人教版化学选修四第二章第三节《化学平衡》学案

其次章化学反响速率和化学平衡第三节化学平衡〔第1课时〕【学习目标】1.知道什么是可逆反响。2.知道化学平衡状态的概念和特征。3.会推断一个可逆反响是否处于化学平衡状态。【重、难点】化学平衡状态及判定根底落实：一、可逆反响1．概念：在肯定条件下，既能向正反响方向进行，同时又能向逆反响方向进行的反响。2．特点：(1)同一条件下，正反响和逆反响同时发生、同时存在。(2)反响不能进行究竟，反响物不能实现完全转化。(3)反响体系中，与化学反响有关的各种物质同存于同一反响体系。(4)反响到达限度时，反响仍在进行，没有停止。二、化学平衡状态1．含义：在肯定条件下，当正、逆两个方向的反响速率相等时，反响体系中全部参与反响的物质的质量或浓度可以保持恒定。2．特征：①逆：可逆反响②等：v正＝v逆③定：物质恒定④动：动态平衡，反响没停止⑤变：条件变，平衡移动三、化学平衡状态的推断1．看v(正)与v(逆)是否相等。2．看体系中的各物质是否保持恒定。对点训练：学问点一可逆反响1．在密闭容器中进行如下反响：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在肯定条件下，当反响到达平衡时，各物质的浓度有可能是(A)A．Z为0.3mol·L－1B．X2为0.2mol·L－1C．Y2为0.4mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55mol·L－1解析可逆反响中，反响体系中各物质肯定共存，假如B、C选项中的数据存在，那么Z的浓度为0，这是不行能的，A选项符合题意；又由于该反响是总体积不变的反响，到达平衡时，不管X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会转变，总浓度也不会转变，即：c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6mol·L－1。学问点二依据v正＝v逆推断平衡状态2．在肯定温度下，反响A2(g)＋B2(g)2AB(g)到达平衡的标志是(C)A．单位时间内生成nmol的A2，同时生成nmol的ABB．容器内的总压强不随时间的变化而变化C．单位时间内生成2nmol的AB，同时生成nmol的B2D．单位时间内生成nmol的A2，同时生成nmol的B23．能够说明一个可逆反响H2(g)＋I2(g)2HI(g)已到达平衡状态的是(D)A．1molH—H键断裂的同时有1molH—I键形成B．1molH—H键断裂的同时有2molH—I键形成C．1molI—I键断裂的同时有2molHI键形成D．1molH—H键断裂的同时有1molI—I键形成学问点三依据物质不再增减推断化学平衡状态4．可逆反响2HI(g)H2(g)＋I2(g)在密闭容器中进行，以下能说明该反响已到达平衡状态的是(C)A．容器内压强不随时间变化而变化B．混合气体总分子数不随时间变化而变化C．混合气体的颜色不再转变D．c(H2)与c(I2)保持相等5．在肯定条件下，反响：2NO＋O2NO2在定容容器中发生，对该反响到达平衡的标志的描述中，错误的选项是(D)A．混合气体的总分子数不再变化B．混合气体的颜色不再变化C．容器的总压强不再变化D．混合气体的总质量不再变化【根底落实】1．在肯定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反响，以下说法中不正确的选项是(B)A．反响开头时，正反响速率最大，逆反响速率为零B．随着反响的进行，正反响速率渐渐减小，最终为零C．随着反响的进行，逆反响速率渐渐增大，最终不变D．随着反响的进行，正反响速率渐渐减小，最终不变2．在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在肯定条件下开头反响，在到达平衡后，18O存在于(D)A．只存在于氧气中B．只存在于SO3中C．只存在于SO2和SO3中D．SO2、SO3、O2中都存在3．3molH2和1molN2放入密闭容器中，使用催化剂发生反响：N2＋3H22NH3，从反响开头到平衡过程中，不行能消失的是(A)A．2molNH3B．0.5molNH3C．0.9molN2D．H2和NH3物质的量相等4．可逆反响aA(g)＋bB(g)cC(g)的正、逆反响速率可用各反响物或生成物浓度的变化来表示。以下各关系式中能说明反响已到达平衡状态的是(B)A．av正(A)＝bv正(B)B．bv正(A)＝av逆(B)C．av正(C)＝cv正(A)D．av正(A)＝bv逆(B)解析化学平衡建立时，v正＝v逆，对于不同物质而言，要符合物质的反响速率之比等于化学计量数之比的要求。同时必需要使反响方向不同，A、C选项方向都是正反响；B选项方向相反且符合v正(A)∶v逆(B)＝a∶b，符合题意，D选项错误。5．在肯定温度下的定容密闭容器中，当物质的以下物理量不再发生变化时，说明反响A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已到达平衡状态的是(A)A．混合气体的密度B．混合气体的总物质的量C．混合气体的压强D．混合气体的总体积【方法技巧】熟悉平衡等效性的根本分析方法6．在一个体积恒定的密闭容器中，参加2molA和1molB发生反响：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，肯定条件下到达平衡时，C的浓度为Wmol·L－1，假设容器体积和温度保持不变，按以下四种配比作为起始物质，到达平衡后，C的浓度仍为Wmol·L－1的是(B)A．4molA＋2molBB．3molC＋1molDC．2molA＋1molB＋3molC＋1molDD．1molA＋0.5molB＋3molC＋1molD解析2molA和1molB假如完全反响，那么肯定能转化成3molC和1molD，或者说3molC和1molD与2molA和1molB对于建立该平衡来说是等同的，量多、量少均不符合此条件。7．689K时，在1L密闭容器中进行的反响：H2(g)＋I2(g)2HI(g)到达平衡，图甲表示当起始物为1mol·L－1H2和1mol·L－1I2时，容器内各物质的浓度c的变化与时间t的关系示意图。(1)请在图乙中画出当起始物为2mol·L－1HI时，容器中各物质的浓度变化与时间的关系示意图。(2)由图中的事实说明化学平衡具有的特征是__①动态平衡；②v(正)＝v(逆)≠0；③平衡时各组分浓度保持不变；④肯定条件下平衡的建立与途径无关_。答案(1)如以下图所示。【综合拓展】8．在200℃时，将amolH2(g)和bmolI2(g)充入到体积为VL的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。(1)反响刚开头时，由于c(H2)＝___eq\f(a,V)mol·L－1___，c(I2)＝__eq\f(b,V)mol·L－1__，而c(HI)＝_0_，所以化学反响速率__v正____大，而___v逆___小(为零)；(2)随着反响的进行，反响混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_减小__，c(I2)_减小__，而c(HI)_增大_，从而化学反响速率v正__减小__，而v逆___增大___；(3)当反响进行到v正与v逆___相等___时，此可逆反响就到达了平衡，假设保持外界条件不变时，反响混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反响物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将___保持不变____。9．有A、B、C三种气体，假设起始时取1molA与2molB发生反响：A＋2B2C，到达平衡时，c(A)、c(B)、c(C)之比等于v(A)、v(B)、v(C)之比，那么到达平衡时A的物质的量是____0.5mol____。解析依据反响的化学方程式知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶2∶2，那么c(A)∶c(B)∶c(C)＝1∶2∶2，此时可推断c(B)＝c(C)，由于此反响中B的消耗量等于C的生成量，又等于B的剩余量，那么B消耗了原来的一半，即1mol，同时A消耗了0.5mol。第三节化学平衡〔第2课时〕【目标要求】1.知道浓度、温度、压强等条件转变时，化学平衡状态将会被打破。2.把握浓度、温度、压强等条件对化学平衡影响的结果以及有关的理论解释。3.理解勒夏特列原理。【重、难点】影响化学平衡的条件根底落实：一、浓度对化学平衡的影响在其他条件不变时(1)增大反响物浓度，化学平衡向正反响方向移动。(2)减小生成物浓度，化学平衡向正反响方向移动。(3)增大生成物浓度，化学平衡向逆反响方向移动。(4)减小反响物浓度，化学平衡向逆反响方向移动。二、压强对化学平衡的影响在其它条件不变时增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。三、温度对化学平衡的影响在其他条件不变时，上升温度，化学平衡向吸热反响方向移动，降低温度会使化学平衡向放热反响方向移动。四、催化剂与化学平衡催化剂能同等程度地转变正、逆反响速率，能转变到达化学平衡的时间，但不能使化学平衡发生移动。五、勒夏特列原理假如转变影响平衡的条件之一(如温度，压强，以及参与化学反响的化学物质的浓度)，平衡将向着减弱这种转变的方向移动。对点训练：学问点一影响化学平衡的因素1．在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，假设向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是(C)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浓度减小解析碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，它与盐酸反响，而不与次氯酸反响。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向正反响方向移动，故HClO浓度增大。2．关节炎是由于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节痛苦，其化学机理如下：①HUr＋H2OUr－＋H3O＋，②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)。以下对反响②的表达正确的选项是(B)尿酸尿酸根离子A．正反响为吸热反响B．正反响为放热反响C．上升温度，平衡向正反响方向移动D．降低温度，平衡向逆反响方向移动解析题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节痛苦〞，说明温度降低，反响②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)的平衡向正反响方向移动，可知其正反响为放热反响。3．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器中，恒温下发生反响H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；假设初始条件相同，绝热下进行上述反响，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(A)A．a>bB．a＝bC．a<bD．无法确定4．对于密闭容器中的可逆反响：mX(g)＋nY(s)pZ(g)ΔH＜0，到达化学平衡后，转变条件，以下表述不正确的选项是(C)A．增大压强，化学平衡不肯定发生移动B．通入氦气，化学平衡不肯定发生移动C．增加X或Y的物质的量，化学平衡肯定发生移动D．其它条件不变，上升温度，化学平衡肯定发生移动学问点二勒夏特列原理5．以下事实中，不能用勒夏特列原理解释的是(B)A．在溴水中存在如下平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当参加NaOH溶液后颜色变浅B．对2H2O22H2O＋O2的反响，使用MnO2可加快制O2的反响速率C．反响CO＋NO2CO2＋NOΔH<0，上升温度使平衡向逆反响方向移动D．合成氨反响：N2＋3H22NH3ΔH<0，为使氨的产率提高，理论上应实行低温高压的措施6．在密闭容器中，肯定条件下，进行如下反响：NO(g)＋CO(g)1/2N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.2kJ·mol－1，到达平衡后，为提高该反响的速率和NO的转化率，实行的正确措施是(B)A．加催化剂同时上升温度B．加催化剂同时增大压强C．上升温度同时充入N2D．降低温度同时增大压强【根底落实】1．对已到达化学平衡的以下反响2X(g)＋Y(g)2Z(g)减小压强时，对反响产生的影响是(C)A．逆反响速率增大，正反响速率减小，平衡向逆反响方向移动B．逆反响速率减小，正反响速率增大，平衡向正反响方向移动C．正、逆反响速率都减小，平衡向逆反响方向移动D．正、逆反响速率都增大，平衡向正反响方向移动2．以下说法正确的选项是(B)A．其他条件不变，增大某一反响物的浓度，反响物的转化率肯定都增大B．对于有气体参与的反响，其他条件不变，增大压强，体积缩小，体系中各气体的浓度肯定增大C．对于有气体参与的反响，转变压强使平衡向右移动，生成的气体的浓度肯定增大D．增大反响物的浓度，平衡向右移动，生成物的体积分数肯定增大解析在平衡体系中，增大某一反响物的浓度，该反响物的转化率降低，对于有气体参与的反响，只要增大压强，各组分浓度同时增大，而减小压强，各组分浓度同时减小。3．以下图是恒温下某化学反响的反响速率随反响时间变化的示意图。以下表达与示意图不相符合的是(C)A．反响达平衡时，正反响速率和逆反响速率相等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ⅡC．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ⅡD．同一种反响物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等解析C项到达平衡态Ⅰ后，减小反响物浓度，正反响速率减小，逆反响速率在那一瞬间不变，图象应为：4．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0。当反响到达平衡时，以下措施：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(B)A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥解析要提高COCl2的转化率，平衡需正向移动。可逆反响的正反响是一个气体化学计量数之和增大、吸热的反响。故①升温符合。②恒容通入惰性气体平衡不移动，不符合要求。③增加CO的浓度，平衡逆向移动。④减压平衡正向移动。⑤催化剂不影响化学平衡。⑥恒压下通入惰性气体相当于减压，平衡正移，故正确答案为B。5．在一体积可变的密闭容器中，参加肯定量的X、Y，发生反响mX(g)nY(g)ΔH＝QkJ·mol－1。反响到达平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：以下说法正确的选项是(B)A．m>nB．温度不变，压强增大，Y的质量分数削减C．Q<0D．体积不变，温度上升，平衡向逆反响方向移动解析升温，c(Y)增大，平衡右移，所以，Q>0，B、D错误；气体体积增大，假设平衡不动，c(Y)应减小为一半，现c(Y)比一半大，即减压平衡向右移动，m<n，A错，C对。6．汽车尾气无害化处理反响为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。以下说法不正确的选项是(A)A．上升温度可使该反响的逆反响速率降低B．使用高效催化剂可有效提高正反响速率C．反响到达平衡后，NO的反响速率保持恒定D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反响到达平衡7．H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中参加H2和I2各0.1mol，乙中参加HI0.2mol，相同温度下分别到达平衡浓度。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应实行的措施是(C)A．甲、乙提高相同温度B．甲中参加0.1molHe，乙不变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2解析在相同体积和温度的条件下，甲、乙两容器是等效体系，平衡时两容器中各组分的浓度相同；假设提高相同的温度，甲、乙两体系平衡移动的状况相同；假设向甲中参加肯定量的He，平衡不移动；假设向甲中加0.1molH2和向乙中加0.1molI2，甲、乙两体系平衡移动的效果相同；而降低甲的温度会使平衡向正向移动，c(HI)提高。【方法技巧】巧解化学平衡计算型选择题8．在一个固定体积的密闭容器中，放入3LX(气)和2LY(气)，在肯定条件下发生以下反响：4X(气)＋3Y(气)2Q(气)＋nR(气)，到达平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，那么该反响方程式中的n值是(D)A．3B．4C．5D．6解析此题可采纳一般标准解法或巧解法。①常规解法：由于反响开头和到达平衡状态时，温度和体积不变，所以气体物质的量浓度可当作它的物质的量或体积(升)来进行计算。4X(气)＋3Y(气)2Q(气)＋nR(气)起始3200变化3×1/33/41/2n/4平衡21.250.5nn＝(3＋2)×1.05解得：n＝6。②巧解法：依题意，反响开头和到达平衡时，容器的体积和温度不变，混合气体的压强增大了，这说明平衡状态时，混合气体的总物质的量较反响前增大了，因此在上述方程式中，各生成物系数之和应大于各反响物系数之和。即(2＋n)>(4＋3)，n>5，从题中选项看，只有D符合上述关系。【综合拓展】9．现有反响：mA(g)＋nB(g)pC(g)，到达平衡后，当上升温度时，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，那么：(1)该反响的逆反响为____放____热反响，且m＋n___＞___p(填“＞〞、“＝〞或“＜〞)。(2)减压时，A的质量分数____增大____。(填“增大〞、“减小〞或“不变〞，下同)(3)假设容积不变参加B，那么A的转化率____增大______，B的转化率____减小___。(4)假设上升温度，那么平衡时B、C的浓度之比c(B)/c(C)将____减小___。(5)假设参加催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量____不变______。(6)假设B是有色物质，A、C均无色，那么参加C(体积不变)时混合物颜色____变深____；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色____变浅______。(填“变深〞、“变浅〞或“不变〞)10．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生以下反响：NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)①2HI(g)H2(g)＋I2(g)②当反响到达平衡时，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1。试答复：(1)计算平衡时NH3、I2的浓度：c(NH3)＝__5mol·L－1___，c(I2)＝__0.5mol·L－1___。(2)增大压强，容器内I2的物质的量n(I2)__减小__(填“增大〞、“减小〞或“不变〞下同)，NH4I的物质的量n(NH4I)____增大___。解析(1)列式并设如下：平衡时NH3的浓度为x，I2的浓度为y。NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)2HI(g)H2(g)＋I2(g)xx－2y2yyy那么有：y＝0.5mol·L－1＝c(H2)＝c(I2)x－2y＝c(HI)＝4mol·L－1得x＝5mol·L－1(2)增大压强，平衡向化学计量数小的方向移动，反响①平衡向逆反响方向移动使得反响②平衡也向逆反响方向移动，故n(I2)减小，n(NH4I)增大。第三节化学平衡〔第3课时〕【目标要求】1.知道化学平衡常数的含义。2.能运用化学平衡常数对化学反响进行的程度做出推断。3.能利用化学平衡常数计算反响物的转化率。【重、难点】化学平衡常数与化学平衡计算根底落实：1．含义在肯定温度下，当一个可逆反响到达化学平衡时，生成物浓度幂之积与反响物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号“K〞表示。2．表达式对于一般的可逆反响：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在肯定温度下到达化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。3．意义(1)K值越大，说明正反响进行的程度越大，反响物的转化率越大；反之进行的程度就越小，转化率就越小。(2)K只受温度影响，与反响物或生成物的浓度变化无关。4．反响物的转化率某指定反响物的转化率α＝eq\f(Δn,n始)×100%＝eq\f(Δc,c始)×100%。【对点训练】：学问点一化学平衡常数的概念对于3Fe＋4H2O(g)高温Fe3O4＋4H2(g)，反响的化学平衡常数的表达式为(D)高温A．K＝eq\f(cFe3O4·cH2,cFe·cH2O)B．K＝eq\f(cFe3O4·c4H2,cFe·c4H2O)C．K＝eq\f(c4H2O,c4H2)D．K＝eq\f(c4H2,c4H2O)2．关于化学平衡常数的表达，正确的选项是(A)A．只与化学反响方程式本身和温度有关B．与化学反响本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响C．只与反响的温度有关D．只与化学反响本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数学问点二平衡常数的应用3．1000K时反响C(s)＋2H2(g)CH4(g)的K×107，当各气体物质的量浓度分别为H20.7mol·L－1、CH40.2mol·L－1时，上述反响(A)A．正向移动B．逆向移动C．到达平衡D．不肯定解析Q＝eq\f(0.2,2)Q<K，说明该反响没到达平衡，v正>v逆。4．放热反响CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在温度t1时到达平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol·L－1，其平衡常数为K1。其他条件不变，上升反响体系的温度至t2时，反响物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，那么(C)A．假设增大CO浓度，K2和K1都增大B．K2＞K1C．c2(CO)＝c2(H2O)D．c1(CO)＞c2(CO)【根底落实】1．2000K时，反响CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，那么相同温度下反响2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常数K′为(C)A.1/KB．K2C.1/K2D.1/K1/22．以下对化学平衡常数K的描述中，正确的选项是(A)A．K越大，正反响进行的程度越大B．温度上升，K值增大C．反响物的转化率增大时，K值肯定增大D．平衡向逆反响方向移动时，K值减小3．在密闭容器中发生如下反响mA(g)＋nB(g)pC(g)，到达平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，当到达新平衡时，C的浓度为原来的1.9倍，以下说法正确的选项是(B)A．m＋n>pB．平衡向逆反响方向移动C．A的转化率提高D．C的体积分数增加(平衡向逆反响方向移动)4．298K时，各反响的平衡常数如下：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)，K＝1×10－30；②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)，K＝2×1081；③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)，K＝4×10－92那么常温下，NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是(A)A．①B．②C．③D．无法推断解析要推断NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向，那么必需求出各个分解放氧反响的平衡常数，然后比拟大小即可。由计算可知：①2NO(g)N2(g)＋O2(g)，K＝1×1030②2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)，K＝5×10－82③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)，K＝4×10－92平衡常数越大，表示反响进行得越彻底，因此反响①即NO分解放氧的倾向最大。5．写出以下反响中平衡常数的表达式：(1)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(3)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)答案(1)K＝eq\f(c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋,cCr2O\o\al(2－,7))(2)K＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)(3)K＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)6．合成氨反响N2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)在某温度下到达平衡时，各物质的浓度是c(N2)＝3mol·L－1，c(H2)＝9mol·L－1，c(NH3)＝4mol·L－1，求：①该温度时的平衡常数；②N2、H2高温、高压催化剂答案①K×10－3②c(N2)＝5mol·L－1c(H2)＝15mol·L－17．对可逆反响aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，到达平衡时，各物质的物质的量浓度应满意以下关系：eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)＝K，K为一常数，称为化学平衡常数，其反响的K值只与温度有关，现有反响：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，在850℃时，K＝1。(1)假设上升温度到950℃，到达平衡时K___小于___(填“大于〞、“小于〞或“等于〞)1。(2)850℃时，假设向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2，那么：①当x＝5.0时，上述平衡向__逆反响__(填“正反响〞或“逆反响〞)方向移动。②假设要使上述反响开头时向正反响方向进行，那么x应满意的条件是___x___。解析(1)对于放热反响，上升温度，平衡左移，K值变小。(2)Q＝eq\f(cH2·cCO2,cCO·cH2O)＝eq\f(\f(5.0,V)×\f(1.0,V),\f(1.0,V)×\f(3.0,V))＝eq\f(5.0,3.0)>1此时，v逆>v正，平衡向逆反响方向移动，Q<K时，v正>v逆，依据上式，当x<3.0时，Q<K。【方法技巧】关于平衡常数的计算8．在一个容积为500mL的密闭容器中，充入5molH2和2molCO。在肯定温度和肯定压强下，发生如下反响：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，经过5min后到达平衡状态。假设此时测得CH3OH蒸气的浓度为2mol·L－1，求：(1)以H2的浓度变化表示的该反响的速率。(2)到达平衡时CO的转化率。(3)该温度下的K。答案(1)0.8mol·L－1·min－1(2)α(CO)＝50%(3)K＝0.027解析2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)c(始)10mol·L－14mol·L－10Δc2xxxc(平)10－2x4－xxx＝2mol·L－1，那么Δc(H2)＝4mol·L－1那么v(H2)＝eq\f(ΔcH2,Δt)＝＝0.8mol·L－1·min－1α(CO)＝×100%＝50%K＝eq\f(2,62×2)＝0.027。【综合拓展】9．氨是重要的氮肥，合成原理为：N2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1高温、高压催化剂(1)写出平衡常数K的表达式___K＝eq\f(c2NH3,cN2·c3H2)___，假如降低温度，该反响K值____增大___，化学反响速率__减小__，N2的转化率__增大__。(填“增大〞、“减小〞或“不变〞)(2)在500℃、20MPa时，将N2、H2置于一个容积为2L的密闭容器中发生反响，反响过程中各种物质的物质的量随时间的变化如下图，答复以下问题：10min内以NH3表示的平均反响速率_0.005mol·L－1·min－1_。②在10～20min内，NH3浓度变化的缘由可能是(A)A．使用了催化剂B．缩小容器体积C．降低温度D．增加NH3物质的量③第1次平衡的时间为：_20～25min，第2次平衡的时间为：_35～40min，第1次平衡：平衡常数K1＝_eq\f(2×3)____(带数据的表达式)，第2次平衡时NH3的体积分数_45.5%；④在反响进行至25min时，曲线发生变化的缘由：_移走0.1molNH3__，达其次次平衡时，新平衡的平衡常数K2_等于_K1(填“大于〞、“小于〞或“等于〞)。第三节化学平衡〔第4课时—专题〕【目标要求】1.能依据化学反响的建立和化学平衡的移动原理画出常见的图象。2.会分析常见的关于化学平衡的图象。【重、难点】化学平衡中的数形结合问题【根底落实】：一、表示平衡建立的图象1．速率—时间图2．浓度—时间图以H2(g)＋I2(g)2HI(g)为例，按要求画出如以下图象：要求：(1)容积为1L不变的密闭容器中参加H2(g)、I2(g)各1mol，平衡时HI为1.2mol。(2)在1L密闭容器中参加2molHI。二、表示平衡移动的图象1．速率—时间图(1)如图①，该平衡向正反响方向移动。此图是增加反响物浓度引起的平衡移动。(2)如图②，可能是转变什么条件引起的平衡移动？并推断其对应的化学反响的特点。可能是上升温度引起的平衡移动，假如是上升温度，那么该反响的正反响是吸热反响；也可能是增大压强引起的平衡移动，假如是增大压强，那么该反响的正反响是气体体积减小的反响。(3)以下哪个反响肯定不符合图象②__D__。A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0B．NH4Cl(aq)＋H2O(l)NH3·H2O(aq)＋HCl(aq)ΔH>0C．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0D．H2(g)＋I2(g)=2HI(g)ΔH<02．温度、压强、转化率、时间等之间三重关系的图象由此图可推断该反响的正反响是气体体积增大的反响，理由是p1时反响到达平衡所用时间短，故p1>p2，从p1、p2的关系又看出当压强大时，反响物的转化率α小，故知该反响的正反响是气体总体积增大的反响。【对点训练】：1．可逆反响mA(g)nB(g)＋pC(s)ΔH＝QkJ·mol－1，温度和压强的变化对正、逆反响速率的影响分别符合以下图中的两个图象，以下表达正确的选项是(C)A．m>n，Q>0B．m>n＋p，Q>0C．m>n，Q<0D．m<n＋p，Q<0解析找准平衡点，即两曲线交叉点，然后条件转变后，依据v正与v逆的关系确定平衡移动的方向，得出结论。2．对于可逆反响mA(g)＋nB(s)pC(g)＋qD(g)，反响过程中，其他条件不变时，产物D的物质的量分数D%与温度T或压强p的关系如以下图，以下说法正确的选项是(A)A．降温可使化学平衡向正反响方向移动B．使用适宜的催化剂可使D%有所增加C．化学方程式中化学计量数：m>p＋qD．B的颗粒越小，正反响速率越快，有利于平衡向正反响方向移动3．合成氨反响：N2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反响过程中，正反响速率的变化如以下图：以下说法正确的选项是(B高温、高压催化剂A．t1时上升了温度B．t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度2在KI溶液中存在以下平衡：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)某I2、、KI混合溶液中，Ieq\o\al(－,3)的物质的量浓度c(Ieq\o\al(－,3))与温度T的关系如下图(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(D)A．反响I2(aq)＋I－(aq)=Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH<0B．假设温度为T1、T2，反响的平衡常数分别为K1、K2，那么K1>K2C．假设反响进行到状态D时，肯定有v正>v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大解析由图象知：c(Ieq\o\al(－,3))随温度上升而减小，故该可逆反响的正反响为放热反响，ΔH<0，A正确；上升温度，可逆反响逆向移动，反响的化学平衡常数减小，即K1>K2，B正确；反响进行到状态D时，c(Ieq\o\al(－,3))<c平(Ieq\o\al(－,3))，故可逆反响正向进行的程度大，即v正>v逆，C正确；状态A→状态B，c(Ieq\o\al(－,3))减小，化学平衡逆向移动，c(I2)增大，即状态B的c(I2)大，D错误。【方法技巧】1．取五等份NO2，分别参加温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反响：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0反响相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其随反响温度(T)变化的关系图。以下示意图中，可能与试验结果相符的是(D)A．①②B．①④C．②③D．②④解析在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的NO2，反响相同的时间。那么那么有两种可能，一是已到达平衡状态，二是还没有到达平衡状态，仍旧在向正反响方向进行。假假设，5个容器在反响相同的时间下，均已到达平衡，由于该反响是放热反响，温度上升，平衡向逆反响方向移动，NO2的百分含量随温度上升而上升，所以②正确；假假设，5个容器中有未到达平衡状态的，那么温度越高，反响速率越大，会消失温度高的NO2转化得快，导致NO2的百分含量少的状况。在④中，图中的转折点为平衡状态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态，④正确。2．汽车尾气净化中的一个反响如下：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.4kJ·mol－1在恒容的密闭容器中，反响到达平衡后，转变某一条件，以下示意图正确的选项是(C)解析对于放热反响，上升温度，平衡向逆反响方向移动，K值减小，CO的转化率降低，A、B错误；温度不变，K值不变，C正确；增加N2的量，平衡向逆反响方向移动