人教版高中化学化学平衡状态及其移动

1、第 讲化学平衡状态及其移动考纲1、化学反应速率的概念、表示方法2、外界条件对反应速率的影响3、可逆反应，平衡的建立4、化学平衡常数及其简单的应用计算知识必备一、化学平衡1、化学平衡的研究对象：可逆反应2、平衡的建立工C （反应物）最大，v （正）最大反应开始 C （生成物）最小，v （逆）最小反应过程 r- C （反应物）减小，v （正）减小 C （生成物）增大，v （逆）增大 反应平衡C （反应物）和 C （生成物）均不变v （正）=v （逆）图像表布:3、平衡的特征“动”：正反应速率和反反应速率相等，但不为0“等”：正反应速率和反反应速率相等“定”：达到平衡时，系统中各物质的浓度保持不变“

2、变”：当外界条件改变时，平衡会发生移动4、平衡常数（K）p qC C.C D平衡常数的表示：K=m nC A.C B【特别提醒】 反应和生成物中，固体和纯液体浓度看做“1：不代入公式。平衡常数只与温度有关1、浓度对化学平衡的影响(1)增大或减小反应物的浓度， 平衡向正反应方向移动； 减小或增大反应物的浓度， 平衡向逆反应方向移动。(平衡向浓度小的方向移动)【特别提醒】增大浓度，反应速率增大对平衡常数无影响(2)图像2、压强对化学平衡的影响(1)增大压强，平衡向体积减小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动增大压强。【特别提醒】正反应和逆反应的反应速率都增大，只是正反应的速率要增大的大点

3、； 减小压强，正反应和逆反应的反应速率都减小，只是正反应的速率要减小的多点对平衡常数无影响压强对平衡的影响的实质是由浓度对平衡的影响，看各物质的浓度有没有发生变化。a等体积反应，压强对化学平衡无影响b恒容充入惰性气体平衡不移动；恒压充入惰性气体平衡移动，相当于减压，平衡向体积大的方向移动。(2)图像3、温度对化学平衡的影响(1)升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动【特别提醒】升高，正反应和逆反应的反应速率都增大，只是正反应的速率要增大的大点；降低温度，正反应和逆反应的反应速率都减小，只是正反应的速率要减小的多点温度能改变平衡常数(2)图像4、催化剂对化学平衡的影响 影响反

4、应速率，但不影响平衡能力提升1、化学平衡状态的两个主要特征对于总反应，V正=丫逆，或是对于同一种物质的正反应速率与逆反应速率相等，反应平衡。反应混合物中各组分的百分含量(包括质量分数、体积分数、物质的量分数)保持不变。2、间接特征：表述内容并非直接而是间接反映等“和 定”，若能反映 等”和定”则平衡，若不能反映 等”和 定”则不平衡。特征 状态参数mA(g)+nB(g) 7 pC(g)+qD(g)平衡状态状态特征混合物种各组分成分的含量各物质的的物质的量或者各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定各物质的体积或体积分数一定总体积、总压力、总物质的量一不一定平衡正、逆反应速

5、率的关系同种物质的正、逆反应速率相等平衡在单位时间内消耗了n molB同时消耗了 p molCV(A) ： V(B) ： V(C) : V(D)=m : n ： p ： q不一定平衡在单位时间内生成了 n molB ,同时消耗了 q molD压强m+n5 p+q 时，总压强 ,te平衡m+n-p+q 时，总压强不一定平衡混合气体的平均相对分子质量Mm+rp5 p+q 时，M 止平衡m+n-p+q 时，M 止不一定平衡温度温度f平衡密度密生子不一定平衡其他颜色小艾平衡【例1】在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)(乙)CO(g)+H2O(g

6、)=CO2(g)+H2(g)。现有下列状态：混合气体平均相对分子质量不再改变恒温时，气体压强不再改变各气体组分浓度相等断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍混合气体密度不变 单位时间内消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9 ： 1同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是()A B CD【变式训练】1、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.

7、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)二、等效平衡1、等效平衡的含义：化学平衡状态与条件息息相关，与建立平衡的途径无关对于同一反应，在相同条件下，不同的投料方式进行反应，到达平衡后，相同物质的百分数(体积分数、物 质的量分数或者质量分数)相等，这样的平衡互陈为等效平衡。2、等效平衡的分类：完全等效平衡、相对等效平衡(1)等效平衡完全等效平衡：平衡时各物质相等相对等效平衡：平衡时各物质对应成比例(2)相对等效平衡和完全等效平衡的使用范围等容：等体积反应：两种等效平衡都可以非等体积反应：只能用完全等效平衡等压：

8、无论是等体积反应和非等体积都可用用两种平衡(3)等效平衡的形成条件完全等效平衡：转化为相同物质的投料，各物质对应相等。相对等效平衡：转化为相同物质的投料，成比例。3、等效平衡题解题思路先观察反应条件为等容或等压，在化学反应为等体积反应还是非等体积反应，确定用完全等效平衡还是相对等效平衡。【例1】向某密闭容器中充入 ImolCO和2molH2O (g),发生反应：CO+H 2O (g) CO2+H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时 CO的体积分数大于 x的是A. 0.5molCO+2molH 2O(g)+1molC

9、O 2+lmolH 2B. 1molCO+1molH 2O(g)+1molCO 2+lmolH 2 .C . 0.5molCO+1.5molH 2O(g)+0.4molCO 2+0.4molH 2D . 0.5molCO+1.5molH 2O(g)+0.5molCO 2+0.5molH 2总结：相对等效平衡中，物质的量以大为标准判断平衡。【例2】恒温恒容下，可逆反应 2HI= H2+I2 (气)达平衡。下列四种投料量均能达到同一平衡，请填写：起始状态物质的量 n/mol平衡时HI的物质的量n/molH2I2HI120a24010.5amg(g > 2m)【变式训练】1、在温度、容积相同的

10、 3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知X2(g)+3H2 = 2NHs(g) A/f =-92,4 kJ mol容器甲乙丙反应物投入量ImolHi2molNH54mol NH；NHm 的浓度(mol-L-1)G门反应的能量变化一放出吸收bkJ喇攵M体系圈& （Pa）PlP2网反应物转化率1吗A. 2c1 > c3 B. a + b = 92.4C. 2p2 < p3 D. a 1 + a<32、如图所示，容器A左侧是可平行移动的活塞。 向A中充入1molX和ImolY ,向B中充入2molX和2molY , 起始

11、时V（A）=V（B尸aL。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器各自发生：X（g）+Y（g） | 一： Z（g）+2W（g）,达到平衡时V（A）=1.2aL 。试回答：A中X的转化率为。A、B中X转化率大小关系为 A B （填”、打开K, 一段时间后又达到新的平衡时，A的体积为 L （连通管中气体体积不计）在达到平衡后，同时等幅升高A、B的温度，达到平衡后，A的体积 （填变大、不变、或变小），其理由是三、化学平衡图像分析1、含量一时间一温度（压强）图看懂图像：一看 面”（即横坐标和纵坐标）；二看 线”（看线的走向和变化趋势） 先平数值大。看点”（即拐点），先拐作图像分析联想做等2、恒温（压）

12、线好的转化率 joor zoor f loavJLC%I 01X10116.01X10采用 定一议二”，做辅助线看懂图像：一看 面”（即横坐标和纵坐标）；二看 线”（看线的走向和变化趋势）作图像分析联想做等【例1】在密闭容器中进彳T如下反应：H2 g 12 g 2HI g ,在温度Ti和T2时，产物的量与反应时间的 关系如下图所示。符合图示的正确判断是B.Ti>T2,H <0C. T1VT2,H >0D. T1VT2,H <0A.Ti>T2,H >0【例2】有一化学平衡m A (g) + n B ( g)Fp C ( g ) + q D ( g ),如图 5

13、所示是A的转化率同压强、温度的关系，分析图 5可以得出的正确结论是()。信把中乏T/K图5曲线图A.正反应吸热，m+n>p + qB .正反应吸热，m+nVp + qC.正反应放热，m+n>p + qD.正反应放热，m+nVp + q四、有关平衡的计算(化学平衡常数、转化率等计算)平衡计算的一般思路为主段法：适当运用“差量法”【特别提醒】运用能量计算【例1】已知可逆反应M+N=P+Q (均为气态)(正反应为吸热反应)(1)再某温度下反应物的起始浓度分别为c(M)=1mol/l c(N)=2.4mol/l达到平衡后，M的转化率为60%。此时N的转换率为(2)若反应温度不变，反应物的起

14、始浓度分别为：c(M)=4mol/l c(N)=amol/l ,达到平衡后，c(P)=2mol/l ,则a等于多少(3)若反应温度升高，M转化率 (增大，减少，不变)(4)若反应温度不变反应物起始浓度为c (M) =c(N)=b mol/L,达到平衡后，M的转化率为 热点考向及典例分析【例1】在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y,发生反应 mX(g)= nY(g) ; AH = Q kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:c(Y)/mol L-1jjW体体积 /L温西1241001.000.750.532001.200.900.633001.30

15、1.000.70下列说法正确的是A. m >nB. Qv0C.温度不变，压强增大， Y的质量分数减少D.体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动【例2】反应aM (g) +bN (g) i| cP (g) +dQ (g)达到平衡时.M的体积分数y (M)与反应条件的关 系如下图所示.其中：Z表示反应开始时 N的物质的量与 M的物质的量之比.下列说法正确的是()HEs o E O 工。a J 2 -1- 1 1A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时 Q的体积分数增加B.同压同Z时，升高温度，平衡时 Q的体积分数增加C.同温同Z时，增加压强，平衡时 Q的体积分数增加D.同温同压时，增加 Z,平

16、衡时Q的体积分数增加。【例3】可逆反应 X(g) +2Y(g ) = 2Z(g)、M(g),N(g) + p(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦，可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:1XY上L1 mot MX Y zh. iiVM % F. 工 j, 45 I '4*|4 号反感开始平密平轮下列判断正确的是()A .反应的正反应是吸热反应B.达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:155C.达平衡(I)时，X的转化率为一11D.在平衡(I)和平衡(II)中，M的体积分数相等【例4】在体积恒定的密闭容器中，一定量的S

17、O2与1.100molO 2在催化剂作用下加热到 600 c发生反应：催化剂2SO2 + O2、加热、2SO3, AH<0。当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的 82.5%。下列有关叙述正确的是A.当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B.降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C.将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980gD.达到平衡时，SO2的转化率为90%【变式训练】1、某温度下，在密闭容器里SO2、0 2、so 3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应 2 SO 2 +

18、(正反应放热)的正、逆反应速率的影响如图3所示。图3正、逆反应速率的变化曲线加催化剂对速率影响的图象是()。 升温对速率影响的图象是()。增大反应容器体积对速率影响的图象是()。增大O 2的浓度对速率影响的图象是()。2、对于可逆反应mA (g) + nB (s)-、P C (g) + qD (g)反应过程中，其他条件不变时，产物D的质量分数D%与温度T或压强p的关系如图9所示，请判断下列说法正确的是( )。A.降温，化学平衡向正反应方向移动B.使用催化剂可使 D%有所增加C.化学方程式中气体的化学计量数mVp + qD. B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动3、符合图象4的反应为()。A . N 2 O 3 (g ) “O 2 (g ) + NO ( g)B . 3NO 2 (g) +H 2O (l) 2HNO 3 (l) +NO (g)C. 4NH3 (g) + 50 2 (g) 、“4 NO (g) + 6H 2O (g)D. CO2(g)+C(s)2 CO (