2.3 化学平衡.doc

高二（上）教学辅导教材 第三节化学平衡第1课时化学平衡状态目标要求1.知道什么是可逆反应。2.知道化学平衡状态的概念和特征。3.会判断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。一、可逆反应1概念在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。如：N23H2高温、高压催化剂2NH3。2特点(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。二、化学平衡状态1含义在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。2特征逆：可逆反应等：v正v逆定：物质恒定动：动态平衡，反应没停止变：条件变，平衡移动三、化学平衡状态的判断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。 知识点一可逆反应1在密闭容器中进行如下反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是() AZ为0.3 molL1 BX2为0.2 molL1 CY2为0.4 molL1 Dc(X2)c(Y2)c(Z)0.55 molL1知识点二根据v正v逆判断平衡状态2在一定温度下，反应A2(g)B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是() A单位时间内生成n mol的A2，同时生成n mol的AB B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2n mol的AB，同时生成n mol的B2 D单位时间内生成n mol的A2，同时生成n mol的B23能够说明一个可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是() A1 mol HH键断裂的同时有1 mol HI键形成 B1 mol HH键断裂的同时有2 mol HI键形成 C1 mol II键断裂的同时有2 mol HI键形成 D1 mol HH键断裂的同时有1 mol II键形成知识点三根据物质不再增减判断化学平衡状态4可逆反应2HI(g)H2(g)I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是() 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改变 Dc(H2)与c(I2)保持相等5在一定条件下，反应：2NOO2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是() 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练基础落实1在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是() A反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 C随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变2在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，18O存在于() A只存在于氧气中 B只存在于SO3中 C只存在于SO2和SO3中 DSO2、SO3、O2中都存在33 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N23H22NH3，从反应开始到平衡过程中，不可能出现的是() A2 mol NH3 B0.5 mol NH3 C0.9 mol N2 DH2和NH3物质的量相等4可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是() Aav正(A)bv正(B) Bbv正(A)av逆(B) Cav正(C)cv正(A) Dav正(A)bv逆(B)5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)已达到平衡状态的是() 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混合气体的总体积练方法技巧认识平衡等效性的基本分析方法6在一个体积恒定的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，一定条件下达到平衡时，C的浓度为W molL1，若容器体积和温度保持不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为W molL1的是() A4 mol A2 mol B B3 mol C1 mol D C2 mol A1 mol B3 mol C1 mol D D1 mol A0.5 mol B3 mol C1 mol D7689 K时，在1 L密闭容器中进行的反应：H2(g)I2(g)2HI(g)达到平衡，图甲表示当起始物为1 molL1 H2和1 molL1 I2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2 molL1 HI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_。练综合拓展8在200时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，所以化学反应速率_大，而_小(为零)；(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，从而化学反应速率v正_，而v逆_；(3)当反应进行到v正与v逆_时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应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、反应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_。9有A、B、C三种气体，若起始时取1 mol A与2 mol B发生反应：A2B2C，达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)之比等于v(A)、v(B)、v(C)之比，则达到平衡时A的物质的量是_。第2课时影响化学平衡的条件目标要求1.知道浓度、温度、压强等条件改变时，化学平衡状态将会被打破。2.掌握浓度、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。一、浓度对化学平衡的影响在其他条件不变时(1)增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动。(2)减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动。(3)增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。(4)减小反应物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。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，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，降低温度会使化学平衡向放热反应方向移动。四、催化剂与化学平衡催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，能改变达到化学平衡的时间，但不能使化学平衡发生移动。五、勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一(如温度，压强，以及参加化学反应的化学物质的浓度)，平衡将向着减弱这种改变的方向移动。知识点一影响化学平衡的因素1在新制的氯水中存在平衡：Cl2H2OHClHClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是() AH浓度减小，HClO浓度减小 BH浓度增大，HClO浓度增大 CH浓度减小，HClO浓度增大 DH浓度增大，HClO浓度减小2关节炎是因为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疼痛，其化学机理如下：HUrH2OUrH3O，尿酸尿酸根离子Ur(aq)Na(aq)NaUr(s)。下列对反应的叙述正确的是() A正反应为吸热反应 B正反应为放热反应 C升高温度，平衡向正反应方向移动 D降低温度，平衡向逆反应方向移动3将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器中，恒温下发生反应H2(g)Br2(g)2HBr(g)Hb Bab Cab D无法确定4对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)nY(s)pZ(g)H0，达到化学平衡后，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知识点二勒夏特列原理5下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是() A在溴水中存在如下平衡：Br2H2OHBrHBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅 B对2H2O22H2OO2的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率 C反应CONO2CO2NOH0，升高温度使平衡向逆反应方向移动 D合成氨反应：N23H22NH3H0。当反应达到平衡时，下列措施：升温恒容通入惰性气体增加CO的浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是() A B C D5在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)HQ kJmol1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：下列说法正确的是() Amn BQ0 C温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动6已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。下列说法不正确的是() A升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定 D单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡7已知H2(g)I2(g)2HI(g)Hp B平衡向逆反应方向移动 CA的转化率提高 DC的体积分数增加4298 K时，各反应的平衡常数如下： N2(g)O2(g)2NO(g)，K11030； 2H2(g)O2(g)2H2O(g)，K21081； 2CO2(g)2CO(g)O2(g)，K41092则常温下，NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是() A B C D无法判断5写出下列反应中平衡常数的表达式： (1)Cr2OH2O2CrO2H (2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) (3)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)6合成氨反应N2(g)3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)3 molL1，c(H2)9 molL1，c(NH3)4 molL1，求：该温度时的平衡常数；N2、H2的起始浓度。7对可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，达到平衡时，各物质的物质的量浓度应满足以下关系：K，K为一常数，称为化学平衡常数，其反应的K值只与温度有关，现有反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，在850时，K1。(1)若升高温度到950，达到平衡时K_(填“大于”、“小于”或“等于”)1。(2)850时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2，则：当x5.0时，上述平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_。练方法技巧关于平衡常数的计算8在一个容积为500 mL的密闭容器中，充入5 mol H2和2 mol CO。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5 min后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 molL1，求：(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率。(2)达到平衡时CO的转化率。(3)该温度下的K。练综合拓展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)H92.4 kJmol1。回答下列问题：(1)写出平衡常数K的表达式_，如果降低温度，该反应K值_，化学反应速率_，N2的转化率_。(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)在500、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图所示，回答下列问题：10 min内以NH3表示的平均反应速率为_。在1020 min内，NH3浓度变化的原因可能是() A使用了催化剂 B缩小容器体积 C降低温度 D增加NH3物质的量第1次平衡的时间为：_，第2次平衡的时间为：_，第1次平衡：平衡常数K1_(带数据的表达式)，第2次平衡时NH3的体积分数_；在反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因：_，达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2_K1(填“大于”、“小于”或“等于”)。第4课时化学平衡中的数形结合问题目标要求1.能根据化学反应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。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，按要求画出如下图象：要求：(1)容积为1 L不变的密闭容器中加入H2(g)、I2(g)各1 mol，平衡时HI为1.2 mol。(2)在1 L密闭容器中加入2 mol HI。二、表示平衡移动的图象1速率时间图(1)如图，该平衡向正反应方向移动。此图是增加反应物浓度引起的平衡移动。(2)如图，可能是改变什么条件引起的平衡移动？并判断其对应的化学反应的特点。可能是升高温度引起的平衡移动，如果是升高温度，则该反应的正反应是吸热反应；也可能是增大压强引起的平衡移动，如果是增大压强，则该反应的正反应是气体体积减小的反应。(3)下列哪个反应一定不符合图象_ _。AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H0CC(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0DH2(g)I2(g)=2HI(g)Hp2，从p1、p2的关系又看出当压强大时，反应物的转化率小，故知该反应的正反应是气体总体积增大的反应。1可逆反应mA(g)nB(g)pC(s)HQ kJmol1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图象，以下叙述正确的是() Amn，Q0 Bmnp，Q0 Cmn，Q0 Dmnp，Qpq DB的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动3合成氨反应：N2(g)3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)H92.4 kJmol1，在反应过程中，正反应速率的变化如下图：下列说法正确的是() At1时升高了温度 Bt2时使用了催化剂 Ct3时增大了压强 Dt4时降低了温度4.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是() A反应I2(aq)I(aq)=I(aq)的HK2 C若反应进行到状态D时，一定有v正v逆 D状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大1取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)H0反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是() A B C D2汽车尾气净化中的一个反应如下： NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g) H373.4 kJmol1在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是()3.如图是可逆反应A2B2C3D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 BD可能是气体 C逆反应是放热反应 DA、B、C、D均为气体4.上图是温度和压强对XY2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是() A上述可逆反应的正反应为放热反应 BX、Y、Z均为气态 CX和Y中只有一种为气态，Z为气态 D上述反应的逆反应的H05.有一化学平衡：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如图是表示A的转化率与压强、温度的关系，分析下图可以得出的正确结论是() A正反应是吸热反应，且mnpq B正反应是吸热反应，且mnpq D正反应是放热反应，且mn0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3在某温度下，反应ClF(g)F2(g)ClF3(g)H0，在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是() A温度不变，缩小体积，ClF的转化率增大 B温度不变，增大体积，ClF3的产率增高 C升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动 D降低温度，体积不变，F2的转化率降低4.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，对于密闭容器中的反应：N2(g)3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)，673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是() A点a的正反应速率比点b的小 B点c处反应达到平衡 C点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样 D其他条件不变，773 K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大5一定条件下，对于反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若起始时浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达到平衡时，X、Y、Z浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1和0.08 molL1，则下列判断不合理的是() Ac1c213 B平衡时，Y和Z的生成速率之比23 CX和Y的转化率相等 Dc1的取值范围为0c1C BA、C两点气体的颜色：A深，C浅 C由状态B到状态A，可以用加热的方法 DA、C两点气体的平均相对分子质量：AC7在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1：容器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的浓度(molL1)c1c2c3反应的能量变化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率123下列说法正确的是() A2c1c3 Bab92.4 C2p218向一体积不变的密闭容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图一所示。图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知t3t4阶段为使用催化剂；图一中t0t1阶段c(B)未画出。下列说法不正确的是() A此温度下该反应的化学方程式为2A(g)B(g)2C(g) Bt4t5阶段改变的条件为减小压强 CB的起始物质的量为1.0 mol D在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为a2c/32.4和bc/31.29在一定条件下能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_。 温度和体积一定，某一物质浓度不再变化时 温度和体积一定，容器内压强不再变化时 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化时 温度和体积一定，混合气体的颜色不再变化时 温度和压强一定，混合气体的密度不再变化时10在一个固定容积的密闭容器中，充入2 mol A和1 mol B发生反应：2A(g)B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变，按0.6 mol A，0.3 mol B 和1.4 mol C为起始物质的配比，达到平衡后，C的体积分数也为W%，则x的值为_11在一定温度下，把1 mol N2和3 mol H2通入一个固定容积的密闭容器里，发生如下反应：N2(g)3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)当此反应进行到一定程度时，反应中的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分别代表初始时加入的N2、H2和NH3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的完全相同。请填写下列空白：(1)若a0，b0，则c_。(2)若a0.5，则b_、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)：_、_。12硫碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： SO22H2OI2=H2SO42HI 2HIH2I2 2H2SO4=2SO2O22H2O (1)分析上述反应，下列判断正确的是_。 a反应易在常温下进行 b反应中SO2氧化性比HI强 c循环过程中需补充H2O d循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2(2)一定温度下，向