选修四第二章第三节化学平衡

第二章第三节化学平衡

一、可逆反应

1.定义:在条件下向正、反两个方向进行的反应,用符号表示。

2.特征:

(1)可逆反应正、逆反应的条件是。

(2)相同条件下,正反应和逆反应。

(3)一定条件下,反应物不可能全部转化为生成物,反应物和生成物。

(4)若正反应是放热反应,则逆反应为。

例1:判断下列反应,属于可逆反应的是。

①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水

⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜

⑩二次电池的充电和放电

例2:在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()

A.Z为0.3 mol·L-1B.X2为0.2 mol·L-1

C.Y2为0.4 mol·L-1D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol·L-1

二、化学平衡状态

1.化学平衡状态的建立

在200 ℃时,将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)

(1)反应刚开始时,化学反应速率___________最大,而__________最小(为零)。

(2)随着反应的进行,v正____________,而v逆____________。

(3)某一时刻,当反应进行到_______________时,此可逆反应就达到了平衡。

2.化学平衡状态

在一定条件下,当一个可逆反应进行到和相等,反应物与

生成物时的状态。

例3:在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是 ( )

A、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零。

B、随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零。

C、随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后相等。

D、在反应过程中,正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。

3.化学平衡状态的特征

:必须为反应。

:平衡时反应没有停止,是。

:= ≠。

:不改变时,平衡混合物中各组分的保持不变。

:改变时,平衡就有可能被破坏,直至建立新的平衡。

4.化学平衡状态的标志

直接标志:①速率关系:①各物质的百分含量。

间接标志:。

例4:可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。

下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()

A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)例5:可逆反应:2NO22NO+O2在恒容的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是()

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部

三、化学平衡移动

1、平衡移动的概念:

2、平衡移动方向判定:

平衡右移的标志:平衡左移的标志:

建立新平衡或保持原平衡的标志:

3、化学平衡移动的本质原因:

四、影响化学平衡的外界因素

1.浓度对化学平衡的影响

其它条件不变时,增大反应物浓度或生成物浓度,都使反应向方向移动,反应物浓度或生成物浓度,都使反应向逆方向移动。

浓度变化情况V(正)、V(逆)瞬时变化情况V(正)、V(逆)相对大

小关系

平衡移动方向V(正)V(逆)

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

画图: aA(g)+ bB(g)cC(g)+ dD (g)

①大反应物浓度(增加A的浓度)②减少反应物浓度(减少B的浓度)③增加生成物浓度(增加C的浓度)④减少生成物浓度(减少D的浓度)

思考与交流:

①增大固体或纯液体的用量,化学平衡是否移动,为什么?

②对FeCl3与KSCN反应的平衡体系中加入KCl固体,平衡是否发生移动?

③在合成氨工业中(N2+3H22NH3)从浓度角度分析可以采用哪些办法提高H2的利用率?

2.温度对化学平衡的影响

其它条件不变时,升高温度,平衡向方向进行;

降低温度,平衡向方向进行。

对于反应2NO2 (红棕色)N2O4 (无色);ΔH=-56.9KJ/mol

实验现象的描述:放入冷水中的烧瓶颜色将,说明平衡向移动;放入热水中的烧瓶颜色将,说明平衡向移动。

画v -t图:①升高温度:颜色②降低温度:颜色

思考与交流:

在合成氨工业中(N2+3H22NH3 ΔH<0)要提高氨气的产率应该升高温度还是降低温度?实际生产过程

呢?

3.压强对化学平衡的影响

(1)压强改变与化学反应速率、平衡移动间的关系

改变压强→浓度改变→反应速率改变,对于反应前后气态物质体积不相等v正v逆,平衡;对于反应前后气态物质体积相等v正v逆,平衡;

(2)压强对化学平衡的影响规律

对反应前后气体总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着方向移动;减小压强,会使化学平衡向着移动。(对反应前后气体体积不变的化学反应,增大压强时,v

正、v逆同等程度地增大;减小压强时,v正、v逆同等程度地减小,平衡均移动)。

(3)用v-t图表示化学平衡的移动:

A.可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),m+ n﹥p+ q增大压强和减小压强的图像

B. 可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),m+ n﹤p+ q增大压强和减小压强的图像

C. 可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g) ,m+ n ﹦p+ q 增大压强和减小压强的图像

思考交流:

①对FeCl 3与KSCN 反应的平衡体系加压,平衡是否发生移动?

②在恒温恒容体系中存在N 2+3H 2 2NH 3平衡体系,充入He ,平衡如何移动? ③在恒温恒压体系中存在N 2+3H 2 2NH 3平衡体系,充入He ,平衡如何移动? ④在合成氨工业中(N 2+3H 2 2NH 3 ΔH <0)要提高氨气的产率是否压强越大越好?

【小结】“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―→体系中各反应成分的浓度 ―→化学反应速率 ―→平衡 。 (2)恒温、恒压条件

原平衡体系――→充入惰性气体

容器容积 ,体系的分压减小―→各组分的浓度同等倍数 ―→化

学反应速率 ―→⎪

⎪⎪

――→体积不变的反应平衡不移动――→体积改变的反应

平衡向气体体积增大的方向移动

4.催化剂对化学平衡的影响

(1)催化剂能 地改变正、逆反应速率,能改变达到化学平衡的时间,但 使化学平衡发生移动。

(2)用v -t 图表示化学平衡的移动:使用催化剂

5.勒夏特列原理

内容:如果 影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强),平衡就能向 这种改变的方向移动。

说明:①适用条件:

②适用范围:

③“ ”这种改变是指:外界条件改变使平衡发生移动,移动的结果是“ ”这种改变,

而不是或这种改变,即无法回到原状态。

思考交流:请用勒夏特列原理解释改变反应物或生成物浓度、温度、压强等外界条件,

化学平衡移动的方向。

例6:在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,若向氯水中投入少量碳酸钙粉末,溶液中

发生的变化是()

A.H+浓度减小,HClO浓度减小B.H+浓度增大,HClO浓度增大

C.H+浓度减小,HClO浓度增大D.H+浓度增大,HClO浓度减小

例7:对于密闭容器中的可逆反应:m X(g)+n Y(s)p Z(g)ΔH<0,达到化学平衡后,改变条件,下列表述

不正确的是()

A.增大压强,化学平衡不一定发生移动B.其它条件不变,升高温度,化学平衡一定发生移动C.增加X或Y的物质的量,化学平衡一定发生移动D.通入氦气,化学平衡不一定发生移动

例8:现有反应:m A(g)+n B(g) p C(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:

(1)该反应的逆反应为________热反应,且m+n______p(填“>”、“=”或“<”)。

(2)减压时,A的质量分数________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)

(3)若容积不变加入B,则A的转化率__________,B的转化率_______。

(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比c(B)/c(C)将______。

(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。

(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色________;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色__________。(填“变深”、“变浅”或“不变”)

五、化学平衡常数

1、定义:在一定温度下,当一个_________达到__________时,生成物的_________________与反应物___________________的比值是一个常数,这个常数就是该反应的(简称___________),用符号______表示。

2.表达式:对于一般可逆反应m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g)达到平衡,平衡常数的

表达式为:________________________________________________。

说明:①当反应物或生成物中有或时,它们的浓度看作一个常数,不写入平衡常数的表达式中。

②平衡常数K的表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小尽管是同一反应,平衡常数也会改变。

③平衡常数是有的,并随平衡常数表达式的不同而不同。通常书写平衡常数的数值时不写单位。

④K只受__ ___影响,与反应物或生成物的________无关,与压强、是否使用催化剂都无关,所以使用K 值时必须指明

3.表示意义:反映平衡体系中生成物所占的比例大小,说明反应正向进行的程度。

即:K值越大,说明平衡体系中_______所占的比例越大,它的______________的程度越大,即该反应进行得_______,反应物转化率______。反之亦然。一般地时,该反应进行得就基本完全了。4、平衡常数的应用

(1)利用K可判断反应的热效应

若升高温度,K值增大,则正反应为反应;若升高温度,K值减小,则正反应为反应。

(2)计算转化率

依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。 (见教材例题)

(3)判断平衡移动方向

如对于一般可逆反应m A(g)+n B(g)

p C(g)+q D(g),反应浓度商为:Q c =c p (C )·c q (D )

c m (A )·c n (B )

当Q c =K 时,反应处于____________;当Q c K 时,反应向____________方向进行。

5、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关: ①在一定温度下,三个反应: H 2(g)+I 2(g)2HI(g) K 1 12H 2(g)+12I 2(g)HI(g) K 2

2HI(g) H 2(g)+I 2(g) K 3,K 1与K 2、K 3有何关系?

②已知下列反应在某温度下的平衡常数:H 2(g)+S(s)H 2S(g) K 1 S(s)+O 2(g)SO 2(g) K 2

则在该温度下反应H 2(g)+SO 2(g)O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数为?

例9:在25 ℃时,密闭容器中X 、Y 、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:

下列说法错误的是( )

A .反应达到平衡时,X 的转化率为50%

B .反应可表示为X +3Y

2Z ,其平衡常数为1 600

C .增大压强使平衡向生成Z 的方向移动,平衡常数增大

D .改变温度可以改变此反应的平衡常数 例10:在体积为1 L 的密闭容器中,进行如下化学反应:CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g),化学平衡常数K 与温度T 的关系如下表: 回答下列问题:

(1)升高温度,化学平衡向________((2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。

A .c (CO 2)=c (CO)

B .K 不变

C .容器中的压强不变

D .v 正(H 2)=v 正(CO 2)

E .c (H 2)保持不变 (3)若某温度下,平衡浓度符合下列关系:c (CO 2)·c (H 2)=c (CO)·c (H 2O),此时的温度为________;在此温度下,若该容器中含有1 mol CO 2、1.2 mol H 2、0.75 mol CO 、1.5 mol H 2O ,则此时反应所处的状态为________(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。 六、有关化学平衡的计算

1.分析三个量:即起始量、变化量、平衡量。 2.明确三个关系

(1)对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。 (2)对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。 (3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 3.计算方法:三段式法

可按下列模式进行计算:如m A(g)+n B(g)

p C(g)+q D(g),令A 、B 起始物质的量浓度分别为a mol/L 、b

mol/L ,达到平衡后消耗A 的物质的量浓度为mx mol/L 。

m A(g)+n B(g)

p C(g)+q D(g)

起始(mol/L) a b 0 0 变化(mol/L) mx nx px qx 平衡(mol/L) a -mx b -nx px qx (1)求平衡常数:K =(px )p ·(qx )q

(a -mx )m ·(b -nx )n

(2)求转化率

转化率=某反应物转化的量某反应物起始的量

×100%,如α(A)平=mx

a ×100%。

例9:在容积可变的密闭容器中,2 mol N 2和8 mol H 2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H 2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于( ) A .5% B .10% C .15% D .20%

例10:已知可逆反应:M(g)+N(g)

P(g)+Q(g) ΔH >0,请回答下列问题:

(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c (M)=1 mol·L -

1,c (N)=2.4 mol·L -

1;达到平衡后,M 的转化率为60%,此时N 的转化率为________;

(2)若反应温度升高,M 的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”);

(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c (M)=4 mol·L -

1,c (N)=a mol·L -

1;达到平衡后,c (P)=2 mol·L -

1,a =________;

(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c (M)=c (N)=b mol·L -

1,达到平衡后,M 的转化率为________。 七、等效平衡

(一)概念

在一定条件下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,

任何相同组分的 (体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“完全相同的平衡状态”)。 概念的理解:

(1)外界条件相同:通常可以是 ①恒温、恒容 ; ②恒温、恒压。

(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”有所不同:“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时,任何组分的浓度、物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应速率也相同;而“等效平衡”只

要求平衡混合物中各组分的百分含量对应相同,各物质的浓度、物质的量、各反应的速率、压强等可以不同,所以“完全相同的平衡状态”属于“等效平衡”的一种情况。

(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开

始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,条

件相同,就能达到相同的平衡状态。

(二)等效平衡的分类

在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:

I类:恒温、恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系),

等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。

(口诀:)

[例题解析]

例1、在一个固定容积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生如下反应:

2A(g)+ B(g) 3 C(g) + D(g),达到平衡时,C的浓度为w mol/L。若维持容器容积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质的用量,达到平衡后,C的浓度仍然为w mol/L的是?()

A、4molA+2molB

B、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

C、1molB+3molC+1molD

D、3molC+1molD

例2:在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,

2SO2 + O2 2SO3 ,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。现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始时加入的SO2 、O2、SO3 的物质的量(mol),如果a、b、c取不

同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量

仍跟上述平衡完全相同。请填空:

(1)若a=0,b=0,则c=________。(2)若a=0.5,则b=_________,c=_________。

(3)a、b、c的取值必须满足的一般条件是,。

(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)

II类:恒温、恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):

等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。

(口诀:)

[例题解析]

例3:在固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应A(g)+ B(g) 2 C(g),达平衡时,C的质量分数为W%,在相同条件下,按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W%的是:()

A、2molC

B、3molC

C、4molA和2molB

D、1molA和2molC

III类:恒温、恒压下对于气体体系等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡

起始态相同,两平衡等效。(口诀:)

[例题解析]

例4:I:恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:A + B C (A 、B、C都为气体)(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B,达到平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为______ mol。(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B,达到平衡后,生成C的物质的量为_________mol。

(3)若开始时放入x mol A、2 mol B和1 mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=________,y=________。平衡时,B的物质的量________(填编号)。

(甲)大于2 mol(乙)等于2 mol(丙)小于2 mol(丁)可能大于、等于或小于2 mol

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数。

II、若维持温度不变,在一个与I反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应。

(5)开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成b mol C。

将b与(1)小题中的a进行比较__________(填编号)。

甲:a>b 乙:a

(三)解题模板 (压缩思维模型)

(1)构建恒温恒容平衡思维模式

新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加 并压缩而成,相当于增大压强。

(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的 反应为例,见图示)

新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加, 压强不变,平衡不移动。 等效平衡问题小结:

等效平衡是指 相等而不一定各组分的 相等。 1、方法: ,即将各物质投入量按方程系数转化为同一边,再与对应组分做比较。

口诀:

3、恒T 、恒P : 口诀:

八、化学平衡移动与转化率的关系

(一)改变浓度、压强、温度、催化剂等时各物质的转化率变化情况 1.恒容容器中改变浓度:对于反应A(g)+ B(g)C(g)+ D(g) ,

开始

平衡

C (A ) C (B ) C (C ) C (

D ) C (A ) C (B ) C (C ) C (D ) 甲 0.01 0.01 0 0 0.005 0.005 0.005 0.005 乙

0.01 0.03 0 0

0.0025 0.0225 0.0075 0.0075

甲:α(A )= α(A )= 乙:α(A )= α(A )= 小结: 2.改变压强:对于反应mA(g)+ nB(g)

pC(g)+ qD(g) ,m+ n ﹥p+ q

①增大压强,A 的转化率 、B 的转化率 ; ②减小压强,A 的转化率 、B 的转化率 。 3.改变温度:对于反应mA(g)+ nB(g)

pC(g)+ qD(g) ,ΔH <0

①升高温度,A 的转化率 、B 的转化率 ; ②降低温度,A 的转化率 、B 的转化率 。

等体积反应

非等体积反应 2、恒T 、恒V

4.加入催化剂:对于反应mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),

①加正催化剂,A的转化率、B的转化率;

②加负催化剂,A的转化率、B的转化率。

(二)改变反应物用量时各物质的转化率情况

1.若反应物不止一种时,如 aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g)

(1)若只增加A的量,平衡向方向移动,而A的转化率,B的转化率。

(2)同温同体积时,若按原比例同等倍数地增加反应物A和B的量,平衡:

①a+bc+d,A、B的转化率均;

③a+b=c+d,A、B的转化率均。

(2)同温同压时,若按原比例同等倍数地增加反应物A和B的量,平衡,A、B转化率。

2.若反应物只有一种时:如 aA(g)bB(g) + cC(g)

(1)同温同体积时,增加A的量,平衡向移动,

①若 a = b + c ,A的转化率;②若 a > b + c ,A的转化率;

③若 a < b + c ,A的转化率;

(2)同温同压时,增加A的量,平衡,A的转化率。

【例1】对于平衡体系mA(g) + nB(g)pC(g) +qD(g) △H<0,下列判断正确的是()

A.若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时A、B的物质的量之比为m︰n

B.升高温度,A的转化率增大

C.若平衡体系共有气体a mol,再向其中加入b molB,当重新达到平衡时,气体的总物质的量等于(a+b)mol,则m+n >p+q

D.若增加A的量,则A的转化率减小,B的转化率增大

【例2】COCl2(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

【变式】

1、两个体积相同的定容的密闭容器A和B,在A中充入SO2和O2各1g,在B中充入SO2和O2各2g。加热到

相同温度发生反应:2SO2(g)+O23(g)。对此反应达到平衡时,下列说法不正确的是()

A.反应速率A

B.SO2的转化率A

C.平衡时各组分含量A=B

D.平衡时容器内压强A

2、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:达到平衡后,C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C

2、含量—时间图

例4、已知反应:3A( g ) + B( g ) C( s ) + 4D( g ) + Q下图中a、b 表示一定条件下,D 的体积分数随时间t的变化情况,若要使曲线b 变为曲线a,可采取的措施是()

A、增大B 的浓度

B、升高反应温度

C、缩小反应容器的体积

D、加入催化剂D%

a b

时间t

的体积分数仍为W%,则x值为()

A、1

B、2

C、3

D、4

九、平衡图像

(一)化学平衡图像的解题方法:

1.看图像: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)。

2.想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

3.作判断:根据图像中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。

(二)化学平衡图像题的解答原则:

1.“定一议二”原则

2.“先拐先平,数值大”原则

(三)几种类型图像题总结:

[例1]下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断()

A、正反应是放热反应

B、若A、B是气体,则D是液体或固体

C、逆反应是放热反应.

D、A、B、C、D均为气体

[例2]下图表示:x(气)+y(气)2Z(气)(正反应为放热反应)反应变化过程中物质的浓度反应的时间变化关系.图中t2→t3秒间的曲线变化是由于下列哪种条件的改变所引起的()

A、增大了压强

B、降低温度

C、增加了x和y的浓度

D、使用了催化剂

[例3]已知反应: 3A( g ) + B( g )C( s ) + 4D( g ) △H<0 上图中a、b 表示一定条件下,D的体积分数随时间t的变化情况,若要使曲线b 变为曲线 a,可采取的措施是()

A、增大 B 的浓度

B、升高反应温度

C、增大反应容器的体积

D、加入催化剂

[例4]如下图所示,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H<0,在不同温度下、不同压强(p1>p2)下达到平衡,混合气体中SO3的体积分数φ(SO3)随温度变化的曲线应为()

[例5]图中表示外界条件(t、p)的变化对下列反应的影响:L(固)+G(气) 2R(气) △H>0,y轴表示的是()

A 平衡时,混合气中R的百分含量

B 平衡时,混合气中G的百分含量

C G的转化率

D L的转化率

[例6]在密闭容器中充入A、B或G、H进行可逆反应:aA(气)+bB(气)gG(气)+hH(气);△H=QkJ/mol ,图甲、图乙分别表示在虚线所示部位改变温度(T)或压强对化学平衡与反应速率的影响(t 表示时间),则下列结论中正确的是()

A、开始时充入G和H a+b<g+h Q<0

B、开始时充入G和H a+b<g+h Q>0

C、开始时充入G和H a+b>g+h Q>0

D、开始时充入A和B a+b>g+h Q>0

[例7]可逆反应A(气)+2B(气)nC(气),在不同压强(P1、P2)下,测得C的体积分数跟反应时间的关系如图所示,以下结论正确的是()

A、P1>P2,n >3

B、P1>P2,n <3

C、P1<P2,n >3

D、P1<P2,n <3

[例8]对于可逆反应:A2(g)+3B2(g)2AB3(g)△H<0下列图像中正确的是()

高中化学选修四第二章化学平衡知识点

第二节化学平衡 一、化学平衡 1、化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时, 各组成成分浓度不再变化,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:

4、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)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: 在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向放热反应方向移动。 (3)压强对化学平衡移动的影响: 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。 注意:○1改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动 ○2气体减压或增压与溶液稀或浓缩的化学平衡移动规律相似 (4)催化剂对化学平衡的影响: 由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平

衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。(5)勒夏特列原理(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。 【习题一】 (2018?长春一模)已知反应A2(g)+2B2(g)?2AB2(g)△H<0下列说法正确的是() A.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小 B.升高温度有利于反应速率增加,从而短达到平衡的时间 C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动 D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 【考点】化学平衡的影响因素. 【专题】化学平衡专题. 【分析】A、升高温度正、逆反应速率都增大; B、升高温度反应速加快; C、升温平衡吸热反应方向进行,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动; D、降低温度平衡向放热反应移动,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动.【解答】解:A、升高温度正、逆反应速率都增大,该反应正反应是放热反应,逆反应速率增大更多,平衡向逆反应移动,故A错误; B、升高温度反应速率加快,缩短到达平衡的时间,故B正确; C、该反应正反应是体积减小的放热反应,升高温度有于平衡向逆反应移动,增大压强有利于平衡向气正反应移动,故C错误; D、该反应正反应是体积减小的放热反应,降低温度,平衡正向进行,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动,即向逆反应移动,故D错误; 故选:B。 【习题二】 (2018春?双流区校级月考)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.反应CO(g)+NO2(g)①CO2(g)+NO(g)△H<0,升高温度平衡向逆反应方向移动

人教版化学选修四2.3《化学平衡》教案设计

第二章化学反响速率和化学均衡 第三节化学均衡(五课时) 第一课时 教育目标 知识与技术: 1、理解化学均衡状态等基本看法。 2、理解化学均衡状态产生的条件、合用限制、特点。 过程与形式: 1、用化学均衡状态的特点判定可逆反响能否抵达化学均衡状态,从而提升判定均衡状态、 非均衡状态的本事。 2、利用旧知识,增强新知识的运用,培育学生慎重的学习态度和思想习惯。 感情态度与价值观: 1、利用化学均衡的动向特点,浸透僵持一致的辩证唯心主义思想教育。 2、经过溶解均衡、化学均衡、可逆反响之间的联系,提升知识的总结概括本事。 教育要点:化学均衡的看法及特点 教育难点:化学均衡状态的判定 教育形式:概括总结,提取升华 教育过程: [复习]什么叫可逆反响?可逆反响有哪些特点? 在相同条件下,既能向正反响目标进行,同时又能向逆反响目标进行的化学反响,叫可逆反 应。 可逆反响的特点:条件一致、反响同时、目标僵持 [思虑]:化学反响速率研究反响的快慢,研究一个化学反响还需要议论哪些内容? 还需要研究化学反响进行的程度——化学均衡 [议论]:可逆反响为何有“度”的限制?“度”是如何产生的? 分析:在必定温度下,将必定质量的蔗糖溶于 100mL水的过程如右图,蔗糖在溶解时,一方面,蔗糖份子不停走开蔗糖表面扩散到水中,同时溶液中的蔗糖份子又不停在未溶解的蔗 糖表面群集成为晶体 溶解

蔗糖晶体 蔗糖溶液 结晶 过程分析: ①、开始时:v〔溶解〕,v〔结晶〕= ②、过程中:v〔溶解〕,v〔结晶〕 ③、一准时间后〔产生饱和溶液〕:v〔溶解〕v〔结晶〕,成立溶解均衡,产生饱和 溶液,v〔溶解〕等于v〔结晶〕,即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相当,固体质量不 再减少了 议论:在必定条件下,抵达溶解均衡后,蔗糖晶体的质量和溶液的浓度能否变化?溶解和结 晶过程能否逗留? 晶体质量和溶液的浓度不会发生改变,但溶解和结晶过程并未逗留,v溶解=v结晶 ≠0,蔗糖溶解多少则结晶多少。“度”的产生—耗费量等于生成量,量上不再变化【板书】一、化学均衡的成立过程 在反响CO+H2O CO2+H2中,将0.01molCO和 2的密闭容器中,反响状况为例分析v 0.01molHO(g)通入1L 1、反响刚开始时: v正 反响物浓度,正反响速率v正=v 生成物浓度为,逆反响速率为v逆t1t 2、反响过程中: 反响物浓度,正反响速率 生成物浓度,逆反响速率 3、一准时间后〔达均衡状态〕:定然出现,正反响速率=逆反响速率〔t时辰后,v=v 1正 逆即正反响耗费的量与逆反响生成的量相当,反响物和生物的浓度不再发生变化——化学均衡〕。 浓度速率图为:

化学选修四思维导图:2-3化学平衡

第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡 【思维导图】 【微试题】 1.[2018·全国卷] 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0 反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( ) A.增加压强B.降低温度 C.增大CO的浓度 D.更换催化剂 【答案】B 2.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是() A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度:a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段 【答案】D 3.(2018·安徽卷)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) ΔH<0 若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是( )[: A.平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变 B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快

C.平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率 D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变 【答案】D 4.(2018山东理综)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应: 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1?H < 0 (I) 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2?H < 0 (II) (1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。 (2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入 NO和 Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内(ClNO)=×10-3mol?L-1?min-1,则平衡后n(Cl2)= mol,NO的转化率а1= 。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2(填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小,可采用的措施是。 【答案】(1) 2 1 2 K K (2)×10-2;75%;>;不变;升高温度 【解析】(1)方程式(I)×2 (II)即可得到:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),所以平衡常数K= 2 1 2 K K ; (2)ClNO的浓度变化△c(ClNO)=×10-2mol?L,所以ClNO的物质的量变化△n(ClNO)=,所以Cl2的物质的量变化率△n(Cl2)=,则平衡后n(Cl2)=;转化的n(NO)=,则NO的转化率а1==75%;其他条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,则反应(II)的压强大于反应(I)的压强,则平衡有利于向正方向移动,所以平衡时NO的转化率а2>а1;因为温度不变,所以化学平衡常数不变;因为反应(II)的?H < 0,为放热反应,所以要减小化学平衡常数,就要使平衡向逆方向移动,可以采取加热的方法;

第二章第三节++化学平衡(人教版选修4)

第二章第三节化学平衡 CO(g) CO 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气俗名光气,是有毒气体。在一定条件下, (g) 下列有关说法正确的是( 率 2 O(g) ) 和 + 2 (g) 多余的氧气中 + )

D.混合气体的总体积 8.在一定条件下,使NO 和O 2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是( ) A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零 B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零 C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变 D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变 二、非选择题(共52分) 9.(13分)美国Bay 等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下所示: (1)此流程的第Ⅱ步反应为CO(g)+H 2 O(g) H 2 (g)+CO 2 (g),该反应的化学平衡常 数表达式为K =____________;反应的平衡常数随温度的变化如下表: 从上表可以推断:此反应是____________(填“吸”或“放”)热反应。在830 ℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO 与H 2 O 均为 1 mol ,则达到平衡后CO 的转化率为____________。 (2)在830 ℃,以下表的物质的量(单位为mol )投入恒容反应器发生上述第Ⅱ步反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有____________(填实验编号)。 (3)在一个不传热的固定容积的容器中,判断此 流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是____________。 ①混合气体的密度不变 ②混合气体的平均相对分子质量不变 ③各组分的物质的量浓度不再改变 ④体系的温度不再发生变化 ⑤v (CO 2 )正=v (H 2 O)逆 (4)下图表示此流程的第Ⅱ步反应,在t 1时刻达到平衡、在t 2 时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况: 图中t 2 时刻发生改变的条件是____________(写出两种)。 10.(13分)现有反应:m A(g)+n B(g) p C(g), 达到平衡后,当升高温度时,B 的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C 的质量分数减小,则: (1)该反应的逆反应为________热反应,且m +n ________p (填“>”“=”或“<”)。 (2)减压时,A 的质量分数__________。(填“增大”“减小”或“不变”,下同) (3)若容积不变加入B ,则A 的转化率__________,B 的转化率__________。 (4)若升高温度,则平衡时B 、C 的浓度之比c (B)/c (C)将__________。 (5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量_________________________。 (6)若B 是有色物质,A 、C 均无色,则加入C(体

高中化学 人教版选修4 第二章第三节第1课时 可逆反应与化学平衡状态 教学设计、教案、学案

第三节化学平衡 第1课时可逆反应与化学平衡状态 1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念、特点。 2.通过化学平衡状态的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡。 3.能根据化学平衡状态的特征,判断反应是否达到化学平衡状态。 可逆反应与不可逆反应 1.可逆反应 (1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 (2)表示方法:采用“”连接,把从左向右进行的反应称作正反应,把从右向左进行的反应称作逆反应。 (3)特点 ①双向性:可逆反应具有方向相反的两个反应,即正反应和逆反应; ②双同性:正反应和逆反应在相同条件下同时进行; ③共存性:反应物的转化率小于100%,反应物与生成物共存。 2.不可逆反应:有些反应的逆反应进行程度太小因而忽略,把这类反应叫不可逆反应,用“===”连接。 1.正误判断:正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例。 语句描述正误阐释错因或列举反例 (1)Cl2与水的反应属于可逆反应 (2)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和 HCl互为可逆反应 (3)可逆反应中反应物的转化率不能达到100% (2)×两反应发生的条件不相同 (3)√ 2.为什么工业合成氨反应中,N2、H2和NH3同时存在? 答案:因为在N2与H2化合生成NH3的同时,NH3也在发生分解反应,生成N2和H2,

即该反应为可逆反应,故反应物和生成物同时存在。 1.下列反应不属于可逆反应的是() A.SO2溶于水生成H2SO3;H2SO3分解 B.H2与I2化合成HI;HI分解 C.SO2与O2化合成SO3;SO3分解 D.电解水生成H2与O2;H2与O2点燃生成水 解析:选D。A项,SO2+H2O H2SO3;B项,H2+I22HI;C项,2SO2+O2催化剂 △ 2SO3,上述三个反应,正、逆反应的反应条件相同,故都属于可逆反应。D项,电解水生成H2与O2和H2与O2生成水的反应条件不同,故不属于可逆反应。 2.(2019·长沙高二质检)可逆反应N2+3H22NH3,在容积为10 L的密闭容器中进行,开始时加入2 mol N2和3 mol H2,达平衡时,NH3的浓度不可能达到() A.0.1 mol/L B.0.2 mol/L C.0.05 mol/L D.0.15 mol/L 解析:选B。2 mol N2和3 mol H2反应,假设反应能够进行到底,则2 mol N2与3 mol H2反应最多生成2 mol NH3,此时NH3浓度为0.2 mol/L,但由于该反应是可逆反应,不能进行到底,所以NH3的浓度达不到0.2 mol/L。 化学平衡状态 1.化学平衡的建立 在一定条件下,把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中,在一定条件下发生反应N2+3H22NH3。根据要求填表: 反应物浓度v(正) 生成物浓度v(逆) 开始时c(N2)最大 c(H2)最大 最大0 0 进行中c(N2)减小 c(H2)减小 减小增大增大 平衡时c(N2)不变 c(H2)不变 不变不变不变

选修四第二章第三节化学平衡

第二章第三节化学平衡 一、可逆反应 1.定义:在条件下向正、反两个方向进行的反应,用符号表示。 2.特征: (1)可逆反应正、逆反应的条件是。 (2)相同条件下,正反应和逆反应。 (3)一定条件下,反应物不可能全部转化为生成物,反应物和生成物。 (4)若正反应是放热反应,则逆反应为。 例1:判断下列反应,属于可逆反应的是。 ①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水 ⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜 ⑩二次电池的充电和放电 例2:在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是() A.Z为0.3 mol·L-1B.X2为0.2 mol·L-1 C.Y2为0.4 mol·L-1D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol·L-1 二、化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 在200 ℃时,将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) (1)反应刚开始时,化学反应速率___________最大,而__________最小(为零)。 (2)随着反应的进行,v正____________,而v逆____________。 (3)某一时刻,当反应进行到_______________时,此可逆反应就达到了平衡。 2.化学平衡状态 在一定条件下,当一个可逆反应进行到和相等,反应物与 生成物时的状态。 例3:在一定条件下,某容器内充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是 ( ) A、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零。 B、随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零。 C、随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后相等。 D、在反应过程中,正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。 3.化学平衡状态的特征 :必须为反应。 :平衡时反应没有停止,是。 := ≠。 :不改变时,平衡混合物中各组分的保持不变。 :改变时,平衡就有可能被破坏,直至建立新的平衡。 4.化学平衡状态的标志 直接标志:①速率关系:①各物质的百分含量。 间接标志:。 例4:可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。

【人教版】高中化学选修4知识点总结:第二章化学反应速率和化学平衡

第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 课标要求 1、掌握化学反应速率的含义及其计算 2、了解测定化学反应速率的实验方法 要点精讲 1、化学反应速率 (1)化学反应速率的概念 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 (2)化学反应速率的表示方法 对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。 某一物质A的化学反应速率的表达式为: 式中——某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。 ——某段时间间隔,常用单位为s,min,h。 υ——物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。 (3)化学反应速率的计算规律 ①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系 同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 ②化学反应速率的计算规律 同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。 (4)化学反应速率的特点 ①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。 ②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 ③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。 小贴士:①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。 ②由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关,而

人教版高中化学选修四《化学平衡》

第一讲化学平衡 【知识一览】 一、化学平衡状态: 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 二、平衡移动: 【高考热点题型探究】 一、判断化学平衡状态标志 1.下列说法中能说明2HI(g) H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是__________。 (1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI; (2)一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂; (3)c(HI)=c(I2); (4)反应速率:v(H2)=v(I2)=1 2v(HI); (5)c(HI)∶c(I2)∶c(H2)=2∶1∶1;

(6)温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化; (7)温度和体积一定时,容器内压强不再变化; (8)条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化; (9)温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化; (10)温度和压强一定时,混合气体的密度不再发生变化。 2.可逆反应: 2A(气) + 3B(气) 3C(气), 在 一定的条件下, 使一定量A 和B 气体反 应, 达 到平衡状态时, 具有的性质是: ( ) A. 各物质的浓度之比为c(A):c(B):c(C)=2:3:3 B. 平衡时气体的总体积是反应开始时的3/5 C. 平衡时混合物中各组份的浓度相等 D. 单位时间内, 若消耗了 a mol A 物质, 同时也消耗了 1.5 a mol 的C 物质 3.一定条件下的密闭容器中,可逆反应2A(g) B(g)+3C(g)在下列四种状态中处于平 4.在一定容积的密闭容器中发生如下可逆反应: A(g)+2B(g)3C(g); △H >0,达到平 衡的标志是: ( ) A. 混合气体的压强不再变化 B. 混合气体的密度不再变化 C. 混合气体的物质的量不再变化 D. 混合气体的温度不再变化 5.在一定的温度下的定容密闭容器中,可逆反应:H 2(g )+I 2(g) 2HI(g)达到平衡的 标志是( ) A 、混合气体密度不变 B 、混合气体颜色不变 C 、混合气体压强不变 D 、混合气体总物质的量不变 6.在一定的温度下的定容密闭容器中,不能说明可逆反应:2NO+O 22NO 2达到平衡 的标志是( ) A 、混合气体密度不变 B 、混合气体颜色不变 C 、混合气体压强不变 D 、混合气体总物质的量不变 7.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应: A (s ) + 2B (g ) C (g )+ D (g ) 已达平衡的是 ( ) A 、混合气体的压强 B 、混合气体的密度 C 、 B 的物质的量浓度 D 、气体总物质的量

选修4-2-3化学平衡

4-2-3化学平衡 知识梳理 一、可逆反应 1、定义:在同一条件下既能向右进行,又能向左进行的反应叫做可逆反应。 2、绝大部分的反应都存在可逆性,一些反应在一般条件下并非可逆反应,而改变条件(如 将反应物至于密闭环境中、高温反应等等)在学习可逆反应之前我们所接触的许多的反应都是可逆的,只不过可逆程度小而将其忽略了而已。 3、注意: (1)可逆反应用“ ”代替“=” (2)向右的反应叫做正反应,向左的反应称为逆反应。 (3)化学反应是有限度的,限度取决于可逆反应的程度 二、化学平衡 1、定义:可逆反应在一定条件下,当正、逆反应速率相等,反应体系内所有参加反应的物 质的质量或浓度保持不变的状态,反应达到了限度,称之为“化学平衡状态” 2、特点: (1)必须是可逆反应才有化学平衡。 (2)化学平衡是动态平衡,反应并没有停止,只是正、逆反应速率相等。 (3)是一定条件下的平衡,条件改变平衡会遭到破坏,发生平衡移动。 (4)平衡时各物质的质量或浓度保持不变而不是相等 三、化学平衡的标志 1、正、逆反应速率相等 (1)V正=V逆 (2)生成或消耗 (3)断键或成键 2、各物质的浓度保持不变 (1)恒温、恒容下:压强;混合气体的平均摩尔质量;混合气体的平均密度 (2)恒温、恒压下:体积;混合气体的平均摩尔质量;混合气体的平均密度 3、特殊标志 (1)绝热体系内的温度不变。 (2)有颜色物质参与的反应,颜色不在改变。

四、化学平衡常数 1、在一定温度时,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数,这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。 平衡常数一般有浓度平衡常数Kc和压强平衡常数Kp两种。我们常用的是浓度平衡常数: 2、说明: (1)平衡常数Kc与温度有关,与浓度无关,由Kc随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。若正反应是吸热反应,升高温度,Kc增大;若正反应是放热反应,升高温度,Kc减小; (2)平衡常数Kc值的大小,可推断反应进行的程度。Kc值越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率越大;Kc值越小,表示反应进行的程度越弱,反应物的转化率越低。(3)反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说,反应的平衡常数Kc≥105,认为正反应进行得较完全;Kc ≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全)。(4)在某温度下,某时刻反应是否达平衡,可用该时刻产物的浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比,即浓度商:Qc与Kc比较大小来判断。 (5)反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中。 (6)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关 五、化学平衡的移动 1、已经达到平衡的可逆反应,当外界条件改变时,使化学反应速率发生了改变,即V正≠V 平衡就会发生移动。如果V正>V逆平衡正向移动;如果V正< V逆平衡逆向移动。 逆 2、勒沙特列原理:改变平衡的一个条件,平衡会向着减弱这种改变的方向移动。 3、外界调节对平衡的影响: (1)浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡正向移动;反之,向逆向移动。(2)压强:有气体参加的反应,增大压强(缩小容器体积),浓度增大,平衡会向气体化学计量数小的方向移动;反之,向增大方向移动。 ①纯固体或纯液体压强改变时,浓度改变很小,速率无明显变化。 ②恒温、恒容时,通入不反应的气体,各物质浓度不变,平衡不移动。 ③恒温、恒压时,通入不反应的气体,各物质浓度减小,平衡向体积增大方向移动 (3)温度:升高温度,平衡向吸热方向移动;反之,向放热方向移动。 (3)催化剂:同等加快或减慢正逆反应速率,平衡不移动。 六、转化率 1、对于某个指定反应物的转化率= 2、例如:反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ,反应物A的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示:

人教版高中化学选修四第二章 化学反应速率和化学平衡

高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡 第一课时 练习题 1、可逆反应:在___________下,既能向________反应方向进行,同时又能向_______反应方向进行的反应。此类反应不能进行彻底,不能实现完全转化,用“”表示。请列举三例你学过的可逆反应: __________________________________________________________________________。 2、化学平衡的建立,以CO+H 2O (g )CO 2+H 2 反应为例,在一定条件下,将0.01molCO 和0.01molH 2O (g )通入1L 密闭容器中,开始反应: ⑴ 反应刚开始时,反应物浓度为________,正反应速率_________。 生成物浓度为________,逆反应速率_________。 ⑵ 反应进行中,反应物浓度逐渐________,正反应速率逐渐_________。 生成物浓度逐渐________,逆反应速率逐渐_________。 ⑶ 达到平衡时,正反应速率与逆反应速率________,此时反应物浓度____________,生成物浓度也______________。 正逆反应速率随时间的变化关系如下图所示: 知识回顾 学习目标 1、掌握可逆反应、不可逆反应和化学平衡状态等基本概念。 2、完成影响化学平衡条件的探究实验。 t O v

3、对于反应N 2+3H 2 催化剂高温、高压 2NH 3 ,欲使正反应速率增大,可采取 A .减小NH 3的浓度 B .降低反应体系的温度 C .增大N 2或H 2的浓度 D .缩小容器体积 4、在一定温度下的定容密闭容器中,表明反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g) 已达平衡的是 A .混合气体的压强不变 B .混合气体的密度不变 C .混合气体的物质的量不变 D .A 、B 、C 、D 物质的量比为1﹕2﹕1﹕1 思考题: 1、什么是可逆反应和不可逆反应? 2、影响化学反应速率的外界因素有哪些?如何影响?对于一个可逆反应的正反应速率、逆反应速率如何影响? 一、化学平衡状态 [思考与交流] 阅读课本,思考以下问题。 ① 化学平衡的研究对象是什么? ② 化学平衡状态有什么特征? 1、定义: 在一定条件下的 _______,__________________________________相等,反应混合物中各组分的 保持不变的状态 2、化学平衡状态的特征: 逆: 动: 等: 定: 变: 操作 现象 新知要点 实验探究

人教版高中化学选修四教案设计:2.3化学平衡

化学平衡 一、教材分析 本节课选自人教版选修四第二章第三节《化学平衡》,化学平衡是中学化学的重要理论之一,是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的核心,对很多知识的学习起着指导作用。通过本节课的教学,不仅仅要帮助学生理解有关知识,更重要的是要帮助学生建立化学平衡的观点,以及化学平衡是相对的、当外界条件改变时平衡会发生移动等观点。教材从溶解平衡的角度入手,帮助学生建立化学平衡的思想,又通过实验探究的方式,学习浓度、温度等条件对化学平衡的影响。 二、学情分析 本节课的教学对象是高二的学生,学生在必修二中已经初步学习了化学反应限度的相关知识,并在本章的前两节学习了化学反应速率和影响化学反应速率的因素,这些知识都为本节课学习化学平衡奠定了基础。化学平衡是化学反应原理的知识,理解起来比较抽象,高二的学生对化学原理的学习方法和理解程度还不够,因此在讲授过程中应训练学生思维的科学方法,并着力培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生在应用化学理论解决一些简单的化工生产实际问题的同时,体会化学理论学习的重要性。 三、教学目标 1.知识与技能 (1)理解化学平衡状态建立的过程,认识化学平衡状态的特征,并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。 (2)了解温度、浓度和压强对化学平衡的影响并能用勒夏特列原理解释。 2.过程与方法 (1)经历可逆反应概念以及化学平衡概念的形成过程,体会科学的思维方法。 (2)通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响,体会利用实验探究、分析、解决问题的科学方法。 3.情感态度与价值观 (1)尝试从过程的可逆性和化学平衡的角度观察和分析事物,树立辩证唯物主义的世界观。

高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡学案 新人教版选修4

第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡 考纲解读 1.了解化学反应的可逆性。 2.了解化学平衡建立的过程,理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单计算。 3.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。 4.了解化学反应速率和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。 预习提纲 一、可逆反应与不可逆反应 1.可逆反应 (1)概念 在相同条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。 (2)表示方法 约定采用“”表示,把从左向右的反应称作正(向)反应,从右向左的反应称作逆(向)反应。例如:SO 2和H2O可表示为SO2+H2O H2SO3 (3)特征 可逆反应发生的条件相同,反应不能进行到底,反应物不能实现完全转化,且反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存。 2.不可逆反应 有些反应的逆反应进行程度太小因而忽略,把几乎完全进行的反应叫不可逆反应,用“===”号表示。例如:Ba2++SO42—==BaSO4↓ 二、化学平衡状态 1.化学平衡的建立 如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器,其反应过程如下: (1)反应开始时:反应物的浓度最大,正反应速率最大. 生成物的浓度为零,逆反应速率为零. (2)反应进行时:反应物的浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小. 生成物的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大. (3)最终在某一时刻,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度不再变化,生成物的浓度也不再变化。上述过程用图示法表示如下 2.概念 在一定条件下的可逆反应里,当正反应和逆反应的速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。 3.特征 (1)“动”——化学平衡是一种动态平衡,反应达到平衡时,反应并没有停止。 (2)“等”——v(正) =v(逆)>0。 (3)“定”——条件一定时,反应速率一定,混合物中各组分的浓度一定。 (4)“变”——当条件改变时,平衡一般要发生改变。 4.影响因素 (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。 注意:增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动。 (2) 压强 当其他条件不变时,在有气体参加反应的平衡体系中,增大压强时平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强使平衡向气体体积增大的方向移动。 (3)温度 当其他条件不变时,升高反应体系的温度,平衡向吸热反应方向移动,降低反应体系温度,平衡向放热反应方向移动。 (4)催化剂 由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响,但是使用催化剂,能改变反应到达平衡所需的时间。 5.化学平衡状态的移动 (1)概念 化学反应体系的平衡状态通过改变反应条件(温度、浓度、气体反应的压强)而发生的变化,简称平衡移动。 (2)实质 外界条件改变时,正、逆反应速率变化的程度不同,从而导致正、逆反应速率不相等,破坏了原平衡状态。 (3)勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理。 典型例题 【例1】在某容器中充入SO2和只由18O原子组成的氧气(18O2),在一定条件下达到平衡时,则18O存在于()A、只存在于O2中B、只存在于O2和SO3中 C、只存在于SO2和SO3中 D、SO2、SO3和O2中都有可能存在 【例2】一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是( ) A、C生成的速率与C的分解速率相等 B、单位时间生成n mol A,生成3n mol B C、A、B、C的浓度不再变化 D、A、B、C的分子数比为1∶3∶2 【例3】下列说法可以说明在恒温、固定容积的容器中进行的可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)已经达到平衡状态的是() A、容器内的压强不随时间变化而变化 B、SO3的生成速率和SO2的消耗速率相等 C、SO3的生成速率和SO3的消耗速率相等 D、容器内气体的密度不随时间改变

人教版选修4:第二章 第三节 第三课时 化学平衡常数

第三课时化学平衡常数 ———————————————————————————————————————— [课标要求] 1.理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 2.了解平衡转化率的含义。, 1.在一定温度下,当一个可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)达到化 学平衡时,其化学平衡常数的表达式为K=c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B) 。 2.化学平衡常数K只受温度的影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 3.K值越大,正向反应进行的程度越大,反应进行的越完全,反应物的转化率越高。 4.升高温度,若K值增大,则正反应为吸热反应,反之为放热反应;降低温度,若K值增大,则正反应为放热反应,反之为吸热反应。 化学平衡常数 1.概念 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K 表示。 2.表达式 对于一般的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在一定温度下,K=c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B) 。 3.特点 K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 4.意义 K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,反应进行得越完全,反应物转化率越高;反之,就越不完全,转化率就越低。一般来说,当K>105时,该反应进行得就基本完全了。 5.转化率的计算公式 某个指定反应物的转化率=

指定反应物的起始浓度-指定反应物的平衡浓度 指定反应物的起始浓度 ×100%。 [特别提醒] 代入平衡常数表达式进行计算的是物质的平衡浓度而不是初始浓度和变化浓度。 1.对于可逆反应:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g),其平衡常数K 的表达式是什么?若保 持其他条件不变,分别增大压强、增大N 2浓度,平衡如何移动?平衡常数K 如何变化? 提示:K =c 2(NH 3) c (N 2)·c 3(H 2);增大压强,增大N 2的浓度,平衡均向正反应方向移动,但平 衡常数K 不变。 2.已知反应:H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)的平衡常数是K ,则反应2HI(g) H 2(g)+I 2(g) 的平衡常数是什么?反应12H 2(g)+1 2 I 2(g) HI(g)的平衡常数是什么? 提示:1K ,K 1 2 。 3.催化剂能够改变化学反应速率,对化学平衡常数有什么影响? 提示:不能改变化学平衡常数。 对化学平衡常数的理解 (1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。 (2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做常数“1”而不代入表达式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变;若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。 如N 2+3H 22NH 3 K =a ,则有 2NH 3N 2+3H 2 K ′=1 a 12N 2+32 H 2NH 3 K ″=a 1 2 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度,生成物浓度用平衡浓度( ) (2)对于一个可逆反应,平衡正向移动时,平衡常数一定增大( ) (3)升高温度,K 值增大,则正反应为放热反应( ) (4)平衡常数的大小只与温度有关,而与浓度、压强、催化剂等无关( )

选修四第二章第三节化学平衡教学设计

选修四第二章第三节化学平衡教学设计选修四第二章第三节化学平衡<1) 一、教材分析 化学平衡是人教版选修四的内容,这部分知识是本册其他章节的基础,是解释一些平衡现象的基础。二、教案目标1.知识与技能 ①理解化学平衡移动的涵义 ②理解温度浓度、压强对化学平衡的影响; ③掌握用图像表示化学平衡移动的方法,并会判断化学平衡移动的方向;2.情感态度与价值观 ①通过本节“问题讨论”、“交流思考”、“实验探究”等栏目设计,激发学生学习兴趣,体验科学探究的艰辛和喜悦,使学习变为知识的获取,文化的欣赏。b5E2RGbCAP②培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的认识观点;三、教案重点、难点 1.重点:温度、浓度、压强对化学平衡的影响。 2.难点:平衡移动的 原理分析及使用 四、学情分析:鉴于学生的基础较差,本部分知识较难理解,所以在学习 时将速度放慢一些。 五、教案方法1.实验法2.学案导学 3.新授课教案基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目 标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 p1EanqFDPw六、课前准备

1.学生的学习准备: 2.教师的教案准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。 七、课时安排:2课时八、教案过程 (一>预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教案具有了针对性。 试判断以下在蔗糖溶解及达到溶解平衡的过程的说法正确的是:①蔗糖在开始溶解时,只有溶解没有结晶; ②蔗糖在开始溶解时,既有溶解又有结晶,只是溶解的速率大于结晶的速率而已; ③蔗糖在溶解过程中,溶解的速率大于结晶的速率,当达到饱和时,溶解与结晶就同时停止,就达到了溶解平衡; ④蔗糖在溶解过程中,溶解的速率大于结晶的速率,当达到饱和时,溶解与结晶并没有停止,只是这时溶解的速率与结晶的速率相等而已,溶解平衡是一种动态平衡;D某DiTa9E3d⑤蔗糖达到溶解平衡时,如再在其中加入一块方形蔗糖,过一段时间,发现蔗糖的外形没有变化; ⑥蔗糖达到溶解平衡时,溶液中的蔗糖的浓度不再发生变化; 小结:溶解平衡的建立过程开始时:v(溶解>>v(结晶> 平衡时:①v(溶解>=v(结晶>≠0 ②达到平衡时溶解与结晶未停止;③溶解平衡是一种动态平衡;

选修4第二章第三节 化学平衡(共3课时)

第三节化学平衡(第一课时学案) [教学目标] 1.知识目标 (1)理解化学平衡状态等基本概念。 (2)理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。 (3)常识性了解化学平衡常数的意义。 2.能力和方法目标 (1)用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态,从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。 (2)通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等,提高学生的归纳和总结能力;通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系,提高知识的总结归纳能力。 (3)利用化学平衡的动态特征,渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。 3.重点和难点 重点是化学平衡状态的特征;难点是化学平衡状态判断。 教学过程:一.可逆反应与不可逆反应 正反应:_____________,逆反应:________________ 可逆反应:__________________________________________________ 可逆反应的特征:“两同”是指___________________________ 请判断水的分解和氢气在氧气中燃烧生成水,是否是可逆反应? 可逆反应的重要特征是转化率永远不可能达到100%,也就是反应一旦开始,那么,就不可能只存在反应物,或只存在生成物。 二.化学平衡

化学平衡:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,称为化学平衡状态,简称化学 平衡。 它的建立与反应途径无关,从正反应或逆反应开始都可以建立化学平 衡状态。 化学平衡的前提:__________________ 实质:_________________________ 标志:_________________________ 例题:在密闭容器中充入SO 2和由O 18 原子组成的氧气,在一定条件下开始反应, 在达到平衡前,O 18 存在于() A、只存在于氧气中 B、只存在于和SO 3 中 C、只存在于SO 2和SO 3 中D、SO 2 、SO 3 、O 2 中都有可能存在。 例题:在一定条件下,某容器内充入N 2和H 2 合成氨,以下叙述中错误的是( ) A、开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零。 B、随着反应的进行,正反应速率减小,最后降为零。 C、随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后相等。 D、在反应过程中,正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。 三.化学平衡状态的特征: 1.逆:____________________________ 2.等:_______________________________ 3.定:____________________________ 4.动:______________________________ ______________________________ 5.变:___________________________ 6.同:______________________________

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