化学平衡状态及移动(1)

1、化学平衡第一课时一.可逆反响与化学平衡状态1可逆反响概念：注意1.两同 2.转化率3.用“表示。2常见可逆反响2 化学平衡状态1概念：一定条件下的可逆反响中，正反响速率与逆反响速率，反响体系中所有参加反响的物质的 保持不变的状态。平衡标志： V正V逆；混合物体系中各组分的含量。特点逆*研究对象只研究反响等：化学平衡状态的实质%动态T-衡平衡吋反网仍在进行条件一定，平衡休系中的浓度一定条件改变，屮衡思考3对可逆反响 2+ 3出2NH3,假设某一时刻，v正N0= v逆NH3。此时反响是否到达平衡状态？化学平衡状态常用的判断方法举例反响mA(g) + nB(g) 、pC(g) + qD(g)正逆反响

2、速率的关系在单位时间内消耗了mmol A,同时生成mmol A,即v正=v逆平衡在单位时间内消耗了nmol B,同时生成p mol C,均指v正不一定平衡v(A) : v(B) : v(C) : v(D) = m： n ： p : q, v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗q mol D平衡混合物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡总压强或总体积或物质的量一定不一定平衡压强mm+ n工p+ q时，总压强一定其他条件不变平衡m+ n= p+ q时，总压强一定其他条件不变不一定平衡温度任何化

3、学反响都伴随着能量的变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时平衡颜色当体系的颜色(反响物或生成物均有颜色)不再变化时平衡混合气体的平均相对分子质量M平均相对分子质量一定时，只有当耐nz p+ q时平衡平均相对分子质量一疋，但m+ n= p+ q时不一定平衡体系的密度反响物、生成物全为气体，定容时，密度一定不一定平衡nz p+ q,恒温恒压，气体密度一定时平衡练习1以下说法可以证明H2(g) + 12(g) D2HI(g)已达平衡状态的是 (填序号)。 单位时间内生成 n mol H 2的同时，生成n mol HI 一个H H键断裂的同时有两个 H I1键断裂百分含量 w(HI) = W(l

4、2)反响速率 v(H2)= v(l2)= 2v(HI) c(HI) : c(H2): C(l2)=2 : 1 : 1温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时，容器内压强不再变化 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化2. 在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立以下化学平衡：C(s) + H2O(g) CO(g)+ H(g)。不能确定上述可逆反响在一定条件下已到达化学平衡状态的是()A.体系的体积不再发生变化B . v 正(CO) = v逆(H2O)C.生成n mol CO的同时生成 n mo

5、l H 2D. 1 mol H H键断裂的同时断裂 2 mol H O键3. 一定条件下，对于可逆反响X(g) + 3Y(g) -2Z(g),假设X、丫、Z的起始浓度分别为-1 -1C2、C3(均不为零),到达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为 0.1 mol L、0.3 mol L 、0.08 mol L1那么以下判断正确的选项是A . C1 : C2= 3 : 1 B .平衡时，Y和Z的生成速率之比为 2 : 3一 1_C. X、Y的转化率不相等D. C1的取值范围为0 molL C1p+ q时增犬压强对化学平 衡移动的戢晌降低压强对化学平 圜移动的影响 m+ np+ q 时*増大压强对化学平

6、衡移动的影响降低压强对化学平衡移动的影响増大压强对化学 平衡移动的黠响降低压强对化学 平衡移动餌彫响3. 勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、浓度),平衡将向着能够=的方向移动。思考1. v正增大，平衡一定向正反响方向移动吗？2. 升高温度，化学平衡会向着吸热反响的方向移动，此时放热反响方向的反响速率会减小吗？3. 对于一定条件下的可逆反响甲：A(g) + B(g) C(g) Hv 0乙：A(s) + B(g) C(g) H 0到达化学平衡后，改变条件，按要求答复以下问题：(1) 升温，平衡移动方向分别为(填“向左、“向右或“不移动，下同 )甲;乙;丙。(2) 加压，平衡

7、移动方向分别为甲;乙;丙。4. 一定条件下合成氨反响：Nz(g) + 3f(g) =2NH(g)H= 92.4 kJ mo1，在反响过程中，反响速率的变化如下图，请根据速率的变化回 答采取的措施。4化学反响进行的方向1自发过程在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2自发反响在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反响称为自发反响。3.综合判断反响方向的依据 G = H- TA S 厶G0,反响不能自发进行。探S-表示混乱程度同一物质在不同状态下熵值S

8、(g) S(l) S(s)。思考1能自发进行的反响一定能实际发生吗？2判断正误，正确的划“/,错误的划“x(1) 放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。()(2) 反响能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反响的影响练习1某温度下，在密闭容器中S02、。2、S03三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反响2SO2(g) + 02(g) 2SO3(g), Hv(逆)，假设A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为 a kJ，写出该反响的热化学方程式 。 假设t1= 15 s，贝U 阶段以C的浓度变化表示的平均反响

9、速率为v(C) =mol L 1 s 1, A的转化率为 。 13时改变的某一反响条件可能是 (选填序号)。A. 使用催化剂B.增大压强C增大反响物浓度5. (2021大纲版全国卷)反响X(g) + Y(g) 2Z(g); AH v 0，到达平衡时，以下说法正确的是()A .减小容器体积，平衡向右移动B .参加催化剂，Z的产率增大C.增大c(X) , X的转化率增大D .降低温度，Y的转化率增大6.12在KI溶液中存在以下平衡：I2(aq) + I (aq) 1 (aq),某12、KI混合溶液中，c(I )与温度T的关系如右图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)，以下说法不正确的选项是( )。

10、乙图为t2时刻改变反响条件，平衡体系中正、逆反响速率随时间变化的情况。c/mnl * L-140 150.110.060.05fi甲p11h11* 1it* 11H11111!41 1i XiiPb1p!1i11卜1 h 4 社乙 rt t2 t, 77 t：A. 反响 12(aq) + I _(aq) I J (aq) H 0B. 状态a与状态b相比，状态b时12的转化率更高C. 假设Ti时，反响进行到状态d时，一定有v正v逆D. 温度为Ti时，向该平衡体系中参加KI固体，平衡正向移动五羊 P 822, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9第三课时化学平衡常数及计一化学平衡常数1概念 在一

11、定温度下，当一个可逆反响到达时，牛成物 _ 一与反响物的比值是一个常数，用符号表示。2. 表达式对于反响 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),K=在使用化学平衡常数时应注意：(1)不要把反响体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，假设有水参加或生成，那么此时水的浓度不 可视为常数，应写进平衡常数表达式中。(2)对于同一化学反响，化学反响方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否那么就没有意义。如：2CH3OH(g). CH3OCH3(g)+H2O(g)3意义(1) K值越大

12、，反响物的转化率越大，正反响进行的程度越大。(2) K只受影响，与反响物或生成物的浓度变化无关。(3) 化学平衡常数是指某一具体反响的平衡常数。4平衡常数作用：(1)判断、比拟可逆反响进行的程度：般来说，一定温度下的一个具体的可逆反响:K值正反响进平衡时生平衡时反反响物转行的程度成物浓度应物浓度化率越大越大越高越小越小越大判断一个化学反响是否到达化学平衡状态例：对于可逆反响 aA(g) + bB(g) ；cC(g) + dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反响Cc (:* cd 1)物与生成物浓度有如下 CE = Q称为浓度商。关系：v逆Q = K反响处于化学平衡状态， v正=v逆K 反响向逆

13、反响方向进行，v正0,请答复以下问题：(1) 在某温度下，反响物的起始浓度分别为c(M) = 1 mol , c(N) = 2.4 mol 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) = 4 mol , c(N) = a mol L ;到达平衡后，c(P)= 2 mol L1, a=;二.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) 对于同一反响物，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。

14、(3) 各转化量之比等于各反响物的化学计量数之比。3.计算方法：三段式法pC(g) + qD(g)，令A B起始物质的量(mol)分别为a、b,到达平衡后，nA(g)+ nB(g)起始(mol)ab变化(mol)mxnx平衡(mol)A的消耗量为mx容器容积为V L。-pC(g)+ qD(g)0 0pxqxa mxb nxpxqx化学平衡计算模式：对以下反响：nA(g) + n B(g)那么有：平衡常数:粥窮a mx m b nx n-v- V A的平衡浓度：c平(A) = avmX (mol L 1)。A的转化率:mxaA平=x loo%,aa： aB=mxanx_ mbb naA的体积分数

15、：KA =x 100%。a + b+ p+ q m n x平衡与起始压强之比:混合气体的平均密度:P 混=气曲 B gL 1op平_ a+ b+ p+ q m n $ p始a+ b混合气体的平均摩尔质量：而=玄+；M A席nW。1 1)。练习1 温度为T C时，在体积为10 L的真空容器中通入1.00 mol氢气和1.00 mol碘蒸气，20 min后，反响到达平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020 mol - L 1。涉及的反响可以用下面的两个化学方程式表示： H2(g) + l2(g) L2HI(g)2f(g) + 2I 2(g) =4HI(g)以下说法正确的选项是()1 1A. 反响速率

16、用 HI 表示时，v(HI) = 0.008 mol - L - minB. 两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同C. 氢气在两个反响方程式中的转化率不同D. 第二个反响中，增大压强平衡向生成HI的方向移动2. 在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反响：CO(g) + H2(g) CO(g) + HO(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表：T/ C7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6答复以下问题：(1) 升高温度，化学平衡向 (填“正反响或“逆反响)方向移动。(2) 能判断该反响到达化学平衡状态的依据是 。A. c(C

17、Q) = c(CO)B. K不变C.容器中的压强不变D. v 正(H2) = v 正(CO2) E . c(H2)保持不变假设某温度下，平衡浓度符合以下关系：c(CQ) c(H2) = c(CO) - c(H2O)，此时的温度为;在此温度下，假设该容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H 2、0.75 mol CO、1.5 mol H 2Q那么此时反响所处的状态为 (填“向正反响方向进行中、向逆反响方向进行中或平衡状态)。3. 可逆反响： M(g) + N(g) ；P(g) + Q(g) H0,请答复以下问题：_ 1 _ 1(1) 在某温度下，反响物的起始浓度分别为c(M) = 1 m

18、ol L _ , c(N) = 2.4 mol L _ ;达到平衡后，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) = 4 mol L _1, c(N) = a mol L _1;到达平衡后，c(P) = 2 mol L _1, a=;(4) 假设反响温度不变，反响物的起始浓度为c(M) = c(N) = b mol L _1,到达平衡后，M的转化率为4苯乙烷(C8H。)可生产塑料单体苯乙烯(C8H)，其反响原理是1GHw(g) Gf(g) + H2(g) H=+ 125 kJ

19、moln .工业上以高温水蒸气作为反响体系的稀释剂(不参与反响)，GHo(g)的平衡转化率与I. 某温度下，将0.40 mol苯乙烷，充入2 L真空密闭容器中发生反响，测定不同时间 该容器内物质的量，得到数据如下表： 该温度下，该反响的化学平衡常数是 。 假设保持其他条件不变，用0.40 mol H 2(g)和0.40 mol C 8f(g)合成CHo(g)，当有30kJ热量放出时，该反响中Hz的转化率是 。此时，该反响是否到达了平衡状态？ (填“是或“否)。时间/min010203040n (C8H)/mol0.400.300.26ri2ri3n(C8H)/mol0.000.10n10.16

20、0.16(1) 当反响进行到20 min时，该段时间内的平均反响速率是 。水蒸气的用量、体系的温度、压强的关系如图I、图n所示。 由图I可知，T1T2(填“大于、“小于或“等于)。CbHig的平衡转化率将(5) 由图n可知，当其他条件不变时，水蒸气的用量越大,( 填“越大越小或“不变)原因是5. ( 2021年广东)硼酸(HBQ)在食品、医药领域应用广泛.(1) 请完成E2H6气体与水反响的化学方程式：B2HH +6H2O=2HBO +.在其他条件相同时，反响 HBQ+3CHOH B(OCH)3 +3H2O 中，HBQ 的转化率C-)在不同温度下随反响时间(t)的变化见图12，由此图可得出：来

21、源： 温度对应该反响的反响速率和平衡移动的响是. 该反响的AH0(填“).图12(3) HBQ溶液中存在如下反响:H 3BQ (aq) +H0 (I ) -B(OH) 4 -( aq)+H + ( aq). 0.70 mol1-L- H3BO3溶液+-5-1中，上述反响于 298K到达平衡时,c 平衡(H) =2. 0 X 10 mol L , c 平衡(HBO3)起始(HBQ),水的电离可忽略不计，求此温度下该反响的平衡常数K (H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保存两位有效数字)6. (2021 安徽理综，11) 一定条件下，通过以下反响可以制备特种陶瓷的原料MgOMgSQs)

22、+ CO(g)MgO(s) + CO(g) + SQ(g) H 0该反响在恒容的密闭容器中到达平衡后，假设仅改变图中横坐标 x的值,重新到达平衡后，纵坐标 y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO与CO的物质的量之比CSO的浓度平衡常数KDMgSO的质量(忽略体积)CO的转化率第四课时数形结合的思想探究化学平衡图像1. 图像类型(1) 浓度一时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反响过程中的浓度变化情况。如 A +B 一 AB反响情况如图1所示，解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(到达图2平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式

23、中的化学计量数关 系。BABO h t圈1(2) 速率一时间图：如Zn与足量盐酸的反响，反响速率随时间的变化出现如图2所示的情况，解释原因：AB段(v渐增)，因反响为放热反响，随反响的进行，温度渐高，导致反应速率增大；BC段v渐小，那么主要原因是随反响的进行，溶液中 cH+渐小，导致反响 速率减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真分析。含量一时间一温度压强图：常见形式有如下几种。C%指产物的质量分数；B%指某反响物的质量分数珮用催化札h不用催化初7八正反逾为服热反用J巧乩正反响为啟衲反响施叩正反响为气律怵积减小的反响沁正反响为气体怵积増大的反响4恒压温线如图3所示：该类图的纵坐标为物质的平

24、衡浓度c或反响物的转化率a,横坐标为温度T或压强p，常见类型如下所示：期3图45其他：如图4所示曲线是其他条件不变时，某反响物的最大转化率a 与温度T的关系曲线，图中标出的 1、2、3、4四个点，表示v正v逆的点是3，表示v正v逆的点 是1，而2、4点表示v正=v逆。2. 解题步骤一看面纵、樋电标的意义*二看线线的走向和变化超勢；三看点區点、捋点、堆点；四看轴助线如誓温鏡、等压线、平衡线； 五科晟的变化如诙度娈毗、温度变优联起甲斷移动惊型分析杀件对反血速率、 化学平衡移动的影响利用原理，结合图像.分析图橡中所优表反 应速率变化迹毗学平新时线，作出判斷3. 技巧(1) 先拐先平在含量(转化率)一

25、时间曲线中，先出现拐点的那么先到达平衡，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。(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。(3) 三步分析法一看反响速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。【例1】下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反响速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的选项是RC1 汁 3KSCN Fe(SCN)+3KCIA()+3B()f/minA()+B()2C()A的噩率A 是其他条件一定时，反响速率随温度变化的图像，正反响AHp2【例2】图一表示的是可逆反响

26、CO(g) +出型一-C(S)+ H2O(g) AH0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反响 2NO2g) N2O4(g) AH0，平衡移动关系如右图所示。以下说法正确的是 ()A p1p2，纵坐标指C的质量分数C. pip2,纵坐标指A的转化率D . pip2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量【例4】在恒容密闭容器中存在以下平衡：CO(g) + H2O(g) - CO 2(g)+ H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度 c(CO2)与温度T的关系如下图。 以下说法错误的选项是(双选)()A .反响 CO(g) + H2。彩 CO2(g) + H2(g)的 AH0B .

27、在T2时，假设反响处于状态 D，那么一定有v正 T2, AH 0 B .T2, AH V 0C. Ti 0D. TiV T2, AHv 03可逆反响aA + bB_cC中，物质的含量R%(A%和C%)随温度的变化曲线如图所示，以下说法正确的选项是()A .该反响在、T3温度时到达过化学平衡B .该反响在T2温度时到达过化学平衡C.该反响的逆反响是吸热反响D .升高温度，平衡会向正反响方向移动4. 反响mA(s) + nB(g) pC(g) AHpB. x点表示该反响的正反响速率大于逆反响速率C. npD . x点比y点时的反响速率慢5. 向甲乙两个容积均为 1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。 相同条件下(温度TC ),发生以下反响：A(g) + B(g) xC(g)AH0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如下图:O 5 085 0答复以下问题:(1) 乙容器中，平衡后物质B的转化率为 (2) x=；(3) T C时该反响的平衡常数为 ;练习1. (2021 新课标全国卷H,28)在1.0 L密闭容器中放入 0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反响：A(g) B(g) + C(g) H= + 85.1 kJ mol t反响时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h01248162025