第九课时 化学平衡一学生 (化学平衡判断以及移动).doc

高三化学 第九课时 化学平衡知识要点关于化学反应速率与化学平衡主要知识要点化学反应速率影响因素及计算；化学平衡状态的判断及影响因素；应用平衡原理判断反应进行的方向；化学反应速率和化学平衡的图象分析；转化率、平衡常数的含义及简单计算。将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年的高考命题的热点。特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的内容，应引起同学们的关注 。考点梳理化学平衡以及判断化学平衡：（1）前提密闭容器中的可逆反应（2）条件一定条件的T、P、c 影响化学平衡的因素（3）本质V正=V逆0（4）特征表现各组分的质量分数不变 （5）化学平衡的特征： *逆：研究对象是可逆反应 动：动态平衡。平衡时v正v逆 0 等：v正v逆 定：条件一定，平衡混合物中各组分的百分含量一定（不是相等）； 变：条件改变，原平衡被破坏，发生移动，在新的条件下建立新的化学平衡。【说明】 可逆反应的特点：反应不能进行到底可逆反应无论进行多长时间，反应物都 不可能100 地全部转化为生成物 化学平衡状态定义：一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里，正反应和 逆反应的速率相等，反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或 体积分数)保持不变的状态 化学平衡状态的形成过程：在一定条件下的可逆反应里，若开始时只有反应物 而无生成物，根据浓度对化学反应速率的影响可知，此时正最大而逆为0随 着反应的进行，反应物的浓度逐渐 减小，生成物的浓度逐渐增大，则正越来越 小而逆越来越大当反应进行到某一时刻，正逆，各物质的浓度不再发生改 变，反应混合物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化，这时就达到 了化学平衡状态化学平衡的标志：（处于化学平衡时）： 速率标志：v正v逆0； 反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化； 反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化； 反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同； 对于气体体积数不同的可逆反应，达到化学平衡时，体积和压强也不再发生变化。【例1】在一定温度下，反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 ( ) A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB B. 容器内的压强不随时间变化 C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2【例2】下列方法中可以证明 2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是 单位时间内生成 n mol H2 的同时生成 n mol HI;一个 HH 键断裂的同时有两个 HI键断裂;百分组成(HI)=(I2);反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)/2时;c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1 时;温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化;温度和体积一定时,容器内压强不再变化;条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化;温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化;温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化【变试训练】 1.在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ ） A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成nmolA，同时生成3nmolB D. A、B、C的分子数之比为1:3:22.可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（ ） A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等 D. I2在混合气体中体积分数不变 3.在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）； v逆，平衡向正反应方向移动； . v正 b + c ： A的转化率增大； 若a c+ d，A、B的转化率都增大； 如a + b c + d，A、B的转化率都减小。*关于冲入惰性气体平衡移动的问题对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，（a+b c+d，）在压强变化导致平衡移动时，学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动？转化率如何变化？可归纳为以下两方面： 1. 恒温恒容条件下充入“惰性气体”，化学平衡不移动。因平衡体系的各组分浓 度均未发生变化，故各反应物转化率不变。 2. 恒温恒压条件下充入“惰性气体”，化学平衡向气体体积增大的方向移动。因 为此时容器容积必然增大，相当于对反应体系减压，继而可判断指定物质的转化 率变化。【例题】例1：某恒温恒容的容器中，建立如下平衡：2NO2（g） N2O4（g），在相同条件下， 若分别向容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体，重新达到平衡后，容器内N2O4的体积分数比原平衡时（ ） A都增大B都减小C前者增大后者减小 D前者减小后者增大解析：2NO2（g） N2O4（g）是气体体积减小的可逆反应。反应达到平衡后，无论向密闭容器中加入还是N2O4气体，可视为加压，平衡都向右移动，达到新平衡时NO2的转化率都增大。答案 选A例2：例一定温度下，将amol PCl5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g），测得平衡混合气体压强为p1，此时再向反应器中通入amol PCl5，在温度不变的条件下再度达到平衡，测得压强为p2，下列判断正确的是 （ ） A.2p1p2 B.PCl5的转化率增大 C.2p1p2 D.PCl3%（体积含量）减少 解析：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g）是气体体积增大的可逆反应。如反应达到平衡后，再向密闭容器中加入PCl5， PCl3的物质的量会有增加，此时可视为加压，平衡向左移动，反应达到新的平衡时PCl5在平衡混合物中的百分含量也较原平衡时有所增加，但PCl5的转化率降低。答案选A例3：2HI（g） H2（g）+I2（g）是气体体积不变的可逆反应，反应达到平衡后，再向固定密闭容 器中加入HI，使c（HI）的浓度增大，HI平衡转化率不变。对于气体体积不变的可逆反应，反应 达到平衡后增加反应物，达到新的化学平衡时反应物的转化率不变。 由以上三个例题可以总结为：恒温恒容的容器，当增大某物质的量时，可将浓度问题转换为压强问题，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，最后再判断转化率变化。【高考回顾与常见例题】1.（08年天津理综8）对平衡CO2（g）CO2（aq） .H=-19.75kJmol1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是（ ）A升温增压B降温减压C升温减压D降温增压2. (07年高考全国理综卷II6)已知：C(s)CO2(g)2CO(g)；DH0。该反应达 到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是（ ）A升高温度和减小压强B降低温度和减小压强C降低温度和增大压强D升高温度和增大压强3. 在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量 不再改变时，表明反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)已达平衡的是（ ）A混合气体的压强 B混合气体的密度CC、D的物质的量的比值 D气体的总物质的量4.可逆反应 H2 (气)+I2 (气)=2HI (气)达到平衡时的标志是BDA、混合气体的密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2 、I2 、 HI的浓度相等 D. I2在混合气体中体积分数不再改变5.在恒温、恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的（ ） A 、A(气)B(气)C(气) B 、A(气)2B(气)3C(气) C 、A(气)B(气)C(气)D(气) D 、以上都达到平衡6.下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（ ） A. 反应容器内压强不随时间变化 B. P和S的生成速率相等 C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存 D. 反应容器内总物质的量不随时间而变化7.在一定温度时，将1mol A和2mol B放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g) C(g)+2D(g)，经5min后，测得容器内B的浓度减少了0.2mol/L。下列叙述不正确的是（ ）A在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(Lmin)B5min时，容器内D的浓度为0.2mol/LC当容器内压强保持恒定时，该可逆反应达到平衡状态D5min时容器内气体总的物质的量为3mol8.当下列反应达到平衡时保持温度不变，向容器中通入氩气，则化学平衡一定不移动的是（ ）A. B. C. D. 9.密闭容器中存在下列化学反应：当反应容器中充入1molCO和1mol水蒸气，在一定条件下达到平衡时生成了0.67molCO2，当充入的水蒸气改为4mol，其它条件不变，平衡时生成的CO2的物质的量可能为（ ）A. B. C. D. 10.在容器不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应：，且达到化学平衡，当升高温度时其容器内气体的密度增大，则下列判断正确的是（ ）A. 若正反应是吸热反应，则A为气态B. 若正反应是放热反应，则A为气态C. 若在平衡体系中加入少量C该平衡向逆反应方向移动D. 压强对该平衡的移动无影响11.对于的平衡体系，当升高温度时，混合气体的平均摩尔质量是从26g/mol变为29g/mol，则下列说法正确的是（多选）（ ）A. ，正反应是放热反应 B. ，正反应是吸热反应C. ，逆反应是放热反应 D. ，逆反应是吸热反应12.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13.恒容密闭容器中进行反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；DH0以下说法正确的是（ ） A若正反应速率V(SO2)=V(SO3)则反应达到平衡 B若向容器中充入氦气正、逆反应速率均增大C加入催化剂可以同时增加反应物和生成物的活化分子总数D到达化学平衡后加热会使逆反应速率增加正反应速率减小14.对于平衡体系：aA(g)+bB(g)cC(s)+dD(g)；DH0，有下列判断，其中不正确的是（ ） A若容器容积不变，升高温度，各气体的相对分子质量一定增大 B若从正反应开始，平衡时A、B的转化率相等，则A、B的物质的量之比为a：b C达到平衡时，有amol A消耗的同时有b mol B生成 D若容器为体积不变的密闭容器且a+b=c+d，则当升高容器内温度时平衡向左移 动，容器中气体的压强增大15.可逆反应X+YZ达到平衡时，下列各种说法不正确的是（ ） A升高温度，的比值减小，表明正反应是吸热反应 B增大压强，平衡不移动，说明Y，Z都是气体 C若Y是气体，增大X的浓度，可使Y的转化率升高D若增大压强，混合气体的平均相对分子质量可能不变16.2011四川）可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g) 、2M（g）N（g）+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：下列判断正确的是（ ）A. 反应的正反应是吸热反应B. 达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C. 达平衡（I）时，X的转化率为D. 在平衡（I）和平衡（II）中M的体积分数相等17（14分）（08年宁夏理综25）已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)，H0请回答下列问题：（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 molL-1，c(N)=2.4 molL-1，达到平衡后，M的转化率为60，此时N的转化率为 ；（2）若反应温度升高，M的转化率 （填“增大”“减小”或“不变”；）（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 molL-1, c(N)=2.4 molL-1;达到平衡后，c(P)=2 molL-1，a= ; （4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)= 1 molL-1，达到平衡后，M的转化率为 。化学平衡常数 概念：对于一定条件下的可逆反应(aAbBcCdD)，达到化学平衡时，生成物浓度的乘幂的乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数，记作Kc，称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。 平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 (1)K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；一般认为，K105时，该反应进行 得就基本完全了。 (2)K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。 注意事项 (1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (2)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。 化学平衡常