2012届高考化学化学平衡的移动 化学反应进行的方向复习教案

编辑: 逍遥路 关键词: 高三 来源: 高中学习网
2012届高考化学第一轮复习必修部分讲义
第六单元第3讲化学平衡的移动 化学反应进行的方向
解读与阐释
考纲要求权威解读
1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识其一般规律。
2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。  常见的考查形式:①外界条件对化学平衡的影响以及化学平衡移动中相关量的变化分析;②以图像题综合考查化学反应速率与化学平衡移动的关系;③结合工农业生产、环保等社会热点问题考查化学平衡理论的应用;④利用焓变、熵变判断化学反应进行的方向。
梳理与整合
一、化学平衡状态的影响因素
导学诱思
对于N2+3H2 2NH3 ΔH<0,改变下列条件,判断平衡移动的方向:增大N2浓度:____________;升高温度:__________;加入催化剂:__________;减小H2浓度:____________。
教材回归
1.浓度
在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向着________方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向着________方向移动。
注意:增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,化学平衡不移动。
2.压强
对于有气体参加的可逆反应:其他条件不变时,缩小反应容器容积、增大压强,会使平衡向着气体体积________的方向移动;增大反应容器容积、减小压强,会使平衡向着气体体积________的方向移动。
3.温度
在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着________反应的方向移动,温度降低会使化学平衡向着________反应的方向移动。
4.催化剂
由于催化剂对正、逆反应速率的影响程度是________的,始终保持____________________,所以化学平衡____移动,但能________反应达到平衡状态所需的时间。
5.平衡移动原理
(1)内容
如果________影响平衡的一个条件,平衡就向着能够________这种改变的方向移动。
(2)注意点
①影响平衡的因素,只讨论______、______、______三种。
②平衡移动的结果只能________,不可能________外界条件的变化。
二、化学反应进行的方向
导学诱思
(1)凡是自发进行的反应都是放热反应,对吗?答:______________________;(2)怎样判断一个反应能否自发进行?答:__________________。
教材回归
1.自发过程
(1)含义
在一定条件下,不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点
①体系趋向于从__________状态转变为__________状态(体系对外部________或________热量)。
②在密闭条件下,体系有从________转变为________的倾向性(无序体系更加稳定)。
2.化学反应方向的判据
(1)焓判据
放热过程中体系能量________,ΔH____0,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应方向不全面。
(2)熵判据
①熵:量度体系________程度的物理量,符号为______。
②熵的大小:同种物质,三种状态下,熵值由大到小的顺序为__________________。
③熵判据:体系的混乱度________,ΔS____0,反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行,故只用熵变来判断反应方向也不全面。
3.焓变、熵变与反应方向
在温度、压强一定的条件下,化学反应方向是反应的________和________共同影响的结果,反应方向的判据为________________。
当其值<0时,反应    自发进行=0时,反应达到    状态>0时,反应    自发进行
即在温度、压强一定的条件下,反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。
理解与深化
一、化学平衡的移动
1.分析化学平衡移动的一般思路

2.化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆:平衡向正反应方向移动。
(2)v正=v逆:反应达到平衡状态。
(3)v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。
3.特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对平衡没影响。
(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响。
①恒温、恒容条件
原平衡体系??→充入惰性气体体系总压强增大?→体系中各组分的浓度不变?→平衡不移动。
②恒温、恒压条件
原平衡体系??→充入惰性气体容器容积增大,各反应气体的分压减小?→体系中各组分的浓度同倍数减小?等效于减压?
????→体积不变反应平衡不移动??→体积可变反应平衡向气体体积增大的方向移动
(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
4.注意点
移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化,新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如增大反应物A的浓度,平衡右移,A的浓度在增大的基础上减小,但达到新平衡时,A的浓度一定比原平衡大;同理,若改变的是温度、压强等,其变化也相似。
【例1】 (改编自2011?浙江嘉兴测试)将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是(  )。
A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅

我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时,有时我们可以给自己建一个平台,如本题中“假设平衡不移动”,然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。
二、化学平衡的图像
1.常见类型
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH<0,m+n>p+q。
(1)v-t图像

(2)c(或百分含量)-t图像

(3)其他图像

2.解题步骤

3.技巧
(1)先拐先平
在含量(转化率)?时间曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等,如上述常见类型(2)中的p2、T1。
(2)定一议二
当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。
【例2】 反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时,M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是(  )
  
平衡时M的体积分数与反应条件的关系图
A.同温同压同z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加
B.同压同z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加
C.同温同z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加
D.同温同压时,增加z,平衡时Q的体积分数增加
实验与探究
化学平衡中的实验探究
化学是一门以实验为基础的科学,一切理论均来源于实验,所以在基本理论中融合探究实验的考查,是今后高考命题的趋势,做这种类型的题时,一定要按题设要求及信息结合基本理论进行解题。
实验典例
有同学为了探究压强对化学平衡的影响,设计了如下实验:
一、实验用品
100 mL注射器2支,NO2与N2O4的混合气体一瓶,U形管一支,四氯化碳碘溶液一小瓶。(说明:空气、NO2、N2O4均不溶于CCl4)
二、实验装置
将注射器的两个拉栓固定在一体,构成连动装置,如图所示。
三、实验步骤
1.连接好装置,并按要求充入液体及气体。
  
2.向内推动连杆,使空气和NO2、N2O4的混合气体受到相同的压强,观察U形管内a、b支管内的压强变化。
3.向外拉动连杆,使空气和NO2、N2O4混合气体减小相同的压强,再观察U形管内压力变化。
根据上述操作回答下列问题:
(1)步骤2中观察到的现象为:a管内液面______,原因:a管内的压力______于b管内的压力,a管内分子数______,b管内分子数______。结论:____________________。
(2)步骤3中观察到的现象为:a管内液面______,原因:a管内的压力____于b管内的压力,a管内分子数______,b管内分子数______。结论:____________________。
(3)能否把四氯化碳碘溶液换成品红溶液?______,原因:____________________。
答案与解析
梳理与整合
一、
导学诱思
正反应方向 逆反应方向 不移动 逆反应方向
教材回归
1.正反应 逆反应
2.减小 增大
3.吸热 放热
4.相同 v正=v逆 不 缩短
5.(1)改变 减弱 (2)①浓度 压强 温度 ②减弱 抵消
二、
导学诱思
不对,有的吸热反应也可自发进行 要从焓变和熵变两个方面综合考虑
教材回归
1.高能量 低能量 做功 放出 有序 无序
2.(1)降低 < (2)混乱 S S(g)>S(l)>S(s) 增大 >
3.焓变 熵变 ΔH-TΔS 能够 平衡 不能
理解与深化
【例1】C 解析:颜色加深平衡向左移动,所以正反应为放热反应,A错误;首先假设平衡不移动,加压颜色加深,但平衡向右移动,使混合气体颜色在加深后的基础上变浅,但一定比原平衡的颜色深,B错误;同理C选项,首先假设平衡不移动,若体积减小一半,压强为原来的两倍,但平衡向右移动,使压强在原平衡2倍的基础上减小,正确;D选项体积不变,反应物及生成物浓度不变,所以正逆反应速率均不变,平衡不移动,颜色无变化,错误。
【例2】B 解析:催化剂对平衡无影响,A错误;升高温度,M的体积分数降低,平衡右移,Q的体积分数增大,B正确;650 ℃,z=2.0时,观察图(1)和图(2),图(2)压强较大,平衡时M的体积分数大, Q的体积分数小,C错误;z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比,所以增加z相当于增大N的量,平衡右移aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g),但Q的体积分数不一定增大(如无限制地加入N,最后M的量很小),D错误。
实验与探究
答案:(1)下降 大 不变 减少 加压平衡向生成N2O4的方向移动
(2)上升 小 不变 增大 减压平衡向生成NO2的方向移动
(3)不能 NO2与水反应

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