2018 寒假 第五讲 化学平衡

1、.第五讲 化学平衡一、复习回忆 化学平衡的建立、特征和标志； 化学平衡的挪动； 平衡挪动原理。二、知识梳理考点1：化学平衡的建立、特征和标志1可逆反响在一样条件下同时向正、反两个方向进展的反响称为可逆反响。2化学平衡的建立在一定条件下可逆反响进展到一定程度时，反响物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反响速率和逆反响速率相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。注意：化学平衡状态是指一定条件下的可逆反响里，正反响速率=逆反响速率，反响混合物中各组分的浓度保持不变的状态。正、逆反响速率相等是“因，体系中各组分浓度不变是“果。速率时间图象：3化学平衡的特征“逆：研究对象为可逆反响。“等

2、：可逆反响到达平衡时，正=逆。第一层含义：用同种物质表示反响速率时，该物质的生成速率=消耗速率，即A+=A-第二层含义：用不同物质表示反响速率时，A的正反响速率:B的逆反响速率=化学计量数之比，即A+:B-=m:nm、n为化学方程式中A、B前面的系数。“定：平衡混合物中各组分含量质量、物质的量、质量分数、气体体积分数、物质的量浓度、反响物转化率、体积、体系压强、体系温度等多种物理量不随时间变化。“动：正、逆反响都在进展，只是正=逆，体系处于动态平衡。“变：化学平衡状态是有条件的、暂时的、改变影响平衡的外界条件，平衡会发生挪动，到达新的平衡。“同：只要外界条件一样，同一可逆反响到达的化学平衡状态

3、就一样。它的建立与途径无关，从反响物开场或从生成物开场，或从反响物、生成物同时开场，都可建立平衡状态。4化学平衡的标志1任何情况下均可作为标志的：正=逆同一种物质 对于某一可逆反响来说，正反响消耗掉某反响物的速率等于逆反响生成该反响物的速率。各组分浓度百分含量、物质的量、质量不随时间变化体系中某反响物的转化率或某生成物的产率到达最大值且不再随时间而变化。2在一定条件下可作为标志的是：对于有色物质参加或生成的可逆反响体系，颜色不再变化。例如2NO2gN2O4g对于有气态物质参加或生成的可逆反响体系，假设反响前后气体的物质的量变化不为0，那么混合气体平均相对分子质量M和反响总压P不变恒温恒容。例如

4、2SO2g+O2g2SO3g。 对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。3不能作为判断标志的是各物质的物质的量或浓度变化或反响速率之比=化学计量数之比。有气态物质参加或生成的反响，假设反响前后气体的体积变化为0，那么混合气体平均相对分子质量M和反响总压P不变恒温恒容，如：2HIgI2g+H2g。对于均为气体参加或生成的体系，恒容时密度不发生变化。考点2：化学平衡的挪动1.定义：可逆反响中旧的化学平衡被破坏、新的化学平衡建立的过程就是化学平衡的挪动。注意：化学平衡挪动的根本原因是正、逆反响速率不相等，挪动的结果使二者相等。2. 化学平衡挪动原因：v正 v逆 v正>

5、v逆 正向 v正.< v逆 逆向考点3：反响条件对化学平衡的影响1.温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热方向挪动；降低温度，化学平衡向放热方向挪动。2.浓度的影响：增大反响物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反响方向挪动；减小反响物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反响方向挪动。3.压强的影响：增大压强，化学平衡向气体分子数减小的方向挪动；减小压强，化学平衡向气体分子数增大的方向挪动。4.催化剂：参加催化剂，化学平衡不挪动。以N2 3H22NH3为例：条件反响速率N2转化率N2的平衡浓度NH3的体积分数V不变充N2充He不变不变不变不变P不变充He减小容器体积升高温度考点4：平衡挪动原理

6、勒夏特列原理假如改变影响平衡的一个条件，平衡就向可以减弱这种改变的方向挪动。注意：平衡向减弱外界条件变化的方向挪动，但不能抵消外界条件的变化。三、例题精析【例题1】在一定条件下，可逆反响2A2g+2B2g 3C2g+D2g在容积不变的容器中进展。到达平衡的标志是 A单位时间内生成2n mol B2，同时消耗3n mol C2 B容器内压强不随时间变化 C混合气的密度不随时间变化 D混合气的平均摩尔质量不随时间变化 E单位时间内断裂2 mol A-A键，同时断裂3 mol C-C键【答案】E【解析】在任何时刻，单位时间内生成2n mol B2的同时必然消耗3n mol C2，两个速率的指向一样，

7、不能作为到达平衡的标志，所以A选项错；该反响的特征是反响前后气体体积不变，恒温恒容时在任何时刻气体物质的量均不变，压强均不变，又因为密闭体系质量守恒，所以平均摩尔质量不变；又因为恒容，所以密度不变，所以B、C、D不能作为判断标志；消耗2 mol A的同时必生成3 mol C，那么C的生成速率等于C的消耗速率，所以E可以作为到达平衡的标志。【例题2】以下表达中可以证明2HIg H2g+I2g已达平衡状态的是 单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI 一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 百分组成HI%=I2% 反响速率H2=I2=0.5HI CHI=CH2=CI2=2:1:1

8、 温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 温度和体积一定时，容器内压强不再变化 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时混合气体密度不再变化【答案】【解析】 表示不同方向的反响，但生成H2与生成HI的物质的量之比应等于相应化学计量数之比； 表示不同方向的反响且等于化学计量系数之比，正确； 毫无根据，只在极特殊情况下成立； 任何情况下均成立； 只是某种特殊情况； 浓度不变，说明已达平衡，正确； 此反响前后气体体积不变，恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变； 此反响前后气体物质的量不变，总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均

9、不变； 颜色不变说明浓度不变，正确； 此反响前后气体体物质的量不变，恒温恒压条件下体积不变，任何时候气体密度均不变。【例题3】对于可逆反响H2gI2g 2HIg，在温度一定下由H2g和I2g开场反响，以下说法正确的选项是 AH2g的消耗速率与HIg的生成速率之比为2:1B反响进展的净速率是正、逆反响速率之差C正、逆反响速率的比值是恒定的D到达平衡时，正、逆反响速率相等【答案】BD源【解析】化学平衡状态的特点。A选项中，速率之比等于计量数之比，应为1:2；B选项出现的净速率在中学没出现过，但根据平均速率的求算，为反响物的净减少量，该项正确；C项明显错误，反响过程中，正反响速率是减小的过程，而逆反

10、响速率是增大的过程；D选项是平衡定义中来，正确。这类题就只有几个考点：平均速率的比等于计量数的比；平均速率的计算；反响过程中即时速率变化；平衡中的速率问题。四、课堂练习【根底】1. 在一定温度下，向a L密闭容器中参加1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反响：Xg2Yg2Zg此反响到达平衡的标志是 A容器内压强不随时间变化B容器内各物质的浓度不随时间变化C容器内X、Y、Z的浓度之比为122D单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z【答案】AB【解析】考察化学平衡状态的特点。正反响是气体物质的量减小的反响，容器内压强不随时间变化时，即气体的物质的量不再变化，各物质的浓

11、度也不再变化，说明该反响到达了平衡状态。2. 反响：2Ag+ Bg3Cg正反响为放热反响，以下条件能充分说明该反响到达化学平衡状态的是 A单位时间内消耗n mol B的同时，生成3n mol CB反响进展到容器内温度不再变化的状态C反响过程中，容器内压强不再变化DA=2C/3【答案】 B【解析】B、C选项可先假设反响不平衡，再进展判断。【稳固】3. 反响：A气3B气2C气Q达平衡后，将气体混合物的温度降低，以下表达中正确的选项是 A正反响速率加大，逆反响速率变小，平衡向正反响方向挪动B正反响速率变小，逆反响速率加大，平衡向逆反响方向挪动C正反响速率和逆反响速率都变小，平衡向正反响方向挪动D正反

12、响速率和逆反响速率都变小，平衡向逆反响方向挪动【答案】C【解析】考察化学平衡挪动的方向。温度降低，正反响速率和逆反响速率都减小；因正反响是放热反响，降低温度，平衡向放热反响方向挪动。4. 以下表达中能判断某化学平衡发生挪动的是 A.混合物中各组分的浓度改变 B.正、逆反响速率改变C.混合物中各组分的含量改变 D.混合体系的压强发生改变【答案】C【解析】对应H2Og+COgH2g+CO2g加压,各组分的浓度均增大、反响速率均加快,平衡不挪动,所以只有C选项可判断。【拔高】 1. 对于可逆反响2SO2+O22SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长的时间后，18O原子 A只存在于O2中 B

13、只存在于O2和SO3中 C只存在于O2和SO2中 D存在于O2、SO2和SO3中【答案】D【解析】 可逆反响能同时向正逆两个方向进展。2. 可逆反响N2 + 3H2 2NH3的正逆反响速率关系能说明反响到达平衡状态的是 A3v正N2= v正H2Bv正H2= v逆NH3C2v正H2= 3v逆NH3Dv正N2= 3v逆H2【答案】C【解析】化学平衡状态的标志。到达平衡，正逆反响速率相等，速率之比等于系数之比。为便于观察，可将等式改为比例形式。3.一定条件下存在反响：2SO2gO2 g2SO3g，其正反响放热现有三个体积一样的密闭容器 I、，按如下图投料，并在400条件下开场反响到达平衡时

14、，以下说法正确的选项是 A.容器I、中平衡常数一样B.容器、中正反响速率一样C.容器、中的反响达平衡时，SO3的体积分数：D.容器 I中SO2的转化率与容器 II中SO3的转化率之和小于1【答案】CD【解析】A、容器是绝热容器，反响过程中温度升高，平衡逆向进展，平衡常数减小，容器、中平衡常数不一样，故A错误；B、容器是恒压容器，反响过程中压强大于容器，反响速率大，容器、中正反响速率不一样，故B错误；C、容器是恒温恒容，是恒温恒压，随着反响的进展，容器中压强大于容器，平衡正向进展，三氧化硫含量增大，SO3的体积分数：，故C正确；D、假设容器恒温恒容，容器也是恒温恒容时，到达一样平衡状态，二氧化硫

15、转化率和三氧化硫转化率之和为1，但实际容器是绝热恒容，随反响进展温度升高，平衡逆向进展，二氧化硫转化率减小，因此容器中SO2的转化率与容器中SO3的转化率之和小于1，故D正确；应选CD。五、课后作业【根底】1. 当反响到达平衡时，以下措施：升温 恒容通入惰性气体 增加CO的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，能进步COCl2转化率的是 A B C D2以下各关系中能说明反响N23H22NH3已到达平衡状态的是 A3v正N2v正H2Bv正N2v逆NH3C2v正H23v逆NH3Dv正N23v逆H23.可逆反响2HIg H2gI2g在密闭容器中进展，以下能说明该反响已到达平衡状态的是 A容器内压

16、强不随时间变化而变化B混合气体总分子数不随时间变化而变化C混合气体的颜色不再改变DcH2与cI2保持相等【稳固】1一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生反响：NO2gSO2g SO3gNOgH41.8 kJ/mol，以下能说明反响到达平衡状态的是 A体系压强保持不变B混合气体颜色保持不变CSO3和NO的体积比保持不变D每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO22在容器中进展如下反响：X2gY2g 2Zg，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反响到达平衡时，各物质的浓度有可能是 AZ为0.3 mo

17、l/LBY2为0.4 mol/LCX2为0.2 mol/LDZ为0.4 mol/L3反响NH4HSs NH3gH2Sg在某一温度下到达平衡，以下各种情况中，能使化学平衡正向挪动的是 A参加NH4HS固体B压强、温度不变，充入少量氩气C容积、温度一定，充入氦气D温度、容积一定，充入H2S气体【进步】1某温度下，密闭容器中发生反响aXg bYgcZg，到达平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当到达新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。那么以下表达正确的选项是 A可逆反响的化学方程式中化学计量数：abcB压缩容器的容积时，v正增大，v逆减小C到达新平衡时，物质X的转化率减小D达至新平衡时，混合物中Z的质量分数增大2合成氨所需的氢气可用煤和水作原料制取，其中一步的反响为COgH2Og