化学平衡二知识精(学).doc

化学平衡二知识精讲一.教学内容：化学平衡（2）1. 化学平衡移动 2. 等效平衡 3. 反应速率和化学平衡的图象二. 重点、难点：1. 初步掌握浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡的影响。 2. 理解平衡移动原理。三. 教学过程（一）化学平衡移动1、化学平衡移动的定义：可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程，称为化学平衡的移动。2、化学平衡移动的根本原因是：由于外界条件（如浓度、温度、压强）改变，破坏了原平衡体系，使得正反应速率和逆反应速率不再相等。则：当v（正）v（逆）时，平衡向正反应方向移动，移动的结果是v（正）=v（逆）；当v（正）v（逆）时，平衡向逆反应方向移动，移动的结果是v（正）v（逆）；若条件改变不能引起化学反应速率的变化，则化学平衡不移动，如条件的改变对v （正）和v（逆）的影响程度完全相同，化学平衡也不移动（如使用催化剂）。3、影响化学平衡移动的外界条件结论在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，都可使化学平衡向正反应方向移动。反之增大生成物浓度或减小反应物浓度，都可使化学平衡向逆反应方向移动。规律增大反应物或生成物浓度的新平衡，速率大于原平衡时的速率。减小反应物或生成物浓度的新平衡，其速率小于原平衡时的速率；增大一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率一定提高，而本身的转化率一定降低。应用增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。（2）压强对化学平衡的影响规律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，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。总结 压强对化学平衡影响与否与反应前后气态物质的化学计量数有关；压强的改变实际上是气体浓度的改变；惰性气体对平衡的影响：若是恒容容器，实际参加反应的气体物质的物质的量浓度不变，平衡不移动；若是恒压容器，实际参加反应的气体物质的物质的量浓度减小，平衡向气体体积增大的方向移动。规律压强改变，对气体分子数多的一方的反应速率影响更大。增大压强无论平衡移动的方向如何，新平衡状态里的速率一定大于原平衡状态的速率。练习可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）根据图回答： 压强 P1比P2 填（大或小）；（a +b）比（c +d） 填（大或小）。（3）温度对化学平衡的影响规律在其他条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。总结 任何可逆反应的化学平衡都会受温度的影响而发生移动；当其他条件不变时，升高反应体系的温度，不论是吸热反应还是放热反应，反应速率都提高，但吸热反应的速率比放热反应的速率提高的幅度大。规律温度改变，对吸热方向的反应速率影响更大。只要是升高温度，新平衡状态的速率一定大于原平衡状态的速率。练习可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）根据图回答：温度t1比t2 填（高或低）；正反应 热（填吸热或放热）。（4）催化剂对化学平衡的影响：加入催化剂，可以降低反应所需的活化能，等于提高了活化分子的百分数，有效碰撞次数增加，故而反应速率加快，缩短到达平衡的时间，但对化学平衡移动无影响。4、勒沙特列（化学平衡移动）原理：如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强、浓度等），平衡就向能够减弱这种条件的方向移动。（1）勒沙特列（化学平衡移动）原理适用于所有的动态平衡；（2）勒沙特列（化学平衡移动）原理能够判断平衡的移动方向，但不能判断建立平衡所需的时间。（二）等效平衡1、等效平衡的概念：在相同的条件（定温、定容或定温、定压）下，对同一个可逆反应，反应无论从正反应方向开始进行还是从逆反应方向开始进行，或从正反应和逆反应同时开始，只要达到平衡时，同种物质的物质的量分数（或体积分数）相同，这样的平衡称为等效平衡。2、定温、定容条件下的等效平衡：、定温、定容条件下，反应前后气体分子数不相等的可逆反应：只改变起始加入的情况，只要通过将可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。 N2（g）3H2（g） 2NH3（g）起始量：1mol 3mol 0 （从正反应开始）等效于：0.95mol 2.85mol 0.1mol等效于： 0 0 2mol （从逆反应开始） 起始量：amol bmol cmol则符合关系ac/2和b3c/2的是等效平衡。、定温、定容条件下，反应前后气体分子数相等的可逆反应：只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡也为等效平衡。如：CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g）起始量： 2mol 2mol 0mol 0mol等效于： 1mol 1mol 1mol 1mol等效于： 0mol 0mol 2mol 2mol起始量： amol amol bmol bmol则符合a：b=1：1，a、b均为大于零的任何数的是等效平衡。3、定温、定压条件下的等效平衡：对于一般可逆反应，在定T、P条件下，改变起始加入情况，只要按可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的量的比与原平衡相同，则两平衡等效。如：N2（g）3H2（g） 2NH3（g）起始量：1mol 4mol 0 等效于：1.5mol 6mol 0等效于： 0 0.5mol 1mol 起始量：amol bmol cmol 则符合关系（ac/2） （b3c/2）14的是等效平衡。（三）反应速率和化学平衡的图象化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性，运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点，能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度。2、图像的类型：（1）速率时间图：此类图象定性揭示了v（正）、v（逆）随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。如N2+3H22NH3建立平衡后加热对速率的影响如图所示。（2）浓度一时间图：此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分） 在反应过程中的变化情况。如：A+BAB反应情况如下图，此类图要注意各物质曲线的折点（达平衡）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中的化学计量数关系。（3）全程速率时间图：如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如下情况，解释原因：AB段（v渐增），因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐增，导致反应速率的渐增；BC段（v渐小），则主要因为随反应的进行，溶液中c（H+）渐小，导致反应速率的减小，如下图。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真探究。（4）含量时间温度（压强）图：常见形式有如下几种（C指某产物百分数；B指某反应物百分数）。（5）恒压（温）线：该类图象的纵坐标为某物质的平衡浓度（r）或反应物的转化率（a），横坐标为温度（T）或压强（p）. 常见类型有：（6）速率温度（压强）图：如对反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） H0，升高温度或增大压强时。v（正）、v（逆）的变化如图所示：（7）转化率温度图：【典型例题】例1. 在下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡正向移动的是（ ）A. 2SO2O22SO3（正反应为放热反应）B. 4NH35O24NO6H2O（g）（正反应为放热反应）C. 2NH3N23H2（正反应为吸热反应） D. SO2NO2SO3（g）NO（正反应为放热反应）例2. 在密闭容器中发生反应：aX（g）bY（g） cZ（g）dW（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，W的浓度为原平衡状态的1.8倍，下列叙述正确的是（ ）A. 平衡向正反应方向移动 B. （ab）（cd） C. Z的体积分数变大 D. X的转化率变小例3. 在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白：（1）若a=0，b=0，则c=_。（2）若a=0.5，b=_和c=_。（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：_。分析：对于平衡状态的建立，只与条件相关，即与温度、压强（或容器的容积）、反应物或生成物的起始量的相对关系有关，而与反应进行的方向无关。因此，对于该条件下的反应，初始态是2 mol SO2和1 mol O2的混合物，或是2 mol纯净的SO3，两者是等价的，最终达到的平衡状态完全相同。例4. 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. 无法判断例5. 在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中，错误的是（ ）A. 化学反应速率：乙甲B. 平衡后N2的浓度：乙甲C. H2的转化率：乙甲D. 平衡混合气中H2的体积分数：乙甲例6. 已知某可逆反应mA（g）nB（g） pC（g）Q在密闭容器中进行反应，测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图所示.A. T1T2，P1P2，mnP，Q0 B. T1 T2，P2P1，mnP，Q0C. T2 T1，P2P1，mnP，Q0 D. T1 T2，P2P1，mnP，Q0 例7. 对已达平衡的可逆反应：2SO2（g）O2（g） 2SO3（g） 正反应为放热反应，为使和的变化符合下图，应采取的措施是（ ）A. 增大O2浓度 B. 升高温度 C. 增大压强 D. 增加SO3浓度 1、下列说法正确的是A. 可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B. 在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态C. 在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动D. 在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态2、在平衡体系3NO2H2O 2HNO3NO中加入O2，则化学平衡A. 向右移动 B. 向左移动 C. 不移动 D. 无法判断3、为了使平衡体系AgFe2 Ag（固）Fe3（正反应放热）析出更多的银，可采取的措施是A. 常温下加压B. 增加Fe3浓度 C. 增加Fe2的浓度D. 移去一些析出银4、已知反应A2（g）+2B2（g） 2AB2（g）（正反应放热），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5、在一密闭烧瓶中，在25时存在着平衡：2NO2 N2O4（正反应放热）。把烧瓶置于100的水中，则下列几项性质中不会改变的是颜色 平均分子量 质量 压强 密度A. 和B. 和C. 和 D. 和6、下列事实不能用勒沙特列原理解释的是A. 开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 B. 光照氯水，颜色变浅C. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率D. 由H2、I2（g）、HI组成的平衡体系，加压后颜色加深7、可逆反应：A（气）B C（气）D中，A与C都是无色气体，当达到平衡时，下列叙述错误的是A. 若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，说明D是有颜色的气体B. 增大压强，平衡不移动，说明B、D必是气体C. 升温，C的百分含量减少，说明正反应是放热反应D. 若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大8、已经建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述中正确的是A. 生成物的质量分数一定增加B. 生成物的物质的量一定增加C. 反应物的转化率一定增加D. 反应物的浓度一定降低9、在一个固定容积的密闭容器中，加入m molA，n molB发生下列反应：mA（气）+n B（气）pC（气） 平衡时C的浓度为Wmol/L，若容器体积和温度不变，起始时放入amolA，bmolB，c molC，若要平衡后C的浓度仍为Wmol/L，则a、b、c的关系不正确的是A. a：b：c=m：n：p B. a：b=m：n， ap/m+c=p C. mc/p+a=m， nc/p+b=n D. a=m/3， b=n/3， c=2p/310、在一固定体积的密闭容器中，加入2 mol I2和1 mol H2发生反应H2（g）+I2（g） 2HI （g），达到平衡，HI的物质的量为b mol。若维持容器体积和温度不变，下列四种配比作为起始物质，达平衡后，HI的物质的量为b mol的是A. 4 mol I2 +2 molH2B. 1 mol I2+2 molHI C. 1 mol H2+2 molHID. 2mol HI11、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91%，则a、b、c的值可以是下列各组中的 A. 2、1、2 B. 0、0、1 C. 1、0.5、1 D. 1、0.5、212、在等温、等容条件下，有下列气体反应2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）现分别从两条途径建立平衡：I.A、B的起始浓度均为2mol/L II.C、D的起始浓度分别为2mol/L 和6mol/L，下列叙述正确的是 A. I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同B. I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同C. 达到平衡时I途径的v（A）等于II途径的v（A）D. 达到平衡后，I途径混合气体密度为II途径混合气体密度的二分之一13、下图表示外界（温度、压强）的变化对下列反应的影响L（s）+3G（g） 2R（g）（正反应为热反应），在图中，y轴是指A. 平衡混合物中R的百分含量 B. 平衡混合物中G的百分含量 C. G的转化率 D. L的物质的量14、对可逆反应A（g）+B（g） C（g）（正反应为吸热反应），下列图像正确的是15、对于2A（g）+B（g） 2C（g）（正反应为放热反应），符合该反应的下列图象为16、在密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g） R（g）+2L。此反应符合图象，R%为R在平衡混合物中的体积分数，该反应是A. 正反应为吸热反应 L是气体 B. 正反应为放热反应 L是气体C. 正反应为吸热反应 L是固体 D. 正反应为放热反应 L是固体或液体17、在一定条件下，将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应，达到平衡后，测得X，Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比nx：ny的关系如图所示，则X和Y的反应方程式可表示为A. 3X+YZ B. 2X+YZ C. X+3YZ D. 3X+Y 2Z 18、今有x（g）+y（g） 2z（g）正反应为放热反应，从反应开始经过t1S后达到平衡状态t2S时，由于条件改变，平衡受到破坏，在t3S时又到平衡。根据下图回答：从t2S到t3S间的曲线变化是由哪种条件引起的A. 增大x或y的浓度 B. 增大压强 C. 增大z的浓度 D. 升高温度19、在水溶液中橙红色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有下列平衡关系。 Cr2O72-H2O 2CrO42-2H+，把K2Cr2O7溶于水配成稀溶液是橙色。 （1）向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈 色，因为 。（2）向已加入NaOH溶液的（1）中再加入过量稀H2SO4，则溶液呈 色，因为 。 （3）向原溶液中加入Ba（NO3）2溶液（已知BaCrO4为黄色沉淀）则平衡 ，溶液颜色将 。20、将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应： aA+bB cC（固）+dD，当反应进行一定时间后，测得A减少了n摩，B减少了1/2n摩，C增加了3/2n摩，D增加了n摩，此时达到化学平衡： （1）该化学方程式中各物质的系数为 ：a = 、b= 、c= 、d= 。 （2）若只改变压强，反应速度发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态：A 、B 、C 、D （3）若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质其物质的量又达到相等，则该反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。21、在一固定容积的密闭容器中充入1摩NO2，建立如下平衡：2NO2N2O4，测得NO2的转化率为a，在其它条件不变下再充入1摩NO2，待平衡建立时，又测得NO2的转化率为b，试问a、b值的大小关系式为 。22、有两个密闭容器A和B，A容器内有一移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容，起始时向两个容器中分别充入等量的体积比为2：1的SO2和O2的混