第十一讲化学平衡(学案设计)

1、高三化学第一轮复习学案（共十八讲） 百度 车琳文库第十一讲 化学平衡车 琳甘肃省清水县第六中学高考考点1、了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与化学反应速率之间的内在联系。2、理解勒夏特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。3、运用对比的方法掌握等效平衡的基本原理规律和计算方法4、理解各类图象题的特点；5、能用一定的方法审视解决化学平衡图象问题；本讲序列阅读议点一、 化学反应速率1 定义：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2 表达式： ，单位： 。注意：（1）v表示在一定时间内的平均速率。（）用反应物浓度的减少或生成物浓度的增加的变化量来表示。

2、（）各物质的化学反应速率之比等于各物质的计量数之比。（）固体物质的量增加或减少，对化学反应速率无关，但与颗粒物的大小有关。二、影响化学反应速率的因素：决定化学反应速率的主要因素是 。其次还受外界条件的影响。填写外界条件的改变对化学反应速率的影响：外界条件浓度温度压强其它因素增加光、电磁波、反应物颗粒大小、催化剂等减少注意：压强对有气体参加化学反应的速率的影响，是改变了气体反应物的 ，而对固体、液体无关。【问题讨论】1.在化学反应中，反应物B的浓度在5s内从2mol/L变为0.5mol/L,在这5s内B的化学反应速率为 .2.在一个5L的密闭闭容器中,盛有8mol的某气态反应,经5秒后,测得反应

3、物还剩余6.8mol,这种反应物的化学反应速率为 .3盐酸与石灰石反应制取CO2时，能使反应的起始速率明显增大的是（ ）A升高温度 B加入CaCO的量增大一倍C加入HCl的量增大一倍数 D加入HCl的量减半，但浓度增大一倍4对于化学反应2X(g)+Y(g)=Z(g),已知X的起始浓度是2mol/L,2秒后X的浓度是1.6mol/L,用X的浓度的变化量表示的反应速率为( )A.0.2mol /L.s B. 0.4mol /L.s C. 0.6mol /L.s D. 0.8mol /L.s5.反应N2( g)+3H2(g) = 2NH3(g)在密闭容器中进行,用v N2、v H2、v NH3三种物

4、质在单位时间内的浓度变化表示该化学反应的速率,则三者的关系正确的是( )Av H2= v NH3 B3v H2= 2v NH3 Cv NH3 = 2/3v H2 D2v N2=v H2【阅读议点】三、化学平衡1定义： 。2特征： 、 、 ；3注意判断化学平衡的几种标志：（1）V正=V逆；（2）反应混合物中各物质的浓度（质量、质量分数、摩尔数、平均分子量等不变）。（3）对于反应前后气体是等体积变化的可逆反应来讲，混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均分子量不再发生改变，是不一定达到平衡的。（4）颜色不再发生改变；（5）对于同一物质来讲，化学键断裂的数目等于化学键生成的数目。（6）在密闭的反应

5、体系中，温度不再发生改变，都可以说明达到平衡。知识点拨1、影响化学平衡移动的因素有哪些？分析下列外界条件的改变对化学平衡移动的影响：浓度压强温度催化剂增大减少2、据化学平衡的定义，可以得出哪些直接标志和间接标志？3、什么是勒沙特列原理？怎样认识勒沙特列原理？【问题讨论】1下列各反应达到平衡后，加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是：A2NO2=NO4 (正反应为放热反应) B.C(s)+CO2=2CO(正反应为吸热反应)C. N2+3H2=2NH3 (正反应为放热反应) D.H2S=H2+S(s) (正反应为吸热反应)2.某温度下,反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)在密闭容器中达到

6、平衡,若缩小容器的体积,下列结论正确的是( )A.平衡向正反应方向移动 B.正反应速率增大,逆反应速率减小C.容器内颜色加深 D.容器内氢气的质量分数增大3.对于可逆反应2X(g)+Y(g)=Z(g)(正反应为吸热反应),当达到平衡时,要使用权正反应速率降低,且使X的浓度增大,应采取的措施是( )增大压强减小压强减小的浓度降低温度对某一可逆反应来讲，使用催化剂的作用是（）提高反应物的转化率 同等程度地改变正逆反应速率改变平衡混合物的组成 正反应速率增大,逆反应速率减小5.反应mA+nB=pC在某温度下达到平衡,则(1)若A、B、C都是气体时，减压后，正反应速率小于逆反应的速率，则m、n、p三者

7、的关系是 。（2） 若C为气体时，且m+n=p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必向 方向移动。（3）若升高温度，A的转化率降低，此反应的逆反应是 反应。6对于达到平衡状态的可逆反应，N2+3H2=2NH3 (正反应为放热反应)，下列叙述正确的是（ ）A反应物和生成物的浓度相等 B反应物和生成物的浓度不再发生改变C降低温度，平衡混合里NH3浓度减小 D增大压强，不利于氨的合成【针对检测】1.(2003年春，12)反应：A(气)3B(气)2C(气)Q达平衡后，将气体混合物的温度降低，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

8、向逆反应方向移动C.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动2.(2002年河南，11)在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)2Y(g)2Z(g)此反应达到平衡的标志是A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为122D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z3.(2002年新课程理综，10)对已达化学平衡的下列反应2X(g)Y(g)=2Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是A.逆反应速率增大，正反应速率减

9、小，平衡向逆反应方向移动B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动4.(2001年全国，9)压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是A.H2(g)I2(g)2HI(g)B.3H2(g)N2(g)2NH3(g)C.2SO2(g)O2(g)2SO3(g)D.C(s)CO2(g)2CO(g)5.(2001年广东，13)反应：L(s)aG(g)bR(g)达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如下图所示，图中：压强p1p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断A.上述反应是放

10、热反应B.上述反应是吸热反应C.abD.ab6.(2000年全国，13)在一密闭容器中，反应a A(g)b B(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数增加了D.ab7.(2000年春，20)在一定温度下，反应A2(g)B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是A.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的ABB.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B28.(2000年上海

11、，19)对于反应2SO2O2 2SO3，下列判断正确的是A.2体积SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3B.其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动C.平衡时，SO2消耗速率必定等于O2生成速率的两倍D.平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍9.(1999年全国，19)X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X2Y2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：nXnY=nZ,则Y的转化率为A.100B.100C.100D.10010.(1999年上海，19)可逆反应：3A(g)3B(?)C(?)Q，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断

12、正确的是A.B和C可能都是固体B.B和C一定都是气体C.若C为固体，则B一定是气体D.B和C可能都是气体11.(1999年广东，6)在一定温度下，可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是A.Z的生成速率与Z的分解速率相等B.单位时间生成a mol X,同时生成3a mol YC.X、Y、Z的浓度不再变化D.X、Y、Z的分子数比为13212.(1999年广东，18)在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，在一定条件下发生反应：2A(g)B(g)2C(g)，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的，则A的转化率为A.67% B.50% C.25%

13、 D.5%13(2008年全国)在相同温度和压强下，对反应CO2(g)+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：物质的量 物质实验CO2H2COH2O甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol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【知识点拨】一、什么是等效平衡？讨论：（一）、等效平衡原理在一定条件下（定温定容或定温定压），对于同

14、一可逆反应，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，只是起始时加入物质的情况不同，而达到平衡时，任何相同组分的含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。 如，常温常压下，可逆反应：2SO2 + O2 2SO22mol 1mol 0mol 0mol 0mol 2mol 0.5mol 0.25mol 1.5mol 从正反应开始，从逆反应开始，从正逆反应同时开始，由于、三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等

15、(如将、折算为)，因此三者为等效平衡。（二）、等效平衡规律 在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。 在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。 在恒温、恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。反之，等效平衡时，物质的量之比与原建立平衡时相同。(三)、等效平衡投料方案的设计 (1)“站点法”设计恒

16、温恒容下的等效平衡 3H2 + N2 2NH3 原始站 A 4 1 0中途站 B 3.4 0.8 0.4 : a b c 平衡站 P 2.5 0.5 1.0中途站 C 1.6 0.2 1.6 : a b c 终极站 D 1.0 0 2 显然,从初始到平衡态的过程中,反应要经历中间的许多站点 B、C. 若以此站点值为起始投料方案,都能建立等效平衡. A和D 是达到平衡站点(P)两个极端.A 站点要经正向右移而达到平衡点P; D 站点要经逆向左移而达到平衡点P. 该例中,H2的取值在4mol-1mol之间.从一个站点到另一个站点各物质的变化量之比等于化学方程式计量数之比.如有: (4-a):(1-

17、b): (0+c)3:1:2 (1+a): (0+b):2-c)3:1:2 等等.(2) “扩缩法”设计恒温恒压下的等效平衡 恒温恒压下,将各物质的量增扩(或减缩)同样倍数都能建立相同的平衡态.因恒压,气体总体积要随之扩大(或缩小)相应的倍数,致使气体浓度没变,平衡没发生移动,所以这样建立的都是等效平衡。另一思路是用“并盒法”，恒温恒压下，将反应达到平衡的两个小盒并合为一个大盒，则大盒与小盒为等效平衡。 如图所示：二、反应物用量的改变对平衡、转化率有何影响？讨论：反应物用量的改变对平衡、转化率的影响：如Aa Bb(g)+cC(g) 如增加A的量，平衡向正反应方向移动 （1）若a=b+c A的转

18、化率不变 （2）若ab+c A的转化率增大 （3）若ab+c A的转化率减小如Aa+ Bb(g) cC(g)+dD(g) （1）如增加A的量，平衡向正反应方向移动,而A的转化率减小，B的转化率增大；若按比例同倍数的增加反应物A和B的量，则平衡向正反应方向移动， （1）若a+b=c+d A、B的转化率都不变 （2）若a+b c+d A、B的转化率都增大 （3）若a+b c+d A、B的转化率都减小【问题讨论】题型1：一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡【例1】在一个体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，达到平衡时C的浓度为a

19、 molL1。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为a molL1的是（ ）A4molA2molBB2molA1molB3molC1molDC3molC1molD1molBD3molC1molD题型2：可逆反应在恒温、恒压条件下建立等效平衡【例2】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中，以此时的温度、压强和体积作为起始条件，发生了如下反应： 3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g)达到平衡时C的浓度为wmolL-1。 回答小题： (1)保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P中，平衡后C的浓度仍为wmolL-1的是( )

20、(A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B十2 mol C， (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2)保持原起始温度和体积不变，要使平衡后C的浓度仍为wmolL-1，应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C十2 mol D (C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D (D)以上均不能满足条件 (3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应，则平衡时C的浓度和w r

21、mlL-1的关系是( ) (A)w (B) w (C)= w (D)不能确定 (4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中，保持温度和体积不变，平衡时C的浓度为V molL-1，V与w和叫的关系是( ) (A) Vw (B) Vw (C) V=w (D)无法比较 (5)维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为 V molL-1 ( ) (A)1 mol C+0.5 m01 D (B)3 mol A+2 mol B (C)3 mol A+1 mol B+1 mol D (D)以上均不能满足条件【例3】、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如

22、下A（g）+B（g） C（g）（1）若开始时放入1 mol A和1 mol B，到达平衡后，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3mol B ，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol。（3）若开始时放入x molA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是y mol和3a mol，则x= mol，y= mol。平衡时，B的物质的量 （选填一个编号）（A）大于2 mol （B）等于2 mol （C）小于2mol （D）可能大于、等于或小于2mol作出判断的理由是 。（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3mol C，待再次到达平衡后，

23、C的物质的量分数是 。（5）若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。开始时放入1mol A和1molB到达平衡后生成b mol C。将b与（1）小题中的a进行比较 （选填一个编号）。（甲）ab （乙）ab (丙)a=b （丁）不能比较a和b的大小作出此判断的理由是 。【例4】某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2，使反应N2+3H22NH3达平衡，平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(molL)如果温度不变，只改变初始物质的加入量，要求M、N、G保持不变，则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是

24、： 若x=0，y=0，则z= ； 若x=0.75 mol，则y= ，z= ； x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z方程表示，其中一个含x、z，另一个含y、z) 。 若将上述条件改为恒温、恒压，其它均不变，则 a若x=0，y=0，则z= ； b若x=0.75 mol，则y= ，z= ； cx、y、z取值必须满足的一般条件是 。题型3：通过建立等效平衡的中间状态，比较反应物转化率的大小以及平衡时某物质体积分数、浓度的大小【例题5】体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2O22SO3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的转化率为（ ）A等于p%B大于p%C小于p%D无法判断【针对检测】【基础题】选择题（只有一个正确选项）1、在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入某固定容积的密闭容器中，在催化剂存在下发生反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），当反应达到平衡时，反应混合物中SO3的体积分数为91%，现维持容器内温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、SO3的物质的量，若达到平衡时，SO3的体积分数仍为9