第2节 化学反应的限度

1 / 9 第 2 节 化学反应的限度 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第 2 节化学反应的限度 学习目标 1掌握化学平衡常数的数字表达式。 2理解化学平衡常数的意义，会用化学平衡常数判断反应进行的方向。 3掌握有关化学平衡的计算。 4掌握浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，会判断化学平衡移动的方向。 知识梳理 1化学平衡常数 k 及表达式 化学平衡常数可定量描述化学反应的限度。 在 _一定时，对于确定的反应， k 为常数，压强、浓度的改变与平衡常数 _(无关，有关 )。 k 值越大，反应进行的越 _。 aA+bBcc+dD， kc=_ （ 1 ）对于有 纯固体或 纯液 体参加的 反应 ，如：caco3(s)cao(s)+co2(g),kc=_ c(B)表示 _c0(B)表示 _B表示_ （ 2）若 A、 B、 c、 D 均为气体， kp=_ 2 / 9 气体分压定律： 混合气体中某组分气体 _所表现的压强为 该气体的分压强，简称分压。 总压强为混合气体各组分分压 _。 混合气体中，分压之比与气体物质的量有何关系？当体积一定时，与浓度又有何关系？ _ 浓度平衡常数 (kc):由各物质 _算得的平衡常数。 （ 3）化学平衡常数 压强平衡常数 (kp):由各物质 _算得的平衡常数。 （ 4）可逆反应的化学平衡常数表达式与方程式的 书写有关。 3H2(g)+N2(g)2NH3(g)k1=_ H2(g)+N2(g)NH3(g)k2=_ 2NH3(g)3H2(g)+N2(g)k3=_ k1， k2， k3之间的关系 _ 2.用化学平衡常数判断反应进行的方向 对于化学反应 aA+bBcc+dD，浓度商 Qc=_ 当 Qc=kc时，反应 _； Qc kc时，反应 _； Qc kc时，反应 _。 3.化学平衡的计算 3 / 9 （ 1）可逆反应达到平衡过程中物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度 =_; 生成物：平衡浓度 =_。 各物质的转化浓度之比等于 _之比。 （ 2）平衡转化率 对 于 化 学 反 应 aA+bBcc+dD 反应物 A 的 转 化 率(A)=_ 温度一定，反应物的转化率因反应物的不同而不同。 提高 A 在原料气中的比例，可使 B 的转化率 _，而A 的转化率 _。 提高 B 在原料气中的比例，可使 A 的转化率 _，而 B的转化率 _。 （ 3）平衡时某组分的百分含量 A%=_ 4.反应条件对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下， （ 1）改变温度：升高反应体系的温度，平衡向 _的方向移动； 降低反应体系的温度，平衡向 _的方向移动。 温度对平衡移动的影响是通过改变 _实现的。 （ 2）改变浓度：增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，Qc_kc，化学平衡 _移动。 4 / 9 增大生成物的浓度或减小反应物的浓度， Qc_kc，化学平衡 _移动。 （ 3）改变压强：增大体系压强，平衡向着气体体积 _的方向移动； 减小体系压强，平衡向着气体体积 _的方向移动。 勒夏特列原理 平衡移动原理 2So2(g)+o2(g)2So3(g)； H 0，设平衡状态下，体系中o2 的物质的量浓度为 amolL 1， So3 的物质的量浓度为 bmolL 1，气体的压强为 mPa，气体的温度为d 。 （ 1）将平衡体系中的 c(o2)增大为 2amolL 1，则平衡将向 _反应方向移动，使 o2 物质的量浓度 _，达到新平衡时 o2与 2amolL 1比较为 _。 （ 2）将平衡体系中的 c(So3)减小为 molL 1，则平衡将向 _反应方向移动，使 So3 物质的量浓度 _，达到新平衡时 o2与 bmolL 1 比较为 _。 （ 3）将体系气体温度一次性升高到 2d ，则平衡向 _反应方向移动，使体系的温度 _，达到新平衡时，温度t 与 d 、 2d 比较为 _。 （ 4）将体系气体压强一次性降到 Pa，则平衡向 _反应5 / 9 方向移动，使体系的压强 _，达到新平衡时，压强 p 与Pa、 mPa比较为 _。 学习导航 1方法导引 （ 1）有关化学平衡的计算，浓度 、压强、温度对化学平衡的影响规律是本节的重点。 （ 2）对于一个已知的化学反应，当温度一定时，化学平衡常数 k 为确定的值。温度对平衡移动的影响是通过改变平衡常数实现的。浓度、压强的影响是通过使 Qc与 kc不再相等，而使平衡发生移动。 （ 3）浓度适用于有气体参加或气体生成的反应或溶液中进行的反应，所以通常认为改变固体的量时化学平衡不发生移动。 （ 4）反应物有两种或两种以上，增加一种物质的浓度，该物质的平衡转化率降低，而其他物质的转化率升高。 （ 5）不特别指明时，增大压强均指压缩体积。平衡混合物是固体或溶液时，改变压强，平衡不移动。改变体系的压强相当于改变体系的体积，也就相当于改变物质的浓度（如增大体系的压强相当于增大气体的浓度），压强对化学平衡移动的影响是由于压强改变引起气体浓度的改变而引起化学平衡移动的，若压强的改变并没有造成气体浓度的改变则平衡不移动。稀有气体（或不参加反应的气体）的加入而导致6 / 9 的压强变化，对化学平衡的影响，要具体分析平衡物质的浓度是否变化，即体系占据的体积是否改变。恒容时，压强增大，但体积不变，所以浓度不变，平衡不移动。恒压时， 体积增大，反应物和生成物的浓度同时减小，相当于减小压强，平衡向总体积增大的方向移动。 （ 6）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 2例题解析 例 1密闭容器中进行如下反应： X2(g)+3y2(g)2Z(g)， X2、y2、 Z 起始浓度分别为 1、 1、 1，当平衡时，下列数据肯定不对的是（） 为 1， y2为 为 1 为 1， Z 为 为 1 分析：若 X2、 y2完全反应，则可生成 Z 的浓度为 1，若 Z完全转化为 X2、 y2，则 X2、 y2 最多可达 1、 1，但反应为可逆反应，故不能进行 到底。 答案： A、 D 点评：化学平衡研究的是可逆反应，故解这类题目要善于利用极值法。另外，选项中将所有物质的浓度都列出来，还得注意物质的量是否守恒。 例 2 HI 分解反应为 2HI(g)H2(g)+I2(g)，若开始时有1molHI，平衡时有 %的 HI 发生了分解。今欲将 HI 的分解率7 / 9 降到 10%，应往此平衡体系中加入 I2物质的量是多少？ 解析：设容器的体积为 V，应向平衡体系中加入 I2 物质的量为 x 2HI(g)H2(g)+I2(g) 起始浓度 100 原平衡浓度 1 新平衡浓度 1 根据题意，温度不变 ，则平衡常数不变： = 答案： x= 例 3反应 NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某一温度下达到平衡时，下列各种情况中，不能使平衡发生移动的是（） A.温度、容积不变时，通入 So2 气体 B.加入一部分 NH4HS固体 c.保持容器体积不变，充入氮气 D.保持容器体积不变，通入氯气 解析：在 NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)的平衡体系中，当恒温、恒容通入 So2时， So2与 H2S反应，将使的浓度减小；因 NH4HS为固体，增加或减少其量，浓度不变；容积不变，充入氮气，体系的总压强虽然增大， 但 NH3和 H2S的浓度却没改变；压强不变，充入氮气，相当于将容器中的 NH3、 H2S稀释。 答案： B、 c 8 / 9 例 4对反应 2No2(g)N2o4(g)，在一定条件下达到平衡，在温度不变时，欲使 No2/N2o4的比值增大，可采取的方法是（） A使体积增大到原来的 2 倍 B体积不变，增加的物质的量 c保持压强不变，充入 D体积不变，增加的物质的量 解析： A.扩大体积，容器内的压强减小，平衡向气体体积增大方向移动，即平衡左移， No2增大， N2o4减小，No2/N2o4变大； B.根据 N2o4/No22=k，可化为 =，据此分析，体积不变，增加 n(No2)，即增加了 c(No2)，所以No2/N2o4变小；同理， D体积不变，增加 n(N2o4)， c(N2o4)变大，平衡左移，结果 No2也变大，据上式分析得No2/N2o4变小； c 压强不变，充入 N2，容器体积必然扩大，平衡左移， No2增大， N2o4减小， No2/N2o4变大。 答案： A、 c 例 5由可逆反应测绘出图像如图，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是（） A.反 应物中一定有气体 B.生成物中一定有气体 c.正反应一定是放热反应 D.正反应一定是吸热反应 解析 :定一议二。温度不变时，增大压强，生成物的百分含量降低，说明平衡逆向移动，逆向为体积缩小方向，而9 / 9 题中未给出具体的可逆反应，但是可以确定生成物中一定有气体；压强不变时，升高温度，生成物的百分含量增大，说明平衡正向移动，正向为吸热反应。 答案： B、 D 例 6 在容积相同且固定不变的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应： 2A(g)+3B(g)3c(g)+2D(g)， 起始时四个容器所盛 A、 B 的量分别是甲： A2mol， B1mol；乙： A1mol， B1mol；丙： A2mol， B2mol；丁： A1mol， B2mol，在相同温度下建立平衡时， A 或 B 的转化率大