化学平衡与勒夏特列原理

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夏特,化学平衡,原理
化学反应平衡及勒夏特列原理



江苏省姜堰市第二中学 唐杰 魏桂华

考情综述

有关化学平衡知识点的考查是高考的热点问题之一,这在2010年的高考试卷中再次得到验证,如2010年全国大纲卷Ⅰ的27题、重庆的10题、四川的13题,实施新课标的江苏14题、天津的6题、上海的25题、山东的28题、海南的14题等。

从近年来各地的高考试题的命题特点来看,试题主要涉及了化学平衡的概念,影响化学平衡的因素,化学平衡的移动,勒夏特列原理的理解,化学平衡常数及有关化学平衡的计算等知识;考查方式注重对知识的理解,对处理数据能力、阅图能力及分析解决问题能力,进行多方面的学科内综合能力及运用速率和平衡知识解决生活、生产科学研究中问题等能力的考查。 考点解析

一、平衡状态的判断

标志:以aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)为例:

1υ(B)= υ(B)2υ(C) :υ(D)=c:d3n(C)c(C)C%等不变。 4.体系颜色不变。5.单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量。

6a+bc+d,定容时,气体总物质的量、总压、混合气体的平均摩尔质量不变。

例1.在一定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)判断该反应到达平衡的依据是 (填字母代号)

A.容器内压强不变 B.混合气体中c(CO)不变 Cv(H2)=v(H2O)

c(CO)

Dc(CO)=c(CO2) EK值不变 F 不变

c(H2O)

【解析】由平衡状态的定义可知BC正确;A选项,从开始到平衡容器中气体总物质的量不变,压强不变;D选项,c(CO)c(CO2)达平衡时不再变化,但两者相等不一定达到平衡;E选项,影响平衡常数的因素只有温度,影响平衡的因素还有浓度和压强,若温度不变,改

c(CO)

变浓度或压强平衡移动,但K值不变;F选项,当按系数比投料时, 1不变。

c(H2O)

【答案】B C 二、平衡的移动

1.增大浓度、升高温度、增大压强会同时增大正、逆反应速率,但增大的倍数可能不一样,导致正、逆反应速率不等,平衡状态发生变化。

2.平衡移动满足勒夏特列原理。 3.类惰性气体对平衡移动的影响

类惰性气体是指稀有气体或与反应式中各物质均不发生反应的气体。

①恒温恒容下,加入类惰性气体,表面看容器内总压变大,速率加快,平衡向体积减小方向移动。但各反应气体的浓度不变,速率不变,平衡不移动。

②恒温恒压下,加入类惰性气体,表面看容器内总压不变,速率不变,平衡不移动。但因容器体积扩大,各反应气体的浓度均减小,相当于减小反应体系的压强,速率减慢,平衡向气体体积扩大方向移动。 例2.2010重庆卷10COCl2(g) CO(g)+Cl2(g);H>0.当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是

A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥

【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。 【答案】B

三、化学平衡常数及化学平衡计算

新课标教材中化学平衡常数(K)化学平衡计算是命题的重点。常见考点有:K表达式,

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升温K变大,正反应方向放热,反之吸热;转化率、浓度与K相互求算。

围绕平衡常数的有关计算中,平衡浓度的求算是一个关键环节。

一般的思路是:①设反应物的转化量为x;②根据方程式中的系数关系用含x的式子表示出各物质的平衡浓度;③通过平衡常数表达式列出方程式;④求解所列的方程式。

格式:一般是按照“三步”走的方式解答,即起始量、变化量、平衡量,这样思路清晰、不易出现错误。

3.高炉煤炼铁中发生的基本反应之一:

FeOs+COg Fes+CO2g△H>0则其平衡常数的表达式为: 已知1100℃时K=0.263

(1)温度升高时,K (填“增大”“减小”或“不变”)

(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应 (是、)处于化学平衡状态?此时,正逆反应速率之间的关系是 其原因是

c(CO2)

一段时间后,当容器中 不变时,恢复到1100℃,则一氧化碳的转化率为

c(CO)

c(CO2)

【解析】(1)K表达式中只有气体或溶液中物质的平衡浓度,K= 。因为正反应为吸热

c(CO)

反应,升温平衡右移K变大。

c(CO2)

(2)此时Qc= =0.25,因此反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率。

c(CO)

FeOs+COg Fes+CO2g

开始(mol/L) 0.1mol/L 0.025mol/L 转化(mol/L) 0.1αmol/L 0.1αmol/L

平衡(mol/L) ( 0.1mol/L- 0.1αmol/L) ( 0.025mol/L+0.1αmol/L) 0.025mol/L+0.1αmol/LK= =0.263 α=1% 0.1mol/L-0.1αmol/L

c(CO2)

【答案】K= (1) 增大 (2) v>v Qc

c(CO)

四、图像分析题

1.看图像:一看图(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)

2.想规律、作判断: ①先拐先平:在转化率——时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高、压强大);②定一议二: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。

4(2006江苏16)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示的变化规律(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量)根据图中规律判断,

下列结论正确的是(

A.反应I:△H>0, P2>p1 B.反应Ⅱ:△H<0,T1>T2 C.反应Ⅲ:△H>0,T2>T1或△H<0,T21 D.反应Ⅳ:△H<0, T2>T1

【解析】首先要确定各坐标轴的含义,其次要对图中曲线变化应用“先拐先平”与“定一议二”进行合理分析。反应I中随温度升高,A的平衡转化率降低,平衡逆向移动,正反应放热,△H<0A项错误;反应Ⅱ中,T1先拐先达到平衡,则T1>T2,降温n(C)增大,平衡正向移动,正反应放热,△H<0,B项正确;反应Ⅲ中分两种情况,若△H>0,则升温反应正向移



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