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文档简介

1、反思:本节知识较难理 解,概念少讲,在练习 过程中逐步融会贯穿2-3化学平衡【教学目标】之知识与技能1、了解可逆反响和不可逆反响的概念2、描述化学平衡建立的过程,建立起化学平衡的概念3、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响4、掌握平衡移动原理勒夏特列原理并能运用其解决平衡问题【教学目标】之过程与方法1、从学生已有的关于饱和溶液的溶解平衡,导入化学平衡,通过对溶液节平衡的理解和 迁移,让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念2、通过边讲边实验的形式引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论。师生共同归 纳出平衡移动原理,到达既激发学生兴趣又启发思维的目的【教学目标】之情感态度与价值观1、化

2、学平衡是宇宙中各种平衡的一个小小分支,它和日常生活中的溶解、环境、生态等 平衡问题都与生活息息相关;27中 生命元素在人体中为此着平衡,其含量由生命活动需要而定,既不可多,也不可少,否那么就会破坏平衡,影响人体健康一一化学与生命息息相关1、化学平衡概念的建立【教学重点】2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响3、化学平衡移动原理的应用1、化学平衡概念的建立【教学难点】2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响3、化学平衡移动原理的应用【教学方法】实验探究、推理、讨论【课时安排】10课时【教学过程】第一课时【知识回忆】什么是可逆反响?可逆反响有什么特点?一、可逆反响1、定义:在同一条件下,既能向正反响方向

3、进行,同时又能向逆反响方向进行的反响2、 表示方法:用表示。如:H2 + 12= 2HI【讲解】可逆反响中所谓的正反响、逆反响是相对的,一般把向右进行的反响叫做正反响,向左进行的反响叫做逆反响。【学与问】反响 2H2 + 02点燃 2H2O与2H2O电解:2H2? + Of是否是可逆反响?【讲解】可逆反响是在同一个条件下,同时向两个方向发生的反响才叫可逆反响。这两个反应是在不同条件下进行的反响,因此不是可逆反响【讲解】由于可逆反响同时向两个方向发生反响,因此无论反响多长时间,都不能向任何一催化剂个方向进行到底,如 3H2+ 2N2、高温高压一'2NH3,只能尽可能多地将氮气和氢气转 化

4、为氨气,反响最终能进行到什么程度,这就是我们今天要研究的问题一一化学平衡3、特点:参加反响的物质不能完全转化二、化学平衡1、化学平衡状态的建立溶解平衡的建立【实验探究】将CuS04粉末逐渐参加到20 mL水的烧杯中到烧杯底部有适量晶体出现 起始:U溶最大U析=0中间:U溶逐渐减小,U析逐渐增大,但U溶U析最终:U溶=U析 0,即到达溶解平衡状态【讲解】假设不改变条件,u溶=0析 0将一直进行下去,也即溶解平衡是一个动态平衡。比方将晶形不完整的晶体放入到其饱和溶液中一段时间后,晶体会变得完整、有规化学平衡图像:从反响物到达平衡化学平衡的状态建立催化剂【讲解】以可逆反响COg + H 20g加热C

5、02g + H 2g为例,假设反响开始时只有 C0和H20,没有 C02和 H2,此时 cCO、cH20最大,因此 u正最大,cC02= cH2 =0 mol/L,因此u逆=0o随着反响的进行,反响物不断减少,生成物逐渐增加,u正 逐渐减小,U逆逐渐增大,当反响进行到某一时刻,U 正 =u逆,此时,反响到达了其限度反响体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发生变化,但反响仍然在进行着,只是 U正 =u逆,我们把这样的状态叫作化学平衡状态,简称化学平衡定义:在一定条件下的可逆反响里,正反响速率和逆反响速率相等,反响混合物中各组分的浓度保持不变的状态,就叫做化学平衡状态,简称化学平衡【思考与交流】根

6、据前面的分析,请大家思考:化学平衡研究的对象是什么?2、化学平衡的特征逆:化学平衡研究的对象是可逆反响【思考与交流】当反响到达平衡时,有什么特点?等:化学反响处于化学平衡状态时,正反响速率等于逆反响速率,但都不等于零,即:U 正=U 逆 0【思考与交流】反响是否还在进行?为什么?动:化学平衡是动态平衡,反响处于平衡状态时,化学反响仍在进行,反响并没有停【思考与交流】平衡状态下的反响体系中各成分的量是否发生变化?定:化学反响处于化学平衡状态时,反响化合物中各组分的浓度保持一定,体积分数保持一定【思考与交流】平衡能否一直保持不变?变:化学平衡是有条件的平衡状态,当外界条件变化,原有的化学平衡被破坏

7、,直到 建立新的化学平衡。3、化学平衡的标志微观标志:U A正=U A逆 0实质【讲解】u正=0逆指的是同一物质的正反响速率与逆反响速率相等宏观标志:反响混合物中个组分的浓度和体积分数保持不变【练习】在一定温度下,反响A2g + B2g=1 2ABg到达平衡的标志是CA .单位时间内生成 n molA2同时生成n molAB B .容器内总压不随时间变化C .单位时间内生成 2n molAB同时生成n molB2 D .单位时间内生成 n molA2同时生成n molB 2第二课时4、化学平衡状态的判断根本依据: uA正=uA逆0,只要能证明此即可 反响混合物中各组成成分的质量分数保持不变常见

8、方法:以 xA +yB匸二zC为例直接的a、uA 正=uA 逆I、速率:b、uA 耗=uA 生c、uA 耗:uA 生=x :yd、 uB耗:uC耗=y :z【练习】?红对勾讲义手册?P33 :例 3、P34: 2n、各物质的质量分数保持不变【讲解】根据理想气体状态方程:pV = nRT我们还可以推导出以下结论:a混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间改变而改变x+y可b、各物质的浓度、物质的量、质量不随时间改变而改变间接:c、各气体的压强、体积不随时间改变而改变d、混合气密度、平均分子量、压强不随时间改变而改变 x+y工分【问题探究】当外界条件改变时,已经建立的化学平衡会不会发生什么变化?

9、【讲解】我们知道,化学平衡是有条件的平衡,在一定条件下才能保持平衡状态,当平衡的 条件发生改变时,原平衡就会被破坏,反响混合物里各组分的含量会随之改变,然 后在新的条件下重新建立平衡,我们把这样的过程叫作化学平衡的移动三、化学平衡的移动1、定义:可逆反响中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动2、化学平衡移动的原因化学平衡移动的原因是反响条件的改变引起反响速率的变化,使u正工逆,平衡混合物中各组分的含量也发生相应的变化3、化学平衡移动的标志微观:外界条件的改变使原平衡体系u正=°逆的关系被破坏,使 u正工逆,然后在新的条件下,重新建立u正=u逆的关系,才能说明化学平

10、衡发生了移动【学与问】如果外界条件的改变使得u正、u逆同等程度地改变,平衡是否发生移动?【讲解】如果外界条件的改变使u正、u逆变化的倍数相同,那么对反响中任何一种物质而言:消耗了多少就会生成多少,因此体系中各物质的浓度不发生改变,所有此时平 衡不移动宏观:反响混合物中各组分的体积分数发生了改变,才能说明化学平衡发生了移动【思考与交流】当外界条件发生改变时,我们如何才能判断平衡移动的方向?4、化学平衡移动方向的判定【讲解】外界条件的改变,首先影响的是化学反响速率,因此要判断平衡的移动方向,我们 首先必须知道条件改变对 u正、u逆的影响哪个大些U正 U逆:化学平衡向正反响方向右移动u正V u逆:化

11、学平衡向逆反响方向左移动u正=u【小结】u正u逆:化学平衡向正反响方向右移动2、平衡移动方向的判断:u正V U逆:化学平衡向逆反响方向左移动 U正=U逆:化学平衡不移动1、化学平衡状态的判断依据: uA正=uA逆0,只要能证明此即可 反响混合物中各组成成分的质量分数保持不变【作业】第三课时【引言】上节课我们学习了化学平衡移动方向的判断方法,那么,外界条件的改变化学平衡 将向哪个方向移动呢?这节课我们就来具体研究外界条件对化学平衡的影响四、外界条件对化学平衡的影响1、浓度【实验探究】演示实验 2-5【现象】1号试管橙红色变深,2号试管黄色变深【结论】增大产物浓度时平衡向逆反响方向移动I结论】减小

12、产物浓度时平衡向正反响方向移动【实验探究】演示实验 2-5编号12步骤1滴加饱和FeCb滴加1 mol/L KSCN溶液现象溶液变得更红溶液变得更红步骤2滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象红色变浅红色变浅增大反响物浓度时平衡向正反响方向移动 减小反响物浓度时平衡向逆反响方向移动【思考与交流】为什么改变反响物的浓度会引起化学平衡的移动?【讲解】当增大反响物浓度时,正反响速率增大,随之生成物浓度也逐渐增大,逆反响速率也增大,但逆反响速率增大量不及正反响速率增大量,所以平衡向正反响方向 右 移动,如图。假设减少生成物浓度,那么逆反响速率减小,随之反响物浓度降低, 正反响速率也减小,但正反响速率减小

13、的程度不及逆反响速率减小程度,所以平衡向正反响方向右移动,如图。反之亦然,如图 增大反响物浓度【思考与交流】是否增加反响物或减少生成物的量都能使平衡向正反响方向移动;增加生成物或减少反响物的量都能使平衡向逆反响方向移动?【结论】否。增大固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动【思考与交流】对反响mA(g) + n B(g)pC(g) + qD(g),假设增大反响物 A的浓度,平衡将向哪个方向移动?反响物 A . B的转化率将怎样变化?【结论】对反响 mA(g) + n B(g) 口 pC(g) + qD(g),假设增大反响物 A的浓度,平衡将向正反响方向移动。反响物 B的转化率将增大,而

14、 A那么减小 【思考与交流】本规律在化工生产上有何利用价值?【讲解】在化工生产上,往往采用增大容易取得或本钱较低的反响物的浓度的方法,使本钱 较高的原料得到充分的利用速率-时间图见上,从图像分析可得以下结论 改变反响物的浓度,只能使正反响的速率瞬间增大或减小;改变生成物的浓度,只能 使逆反响的速率瞬间增大或减小 只要U正在上面,U逆在下面,即U正u逆,化学平衡一定向正反响方向移动, 反之亦然 只要增大浓度,不管增大的是反响物还是生成物的浓度,新平衡状态下的反响速率一 定大于原平衡状态;减少浓度,新平衡条件下的反响速率一定小于原平衡状态2、温度【学与问】温度的变化对化学反响速率有何影响? 【讲解

15、】升高温度,将增大化学反响速率,u应速率,U正和U逆都将减小【学与问】温度的变化如何改变同一反响的【实验探究】演示实验 2-7实验现象】温度升高,混合气体颜色加深,I实验现象】温度降低,混合气体颜色变浅,【思考与交流】如何解释这样的现象?【讲解】对于反响:aAg + bBg = cCgu正和u逆将如何变化?正和u逆都将增大;降低温度,将减小化学反正和u逆的倍数?NO2浓度增大NO2浓度减小在其他条件不变时:升高温度,平衡向吸热方向移动在其他条件不变时:降低温度,平衡向放热方向移动【学与问】升高温度后,化学平衡发生移动,反响速率在移动后与移动前有何关系?【讲解】升高温度,化学平衡移动后,在新的平

16、衡状态下,化学反响速率一定大于原平衡状 态的化学反响速率,反之亦然【学与问】分析以上图像,升温和降温对正、逆反响的速率有何影响?【讲解】升高温度,可逆反响的速率都增大,但吸热反响增大的程度要大于放热反响,反之 亦然【小结】1、浓度对化学平衡的影响:增大反响物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反响方向移动 增大生成物浓度或减小反响物浓度,平衡向逆反响方向移动2、速率一时间图像的特点【作业】第四课时【学与问】 压强的变化对化学反响速率如何影响?U正)和U逆)怎样变化?3、压强【思考与交流】压强的变化如何改变不同反响的U正)和U逆)的倍数?【科学探究】N2(g) + 3H2(g)2NH 3(g),压强变

17、化和 NH3含量的如表,请分析后归纳压强(MPaH3 (%)【结论】增大压强,NH3的百分含量增大,平衡向正反响方向移动【思考与交流】请分析合成氨的反响,找出加压后平衡右移和反响方程式中系数的关系?【结论】在其他条件不变时:H2(g)+12(g)增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动减小压强,平衡向着气体体积增大的方向移动【思考与交流】对于等体积的气体反响,压强改变将怎样影响化学平衡?如2HI(g)【讲解】对于反响:aA(g) + bB(g) 二cC(g)ta + b> c改变压强的速率一时间图像在其它条件不变时:增大压强,会使平衡向着气体体积缩小的方向移动在

18、其它条件不变时:减小压强,会使平衡向着气体体积增大的方向移动在其他体积不变时:假设反响前后气体体积不变,那么平衡不移动【思考与交流】浓度变化和压强变化的速率-时间图像有何区别?【讲解】 压强改变的瞬间,正、逆速率都改变,故机图像出现 断点【讲解】浓度改变的瞬间,只有浓度发生改变的方向的速率发生变化,ut图像无断点【学与问】对于反响 aA(s)+bB(l)cC(l)到达平衡后,改变压强,平衡将怎样移动?【讲解】对于无气体参加的化学平衡,改变压强不能使化学平衡发生移动【学与问】对于反响 aA(g) + bB(g)-cC(g),假设a+b=c,到达平衡后改变压强,平衡将做 怎样的移动?【讲解】对于反

19、响前后气态物质的总体积不变的化学平衡(a+b=c),压强的改变对平衡无影响但将同等程度的改变正、逆反响速率【学与问】一定条件下的密闭容器中,反响N2 + 3H22NH3到达平衡后,再充入一定量的氩气,平衡将做怎样的移动?【讲解】充入 无关气体,如He、Ne、Ar或不参加反响的 N2等有以下两种可能情况:充入无关气体对平衡的影响 恒容时充入 无关气体-引起总压增大,但各反响物的浓度不变t平衡不移动 恒压时充入无关气体t引起总体积增大t使各反响物浓度减小 t各气体的分压减小t平衡向 气体体积增大的方向移动【结论】压强的改变如果没有引起气体体积的变化,那么不能引起平衡的移动五、勒夏特列原理,平衡就向

20、能够减弱这1、定义:如果改变影响平衡的一个条件如温度、压强、浓度种改变的方向移动,平衡【学与问】对于一个正在进行的可逆反响,改变其中一个条件如温度、压强、浓度 应该怎样移动?【讲解】勒夏特列原理不适用于未到达平衡的体系【思考与交流】如何理解减弱这种改变这句话?a增大某种物质的浓度,化学平衡就向这种物质浓度减小的方向移动2、要点:b、增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动c、升高温度,化学平衡向吸热方向移动六、催化剂对化学平衡移动的影响【思考与交流】催化剂能改变化学反响速率,那么向一个已经到达平衡的反响体系中参加催 化剂,平衡将如何移动?【讲解】由于催化剂能同等程度地改变正、逆反响的速率,化

21、学平衡不移动【讲解】对于未到达平衡的反响体系,使用催化剂可以缩短到达平衡所需的时间【小结】1、压强对平衡的影响:增大压强,会使平衡向着气体体积缩小的方向移动 减小压强,会使平衡向着气体体积增大的方向移动2、催化剂对平衡的影响:不影响3、勒夏特列原理:削弱外界条件对平衡的影响第五课时七、化学平衡常数【问题探究】当一个可逆反响到达化学平衡状态时,反响物和生成物的浓度之间有怎样的定 量关系,请你分析教材 P29的表进行归纳【讲解】从H2和I2的反响可以看出,在可逆反响中,无论平衡是从哪个方向形成的,只要温 度相同,生成物浓度的系数次方的乘积跟反响物浓度的系数次方的乘积之比为一个 常数,这个常数就叫作

22、化学平衡常数,简称平衡常数1、定义:到达平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反响物浓度的系数次方的乘积所得的比值,常用K表示2、 表达式:对于一般的可逆反响,mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g),当在一定温度下到达平衡时K - cP(C) cq(D)达平衡时,K - cm(A) cn(B)3、【练习】【讲解】化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数,只 要温度不变,对于一个具体的可逆反响就对应一个具体的常数值;一般情况下使用 平衡常数不注明单位影响因素:2mol/L,生成氨气的浓 氢气在反响开始时的浓度。6.5mol/L)设在某温度时,在容积

23、为1L的密闭容器内,把氮气和氢气两种气体混合,反响后生成氨气。实验测得,当到达平衡时,氮气和氢气的浓度各为 度为3mol/L,求这个反响在该温度下的平衡常数和氮气、(答案;氮气、氢气在反响开始时的浓度分别为和 书写平衡常数关系式的规那么【学与问】在进行有关平衡常数的计算时,对于反响中有固体、纯液体参加的反响,应该如 何处理?如果反响中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓 度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如:CaC03(s)CaO(s)+CO 2(g)K - c(CO 2)CO2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(l)K -

24、c(CO) c(CO2)c(H2)c(CrO42)c2(H+ )c(Cr2O72)【学与问】在稀溶液中进行的反响,如果有水参加反响,那么水的浓度该如何表示? 稀溶液中进行的反响,如有水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中,如:Cr2O71 2+H2O2CrO42 +2H +【学与问】在水溶液中进行的反响,水的浓度不需要表示,那么在非水溶液中进行的反响呢? 非水溶液中的反响,如有水生成或有水参加反响,此时水的浓度不可视为常数,必须 表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反响C2H5OH+CH 3COOHCH3COOC2H5+H2O-c(CH3COOC2H5)c(H 2O)K- c(C2H5OH)

25、c(CH 3COOH)1 1【学与问】反响:H2(g)+|2(g) l 2HI(g)、尹2©+尹9) 一 Hl(g)、2HI(g) H2(g)+|2(g),它们的平衡常数是否相同?为什么?【讲解】例如:373K时N2O4和N02的平衡体系。N2O4(g) - 2NO2(g)2N2O4(g) - 4NO2(g)c(NO2)2c(NO2)4Ki=K2-2c(N2O4)c(N2O4)22NO2(g) N2O4(g)K3-C(N2O4)c(NO2)2化学平衡常数是指某一具体反响的平衡常数: 假设反响方向改变,那么平衡常数改变,正、逆反响的平衡常数互为倒数 假设方程式中各物质的系数等倍扩大或缩

26、小,那么平衡常数扩大或缩小相应次方倍5、平衡常数的应用【思考与交流】在 25C 时:出+ CI2 2HCI ,K = 5.3 为033;出+ Br2 2HBr ,K = 5.3 XO28;H2+ |22HI , K = 49;请结合以前的知识推测平衡常数跟反响的难易程度 有何关系?化学平衡常数值的大小是可逆反响进行程度的标志。它能够表示出可逆反响进行的完 全程度。一个反响的 K值越大,平衡时生成物的浓度越大,反响物的浓度越小,反响物转化 率也越大。可以说,化学平衡常数是一定温度下一个反响本身固有的内在性质的定量表达【科学探究】mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度的任意时刻

27、,反响物与生成物的浓度如下关系:cp(C) cq(D);cm(A) cn(B);QvK时,说明产物的浓度还没有到达平衡浓度,平衡在向正反响方向移动 当:Q=K时,说明产物的浓度到达平衡浓度,反响到达平衡Q>K时,说明产物的浓度比平衡浓度大,平衡向逆反响方向移动可以利用平衡常数的值做标准,判断正在进行的可逆反响是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡:QvK时,平衡在向正反响方向移动Q = K时,反响到达平衡Q>K时,平衡向逆反响方向移动【思考与交流】 对于反响H2(g) + 12(g) 2HI H V 0,其平衡常数跟温度有如下关系: 表分析,平衡常数与反响的热效应有什么关系?请据T(

28、K)623698763K假设升高温度,K值增大,那么正反响为吸热反响 假设升高温度,K值减小,那么正反响为放热反响利用K可判断反响的热效应:【练习】见教材 P2930的例题【练习】现有一定温度下的密闭容器中存在如下反响:CO(g)+H 20(g)CO2(g)+H 2(g),知CO和H2O的起始浓度均为2 mol/L经测定该反响在该温度下的平衡常数K =,试判断,当CO转化率为50%时,该反响是否到达平衡状态,假设未到达,哪个方向进行?达平衡状态时,CO的转化率应为多少? 当CO的起始浓度仍为2 mol/L ,H2O的起始浓度为6 mol/L时,CO的转化率为多少?(答案:不平衡,反响向正方 向

29、进行 61.7%86.5%)【小结】平衡常数:1、定义:2、表达式的书写3、影响因素:只受温度影响4、平衡常数的应用【作业】P33习题9第六课时等效平衡八、等效平衡【科学探究】在一定温度、容积不变的密闭容器中,对于合成氨反响以下四种初始量,在这四种情况下,假设将 NH3的量全部转化为 N2和H2的量,跟第种情况相同, 因此,到达平衡状态时,此四种情况下的各物质的浓度、 体积分数均相同,且U正) =u逆)也相同。也即虽然初始投入的量标题,但最终到达了相同的平衡状态,这样的平衡就叫做等效平衡N2+ no (mol)1 no (mol)0 n° no1、定义:在一定条件下恒温恒容或恒温恒压

30、3H2302NH302,对同一可逆反响,只要起始时参加物质的物质的量不同,而到达平衡时,同种物质的质量分数相同,这样的平衡称 为等效平衡2、等效平衡的分类:以恒温恒容时温容等mA(g) + n B(g) pC(g) + qD(g)为例 当x+yzp+q时,在恒温恒容的条件下,改变起始参加情况,只要通过可逆反响的化学 计量数之比换算成反响左右两边同一物质的量与原平衡相同,那么两平衡等效第一次参加nm第二次参加nxyz nmnGw_p_qw折算的nmx +w y +qnmA(g) +n B(g)pC(g) + qD(g)n00ww0 0mm = x + w qnn = y + wqN2+3H2-2

31、2NH3260bac-P-z= qw【例题】在一定温度下,将2 molN2和6 molH2充入固定容积的密闭容器中,发生如下反响:假设二者为等效平衡,那么有:N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g),到达平衡后,假设保持温度不变,令a、b、c分别为初始参加的N2、H2、NH3的物质的量,重新建立平衡,混合物中各物质的量仍和上;假设a = 1, c = 2,贝U b =述相同。请填空:假设 a = 0, b = 0 ,那么c =:A . B. c取值必须满足的一般条件是用两个式子表示:其中一个只含a 和c,另一个只含b和c【分析】对与平衡状态的建立,只与条件有关,即与温度压强或容积、反响物与

32、生成物的相对关系有关,而与反响进行的方向无关。因此对于该条件下的反响,初始状态是2molN 2和6 molH2的混合物,依据反响方程式可知2 molN 2和6 molH 2与4 moINH 3是等价的,最终到达的平衡状态完全相同。假设N2、H2、NH3的起始量分别为 A. B . c,依据反响:原始物质的量n 1 mol起始物质的量n 2 molNH 3完全转化厶n' mol132c2c13a+cb+?c那么要到达等效平衡应满足的关系为:1a+2c= 23 即:b+|c = 62a+c= 42b+3c=12起始物质的量n, mol假设a = 0, b = 0,贝Uc = 4假设a =

33、1 , c = 2,贝U b = 3 2a + c = 4, 2b + 3c =12 当x+y = p+q即反响前后气体体积不变的可逆反响,在恒温恒容时,只要反响物或生 成物的物质的量之比与原平衡相同,那么两平衡等效。【例题】在密闭容器中参加以下四种情况:属于等效平衡的是ABC12(g)+H2(g)2HI(g)A.起始n (mol)330B .起始n (mol)442C.起始n (mol)001D.起始n (mol)121恒温恒压下的等效平衡温压比在恒温恒压条件下,改变起始参加情况,只要按化学计量数换算成反响式左右两边同一 物质的量之比与原平衡相同,那么达平衡后与原平衡相同即等效。【例题】在一

34、个盛有催化剂, 容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强, 进行以下反响:N2 + 3H2 '2NH3。参加1 mol N 2和4 mol H 2时,到达平衡后生成 a mol NH 3 见下表项。在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对以下编号的状态,填写表中的空白。编号起始状态物质的量 nmol平衡时NH3的物质的 量 n molN2H2NH3140a:601mn(n > 4m)【分析】由于原起始状态:n (N2) : n (H2) : n平(NH3)= 1 : 4 : a当 n (N2) =, n (H2) = 6mol时,n平(NH3)= 1.5a起始参加1

35、molNH 3相当于N2和H2 1.5mol要满足 n (N2) : n (H2) : n平(NH3) = 1 : 4 : a那么H2的起始参加量为0.5mol 4, N2的起始参加量为0设起始时n (NH3)= x,那么相当于:x3xn (N2) = (m + 2 mol n (H 2) = (n + ) mol贝U: (m + :) : (n + 乎)=1 : 4 x = 2(n 4m)x设n平(NH 3)= y,那么 1 : a = (m + ?) : yy = (n 3m) a【练习】tC时,向某密闭容器中参加 1 mol N2和3 mol H2合成NH3,到达平衡时测得 NH3 的体

36、积分数为 m%;假设起始参加 N2、 H2、NH3的物质的量分别为 x、y、乙使上 述反响到达平衡后,NH3的体积分数仍为 m%。那么x、y、z分别满足:假设x = 0 , y = 0,贝U z = 2恒温恒容: 假设,那么y = 0.75 , z =工5 x、y、z应满足的一般条件是:y = 3x , x + y + 2z = 4恒温恒压: 假设x = 0, y = 0,贝U z工0 假设,那么y = 0.75 , z > 0 x、y、z应满足的一般条件是:y = 3x禾口 z?0当x、y均大于 0时,z才能为 0、/曰宀反响前后气体体积要变:初始投入量相等,即温容等【小结】1、恒温恒

37、容:反响前后气体体积不变:初始投入量之比相等2、恒温恒压:初始投入量之比相等,即温压比【作业】第七课时1、有关化学平衡图像的分析思路化学平衡图像一看:面。弄清楚横坐标、纵坐标的含义二看:线。看清曲线的走向和变化趋势看懂图像:三看:点。分析原点、交点、转折点、终点等含义 四看:辅助线。等温线、等压线等五看:量变。判断图像中相关量的关系联想规律:外界条件对化学反响速率和化学平衡的影响规律作出判断下结论:反响物的聚集状态,反响的热效应,气体体积的增大或减小等2、常见的化学平衡图像的识别以aAg + bBgc Cg; H >0为例vt图像只改变浓度tt增大反响物浓度,正反响速率增大,逆反响速率在

38、瞬间不变, 随后也增大,U正>u逆, 平衡正向移动。反之亦然。只改变压强t增大压强,正、逆反响速率均增大,但移动,即:a + b > c 只改变温度tU正增大的倍数大于 U逆增大的倍数,平衡正向t升高温度,正、升反温速率均增大,但 移动,即正反响是吸热反响。tu正增大的倍数大于降低温度增大的倍数,平衡正向百分含量一t图0t0t 温度T2比温度T1先达平衡,那么T2> T1;从T2到T1,温度降低,A%增大,说明平衡向 逆方向移动,即正反响方向是吸热反响, 压强P2比压强P1先达平衡,那么P2> P1;从P2到P1,压强减小,A%增大,说明平衡向 逆方向移动,即a + b

39、 >c【讲解】先拐先平数据大百分含量一T或P图A%A%0PT即:n molZu正0tsuu0tDCA%A%Pi0t0tXY0 t0 tP 2105Pa10Au 逆u 正u 正=u 逆 00 C100 C 、等压线A%增大,说明平衡向逆反响 ,可看出压强增大,A%增 c> a + bA%减小,说明平衡向正反响 作一等压线,可看出随温度升高,0 等温线 百分含量一T图:选定任一等压线,可看出随温度升高, 方向移动,逆反响为吸热反响;作一垂直于横轴的直线等温线 大,说明平衡想逆反响方向移动,逆反响为气体体积减小的反响, 百分含量一P图:选定任一等温线,可看出随压强增大,翻译移动,即正反响

40、为气体体积减小的反响,即c > a + b;A%增大,说明平衡向逆反响翻译移动,逆反响为吸热反响。3、图像题的分类反响物、生成物的量随时间变化的曲线,推断反响方程式:如A图反响的速率v正、v逆与时间的关系曲线,推测改变的单一反响条件:如BCD图不同温度活压强下反响物的转化率a与时间的关系曲线或反响物生成物百分含量与时间的关系曲线,推测温度的上下及反响的热效应或压强的大小及气体物质间的化 学计量数的关系:如 E、F、G图不同温度下的转化率 一压强图像活不同压强下的转化率一温度图像,推断可逆反应的热效应活反响的气体物质间的化学计量数的关系:如图H、IEFGHI1、某可逆反响在密闭容器中进行:

41、Ag + 2Bg 3Cg + Ds正反响为放热反响,以下列图中曲线a代表一定条件下该反响的过程,假设使a曲线变成b曲线,可采取的措施是B C1题图C.参加催化剂 D .升高温度2题图C. A和B 一定都是气体 【分析】在曲线上任取两点,A 一定是气体T Tiv T2升高温度平衡逆向移动。又I M1 v M2逆反响是M减小的反响。根据M =m总n总:假【分析】a与b的转化率相等,说明平衡未移动,但到达平衡所需时间减少,说明u增大2、可逆反响2A? + B? 一 2Cg正反响是放热反响,气体平均相对分子质量随温度变化 有如下列图曲线,那么以下表达正确的选项是BDA . A和B可能都是固体B. A和

42、B可能都是气体D.假设B为固体,那么 分别作横轴和纵轴的垂线分别交于如下列图。正反响是放 热反响设A . B都是气体,那么反响 m总不变,n总增大,M减小;假设 A为气体,B 不是气体,那么 m总减小,n总不变,M减小; 假设A不是气体,B为气体, 那么m总减小,n总减小,M不能判断3、对于反响2A + B 2C,在反响过程中 C的百分含量随温度的变化如下列图,那么:【分析】在To时C%到达最大值,即此时反响到达平衡。在此前反响向正反响方向进行。此后升高温 度,C%减小,说明平衡向逆反响方向进行, 故此反响为放热反响。因 B点的温度高于 点,故B的速率大于A的速率相等A. B两点正反响速率的大

43、小关系是u (A)< u (B) I: T(A) V T(B),二u (A)< u (B】温度TVTo时,C%逐渐增大的原因是:反响向正反响方向进行,还未到达平衡4、在一密闭容器中,aA(g) - bB(g)到达平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当 到达新的平衡时,B的浓度是原来的60%,以下说法正确的选项是A CA .平衡向正反响方向移动B.物质A的转化率减少C.物质B的质量分数增加D . a>bB.恒温恒容时充入氮气D 恒温恒压时充入氦气2C(g),正反响是吸热反响,以下列图中正确的选项是5、在一定温度和压强下,合成氨反响到达平衡时,以下操作不会引起平衡移动的是

44、A 恒温恒压时充入氨气C.恒温恒容时充入氦气6、对于可逆反响 A(g) + 2 B(g)BCH2(g) + I 2(g)2HI(g) ; H V 0 到达平衡,BCB 升高温度7、在一定条件下,反响:深,可采用的方法是A .降低温度【分析】要使混合气体颜色加深,就要使平衡逆向移动。D要使混合气体颜色加C .增大压强D .减小压强8、对于可逆反响 N2 + 3H22NH3 ; H V 0,有关该反响的平衡移动如图,那么影响该平 衡移动的原因是DA. 升高温度,同时加压B. 降低温度,同时减压C. 增大反响物浓度,使用催化剂D. 增大反响物浓度,同时减小生成物浓度9、体积相同的甲、乙两容器中,分别

45、充如相同物质的量的SO2和02,在相同温度下发生反响2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)并达平衡,在这过程中,甲容器体积不变,乙保持压强不变, 假设甲容器中SO2的转化率为p%,那么乙容器中SO2的转化率 BA .等于p%B .大于p%C小于p%【分析】|乙加压到原压x甲乙乙a= p%a=p%平衡右移,a增大,a >p%D.无法判断利用等效 平衡和平衡 移动原理10、 一定量的混合气体,在密闭容器中发生反响:xA(g) + yB(g) zC(g),达平衡后,测得A气体的浓度0.5mol L1,当在恒温下,将容器体积扩大一倍再达平衡时,测得A的浓度为0.3mol L 一1,那么以下

46、表达正确的选项是A DA . x + y > zB .平衡向右移动C. B的转化率升高D. C的体积分数降低【分析】c'=亍=0.25 mol/L V 0.3 mol/L,即容器体积扩大一倍,假设平衡不移动,那么其浓度为0.25 mol/L,但实际是0.3 mol/L,即A的浓度增大了,所以平衡向左移动11、 在某容积一定的密闭容器中,反响:A(g) + B(g) xC(g) ; H V 0,且符合图I (见下页)所示关系。由此推断对图n的正确说法是_AD_A .P3> P4,Y轴表示 A的转化率B.P3> P4,Y轴表示B的百分含量C.P3> P4,Y轴表示混

47、合气体的密度D .P3> P4,Y轴表示混合气体的平均相对分子质量In12、一个真空密闭容器中盛有1molPCl5,加热到200C时发生反响 PCl5(g) PCl3(g)+CI 2(g)反响到达平衡时PCl5的分解率为a%;假设在同一温度下最初投入的是2 mol PCl 5 ,反响达平衡时PCl5的分解率为b%,那么a、b的关系是 AA. a> bD .不能确定B. av bC. a= b【分析】2 mol13、在恒压容器a与恒容容器b中,分别充入体积比为 1 : 3的N2和H2混合气体。假设开始 时两容器的体积相等,且在相同的温度下到达平衡时,两容器中N2的转化率 A(分析同上

48、)A . a中大B. b中大C . A . b一样大D .无法判断14、1molA气体和1molB气体在密闭容器中发生如下反响A(g) + nB(g) - mC(g),反响进行一段时间后测得 A的转化率为50%。同温同压下,还测得反响前混合气体的密度是反响 后混合气体密度的 3/4。那么n和m的数值可能是 DA . n= 4 , m= 4B . n = 3, m = 3C . n = 2 , m = 2D . n = 1, m = 115、在一恒容的容器中充入 2 molA和1 molB发生反响:2A(g) + B(g) = xC(g),达平衡后,C的体积分数为 W% ;假设维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量 A : 0.6 mol, B:0.3 mol , C: 1.4 mol充入容器到达平衡后,C的体积分数仍是 W%,那么x值_C_A .只能为2B .只能为3 C.可能是2,也可能是3D .无法确定16、 2006四川一定温度下,在 2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变 化的曲线如以下列图所示:以下描述正确的选项是A .反

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