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

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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