3.2化学反应中的平衡

1、第三章化学中的平衡第二节化学反响中的平衡教学根本要求亘谨化宁反响速率的槪念：根据化学反响速率的売示方法常决有关化学反响1率的计直I 解释用不同物薦城度爱化妻示伺一化学良區谨奉的意义瑕其关系融反响物的性质是决宦化寧反响速牽大小的固養i枣惮勒向化学反响谨率的外畀因報利用控制賈重的实验判酌厲因素対化学圧应逶率的影响； 歹牌抑快或咸悝某化学反响速至的具律方曲；解軽生言生詹中有关化字反响谨事的间题臭谜可逆矗应的槪念和克示方法、说岀可意反响餉特点_复述化学平舖横态吊槪念及化学平術弹立的过程A化学平衙状态日:归纳化学平衢状态的特征B到断可逆反响是舌到达罕衡状态日化寧反响湮車与化学專衡复谨化学平衡移动的槪念人

2、亠 列華鵡、遍農、压强騁鋼化学年衡移动的创表丸影响化学平衞移动的因需归纳温度农度丘區、催化剂諄对化学平衡移幼削髦均结论E根据不同实验事实归转勒夏特列原理B/从化学反僵谨奉变化殆度鷲釋外畀因書対化学平衞移动的8轴B勒夏恃列原9M6用L -、解翔輻持列隈理的适用范圈G刹用勒毒特列燥理韶决主言、生据申宥关化学平衡的实面询題C复遊化学平衝第数的IE総；解释化学平衞常数的意笑；_ _收叢宣给定可直反响的化学平衡當克送式；归纳化学甲緒数克毬武的书写規范'化学平術勵阴C 说乱劉响化学平衙當数的因费归纳遍度对化学平筒常数的黔亦应用化学平衡常数鮮决有矣化学平衡问题教学内容、化学反响速率：1定义：用单位时

3、间内反响物浓度的 或生成物浓度的 来定量地表示化学反响快慢的 物理量。计算公式：单位：2在应用速率计算公式时应注意以下几点： 化学反响速率是某段时间内的平均速率，不可为负值； 固体、纯液体在反响中可视为浓度不变，一般不用固体或纯液体来表示反响速率; 表示化学反响速率时，要注明具体物质； 在同一个化学反响中，用不同物质所表示的化学反响速率，其比值等于化学方程式中的 之比； 在同一个化学反响中，各种物质的变化量之比，等于化学方程式中的之比。二、影响化学反响速率的因素1物质的性质决定了化学反响速率的大小2温度：其他条件相同时，反响物温度 ，反响速率 。温度每升高10C，反应速率一般增加为原来的24倍

4、3. 浓度：其他条件相同时，反响物浓度 ，反响速率 。4压强：有气体参加的化学反响，其他条件不变时，增大压强，相当于，反响速率。5 其他条件相同时，使用适宜的催化剂，反响速率加快6. 其他条件相同时，粉末状固体比块状固体反响速率快一一接触面积大，反响速率快【练习】1. 在2L密闭容器中参加4molA和6molB，发生以下反响：4A(g)+6B(g)= 4C(g) +5D(g)。假设经5s后，剩下的A是2.5mol，那么B的反响速率是()A. 0.45 mol / L -sB . 0.15 mol / L C. 0.225 mol / L s D . 0.9 mol / L 2. 现有反响 4N

5、H 3+5024NO+6H2O,反响速率分别用 v(NH3)、v(02)、v(NO)、v(H20)表示， 其关系正确的选项是()A.4v(NH3)=5v(O2)B.4 v(NH3)=5 v(H2O)C.4v(O2)=5 v(NO)D.4 v(NH 3)=5 v(NO)3. 反响A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)，在不同情况下测得反响速率，其中反响速率最快的是A. v(D)=0.4 mol / L sB. v(C)=0.5 mol / L -s()C. v(B)=0.6 mol / L sD. v(A)=0.15 mol / L s4. 设反响C + CO2 2CO (正反响吸热)反响

6、速率为V1, N2 + 3H2 2NH3(正反响放热)， 反响速率为v2。对于上述反响，当温度升高时， v1、v2的变化情况为()A.同时增大B.同时减小C. V1增大，V2减小D. w减小，V2增大三、化学平衡起始时各物质的浓度mol/L平衡时各物质的浓度mol/L平衡时c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H 2O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)0.0100.010000.00500.00500.00500.00501.0000.0100.0100.00500.00500.00500.00501.00.0080.0080.0020.0

7、020.00500.00500.00500.00501.0000.0200.0100.00670.00670.01330.00330.980.00250.0300.00750.00750.00210.02960.00790.00791.00.0100.030000.00250.02250.00750.00751.0CO+H2O (g)高温一 催化剂CO2+H2反响中起始和平衡时各物质的浓度800 C)如表:1学平衡状态的建立过程及途径:2.化学平衡状态定义：在一定条件下的 反响里，和的速率相等，反响混合物中各组分的 和保持不变的状态。化学平衡状态建立的标志：【练习】高温高压5在容积固定的密闭容

8、器中发生如下反响：N2g+3H2g 催化剂 2NH3g+92.3kJ。能说明该反响到达了平衡状态的是： A生成氨的速率与氨分解速率相等B. 断开一个NN键的同时有六个 N H键生成C. N2、H2、NH3的百分含量不再变化D. N2、出、NH3的分子数之比为 1 : 3 : 2的状态E. N2、H2、NH3的浓度相等F .N2、H2不再起反响G3vN2=vH2H.混合气体的密度不变I气体总物质的量不变J.气体总质量不变K.容器的总压强不变6.对于在固定容器中发生的反响:H2(g)+l2(g) =2HI(g)，以下说法中能说明该反响到达了平衡状态的是B .气体总压强不变D.反响混合气体颜色不变F

9、.百分组成 w(HI)=w(I2)A .气体总物质的量不变C.反响混合气体的密度不变E.存在 c(H2):c(l2):c(HI)=1 :1:23.化学平衡常数：一定温度下，当可逆反响到达平衡时，生成物浓度指数幂的乘积除以反响物浓度指数幂的乘积，得到的比值是个常数，这个常数叫做该反响的化学平衡常数(简称平衡 常数),用符号K表示。对于反响 aA(g)+bB(g) = cC(g)+dD(g)+Q(Q>0)，在一定温度下：K= 化学平衡常数K只与温度有关，与反响物的起始浓度无关 反响物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度或视为“ 1气不变)而不代入公式。 化学平衡常数是指某一具体反响的平

10、衡常数。假设反响方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反响，平衡常数也会改变。 平衡常数是在一定温度下进行一个化学反响的特征常数，K值越大，表示反响进行的程度，反响物转化率 ;反之，反响转化得就越不完全， 反响物的转化率就越小。 利用K值变化可判断反响的热效应假设温度升高，K值增大，那么正反响为 反响。假设温度升高，K值减小，那么正反响为 反响。【练习】7. 有可逆反响 Fe(s)+C02(g) - FeO(s) + CO(g)，在温度 938K 时，K=1.47,在 1173K时，K=2.15。写出该反响的平衡常数表达式，该反响是(选填吸热放热反响。8. 在2L密闭容器内，800C时

11、发生如下反响：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中，写出该反响的平衡常数表达式：K=。：K300C> K350C，那么该反响是 热 反响。9在一个体积为4L的密闭容器中，高温下发生以下反响：C(s) + H 20(g) 二 C0(g) + H2(g) Q(Q >0)写出上述反响的平衡常数表达式： 。降低温度，平衡常数K(填 增大 不变或 减小，正反响速率 ;(填 增大 减小或不变下同)，逆反响速率 。10. 1000C时，硫酸钠与氢气发生以下反响：Na2SO4(s) + 4H2(g) = Na2S(s) + 4H2O(g)。该反响的平衡常数表达式为 。 K1000 c v

12、 K1200C，那么该反响是反响(填 吸热"或 放热)。11 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反响：CO2(g) + H2(gCO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t/ c70080083010001200K0.60.91.01.72.6(1) 该反响的化学平衡常数表达式为K =。(2) 该反响为 反响(选填吸热、放热)。(3) 某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)= c(CO) c(H2O),试判断此时的温度为 C4 平衡转化率：某反响的平衡转化率=平衡转化率越大，那么该反响进行得越完全。平衡转化率随着反响物起始浓度的不同而改变。【练习】

13、12.可逆反响：M(g)+N(g) = P(g)+Q(g)，正反响为吸热反响。请答复以下问题：(1) 某温度下，反响物的起始浓度分别为c(M)=1mol/L , c(N)=2.4mol/L，到达平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为 。(2) 假设反响温度升高，M的转化率 (填增大 减小或 不变)。(3) 假设反响温度不变，反响物的起始浓度分别为c(M)= c(N)=amol/L，到达平衡后，M的转化率为。 (25%、增大、41%)四化学平衡移动：可逆反响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) 化学平衡移动的方向v正> v逆，平衡向反响方向移动；v正=v逆

14、，平衡不移动；v正V v逆，平衡向反响方向移动。(2) 影响化学平衡的因素温度：升高温度，正、逆反响速率都，但v'放热v'热，平衡向着方向移动;降低温度，正、逆反响速率都，但v'热v'热，平衡冋着方向移动;浓度：增大反响浓度(或减小生成物浓度),v'v',平衡向着方向移动;减小反响浓度(或增大生成物浓度)，v正v逆，平衡向着方向移动;压强：压缩容器体积，反响体系的压强将,平衡向着方向移动;扩大容器体积，反响体系的压强将，平衡向着方向移动;(1) 向容积固定的容器中充惰性气体，容器内压强将 ，但反响混合物中各物质浓度，平衡不移动；(2) 在恒压条件

15、下，向体积可变的容器中充惰性气体，相当于将反响体系扩容，反响体系中各物质浓度将 ，平衡向着 方向移动；催化剂：因使用催化剂将 同等程度地改变正、逆反响速率，故化学平衡不移动。勒夏特列原理： 【练习】13有某可逆反响aA(g)+bB(g)=cC(g)+Q ;右图表示外界条件(温度、压强)的变化对上述 反响的影响。以下判断正确的选项是()A a+b<c时，y轴表示平衡混合气中 C的质量分数B a+bvc时，y轴表示平衡混合气的平均相对分子质量C. QV 0时，y轴表示到达平衡时 B的转化率D. QV0时，y轴表示到达平衡时 A的浓度14 不能用平衡移动原理解释的事实是()A 压缩盛有12和H

16、2混合气体的针筒，气体颜色变深C. pH均为4的盐酸和NH4CI(aq)中水的电离度后者大B 翻开汽水瓶盖，即有大量气泡逸出D.用排饱和食盐水的方法收集氯气15. I2在KI溶液中存在以下平衡：I2(aq) +(aq)(aq)。某 怯、KI混合溶液中， h的物质的量浓度c(l3)与温度T的关系如下列图(曲线上任何一点都表示平衡状态)。以下说法正确( )的是A .反响 12(aq) + l_(aq)= l3_(aq)为吸热反响B 假设温度为Ti、T2,反响的平衡常数分别为Ki、 K2,贝V Ki> K2C .假设反响进行到状态 D时，一定有v正v逆D 状态A与状态B相比，状态 A的c(I2

17、)大or,/五化学反响速率与化学平衡原理在工业生产及生活中的应用1接触法制硫酸生产 阶段SQ的制取、净化SQ氧化成SQSQ的吸收及硫酸的生成反响 原理-点燃_ _S+Q2SQ2煅烧4FeS2+11Q22FezO3+8SQ2催化剂2SO2+O2 2SO3ASO3 h2o h2so4快与多 的措施设备沸腾炉接触室含热交换器吸收塔专化率) 温度、压强(x 101kpa)15102550100400 C99.299.699.799.999.999.9450 C97.598.999.299.599.699.7500 C93.596.997.898.699.099.3550 C85.692.994.996

18、.797.798.32合成氨工业1 N2g+3H2g = 2NH 3g+112.64，到达平衡时平衡混合物中NH 3的含量体积分数V(N 2):V(H 2)=1:3如下表:【稳固练习】选择题2合成氨工艺流程：N2、H2液氨1 用锌粒与稀硫酸反响制取氢气时，以下措施不能使氢气生成速率加大的是A 加热B.改用98%的硫酸C.滴加少量硫酸铜溶液D.改用粗锌含碳2 用锌片与稀盐酸反响制取氢气时，以下因素与氢气生成速率无关的是A .反响的温度B .盐酸的浓度C.锌块的外表积D.盐酸的体积3.反响 3Fe(s)+4H2O(g)FaO4g+4H2g在一密闭容器中进行，以下条件的改变对其反应速率几乎无影响的是

19、体积不变，增加铁的量 体积不变，增加水的量体积不变，充入氮气使压强增大压强不变，充入氮气使体积增大压强 /MPa温度 /c0.11020306010020015.381.586.489.995.498.83002.252.064.271.084.292.64000.425.138.247.065.279.85000.110.619.126.442.257.56000.054.59.113.823.131.4使氨生产得快从化学反响速率分析使氨生成得多 从化学平衡分析浓度压强温度催化剂A B C.4 右图是恒温下某化学反响的反响速率随反应时间变化的示意图。以下表达与示意图不相符合的是A.反响达平衡

20、时，正反响速率和逆反响速率相等D 发应速率平術态I理平衡态II反响时间中B. 该反响到达平衡态I后，增大反响物浓度，平衡发生移动，到达平衡态口C该反响到达平衡态I后，减小反响物浓度，平衡发生移动，到达平衡态口D同一种反响物在平衡态I和平衡态时浓度不相等5在容积固定的密闭容器中进行如下反响：2SO+O2g = 2SO3g; Q> 0。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反响的影响，并根据实验数据作出以下关系图：F列判断一定错误的选项是A 图I研究的是to时刻增大02的浓度对反响速率的影响B .图研究的是to时刻参加催化剂对化学反反响速率的影响C. 图川研究的是压强对平衡的影响

21、，且乙的压强较高D图川研究的是温度对对平衡的影响，且乙的温度较高6在25C时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如右表：以下说法错误的是：A 反响达平衡时，X的转化率为50%B .改变温度可以改变此反响的平衡常数C增大压强使平衡向生成 Z的方向移动，平衡常数增大D 反响可表示为 X+3Y=2Z,其平衡常数为物质XYZ初始浓度/mol L-10.10.20平衡浓度/mol L-10.050.050.116007 ：H2g+|2g=2HIg+QQ>0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中参加H2和I2各0.1 mol，乙中参加HI 0.2 mol，相同温度下分别到达平衡。欲使甲

22、中 HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是A 甲、乙提高相同温度B .甲中参加 0.1 mol He，乙不变C.甲降低温度，乙不变D .甲增加 0.1 mol H2,乙增加 0.1 mol I28. 碳酸钙与稀盐酸生成二氧化碳是放热反响，生成二氧化碳的 量和反响时间的关系如下列图，以下结论正确的选项是( )A .反响开始4分钟内平均反响速率最小B .反响开始2分钟内平均反响速率最大C.反响开始2-4分钟内温度对反响速率的影响比浓度的影响大D .反响进行6分钟后反响速率将加快9. 最新 人工固氮的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂外表与水发生反响：2N2 (g)+6H2O(l)=4NH3 (g)+3O2 (g) -Q(Q>0)，如果反响的平衡常数 K值变大，该反响A 一定向正反响方向移动B .一定向逆反响方向移动C 在平衡移动时正反响速率先减小后增大D .在平衡移动时逆反响速率先增大后减小.综合题综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。10. H2和CO合成甲醇反响为：CO (g) +2H2 (g)CH3OH (g)(正反响是放热反响)。在恒温，体积为2L的密闭容器中分别充入 1.2mol CO和1mol H2, 10mi