45化学反应平衡(1).doc

课时45 化学反应平衡【考试说明详解】【要求】了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数计算反应物的转化率。【解读】1了解化学平衡的建立和平衡状态的涵义；理解平衡状态的判断。2能写出化学平衡常数的表达式，能利用化学平衡常数进行转化率的计算。【要求】了解化学反应的可逆性。【解读】了解可逆反应不能反应完全，存在平衡。【自学达标】一、化学平衡建立1化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的 ，反应混合物中各组分的 的状态。2化学平衡状态的特征：(1)“逆”：化学平衡研究的对象是可逆反应，可逆反应不能进行到底，即反应过程中反应物、生成物，不能全部转化为生成物(反应物)。(2)“动”：化学平衡是动态平衡，化学反应达平衡时正反应和逆反应仍在继续进行。(3)“等”：指反应体系中的用同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等。对于不同种物质而言，速率不一定相等。(4)“定”：平衡混合物中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度，各组分的百分含量(体积分数、质量分数)、转化率等不随时间变化而改变。(5)“变”：改变影响化学平衡的条件，平衡发生移动。(6)化学平衡的建立与反应的途径无关。化学平衡状态的标志是化学平衡状态特征的具体体现。二、化学平衡常数1.概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到 时，生成物 与反应物 的比值是一个常数，用符号 表示。2.表达式 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), K= （固体和纯液体的浓度为常数，通常不计入平衡常数表达式中）。3.意义（1）K值越大，反应物的转化率 ，正反应进行的程度 。（2）K只受 影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。（3）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。【引导探究】一、化学平衡状态的判断举例反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 各物质的质量或各物质的质量分数一定 各气体的体积或体积分数一定 总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v正=v逆 在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC，均指v正不一定平衡vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于v逆不一定平衡在单位时间内生成了n molB，同时消耗q molD，因均指v逆不一定平衡压强m+np+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体的平均分子量（）一定时，只有当m+np+q时，平衡一定，但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时 体系的密度密度一定 【典例分析】例1、在一定温度下A(气)3B(气)2C(气)达平衡的标志是()A.物质A、B、C的分子个数比为1:3:2 B单位时间内生成A、C的物质的量之比为1:2C单位时间内生成A、B的物质的量之比为1:3 D反应速率 解析：判断化学反应达到平衡状态的依据是：(1)正逆，(2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。本题选项凡假设开始投入2molA和6molB进行反应，当达到平衡状态选项B中A的生成速率是逆反应速率，C的生成速率是正反应速率，两者的比例关系恰恰说明正逆反应速率相等；选项C中A、B的生成速率均表示逆反应速率，没有表达正逆反应速率的关系；选项D没有指明反应速率是正反应速率还是逆反应速率。答案B。例2、（2010重庆卷） 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 D【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。答案B例3、（2010安徽卷）低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH2（g）NO（g）NH2（g）2H3（g）3H2O（g） Hb解析：题设的关键信息是反应达到平衡后容器体积增大一倍，应转换为：(1)条件变化的瞬间A、B的浓度均为原来的50；(2)容器内压强减小为原来的1/2。本题的设问多项比较综合，但只要抓住达到新平衡时B的浓度由5060。这第2个关键信息，说明生成物B的物质的量、质量、质量分数都增大了，平衡正向移动，反应物A的转化率增大，并且由压强减小，平衡向体积增大方向移动，推出ab。答案C。【达标自测】1一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气) 2SCl2(鲜红色液体)+61.16kJ。下列说法正确的是（ ）w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA单位时间里生成n mol S2Cl2的同时也生成n molCl2B达到平衡时，若升高温度，压强不变，反应混合溶液颜色变浅C达到平衡时，单位时间里消耗 n mol S2Cl2的同时也生成n molCl2D加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高2在一个密闭、恒容的容器中进行下列反应：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在一定的条件下达到平衡，现向反应容器中通入少量的氯化氢气体，产生的结果是（ ）A容器内压强增大 B原平衡不受影响 C正反应速率增大 DNO浓度降低3在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，表示反应A(s)2B(g) C(g)D(g)已达到平衡状态的是()A混合气体体积 B混合气体的压强C混合气体的总物质的量 DB的物质的量浓度4下图I、分别代表反应、则Y轴是指（）N23H22NH3；H0 H2I2(g) 2HI；H0CO2H2CH3OH；H0A平衡混合气中一种生成物的百分含量 B平衡混合气中一种反应物的百分含量C平衡混合气中一种生成物的转化率 D平衡混合气中一种反应物的体积分数5在一定温度下，向aL密闭容器中加入1mol X气体和2mol 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容器内压强随时间变化而变化 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1:2:3 D单位时间消耗0.1mol X的同时生成0.2mol Z6 已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)的Hq,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7一定条件下将含1molNH3的体积不变的密闭容器加热，发生反应：2NH3N23H2，一定时间后达到平衡，此时NH3的体积分数为x。若在该容器中再加入1molNH3后密封，加热到相同温度，使反应达到平衡，设此时NH3的体积分数为y，则x和y的关系正确的是()Axy CxyDxy8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) 2NH3(g)，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。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，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大9某容积可变的密闭容器中放人一定量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A(气)2B(气) 2C(气)。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V，此时C气体的体积占50，则下列推断正确的是()A原混合气体的体积为1.25V B原混合气体的体积为1.5VC反应达到平衡时，气体A消耗了0.5V D反应达到平衡后，气体B消耗了0.5V10537、1.01105Pa 时，往容积可变的密闭容器中充入2mol SO2、 1mol O2，此时容器的体积为200L。向容器中加入催化剂（固体）并保持恒温恒压，发生反应：2SO2（气）+O2（气） 2SO3（气），达到平衡时，平衡气体中SO3的体积分数为0.91。试回答下列问题：（1）工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是： _。（2）保持上述温度和压强不变，若向容器中只充入2mol SO3并加入固体催化剂。则平衡时，SO2的体积分数是 ，容器的体积为 L。（3）温度仍保持537，容器体积保持200L不变（恒容）。充入a molSO2、b molO2，并加入固体催化剂，反应达平衡时，SO3的体积分数仍为0.91，体系压强为1.01105Pa。若a:b=2:1，则a= 。【综合提高】11一定条件下，在一密闭容器中通人一定量SO2和O2的混合气，发生如下反应：2SO2(气)O2(气)2SO3(气)(正反应为放热反应)。反应达平衡后SO2、O2和SO3的物质的量之比为3:4:6，保持其他条件不变，降低温度后达到新的平衡时，O2和SO3的物质的量分别是1.1mol和2.0mol，此时容器内SO2的物质的量应是()A0.7mol B0.9mol C1.1mol D1.3mol12一混合气体，在密闭容器中发生如下反应：xA(g)yB(g) zC(g)，达到平衡后，测得A的浓度为0.5mol/L，当在恒温下将密闭容器的容积扩大1倍再达平衡时，测得A的浓度为0.3mol/L。则下列叙述正确的是（）AxyzB平衡向右移动 CB的转化率升高DA的物质的量减少13（2010山东卷）硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI ：2HI H2+I2 ： 2H2SO4=2SO2+O2+2H2O（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H2Od循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2（2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应，H2物质的量随时间的变化如图所示。02 min内的平均放映速率v（HI）= 。该温度下，H2（g）+I2（g） 2HI（g）的平衡常数K= 。相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。a平衡常数 bH