化学人教版高中三年级必修2 化学平衡复习课

,2、化学平衡状态及其判定,1、认识可逆反应,化学平衡,二、化学平衡的建立及其判定,1,1、认识可逆反应,在相同条件下，同时既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应。,2.连接符号：,3.特征：,反应物与生成物同时共存，正逆反应同时进行。,1.定义：,注意：,同条件，同时发生！,2,4.常见可逆反应：,同条件，同时发生,如何判定一个化学反应是否是可逆反应？,3,2、化学平衡状态,化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下可逆反应所能达到的最大程度，即该化学反应进行的限度。,在一定条件下的某可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应物与生成物的浓度不再改变，达到了一种表面静止的状态，化学上称之为“化学平衡状态”，简称化学平衡。,1.定义：,注意：,4,2.化学平衡状态的特征,(6).同：,研究对象为可逆反应;,用同一种物质表述的正逆反应速率相等;,动态平衡(表面反应停止，实则继续进行);,外界条件改变，平衡状态可能改变;,在相同条件下，从不同方向建立的同一可逆反应的不同平衡状态可能相同。,(1).逆：,(2).等：,(3).定：,(4).动：,(5).变：,各物质组成恒定;,化学平衡状态的建立与途径无关！,5,3.化学平衡状态的判定核心角度：,定,例题评讲,等,6,课堂练习:,例1下列方法中可以证明A(s)+2B2(g)2C2(g)+D2(g)已经达到平衡状态的是_.,、一个BB键的断裂的同时有一个CC键的生成,、百分组成B2%=C2%=D2%,、单位时间内生成了2molC的同时也生成了1molA,、反应速率(B2)=(C2)=1/2(D2),、C(B2):C(C2):C(D2)=2:2:1,、温度、体积一定时，B2、C2、D2浓度不再变化,、温度、体积一定时，容器内的压强不再变化,、条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化,、温度、压强一定时，混合气体的密度不再变化,、,7,例2、反应：4A(g)5B(g)4C(g)6D(g)H0，在一定温度下达到化学平衡状态时，下列说法中正确的是()A.单位时间里生成nmolC，同时生成1.5nmolDB.升高温度能生成更多的C和DC.单位时间里有4nmolA消耗.同时有5nmolB生成D.容器里A、B、C、D的浓度比是4546,C,8,例3、下列说法可充分说明：P(g)Q(g)S(g)R(g)，在恒温下，恒容密闭容器中的反应已达平衡的是()A.容器里P、Q、R、S四种物质共存B.容器里Q、R的体积分数不再改变C.容器内气体压强、密度不随时间变化D.单位时间内生成nmolP同时生成nmols,B、D,9,例4、在一个定容的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中的某一时间SO2、O2和SO3的浓度分别为0.1molL1、0.05molL1和0.3molL1当反应达平衡时可能存在的数据正确的是()A.c(SO2)0.25molL1B.c(O2)0.2molL1C.c(SO2)c(SO3)0.15molL1D.c(SO2)c(O2)0.3molL1,A、D,10,例5、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xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D.化学反应速率的关系是：2v正(NH3)3v正(H2O),A,11,例6、可逆反应：2NO22NOO2在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO用NO2，NO，O2表示的反应速率的比为：221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强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.全部,A,12,归纳化学平衡状态判定的角度：,平衡,平衡,平衡,不一定平衡,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,13,平衡,不一定平衡,不一定平衡,不一定平衡,在单位时间内消耗了mmolA同时生成了mmol的A，,在单位时间内消耗了nmolB同时生成了Pmol的C,在单位时间内生成了nmolB同时消耗了qmol的D,V(A)：V(B)：V(C)：V(D)=m:n:p:q,14,m+np+q总压力一定（其他条件一定）,平衡,m+np+q总压力一定（其他条件一定）,不一定平衡,恒温恒容m+np+q时，M一定,恒温恒容m+np+q时，M一定,平衡,不一定平衡,15,体系温度恒定,平衡,恒温衡容容器气体密度的恒定,不一定平衡,体系的颜色恒定,平衡,返回,16,化学平衡的移动,1、化学平衡的移动定义,2、影响化学平衡移动的因素,三、化学平衡的移动及其影响因素,17,知识回顾：,什么是化学平衡状态？化学平衡状态有什么特征？,一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,化学平衡状态的特征：,逆,化学平衡状态的定义:,变,同,定,动,等,18,条件改变,建立新平衡,破坏旧平衡,一定时间后,化学平衡的移动,旧平衡,v正=v逆0各组分含量保持恒定,新平衡,v正,v逆,各组分含量在不断改变,v正,=v逆,0各组分含量保持新的恒定,化学平衡的移动,19,1、化学平衡的移动定义：,可逆反应中，旧的化学平衡状态被破坏，新的化学平衡状态建立的过程叫做化学平衡状态的移动，简称化学平衡的移动。,1.研究对象:,已达平衡的可逆反应,2.移动原因:,v正v逆,3.移动方向:,.V正V逆，正向移动；.V正V逆，逆向移动；.V正V逆，不移动。,20,21,2、影响化学平衡移动的因素,浓度,温度,压强,化学平衡移动,22,1、浓度对化学平衡的影响,【实验探究1】p26页实验25,Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黄色,橙色变深,变为黄色,平衡向正方向移动,平衡向逆方向移动,23,增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动,混合,血红色Fe(SCN)3,稀释后分成三份,FeCl3溶液,KSCN溶液,NaOH溶液,红色加深,红色加深,有红褐色沉淀，溶液颜色变浅,减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动,Fe3+3OH-=Fe(OH)3,P27页实验26,【实验探究1】:,24,增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡均向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡均向逆反应方向移动。,结论归纳小结,浓度对化学平衡的影响:,25,可逆反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在恒容条件下达到平衡状态，请填写：,例题评讲：,平衡正向移动,平衡不移动,平衡逆向移动,CO浓度增大,CO浓度不变,CO浓度减小,26,【探究实验3】P28页实验27,红棕色变深,红棕色变浅,温度降低,温度升高,变大,变小,向逆反应方向即吸热方向移动,向正反应方向即放热方向移动,2、温度对化学平衡的影响,27,升高温度，平衡向吸热方向移动！,结论归纳小结,温度对化学平衡的影响,降低温度，平衡向放热方向移动！,28,例1、反应：A(g)3B(g)2C(g)HcdC.Z的体积分数变大D.X的转化率变小,D,45,4.一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ。下列说法正确的是()A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(Ls)B.将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的1/2C.若增大压强，则物质Y的转化率减小D.若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的H0,A,46,5.某温度下，在固定容积的密闭容器内，可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡时各物质的物质的量之比为:n(A)n(B)n(C)221。保持温度不变，以221的物质的量之比再充入A、B、C，则()A.平衡向正反应方向移动B.平衡不发生移动C.无法判断平衡移动方向D.C的体积分数减小,A,47,四、化学平衡移动原理：,如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向减弱这种改变的方向移动。,勒夏特列原理,48,49,理解勒夏特列原理的注意事项：,.适用范围,适用于一切动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析。,.适用条件,一个能影响化学平衡的外界条件的变化,平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不能消除外界条件的影响。,.移动结果,50,向正向移动,向逆向移动,向体积缩小移动,向体积增大移动,向吸热方向移动,向放热方向移动,使反应物浓度增大,使生成物浓度减小,使反应物浓度减小,使生成物浓度增大,使压强增大,使压强减小,使温度升高,使温度降低,化学平衡移动小结:,51,例1、反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：,.若N2的平衡浓度为amol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到bmol/L后平衡向方向移动，达到新平衡后，N2的浓度为cmol/L，则a、b、c的大小为；,正反应,acb,例题评讲：,52,.若平衡体系的压强为P1，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2，此时平衡向方向移动，达到新平衡后体系的压强为P3，则P1、P2、P3的大小为；.若平衡体系的温度为T1，之后将温度升高到T2，此时平衡向方向移动，达到新平衡后体系的温度为T3，则T1、T2、T3的大小为。,正反应,P1P3P2,逆反应,T1T3T2,53,例2、对于反应：2A+B2C在反应过程中C的百分含量随温度变化如右图所示，则：.a、b点对应C物质正反应速率的大小关系是_；.T0对应点同一物质的V正与V逆的关系是_。,V正=V逆,Va正E,反应物浓度较大,反应不断向右进行。,55,例4、在容积相同的五个密闭容器中分别放人同量的A2和B2，在不同温度下同时任其发生反应：A2(g)+3B2(g)2AB3(g)。分别在某一同时刻测得其中AB3所占的体积分数变化如图所示，下列说法中不正确的是()A.正反应是放热反应B.E、F二点尚未达到平衡C.H、I二点尚未达到平衡D.G、H、I三点已达平衡状态,C,56,.此反应的正反应是_热反应。,.A、B、C、D、E中，尚未达到化学平衡状态的点是。,例5、在容积相同的密闭容器内，分别充入同量的N2和H2，在不同温度，任其发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在第7秒时分别测定其中的体积分数，并绘成下图曲线。,.T1到T2变化时，V正V逆;T3时，V正V逆;T3到T4变化时，V正V逆。,A、B,放,=,、pD.m+np,A,83,5、对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：A.B物质的转化率B.正反应的速率C.平衡体系中的A%D.平衡体系中的C%,A、D,84,6、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的vt图象，我们知道v=c/t；反之，c=vt。请问下列vt图象中的阴影面积表示的意义是(),C,A.从反应开始到平衡时，该反应物的起始浓度B.从反应开始到平衡时，该反应物的生成浓度C.从反应开始到平衡时，该反应物实际减小的浓度D.从反应开始到平衡时，该反应物的消耗的物质的量,返回,85,六、有关化学平衡的计算,1、反应的转化率,体积变化也可以,体积相同,2、产率,86,（1）当反应物只有一种时：aA(g)bB(g)+cC(g)同温恒容增加的浓度，的转化率取决于气体物质的系数：,若a=b+c,若ab+c,若ab+c,转化率不变,转化率升高,转化率降低,3、反应物转化率与浓度的关系,87,（2）当反应物不止一种时：aA(g)+Bb(g)cC(g)+dD(g),.恒温恒容时增加的浓度，平衡向正反应方向移动，,的转化率降低B的转化率升高,88,(2).当反应物不止一种时：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),.恒温恒容时若按原比例同倍数增加A、B的浓度。平衡向正反应方向移动，转化率取决于气体物质的系数：,转化率不变。,转化率降低。,转化率升高。,若a+b=c+d,若a+bc+d,若a+bc+d,89,(1)、定义,在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比值是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）。,(2)、表达式及单位,K的单位为(molL-1)n,对于反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),4、化学平衡常数,90,(3)、化学平衡常数意义,.判断反应进行的程度,一般来说，K105，认为正反应进行得较完全K10-5认为正反应很难进行（逆反应较完全）10-5K105认为是可逆反应,.判断焓变(H)的符号,若升高温度，K值增大,正反应是吸热反应;,若升高温度,K值减少，,正反应是放热反应。,91,、有关化学平衡常数的计算,三部曲！,、判断某时刻反应是否达平衡及反应方向,对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Qck，,未达平衡，逆向进行。,92,例题1、高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);H,p+QB.若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时A、B的物质的量之比为m:nC.若平衡体系共有气体amol，再向其中加入bmolB物质，当重新达到平衡时，气体的总物质的量等于(a+b)mol，则m+n=q+pD.温度不变时，若压强增大为原来的2倍，达到新平衡时，总体积一定比原体积的1/2要小,BC,105,3、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是()密闭、低温是存放氨水的必要条件B.实验室用排饱和食盐水法收集氯气C.硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率D.在FeSO4溶液中,加入铁粉以防止氧化,D,106,4、在密闭容器中进行反应:N2+3H22NH3+Q,一定温度下达到平衡，若将平衡体系中各物质浓度都增加到原来的2倍，则产生结果是()平衡不移动平衡向正反应方向移动NH3的百分含量增加H2的转化率增大达到新平衡后容器的压强等于原平衡的压强的2倍C(N2)减小C(NH3)新2C(NH3)原A.B.C.D.,B,107,5、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.,B,108,6、在一定容密闭容器中，加入mmolA,nmolB发生下列反应：mA(g)+nB(g)pC(g)平衡时C的浓度为wmolL-1，若维持容器体积和温度不变，起始加入amolA,bmolB,cmolC,要使平衡后C的浓度仍为wmolL-1,则a,b,c必须满足的关系是()A.a:b:c=m:n:pB.a:b=m:n;ap/m+c=pC.mc/p+a=m；nc/p+b=nD.a=m/3；b=n/3;c=p/3,BC,109,7、在某定容密闭容器中建立下列平衡，3A（g)+B(g)2C(g)+D(g).当起始时向容器中加入3molA、2molB时，达到平衡时测的D的体积分数为m%。.当起始时向容器中加入2molB、2molC、1molD时达到平衡时测的D的体积分数为n%。则mn(、Q2Q3B.Q1Q3Q2C.Q2Q1Q3D.Q3Q2Q1,B,111,9、在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为，下列说法正确的是（）.越大，达到平衡时，反应进行的程度越大.越小，达到平衡时，反应物的转化率越大.随反应物浓度改变而改变.随温度改变而改变,112,10、下列关于平衡常数K的说法中，正确的是()A.平衡常数K只与反应本身及温度有关B.改变反应物浓度或生成物的浓度都会改变平衡常数KC.加入催化剂不改变平衡常数KD.平衡常数K只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关,A、C,113,11、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，生成物浓度用平衡浓度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,CD,返回,114,化学反应进行的方向的判定,一、焓判据,二、熵判据,大多是自发进行的化学反应熵增S0（气体的量增加！）,大多是自发进行的化学反应放出热量H0,1、当H0，S0能否自发与温度有关,七、化学反应进行的方向,115,1已知反应2CO(g)=2C(s)O2(g)的H为正值，S为负值。设H和S不随温度而变，下列说法正确的是()A.低温下能自发进行B.高温下能自发进行C.低温下不能自发进行，高温下能自发进行D.任何温度下都不能自发进行,D,课堂练习,116,2.下列不属于自发过程的是()A.铁生锈B.NaCl溶于水后的扩散C.Zn与CuSO4溶液反应D.石墨转化为金刚石,D,3.下列反应中，熵显著增加的反应是()A.CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)B.CaCO32HCl=CaCl2CO2H2OC.C(s)O2(g)=CO2(g)D.2HgO(s)=2Hg(l)O2(g),BD,117,4.下列有关化学反应的说法，正确的是()A.自发反应都是放热反应B.自发反应都是熵增大的反应C.自发反应一定能实现D.非自发反应在一定条件下也能实现,D,118,5.下列对熵的理解不正确的是()A.同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B.体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小