阶段,及时分离出Ni,有利于平衡移动 4. (2018·河北沧州质检)某科研小组利用如下反应消除NO和CO的污染:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1。T℃时,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol NO 和2 mol CO,保持温度不变,5 min时达到平衡状态,此时c(N2)=0.4 mol·L-1。下列说法不正确的是( ) A. x<0 B. α(NO)=80% C. 0~5 min内,v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1

核心素养提升25化学平衡移动原理在化工生产中的广泛应用

核心素养提升○ 25化学平衡移动原理在化工生产中的广泛 应用[科学精神与社会责任] 素养说明:化学平衡在化工生产中有非常重要的应用,尤其是控制合适的反应条件使平衡向着理想的方向移动,是近几年高频考点,充分体现了学以致用的原则。 1.总体原则 (1)化工生产适宜条件选择的一般原则 条件原则 从化学反应速率分析既不能过快,又不能太慢 从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注 意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而 降低生产成本 从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分 析 注意催化剂的活性对温度的限制 (2)平衡类问题需考虑的几个方面 ①原料的来源、除杂,尤其考虑杂质对平衡的影响。 ②原料的循环利用。 ③产物的污染处理。 ④产物的酸碱性对反应的影响。 ⑤气体产物的压强对平衡造成的影响。 ⑥改变外界条件对多平衡体系的影响。 2.典型实例——工业合成氨 (1)反应原理 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1 (2)反应特点:①反应为可逆反应;②正反应为放热反应;③反应物、生成物均为气体,且正反应为气体物质的量减小的反应。

(3)反应条件的选择 反应条件对化学反应 速率的影响 对平衡混合物中 氨含量的影响 合成氨条件的选择 增大压强增大反应速 率 平衡正向移动, 提高平衡混合物 中氨的含量 压强增大,有利于氨的合成,但 需要动力大,对材料、设备的要 求高。故采用10~30 MPa的高压 升高温度增大反应速 率 平衡逆向移动, 降低平衡混合物 中氨的含量 温度要适宜,既要保证反应有较 快的速率,又要使反应物的转化 率不能太低。故采用400~500 ℃ 左右的温度,并且在该温度下催 化剂的活性最大 使用催化 剂增大反应速 率 没有影响工业上一般选用铁触媒作催化剂 (4)原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低,从原料充分利用的角度分析,工业生产中可采用循环操作的方法可提高原料的利用率。 [题型专练] 1.某工业生产中发生反应:2A(g)+B(g)2M(g)ΔH<0。下列有关该工业生产的说法中正确的是() A.这是一个放热的熵减反应,在低温条件下该反应一定可自发进行 B.若物质B价廉易得,工业上一般采用加入过量的B,以提高A的转化率 C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高 D.工业生产中常采用催化剂,因为使用催化剂可提高反应物的转化率 解析这是一个放热的熵减反应,只有当ΔH-TΔS<0时,该反应才能自发进行,A错误;加入过量的B,可以提高A的转化率,B正确;升高温度,平衡逆向移动,反应物的转化率降低,C错误;使用催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,不能提高反应物的转化率,D错误。 答案 B

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