高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡学案 新人教版选修4

第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡考纲解读1了解化学反应的可逆性。2了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单计算。3理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。4了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。预习提纲一、可逆反应与不可逆反应1可逆反应（1）概念在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。（2）表示方法约定采用“”表示，把从左向右的反应称作正（向）反应，从右向左的反应称作逆（向）反应。例如：SO2和H2O可表示为SO2+H2OH2SO3（3）特征可逆反应发生的条件相同，反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化，且反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存。2不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而忽略，把几乎完全进行的反应叫不可逆反应，用“=”号表示。例如：Ba2+SO42=BaSO4二、化学平衡状态1化学平衡的建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：(1)反应开始时： 反应物的浓度最大，正反应速率最大生成物的浓度为零，逆反应速率为零(2)反应进行时： 反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大(3)最终在某一时刻，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。上述过程用图示法表示如下2概念在一定条件下的可逆反应里，当正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。3特征（1）“动”化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，反应并没有停止。（2）“等”v(正) v(逆)0。 （3）“定”条件一定时，反应速率一定，混合物中各组分的浓度一定。（4）“变”当条件改变时，平衡一般要发生改变。4影响因素（1）浓度当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。注意：增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。(2) 压强当其他条件不变时，在有气体参加反应的平衡体系中，增大压强时平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强使平衡向气体体积增大的方向移动。 (3)温度当其他条件不变时，升高反应体系的温度，平衡向吸热反应方向移动，降低反应体系温度，平衡向放热反应方向移动。 (4)催化剂由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡的移动没有影响，但是使用催化剂，能改变反应到达平衡所需的时间。5化学平衡状态的移动（1）概念化学反应体系的平衡状态通过改变反应条件（温度、浓度、气体反应的压强）而发生的变化，简称平衡移动。（2）实质外界条件改变时，正、逆反应速率变化的程度不同，从而导致正、逆反应速率不相等，破坏了原平衡状态。（3）勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理。典型例题【例1】在某容器中充入SO2和只由18O原子组成的氧气(18O2)，在一定条件下达到平衡时，则18O存在于（ ）A、只存在于O2中 B、只存在于O2和SO3中C、只存在于SO2和SO3中 D、SO2、SO3和O2中都有可能存在【例2】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的分解速率相等 B、单位时间生成n mol A，生成3n mol BC、A、B、C的浓度不再变化 D、A、B、C的分子数比为132【例3】下列说法可以说明在恒温、固定容积的容器中进行的可逆反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)已经达到平衡状态的是（ ）A、容器内的压强不随时间变化而变化 B、SO3的生成速率和SO2的消耗速率相等C、SO3的生成速率和SO3的消耗速率相等 D、容器内气体的密度不随时间改变【例4】X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X2Y2Z达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)n(Y)n(Z)，则Y的转化率为( )A、100 B、 100 C、100 D、100【例5】在密闭容器中充入4 mol HI，在一定温度下2 HI(g) H2(g)I2(g)达到平衡时，有30的HI发生分解，则平衡时混合气体总的物质的量是( )A、4 molB、3.4 mol C、2.8 molD、1.2 mol【例6】密闭容器中，对于反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，SO2和O2起始时分别为20 mol和10 mol，达到平衡时，SO2的转化率为80若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率为( )A、10 mol和10 B、20 mol和20C、20 mol和40D、30 mol和80【例7】（2020年广东）对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)，下列叙述正确的是（ ）A、达到化学平衡时，4v正（O2） = 5v逆（NO）B、若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C、达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D、化学反应速率关系是：2v正（NH3） = 3v正（H2O）【例8】在密闭容器中，反应a A（g）+b B（g） c C（g）+d D（g），达到平衡后，保持温度不变，将容器的体积增加一倍后，达到新平衡时，B的浓度是原平衡的的0.6倍，则（ ）A、原平衡向正向移动B、A的转化率减小了C、a + b c + d D、物质B的质量分数增加了【例9】 在一定条件下，反应A(气)B(气) C(气)Q达到平衡后，根据下列图象判断： A B C D E(1)升温，达到新的平衡的是( ) (2)降压，达到新的平衡的是( )(3)减少C的量，移向新平衡的是( ) (4)增加A的量，移向新平衡的是( )(5)使用催化剂，达到平衡的是( )【例10】下列关于平衡常数的说法正确的是（ ）A、在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物用平衡浓度B、在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值C、平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关D、从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度【例11】(2020海南)PCl5的热分解反应为：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)(1)写出反应的平衡常数表达式：(2)已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol/L。计算该温度下的平衡常数。同步练习1确认能发生化学平衡移动的是( )A、化学反应速率发生了改变B、有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，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改变D、可逆反应达到平衡后，使用催化剂2在可逆反应中，加入催化剂的作用是（ ）A、改变正、逆反应速率，但改变程度不同B、提高反应物达到平衡时的转化率C、缩短到达平衡所用的时间D、提高生成物在平衡体系的质量分数3若向平衡体系3NO2+H2O2HNO3+NO中加入NO2，则下列说法中正确的是( )A、平衡向正反应方向移动B、平衡向逆反应方向移动C、平衡不移动D、硝酸浓度增大4下列可逆反应达到平衡时，增大压强，升高温度，对化学平衡移动影响一致的是( )A、2NO2N2O4+Q B、H2(g)+I2(g) 2HI(g)+QC、NH4HCO3NH3+CO2+H2OQ D、Cl2+H2OHCl+HClOQ5在一定条件下，可逆反应N2+3H22NH3(正反应为吸热反应)，达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是( )A、加催化剂，v正、v逆都发生变化且变化的倍数相等B、加压，v正、v逆都增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数C、降温，v正、v逆都减小，且v正减少倍数大于v逆减少倍数D、加入氩气，v正、v逆都增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数6氙和氟按一定比例混合，在一定条件下达到如下平衡，Xe(g)+2F2(g)XeF4(g)+218kJ下列变化既能加快反应速率，又能使平衡向正反应方向移动的是（ ）A、升温 B、加压 C、减压 D、适