第三节化学平衡导学案

1、高二化学导学案：选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡状态制作：蔡宜波【学习目标】1、了解化学反应；了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡的特征。2、理解外界条件对化学平衡的影响，认识一般规律。3、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的计算。4、了解等效平衡的含义、类型和分析方法。【学习重难点】化学平衡状态的判断，外界条件对化学平衡的影响（勒夏特列原理）。【学习过程】自主学习阅读课本P25-30的内容一、可逆反应和不可逆反应1、可逆反应：（1）概念：在 一定条件下 ，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，通常把

2、从左向右的反应称作 正反应 ，从右向左的反应称作 逆反应 。（3）特征：正逆反应同时在相同条件下进行；正反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。2、不可逆反应：正反应几乎能进行到底，而逆反应进行的程度非常小，可以忽略的化学反应，用“”表示。例如酸碱中和反应。【趁热打铁】在一密闭容器中进行反应：2SO2O22SO3，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。当反应达到平衡时可能存在的数据是（ ）A、SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L B、SO3为0.25mol/L C、SO2、SO3均为0.15mol/L D、SO

3、3为0.4mol/L二、化学平衡状态1、化学平衡的建立：V-t图2、化学平衡的特点：（1）逆：研究对象是可逆反应。（2）动：化学平衡状态是动态平衡状态，反应并没有停止。（3）等：V(正)V(逆)。（4）定：各组分的含量（或浓度）保持一定。（5）变：外界条件改变，化学平衡发生移动。3、化学平衡状态的判断（1）V(正)V(逆) 0；同一物质的消耗速率与生成速率相等；反应物的消耗量（或生成量）与生成物的消耗量（或生成量）相当。（2）各组分的含量（或浓度）保持一定。（3）反应体系中某个指标（压强、平均相对分子质量、密度、颜色等）保持不变。（4）以反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)为例来说明混

4、合物体系中各成分的含量各物质的物质的量、质量或物质的量浓度、质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA，同时也生成了m molA，即V(正)V(逆)平衡在单位时间内消耗了n molB，同时也消耗了p molC，即V(正)V(逆)平衡在单位时间内生成了n molB，同时也消耗了q molD，均指V(逆)不一定V(A)V(B)V(C)V(D)mnpq，V(正)不一定V(逆)（平衡是否，该式都成立）不一定压强mnpq时，总压强一定不一定mnpq时，总压强一定平衡混合气体的平均相对分子质量Mr当mnpq时，Mr一

5、定不一定当mnpq时，Mr一定平衡温度体系温度一定时平衡颜色反应体系内有有色物质时，颜色一定时平衡混合气体的密度密度一定时不一定【趁热打铁】可逆反应2NO22NO+O2在恒容密闭容器中反应，可以作为达到平衡状态的标志是单位时问内生成n mo1 O2的同时生成2nmol NO2 单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmolNO 混合气体的颜色不再改变 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、三、化学平衡的移动1、指在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件，化学平衡状态被破坏（此时V(正)V(逆)），直至正、逆反应速率再

6、次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态的过程。2、外界条件的改变对化学平衡的影响（勒夏特列原理）条件改变速率改变移动方向移动结果浓度C(反) 或C(生) V(正) 或V(逆) 正方向C(反) 或C(生) C(反) 或C(生) V(正) 或V(逆) 逆方向C(反) 或C(生) 压强PV(正)、V(逆)均气体体积减小的方向体系P，比原来大PV(正)、V(逆)均气体体积增大的方向体系P，比原来小温度TV(正)、V(逆)均吸热（H0）方向体系T，比原来高TV(正)、V(逆)均放热（H0）方向体系T，比原来低加(正)催化剂V(正)、V(逆)等倍不移动加入惰气恒温恒容V(正)、V(逆)均不变不移动恒温恒

7、压相当于PV(正)、V(逆)均气体体积增大的方向体系P，比原来小勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。注意事项（1）浓度不适合固体或纯液体；（2）压强只适合气体。【趁热打铁】对可逆反应：A(g)3B(g)2C(g) H0，下列叙述错误的是（ ）A、升高温度v（正）、v（逆）都增大，但v（正）增的更大B、增大压强v（正）、v（逆）都增大，但v（正）增的更大C、增大A的浓度v（正）会增大，但v（逆）会减小D、采用催化剂一般v（正）、v（逆）同时增大，而且增大的倍数相同3、化学平衡移动规律（勒夏特列原理）的应用【趁热打铁】有一处于平衡状态

8、的反应：X(s)3Y(g)2Z(g) H0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是（ ）高温 低温 高压 低压 加催化剂 分离出ZA、 B、 C、 D、4、化学平衡图像题的解题原则和技巧（1）解答步骤：看图像：一看面，二看线，三看点，四看量的变化；找规律：联系外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律；作判断：根据图像和规律作出符合要求的判断。（2）解答原则：“定一议二”原则；“先拐先平，数值大”原则。【趁热打铁】可逆反应A(g)2B(g)nC(g)，在不同压强（P1、P2）下，测得C的体积分数跟反应时间的关系如图所示，以下结论正确的是（ ）A、P1P2 ，n3 B、P1P2 ，n3C、

9、P1P2 ，n3 D、P1P2 ，n3四、化学平衡常数1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。 2、注意：对于有固体或纯液体参加的反应，它们的浓度不列入K的表达式。K值与浓度无关，只受温度影响。不指明温度，K值无意义。对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。3、应用：判断反应进行的程度：K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越高。判断反应热效应：T升高，K值增大，则正反应为吸热反应。T降低，K值减小，则正反应为放热反应。【趁热打铁】在557时密闭容器中

10、进行反应：CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)。若CO起始浓度为2 mol/L，水蒸气的起始浓度为3 mol/L，达到平衡后，CO2起始浓度为1.2 mol/L，求CO(g)和H2O(g)的平衡转化率和平衡常数K。五、等效平衡1、定义：在一定条件（定温、定容或定温、定压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。2、规律、判断：（1）定温、定容：反应前后气体体积改变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡数值相同。反应前后气体体积不变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。（2）定温、定压：转

11、化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。【趁热打铁】在恒温恒容密闭容器中加入4mol A和2mol B发生如下反应2A(g)B(g) 3C(g)D(g)达到平衡时，C的浓度为p mol/L，若温度不变时按下列配比作为起始物质，达到平衡后C浓度仍为p mol/L的是（ ） A、2molA+1molB B、4molA+2molB+3molC C、3molC+1molD D、6molC+2molD【练一练】1、一定温度下,可逆反应X(g)3Y(g) 2Z(g)达化学平衡状态的标志是（ ） A、Z的生成速率与Z的分解速率相等 B、单位时间生成amolX，同时生成3a molYC、X、Y、Z的浓度

12、不再发生变化 D、X、Y、Z的分子数比为1:3:22、在恒温恒容的密闭容器中，对于可逆反应A(g)+B(g)2C(g)，可以判断达到化学平衡状态的是（ ）A、体系压强不变 B、单位时间消耗n molA,同时生成2nmolCC、A的转化率不变 D、容器内气体密度不变3、下列哪种说法可以证明反应.N23H2 2NH3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4、下列事实能用勒沙特列原理来解释的是（ ）A、H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深 B、加入

13、催化剂有利于氨氧化的反应C、高压有利于合成NH3的反应 D、500左右比室温更有利于合成NH3的反应5、合成氨所需的H2由炭和水蒸气反应制得，其中一步反应为COH2O(g)CO2H2 H0，欲使CO的转化率提高，同时提高H2的产率，可以采取的措施是（ ）A、增大水蒸气的浓度 B、升高温度 C、增大CO浓度 D、增大压强6、某温度时，一定压强下的密闭容器中发生反应：aX(g)bY(g)cZ(g)dW(g)，达平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小到原来一半，当再达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍，下列叙述正确是（ ）A、平衡正移 B、(a+b)(c+d) C、Z的体积分数变小 D、X的转化

14、率变大7、下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是（ ）A、在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B、当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变C、化学平衡常数K只与温度有关，与反应物浓度、体系的压强无关D、化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度8、在某温度下，H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，发生反应：H2(g)I2(g) 2HI(g)，充分反应后达到平衡，测得c(H2)=0.008 molL-1,则该反应的平衡常数为（）A、40 B、62.5 C、0.25 D、49、体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，并达到平衡。在这过程中甲容器压强保持不变，乙容器保持体积不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率（ ）A、等于p% B、大于p% C、小于p% D、无法判断10、对于可逆反应mA(s)nB(g)eC(g)fD(g),反应过程 T1T2C%tP1P2C%t中，当其它条件不变时C的百分含量与温度(T)和压强(P)关 系如图所示，下面叙述正确的是（ ）A、使用催化剂，C的百分含量增大B、升温，化学平衡向正