第七讲《化学平衡》

1、2010届高三化学一轮复习：化学平衡学案复习目标： 1、理解化学平衡建立的过程并会判断一个反应是否达到平衡的标志。2、掌握浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响，理解勒夏特列原理的涵义。3、理解化学平衡常数并会应用。知识梳理：一、可逆反应1、可逆反应在 下，既能向 同时又能 的反应。理解可逆反应需注意三同：同、同、同。2、正反应和逆反应：3、可逆反应的特点： 。4、可逆反应的表示方法：二、化学平衡的建立1、化学平衡的建立以CO+H2O(g) CO2+H2反应为例。在一定条件下，将0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密闭容器中，开始反应：（1）反应刚开始时：反应物的浓

2、度 ，正反应速率 。生成物的浓度为 ，逆反应速率为 。（2）反应进行中：反应物的浓度 ，正反应速率 。生成物的浓度 ，逆反应速率 。（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率 ，此时，反应物的浓度 ，生成物的浓度也 。如图所示。2、化学平衡状态（1）定义： （2）特征： 逆： 等： 动： 定： 变： （3）特点：化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。三、化学反应达到平衡的标志：以mA(g)+nB(g)pC(g)为例直接标志：速率关系：正反应速率与逆反应速率相等：A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C

3、的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。各物质的百分含量保持不变。间接标志：混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+np）各物质的浓度不随时间的改变而改变。 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。 各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。总结：对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。可能的情况举例是否能判断已达平衡1、混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的量的分数一定各物质的质量或各物质的质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总体积

4、、总压强、总物质的量一定2、正、逆反应速率的关系单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol Cv(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D3、压强其他条件不变，m+np+q时，总压强一定其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定4、平均相对分子质量M当m+np+q时，M一定当m+n=p+q时，M一定5、温度其他条件一定时，体系温度一定6、体系密度其他条件一定时，密度一定7、其他组成成分有颜色时，体系颜色不再变化四：外界条件对化学平衡的影响1、 浓度对化学平衡的影响在其他

5、条件不变的情况下，增大反应物浓度，或减小生成物浓度,化学平衡向 移动。减小反应物浓度，或增大生成物浓度,化学平衡向 移动。注意：固体物质和纯液体无所谓浓度，其量改变，不影响平衡。2、压强对化学平衡移动的影响结论：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 移动。减小压强，会使化学平衡向着 移动。注意：.对于有些可逆反应，反应前后气态物质的总体积没有发生变化，如2HI(g) H2(g)+I2(g)在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。.固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，如果平衡混合物都是固体或液体 ，可以认

6、为改变压强不能使化学平衡移动。.加入惰性气体后平衡体系是否发生移动，取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。若在恒容的条件下加入惰性气体，它并不能引起体系中其它物质的浓度改变，所以平衡不移动；若在恒压情况下加入惰性气体，必然引起平衡体系占据的体积增大，体系中其它物质的浓度发生变化，使平衡发生移动。思考： 对平衡N2+3H22NH3 （1）如果在恒温恒容下加入氮气，平衡向 移动。（2）如果在恒温恒容下加入氨气呢？加入氩气又怎么样呢？（3）如果需要增加氢气的转化率，可以有什么办法？（4）如果增大压强，正反应速率 ，逆反应速率 ，氮气的转化率 。3、温度对化学平衡的影响 任何反应都伴随着能量的变化，

7、通常表现为放热或吸热；所以温度对化学平衡移动也有影响。结论：如果升高温度，平衡向 的方向移动；降低温度平衡向 的方向移动。4、催化剂能够 的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂 使平衡发生移动，但是可以 达到平衡所需要的时间。五：勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。总结：（1）：勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡，电离平衡，溶解平衡，水解平衡，状态平衡等所有的动态平衡。（2）化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆反应速率变化的程度 ，从而导致正逆反应速率 ，破坏了原平衡状态，使平衡移动。(3)平衡发生移动的标志：新平衡与原平衡各物质的百分含量发生了变

8、化。（4）通过比较速率，可判断平衡移动方向当V正V逆时，平衡向正反应方向移动当V正V逆时，平衡向逆反应方向移动当V正V逆时，平衡不发生移动六、化学平衡常数：1、化学平衡常数的表示方法对于一般的可逆反应：mA(g)+ n B(g) p C(g) + q D(g)。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为：k= 在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度，反应物的浓度的关系依上述规律，其常数（用K表示）叫该反应的化学平衡常数注意：反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作是“1”而不代入公式。2、化

9、学平衡常数的意义（1）平衡常数表示的意义：可以推断反应进行的程度。K很大，反应进行的程度很大，转化率大K的意义 K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变化。 K 很小，反应进行的程度小，转化率小（2）平衡常数的大小不随 而改变，只随 改变而改变。 即，K=f （T）。3、 有关平衡常数的计算（1） 由平衡状态浓度求算平衡常数。（2） 由平衡常数求算反应物的转化率等。（3） 由平衡常数求算不同起始状态下的平衡浓度等。（4） 用平衡常数判断化学平衡移动的方向。典型例题：1(09全国卷13)下图表示反应，在某温度时的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是A.第6后，反应就终止了B.的

10、平衡转化率为85%C.若升高温度，的平衡转化率将大于85%D.若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减少2（09广东化学15）取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，H0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是3.（10分）甲酸甲酯水解反应方程式为： 某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表：甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平

11、均反应速率，结果见下表：请计算1520min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol，甲酸甲酯的平均反应速率为 mol·min-1(不要求写出计算过程)。（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因： 。（3）上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度T1下的K值为 。基础练习：1反应：A（气）+3B（气） 2C（气）+Q达平衡后，将气体混和物的温度降低，下列叙述中正确的是A正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动B正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动C正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动D正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆

12、反应方向移动2一定温度下，反应N2（g）+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是Ac(N2)c(H2)c(NH3)132 BN2，H2和NH3的物质的量分数不再改变CN2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍D单位时间里每增加1molN2，同时增加3molH23.体积相同的甲.乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2, 在相同温度下发生反应 2SO2+O22SO3并达到平衡,在这过程中甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为P,则乙容器中SO2的转化率 A 等于P B 大于P C 小于P D 无法判断 4.二氧化氮存在下列平衡：2NO2 N2

13、O4 在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是 A.温度130、压强3.03×105Pa B.温度 25、压强1.01×105Pa C.温度130、压强5.05×104Pa D.温度 0、压强5.05×104Pa6.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g) 2HBr（g）g平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是A.abB.a=bC.abD.无法确定7在密闭容器中进行如下反应：H2(g) I2(g) 2HI(g)，在温度T1和T

14、2时，产物的量与反应时间的关系如下图所示符合图示的正确判断是AT1T2，H0 BT1T2，H0CT1T2，H0 DT1T2，H08.在一定体积的密闭容器中放入3L 气体R和5L气体Q，在一定条件下发生反应 2R(g)+5Q(g) 4X(g)+nY(g) 反应完全后，容器温度不变，混合气体压强是原来的87.5%，则化学方程式中的n值是 A.2 B.3 C.4 D.5 9.某容积可变的密闭容器中放入一定量的A和B的混合气体, 在一定条件下发生反应:A(气)+2B(气)=2C(气).若维持温度和压强不变,当达到平衡时, 容器的体积为V,此时C气体的体积占40%,则下列推断正确的是 A.原混合气体的体

15、积为1.1V B.原混合气体体积为1.2V C.反应达到平衡时,气体A消耗了0.2V D.反应达到平衡时,气体B消耗了0.2V 11.已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g). H=-1025KJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是14X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于：A、33% B、40% C、50% D、65%13在相同温度和压强下，对反应CO2(g)+

16、H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是 A乙=丁丙=甲 B乙丁甲丙C丁乙丙=甲 D丁丙乙甲15.碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W（s）+I2（g）WI2H0（温度T1T2）。下列说法正确的是A.灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI2（g）会分解出W1W重新沉积到灯丝上B.灯丝附近温度越高，WI2（g）的转化率越低C.该反应的平衡常数表达式是D.利用该反应原理可以提纯钨16.高温下，某反应达平衡，平街常数 恒容时，温度升高.H

17、2浓度减小。下列说法正确的是 A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C.升高温度，逆反应速率减小 D.该反应化学方程式为17.对于平衡 ，为 增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是A.升温增压 B.降温减压C.升温减压 D.降温增压18某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g） 2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是A均减半B均加倍C均增加1 mol D均减少1 mol19在恒温、恒容的条件下，有反应2A（气）+2B（气）

18、C（气）+3D（气），现从两条途径分别建立平衡。途径I：A、B的起始浓度为2mol/L 途径：C、D的起始浓度分别为2mol/L 和6mol/L；则以下叙述中正确的是A两途径最终达到平衡时，体系内混合气百分组成相同B两途径最终达到平衡时，体系内混合气百分组成不同C达到平衡时，途径I的反应速率V（A）等于途径的反应速率为V（A）D达到平衡时，途径I所得混合气的密度为途径所得混合气密度的1/220在密闭的容器中，对于反应2SO2（g）+Q2（g） 2SO3（g），SO2和O2起开始时分别为20mol和10mol；达平衡时SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应，在相同的温度下，欲使平衡时各成

19、分的百分含量与前者相同，则起始时SO3的物质的量及其转化率为A10mol和10%B20mol和20%C20mol和40%D20mol和80%21在密闭容器中通人A、B两种气体，在一定条件下反应：2A(g)+B(g) 2C(g) H<0达到平衡后，改变一个条件，下列量（Y）的变化一定符合图中曲线的是YXXYA再加入AB的转化率B再加入CA的体积分数C增大压强A的转化率D升高温度混合气体平均摩尔质量22关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛其化学机理为： 尿酸根离子尿酸HUr+H2O Ur+H3O+Ur(aq)+Na+(aq) NaUr(s)下列对反应叙述中正确

20、的是A反应的H>0B反应的H<0C升高温度平衡向正反应方向移动D降低温度平衡向正反应方向移动23.（2005广东14）在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应：2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)；H0，达到平衡。当改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是A当X表示温度时，Y表示NO2的物质的量B当X表示压强时，Y表示NO2的转化率 C当X表示反应时间时，Y表示混合气体的密度D当X表示NO2的物质的量时，Y表示O2的物质的量24（2005江苏15）哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2，在

21、一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是A 达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3B 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D 达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零26将一定量的SO和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热）。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体

22、积）。（计算结果保留一位小数）请回答下列问题：（1）判断该反应达到平衡状态的标志是 。（填字母）aSO2和SO3浓度相等 bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变 dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变（2）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是 。（填字母） a向装置中再充入N2 b向装置中再充入O2 c改变反应的催化剂 d生高温度（3）求该反应达到平衡时SO3的转化率（用百分数表示）。（4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？25反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应

23、是_反应(填“吸热”“放热”); (2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率_(填“增大”“减小”“不变”)，原因是_；(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_，原因是_：(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_，E2_(填“增大”“减小、”“不变”)。27.在2L密闭容器内，800时反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：时间(s)012345n(NO)(mol)0.0200.01.0.0080.0070.0070.007写出该反应的平衡常数表达式：K= 。已知：，则改反应是 热反应。右图中表示NO2的变化的曲线

24、是 。用O2表示从02s内该反应的平均速率v= 。能说明该反应已达到平衡状态的是 。av(NO2)=2v(O2) b容器内压强保持不变cv逆 (NO)=2v正 (O2) d容器内密度保持不变 为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。a及时分离除NO2气体 b适当升高温度c增大O2的浓度 d选择高效催化剂28. 已知可逆反应：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”；

25、） （3）若反应温度不变，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，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)= 1 mol,L-1，达到平衡后，M的转化率为 。高考练兵：1(09天津卷5)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2O2+HbCO ，37 时，该反应的平衡常数K=220 。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是w.w.w.k.s.5.u.c.o

26、.mA.CO与HbO2反应的平衡常数K=B.人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动2（09江苏卷14）I2在KI溶液中存在下列平衡： 某I2、KI混合溶液中， 的物质的量浓度c()与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是A. 反应 的H>0w.w.w.k.s.5.u.c.o.mB若温度为，反应的平衡常数分别为C若反应进行到状态D时，一定有D状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大3（09广东理科基础29）已知汽车尾气无害化处理反应为 下列说法不正确的是 A升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C