第三节-化学平衡学案-学生

第三节化学平衡一.可逆反应与不可逆反应可逆反应：在_____________，既能向__________方向进行，又能向__________方向进行的反应叫做可逆反应。若正、逆反应是在__________发生的，则不属于可逆反应。如：2H2O2H2↑+O2↑，即可逆反应中的___________和___________必须同时存在于同一反应体系中，在相同条件下，正、逆反应都能够自动进行。正逆反应是相对的，不是绝对的，通常把_______________反应称作正反应，___________反应称作逆反应。任何可逆反应，在___________进行的同时，___________也在进行。不可逆反应：正反应几乎能___________，而逆反应进行的程度___________，这样的反应通常称为不可逆反应。如酸碱的中和反应。二.化学平衡状态1.化学平衡状态的含义：在一定条件下，当时，反应体系中所有参加反应的________保持______。这时的状态就是在给定条件下，反应达到了“_____”。对于可逆反应体系来说，称之为“_____”。2.化学平衡状态的特征(1)“逆”：化学平衡研究的对象是，各物质的转化率必小于。(2)“动”：即化学平衡是，正反应和逆反应仍在进行。(3)“等”：是指，必须用同一物质来表示，这是化学平衡状态的本质特征。(4)“定”：由于，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数）。(5)“变”：外界条件改变导致，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。3.化学平衡状态的判断方法(1)直接判定：v正＝v逆(实质)①同一物质：②不同的物质：。(2)间接判定：①。②。③。④。三．化学平衡状态的影响因素（1）当一个可逆反应达到平衡状态后，如果改变_______、_______、_______等反应条件，原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动。平衡混合物中各组成物质的质量分数也就随着改变从而在一段时间后达到_______。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，就是_____________________。以上过程可归纳如下：某条件下的化学平衡平衡破坏新条件下的新化学平衡①浓度：增大反应物浓度，_________加快，平衡向_________移动；增大生成物浓度，_________加快，平衡向_________移动。②温度：温度升高，___________变深，说明平衡向___________移动；温度降低，___________变浅，说明平衡向___________移动。所以温度升高，平衡向___________移动；温度降低，平衡向___________移动。③压强：对于有气体参加或有气体生成的可逆反应来说，压强对于平衡状态的影响是通过改变浓度来实现的。压强改变，浓度不变时，则_________________不变，平衡不发生移动。不特别指明的情况下，体系压强改变，就是通过改变体积来实现的。以可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为例：其他条件不变时，在已经达到平衡的该反应体系中增大压强，会使平衡向着_________移动；即向生成NH3的方向移动。移动的结果会使N2和H2的体积分数减小，而NH3的体积分数增大。减小压强，会使平衡向着_________移动，即向NH3分解的方向移动。移动的结果会使N2和H2的体积分数增大，而NH3的体积分数减小。对无气体存在的化学平衡，改变压强不能使平衡移动。④催化剂由于使用催化剂对_________与_________影响的程度是等同的，所以使用催化剂不影响化学平衡的移动。⑤小结：(1)化学反应体系的平衡状态通过改变_________而发生了变化。这种现象称作化学平衡状态的移动，简称平衡移动。(2)勒夏特列原理：如果改变影响平衡的条件之一（如：_________、_________以及__________），平衡就会向着__________的方向移动。是“减弱”而不是“消除”四.反应物的转化率转化率是对反应物而言的。1．它有三种表示形式：某指定反应物的转化率=已转化的反应物的质量/反应物的总质量=已转化的反应物的物质的量/反应物的总物质的量=已转化的指定反应物的浓度/指定反应物的起始浓度。2、对于反应aA（气）+bB（气）cC（气）+dD（气），（1）、增加A物质，则B的转化率；A物质的转化率。（2）、若起始时物质的量之比A:B=1:1，则A和B的转化率之比=；若起始时物质的量之比A:B=a:b，则A和B的转化率之比=；高二选修四化学平衡习题一2．可逆反应N2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)，在一定条件下于10L的密闭容器中发生，若开始时加入2molN2、2molH2、0molNH3，反应达到平衡时NH3的浓度不可能达到的值是()高温、高压催化剂A．0.1mol/LB．0.02mol/LC．0.05mol/LD．0.15mol/L3．下列有关可逆反应的说法不正确的是()A．可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应B．2HI△,H2＋I2是可逆反应△C．2H2＋O2点燃,2H2O与2H2O电解,2H2↑＋O2↑互为可逆反应D．只有可逆反应才存在化学平衡点燃电解6．在容积不变的密闭容器中进行如下反应：H2O(g)＋C(s)H2(g)＋CO(g)ΔH＞0，达到平衡后，改变下列反应条件，相关叙述正确的是()A．加入H2O(g)，平衡向正反应方向移动，体系压强减小B．加入少量C，正反应速率增大C．降低温度，平衡向正反应方向移动D．加入CO，混合气体的密度增大8．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2（g）+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是（）A．保持温度和容器体积不变，充入1molSO3（g）B．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3（g）C．保持温度和容器内压强不变，充入1molO2（g）D．保持温度和容器内压强不变，充入1molAr（g）9．下列反应达到化学平衡后，加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是()A．2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0B．C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH＞0C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0D．H2S(g)H2(g)＋S(s)ΔH＞010．可确认发生了化学平衡移动的是()A．化学反应速率发生了改变B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强C．由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变D．可逆反应达到平衡后，使用催化剂11．对于反应：2X＋Y2Z(正反应为放热反应)，若升高温度则能使()A．反应速率不变，Z的产量减少B．反应速率增大，Z的产量增大C．反应速率增大，Y的转化率降低D．反应速率减小，Z的产量增大12．对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)＋nY(s)pZ(g)ΔH＜0，达化学平衡后，改变条件，下列表述不正确的是()A．增大压强，化学平衡不一定发生移动B．通入氦气，化学平衡不一定发生移动C．增加X或Y的物质的量，化学平衡一定发生移动D．其它条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动13．下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是A．反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态ⅡC．该反应达到平衡态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态ⅡD．同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等14.已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的△H＜0下列说法正确的是A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动15．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)ΔH<0，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．a>bB．a＝bC．a<bD．无法确定17、已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)的△H＜0，m+n＞q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是A．通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动B．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小D．增加X的物质的量，Y的转化率降低18、某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)；△H＞0下列叙述正确的是A．加入少量W，逆反应速率增大B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C．升高温度，平衡逆向移动D．平衡后加入X，上述反应的△H增大19.下述反应在密闭容器中已建立平衡：SO2(气)+NO2(气)NO(气)+SO3(气),若向容器中通入一定量的氧气，此时会发生的变化是（）A．平衡向正反应方向移动B．平衡向逆反应方向移动C．平衡不移动，但容器内的压强将增大D．平衡不移动，且容器内的压强不变20.在密闭容器中，进行下列反应2A（ｇ）＋B（ｇ）＋C（ｓ）D（ｇ）＋Ｅ（ｇ）(正反应为吸热反应)达到平衡后，下列说法中正确的是（）A．若恒温定容情况下，充入一些稀有气体压强增大，但平衡不移动B．若恒温定压条件下，加入C，则B的转化率将增大C．若定容升温，在新平衡体系中A的质量分数将减小D．在温度、压强和容积都相同时，在另一密闭容器中加入2molA、1molB、1molC，平衡时两个容器中D和E的浓度分别相等21.某温度下，N2O4（气）2NO2（气）；(正反应为吸热反应)。在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是（）A．加压时(体积变小)，将使正反应速率增大，平衡向逆反应方向移动B．体积不变，加入NO2，将使正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深D．保持体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深22.对于可逆反应：aA（气）+bB（气）mC（气）+nD（气）（放热）下列说法正确的是（）A．浓度改变平衡必移动B．增大压强平衡必移动C．升高温度平衡必移动D．导入氦气平衡必移动23.已建立化学平衡的某可逆反应，当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是①生成物的质量分数一定增加，②任一生成物总量一定增加，③反应物的转化率一定增大，④反应物的浓度一定降低，⑤正反应速率一定大于逆反应速率，⑥一定使用催化剂A．①②③B．③④⑤C．②⑤D．④⑥25．右图中关于N2+3H22NH3（放热）的平衡移动，影响该平衡移动的原因是（）反应速率时间反应速率时间V正V逆V′正V′逆B．减小压强，同时降温；C．增大反应物浓度，使用催化剂；D．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度。29．在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡状态的是()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．混合气体的总体积四.化学平衡常数的含义及其表达式1.在一定温度下，当一个__________达到化学平衡状态时，生成物__________与反应物__________的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），符号用“K”表示。对于一般的可逆反应：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K=__________。注意：(1)K值越大，说明反应进行的_________越大；反应物的转化率，反之，反应进行的程度越小，K值越小。(2)K只受_________影响，与反应物或生成物的_________无关。(3)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“l”而不代入公式(联想化学反应速率一节固体和纯液体的处理)。（4）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。（5）互为可逆的两个化学反应，平衡常数之积有何关系？总反应与各分步反应的平衡常数（K总、K1、K2、K3）有何关系？一定温度下，一个化学反应是否只有一个化学平衡常数？（6）一般当K﹥105时，该反应就进行得基本完全例2、某温度下，在一容积恒定的密闭容器中发生如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)+Q。当反应达到平衡时，测得容器中各物质均为nmol，现欲使H2的平衡浓度增大一倍，当其他条件不变时，下列措施可行的是(D)A、升高温度B、加入催化剂C、再加入nmolCO,nmolH2OD、再加入2nmolCO2,2nmolH2［自我评价］1、一真空密闭容器中盛有1molPCl5，加热到20°C时发生反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为M%，若在同一温度和同一容器中最初投入的是2molPCl5，反应达到平衡时，PCl5所占的体积分数为N%，则M和N的关系是()A、M>NB、M<NC、M=ND、无法判断2、在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ、A和B的起始浓度均为2mol/L；Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。下列叙述正确的是（）A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同C、达平衡时，Ⅰ途径的反应速率uA等于Ⅱ途径的反应速率uB

D、达平衡时，Ⅰ途径混合气体密度为Ⅱ途径混合气体密度的1/2

3、恒温恒压下，在容积可变的器血中，反应2NO2gN2O4g达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数A.不变B.增大C.减小D.无法判断4、恒温时，一固定容积的容器中发生如下反应2NO2gN2O4g达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数CA.不变B.增大C.减小D.无法判断5、A和B两个完全相同的容器中，A中充有各1克的SO2和O2，B中充有各2克的SO2和O2，在同温下，反应达到平衡时，设此时A中SO2的转化率为a%，B中SO2的转化率为b%,则其大小关系是()A、a>bB.a≥bC.a<bD、无法确定2.在体积可变的密闭容器中，反应mA(气)＋nB(固)pC(气)达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。则m__________p。(填“大于”“等于”或“小于”)3.已知反应A2（g）+2B2（g）2AB2（g）的ΔH<0，下列说法正确的()A.升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小B.升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C.达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D.达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动4．在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是()A．平衡向正反应方向移动B．a＜c＋dC．D的体积分数变大D．A的转化率变大8．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，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，则：(1)该反应的逆反应为________热反应，且m＋n________p(填“＞”“＝”或“＜”)。(2)减压时，A的质量分数__________。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)(3)若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率__________。(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比c(B)/c(C)将__________。(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量_________________________________________。(6)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(体积不变)时混合物颜色__________；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色__________(填“变深”“变浅”或“不变”)。练习：在一定条件下，密闭容器中进行如下的可逆反应：N2+3H22NH3请判断下列情况是否说明该反应已经达到化学平衡状态：反应物浓度等于生成物浓度；容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2；单位时间内生成nmolN2同时生成3nmolH2；反应物混合体系的压强不随时间段的变化而变化；H2的生成速率等于NH3的生成速率；容器内混合其体的密度不再变化。1．下图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断()A．正反应是放热反应B．若A、B是气体，则D是液体或固体C．逆反应是放热反应D．A、B、C、D均为气体2．T℃时，将5molA和7molB气体通入体积为10L的密闭容器中(容积不变)，反应过程中A、B、C浓度变化如下图1所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如下图2所示：则下列结论正确的是()A．T℃时，将4molA,4molB和2molC气体通入体积为10L的密闭容器中(容积不变)，达到平衡时，C的浓度为0.4mol/LB．保持其他条件不变，在(t1＋10)min时，加入催化剂，平衡向正反应方向移动C．保持其他条件不变，在(t1＋10)min时，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动D．保持其他条件不变，升高温度，正逆反应速率均增大，A的转化率也增大3.上图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中，X的转化率随时间t变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采用的措施是()A．升高温度B．加大X的投入量C．加催化剂D．增大体积4.由可逆反应测绘出图象如图，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量f，下列对该反应的判断正确的是()A．反应物中一定有气体B．生成物中一定有气体C．正反应一定是放热反应D．正反应一定是吸热反应6．可逆反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数φ(C)在不同温度(T)和不同压强(p)的条件下随时间(t)的变化关系如下图所示。下列叙述正确的是()A．达到平衡后，若使用催化剂，φ(C)将增大B．当平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动C．化学方程式中，n>e＋fD．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动第4课时化学平衡常数化学平衡计算1．在可逆反应中，平衡常数与反应进行的限度关系正确的是()A．K越大，反应程度越大B．K越大，反应程度越小C．K的大小与反应程度无关D．升高温度，K增大答案A2．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)在某温度下达平衡时，各物质的浓度是c(N2)＝3mol/L，c(H2)＝9mol/L，c(NH3)＝4mol/L，求该温度时的平衡常数和N2、H2的起始浓度高温、高压催化剂1．对于3Fe＋4H2O(g)高温Fe3O4＋4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为()高温A．K＝eq\f(c(Fe3O4)·c(H2),c(Fe)·c(H2O))B．K＝eq\f(c(Fe3O4)·c4(H2),c(Fe)·c4(H2O))C．K＝eq\f(c4(H2O),c4(H2))D．K＝eq\f(c4(H2),c4(H2O))2．已知450℃时，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的K＝50，由此推测在450℃时，反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)的化学平衡常数为()A．50B．0.02C．100D．无法确定3．一定温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)催化剂△2SO3(g)，达到平衡时，n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶3∶4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)＝0.8mol，n(SO3)＝1.4mol，此时SO2的物质的量应是(催化剂△A．0.4molB．0.6molC．0.8molD．1.2mol4．放热反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol/L，其平衡常数为K1。其他条件不变升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则()A．若增大CO浓度，K2和K1都增大B．K2＞K1C．c2(CO)＝c2(H2O)D．c1(CO)＞c2(CO)10．在一个容积为500mL的密闭容器中，充入5molH2和2molCO。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，经过5min后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2mol/L，求：(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率(2)达平衡时CO