高二化学平衡学案.doc

班级 姓名 第三节 化学平衡第一课时 化学平衡状态方向标 1. 知道可逆反应与不可逆反应 2. 描述化学平衡建立的过程 3. 能正确判断一个反应是否达到平衡路线图【自主学习】一、可逆反应与不可逆反应1可逆过程当温度一定时，饱和溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率 ，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都 。表述：约定采用“ ”来代替反应式中原来用的“ ”，把从左向右的过程称作 ；由右向左的反应称作 。如溶解、结晶过程可表示为 2、可逆反应与不可逆反应（1）可逆反应在 下，既能向 同时又能 的反应。（2）不可逆反应在一定条件下，几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略。如Ag+ +Cl- =AgCl二、化学平衡的建立1、化学平衡的建立以CO+H2O(g) CO2+H2反应为例。在一定条件下，将0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密闭容器中，开始反应：（1）反应刚开始时：反应物的浓度 ，正反应速率 。生成物的浓度为 ，逆反应速率为 。（2）反应进行中：反应物的浓度 ，正反应速率 。生成物的浓度 ，逆反应速率 。（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率 ，此时，反应物的浓度 ，生成物的浓度也 。请画出平衡状态建立的速率-时间图2、化学平衡状态的含义（1）定义： （2）特征： 逆： 等： 动： 定： 变： （3）特点：化学平衡的建立与建立的途径无关思考：1、相同条件（温度、浓度、压强等）时，一个反应分别从正反应开始，与从逆反应开始，最终所达到的平衡状态是否相同？答案： 【合作探究】对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。可能的情况举例是否能判断已达平衡1、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量的分数一定 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 总体积、总压强、总物质的量一定 2、正、逆反应速率的关系单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A 单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q 单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D 3、压强其他条件不变，m+np+q时，总压强一定 其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定 4、平均相对分子质量M当m+np+q时，M一定 当m+n=p+q时，M一定 5、温度其他条件一定时，体系温度一定 6、体系密度其他条件一定时，密度一定 7、其他组成成分有颜色时，体系颜色不再变化 【展示点拨】u 学生展示：u 归纳梳理：达到平衡的标志：以mA(g)+nB(g) pC(g)为例直接标志：速率关系：正反应速率与逆反应速率相等：A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。各物质的百分含量保持不变。间接标志： 混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+np） 各物质的浓度不随时间的改变而改变。 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。 各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变 【应用拓展】1、下列哪种说法可以证明反应：N2+3H22NH3已达到平衡状态（ ）A、1个NN键断裂的同时，有3个HH键形成B、1个NN键断裂的同时，有3个HH键断裂C、1个NN键断裂的同时，有6个NH键断裂D、1个NN键断裂的同时，有6个NH键形成2、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B2C(g)达到平衡状态的标志是（ ）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、单位时间内，生成n mol A，同时生成3n mol BD、A、B、C的分子数之比为1：3：23、可逆反应达到平衡的重要特征是（ ）A、反应停止了 B、正逆反应的速率均为零C、正逆反应都还在继续进行 D、正逆反应的速率相等4、把HI气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应：2HI(g) H2(g)+I2(g) H0，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是（ ）A、HI的生成速率等于其分解速率 B、HI的生成速率小于其分解速率C、HI的生成速率大于其分解速率 D、无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小检测站选择题：1、五氧化二氮是白色固体，熔点为30，升温时易液化和汽化，并发生以下两个相互联系的反应：N2O5(g) N2O3(g)+O2(g) N2O3(g) N2O(g)+O2(g)在0.5L密闭容器中，将2.5 mol N2O5加热气化，并按上述两式分解，在某温度下达到平衡，测得O2的平衡浓度为4.4 molL1，N2O3的平衡浓度为1.6 molL1，则下列各项判断正确的是（ ）A、N2O5的平衡浓度为3.0 molL1 B、N2O5的转化率为80%C、N2O的平衡浓度为4.4 molL1 D、N2O的平衡浓度为1.4 molL12、可逆反应：2NO2 2NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（ ）单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2；单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO；用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态；混合气体的颜色不再发生改变的状态；混合气体的密度不再改变的状态；混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A、 B、 C、 D、3、在一个密闭容器中发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为：0.2 molL1，0.2 molL1，0.2 molL1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是（ ）A、c(SO3)=0.4 molL1 B、c(SO2)=c(SO3)=0.15 molL1C、c(SO2)=0.25 molL1 D、c(SO2)+c(SO3)=0.4 molL14、 对于一定条件下，在密闭容器中已达到平衡状态的可逆反应：NO2+CO NO+CO2下列说法中不正确的是（ ）A、平衡体系中气体总的物质的量等于开始反应时体系中气体总的物质的量B、从开始反应至达到平衡状态，容器内压强始终保持不变C、达到平衡时，NO2、CO2、NO、CO的物质的量均相等D、达到平衡时，NO和CO2的物质的量之和等于NO2和CO的物质的量之和 班级 姓名 第二课时 反应条件对化学平衡的影响方向标1.描述浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响2.知道勒夏特列原理的涵义路线图【自主学习】1.什么是化学平衡状态？其特征是什么？ 2. 思考：化学平衡是有条件的 平衡，当影响化学平衡的条件改变时，原来的平衡 ，进而在新的条件下逐渐建立 平衡。3. 化学平衡移动的定义： 4. 化学平衡的移动方向的速率判断若外界条件变化引起v正 v逆：平衡向 移动若外界条件变化引起v正 v逆：平衡向 移动若外界条件变化引起v正 v逆：旧平衡未被破坏，平衡 【合作探究】一、浓度对化学平衡的影响观察实验2-5：原理是： 现象是 ；实验2-6：原理是： 现象是 ；结论是在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度，或减小生成物浓度,化学平衡向 移动。减小反应物浓度，或增大生成物浓度,化学平衡向 移动。注意：固体物质和纯液体无所谓浓度，其量改变，不影响平衡。试画出浓度对化学平衡影响的速率-时间图 二、压强对化学平衡移动的影响对于有 参加的可逆反应来说，气体的压强改变，也能引起化学平衡的移动。对于3H2（g）+N2(g) 2NH3(g) 在反应中1体积的N2与3体积的H2反应生成2体积的NH3，即反应前后气态物质的总体积发生了变化，反应后气体总体积 了。下表列入的是450时，N2与H2反应生成NH3的实验数据。压强/MPH3/%2.09.216.435.553.669.4由上表实验数据可以算出：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 移动。减小压强，会使化学平衡向着 移动。1.对于有些可逆反应，反应前后气态物质的总体积没有发生变化，如2HI(g) H2(g)+I2(g)在这种情况下，增大或减小压强都 使化学平衡移动。2.固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，如果平衡混合物都是固体或液体，可以认为改变压强 使化学平衡移动。3.加入惰性气体后平衡体系是否发生移动，取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。若在恒容的条件下加入惰性气体，它并不能引起体系中其它物质的浓度改变，所以平衡 移动；若在恒压情况下加入惰性气体，必然引起平衡体系占据的体积增大，体系中其它物质的浓度发生变化，使平衡 。试画出压强对化学平衡影响的速率-时间图三、温度对化学平衡的影响 任何反应都伴随着能量的变化，通常表现为放热或吸热；所以温度对化学平衡移动也有影响。观察试验2-7，颜色变化为：得出结论：如果升高温度，平衡向 的方向移动；降低温度平衡向 的方向移动。试画出温度对化学平衡影响的速率-时间图4、 催化剂能够 的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂 使平衡发生移动，但是可以 达到平衡所需要的时间。小结：同步、等倍数改变v正和 v逆试画出催化剂对化学平衡影响的速率-时间图【展示点拨】u 学生展示：u 归纳梳理1. 平衡状态的移动2. 化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆反应速率变化的程度 ，从而导致正逆反应速率 ，破坏了原平衡状态，使平衡移动。3.浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动的原理，也叫勒夏特列原理： 【应用拓展】1.已知氯水中存在如下平衡：Cl2+H2O HCl+HClO。常温下，在一个体积为50ml的针筒内吸入40mL氯气后，再吸入10mL的水。写出针筒中可能观察到的现象。若将此针筒长时间放置，又可以看到何种变化？试用平衡的观点加以解释。2. 在一定的温度和压强下，合成氨反应 3H2+N2 2NH3达到平衡时，下列操作平衡不发生移动的是（ ） A恒温恒压充入氨气 B恒温恒压充入氮气C恒温恒容充入氦气 D 恒温恒压充入氦气3. 思考： 对平衡N2+3H2 2NH3 （1）如果在恒温恒容下加入氮气，平衡向 移动。（2）如果在恒温恒容下加入氨气呢？加入氩气又怎么样呢？（3）如果需要增加氢气的转化率，可以有什么办法？（4）如果增大压强，正反应速率 ，逆反应速率 ，氮气的转化率 。检测站1.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A、 B、 C、 D、 2. 恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c 3.容积固定的密闭容器中存在已达平衡的可逆反应2A（g） 2B+C(H0)，若随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是（ ）A、B和C可能都是液体B、B和C肯定都是气体C、B和C可能都是固体D、若C为固体，则B一定是气体四.化学平衡常数：1、化学平衡常数的表示方法对于一般的可逆反应：mA(g)+ n B(g) p C(g) + q D(g)。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为：k= 在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度，反应物的浓度的关系依上述规律，其常数（用K表示）叫该反应的化学平衡常数注意：反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作是“1”而不代入公式。2、化学平衡常数的意义（1）平衡常数的大小不随 而改变，只随 改变而改变。 即，K=f （T）。（2）平衡常数表示的意义：可以推断反应进行的程度。K很大，反应进行的程度很大，转化率大 K的意义 K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变化。 K 很小，反应进行的程度小，转化率小例3对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD，在一定温度下达平衡时反应物及生成物浓度满足下面关系： =K，式中K为常数，在1L密闭容器中给CO和水蒸气的混合物加热到800时，有下列平衡：CO+H20 C02+H2且K=1，若用2molCO和10molH20(气)相互混合并加热到800，达平衡时CO的转化率约为 A.16.7 B.50 C.66.7 D.83【达标练习】1能引起化学平衡移动的是（ ） A、化学反应速率发生了变化。 B、有气态物质参加的反应达到平衡后，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变化。 D、可逆反应达到平衡后，使用催化剂2.某温度下,反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) H0（正反应为吸热反应）。在一带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法中不正确的是 （ ）A恒温压缩体积，平衡不移动，气体颜色加深B恒压充入HI（g），开始时正反应速率减小C恒容，升高温度，正反应速率减小 D恒容，充入H2，I2（g）的体积分数降低3在HNO2溶液中存在如下平衡：HNO2 H+NO2- ，向该溶液中加入少量的下列物质后，能使电离平衡向右移动的是 （ ） ANaOH溶液 B硫酸溶液 CNaNO2溶液 DNaHSO4溶液4下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是 （ ）A.在强碱存在的条件下，酯在水中的溶解度增大B加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气C可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D500左右比室温更有利于合成氨反应5对于任何一个平衡体系，采用以下措施，一定会平衡移动的是 （ ） A加入一种反应物 B升高温度 C对平衡体系增加压强 D使用催化剂6.在密闭容器中，反应2HI H2+I2（正反应吸热），当达到平衡时，欲使混合气体颜色加深，可采取的措施有（ ） A减小容器体积 B.降低温度C加入催化剂 D.恒容下充入HI气体 7.已知可逆反应2NO(g) N2(g)+O2(g)。该反应的平衡常数表达式为。若在某温度下达到平衡时c(N2)=0.05molL-1，C(O2)=0.05molL-1，c(NO)=0.00055molL-1 该反应的平衡常数为_。保持温度不变，将容器体积缩小一半，则平衡常数为_；8.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(s)+dD(?)当反应进行到一定时间后，测得A减少nmol ，B减少n/2mol，C增加3n/2mol，D增加nmol，此时达到了平衡状态。(1)该反应的各系数a b c d (2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，则A 态，B 态，D 态。(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的量又达到相等，则该反应是 反应第四节 化学反应进行的方向【教学目标】1、 能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、 应用焓变和熵变解释日常生产生活中的现象【教学过程】一、有关化学反应的 、 、 是化学反应原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象，提出了 判据和 判据。二、化学反应进行方向的判据1、焓判据 经验表明，自发过程的共同特点是：体系趋向于从 状态转变为 状态（这时体系会对外部 或者释放 ）。即自发过程趋向于 状态。2、 熵判据（1） 熵在密闭条件下，体系有由 自发地转变为 的倾向，因为与有序体系相比，无序体系更加稳定，科学家用 （符号 ）来量度这种混乱（或有序）的程度。（2） 熵判据在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵 ，即熵变（符号 ） 零，这个原理也叫做 原理。同一种物质，存在着 时的熵值最大， 时次之， 时最小的这样一中普遍规律。体系有自发地向混乱度 的方向转变的倾向。3、 熵变和焓变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的熵变和焓变。例1下列说法正确的是 （ ）A. 能自发进行的反应一定能迅速发生反应B. 非自发进行的反应一定不可能发生反应C. 能自发进行的反应实际可能没有发生反应D. 常温下，水电解的反应是自发反应例2下列说法不正确的是 （ ）A. 铁生锈、氢燃烧均为自发放热过程 B. 冰融化过程其熵值增加C. 无热效应的自发过程是不存在的 D. 同一物质固态时熵值最小【达标练习】1、能用能量判据判断下列过程的方向的是 （ ）A.水总是自发地由高处往低处流B.放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大2、下列说法正确的是 （ ）A.凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C.自发反应在恰当条件下才能实现D.自发反应在任何条件下都能实现3、以下自发反应可用H判据来解释的是 （ ）A.硝酸铵自发地溶于水 B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.7 kJmol1C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJmol1D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=285.8 kJmol14、下列说法正确的是 （ ）A. 熵增大的反应一定可自发进行 B. 熵减小的反应一定可自发进行C. H0的反应可能自发进行 D. H0的反应不可能自发进行5、在25和1.01105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.7 kJmol1自发进行的原因是 （ ）A. 是吸热反应 B. 是放热反应C. 是熵减反应 D. 是熵增效应大于能量效应6、下列过程是非自发进行的是 （ ）A. 水由高处向低处流 B. 天然气的燃烧C. 铁在潮湿空气中生锈 D. 室温下水结成冰7、在容积不变的密闭容器中，一定条件下发生反应：2A B（g）C（s）达到平衡后，升高温度，测得容器内气体密度增加，则:A. 若正反应是吸热反应，则A为非气体B. 若正反应是放热反应，则A为气体C. 在平衡体系中加入少量的C，该反应向逆反应方向移动D. 压强对该平衡移动无影响8、对于反应A（s）2B（g）3C（g）Q（Q0），平衡混和物中C的百分含量C%与外界条件x、y的关系如下图所示，则下列结论中正确的是:A. x表示温度，y表示压强，且y1y2y3B. x表示压强，y表示温度，且y3y2y1C. x表示温度，y表示压强，且y3y2y1D. x表示压强，y表示温度，且y1y2y39、在反应aAbB cCQ的平衡体系中，无论升高温度或降低压强，C的浓度都会增大，则以下说法正确的是:A. acc Q0 B. abc Q0C. abc Q0 D. 无法确定系数关系 Q010、对于以下这个平衡体系C（s）CO2（g）2CO（g）Q，下列说法中错误的是:A. 降低压强升高温度，体系中混和气体的平均分子量将减小B. 在保持温度和气体体积不变的条件下，向平衡体系中添加一定量的CO2，当反应重新建立平衡后，混和气体的平均分子量将减小C. 在保持温度和气体体积不变的条件下，平衡体系中添加一定量的N2，平衡不移动D. 向平衡体系增添一定量的CO2，而保持温度、压强不变，反应重新建立平衡后，混和气体平均分子量增大11、在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混和气体中NH3的体积占25%。若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值为:A. 1/5 B. 1/4 C. 1/3 D. 1/212、在一个固定容积的密闭容器中，加入m摩A、n摩B，发生下列反应:mA（g）nB（g）pC（g） 平衡时C的浓度是w摩/升，若容器体积和温度不变，起始时放入a摩A、b摩B、c摩C，若要平衡后C的浓度仍为w摩/升，则a、b、c应满足的关系是:A. abcmnp B. abmn (ap/m)cpC. (mc/p)am，(nc/p)bn D. am/3，bn/3，c2p/313、下列的可逆反应在一定条件下达到平衡后，2A（g）B（g）xC（g） 容器内压强增加了p%，A的转化率也为p%，则x的值为A. 1 B. 2 C. 3 D. 414、如图3-4所示可逆反应：mA(g)+nB(g)=xC(g)+Q，在不同温度、压强下反应物A的转化率的变化情况。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的系数的判断中，正确的是 AQ0，m+nx BQ0，m+nxCQ0，m+nxDQ0，m+nx 15、在容积相同的A、B两个密闭容器中，分别充入2molSO2和1molO2，使它们在相同的温度下发生反应：2SO2O2 2SO3，并达到平衡。在反应过程中，若A容器保持体积不变，B容器保持压强不变，当A中的SO2的转化率为25时，则B容器中SO2的转化率应是A、25 B、25 C、25% D、12.5%16、将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别按下列配比在