28 化学平衡讲义

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特性化辅导讲义

化学平衡学生：科目：第阶段第次课教师：

课题教学目标1.建立化学平衡的观点。2.理解化学平衡的特征。3.了解化学平衡常数。化学平衡的建立重点、难点考点及考试要求理解化学平衡的特征。了解化学平衡常数。教学内容一、可逆反应1．概念：在条件下，既能向方向进行，同时又能向方向进行的反应称为可逆反应。

+-2．表示：采用“〞表示，如：Cl2+H2OH+Cl+HClO

3．特点：可逆反应在同一体系中同时进行。可逆反应进行一段时间后，一定会达到状态

二、化学平衡状态

在下的反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参与反应的物质的（溶液中表现为）保持恒定的状态。

在平衡时，反应物和生成物均处于中，反应条件不变，反应混合物的所有反应物和生成物的或保持不变

三、化学平衡的特征

1．逆：研究对象必需是反应

2．动：化学平衡是平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应仍都在进行(可通过

证明)

3．等：正反应速率等于逆反应速率>0

4．定：反应混合物中，各组分的或保持一定

5．变：化学平衡状态是有条件的、相对的、暂时的，改变影响平衡的条件，平衡会被破坏，直至达到新的平衡。

6．同：在恒温恒容时，根据化学方程式的化学计量关系，采用极限思维的方法，换算成反应物或生成物后，若对应各物质的物质的量一致时，达到平衡后平衡状态一致。无论投料从反应物开始、从生成物开始、还是从反应物和生成物同时开始。

四、化学平衡的标志1．本质标志

对给定的反应：mA+nBpC+qD（A、B、C、D均为气体），当v正=v逆时，有：

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vAvBvCvDvA'vB'vC'vD'即：=======mnpqmnpq平衡的标志

2．等价标志

（1）可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。

（2）体系中各组成的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。

（3）对同一物质，单位时间内该物质所代表的正反应的转化浓度和所代表的逆反应的转化浓度相等。

（4）对同一反应而言，一种物质所代表的正反应速率，和另一物质所代表的逆反应速率的比值等于它们的化学方程式中化学计量数之比。3．特别标志

“特别标志〞是指在特定环境、特定反应中，能间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志。离开上述界定，它们不能作为一般反应是否达到化学平衡的判断依据。（1）压强

①对于反应前后气态物质化学计量数有变化的可逆反应，当体系总压强不变时，可逆反应处于化学平衡状态。如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、2NO2(g)N2O4(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)等。

②对于化学反应前后气体的化学计量数没有变化的可逆反应，当体系总压强不变时，可逆反应处于化学平衡状态。如：H2(g)+I2(g)2HI(g)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)等。（2）气体平均摩尔质量

数学表达式：Mg?mgng均为气体参与的可逆反应:

当△n(g)≠0,M一定时，可逆反应处于化学平衡.如若各物质

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、

均为气体

2NO2(g)N2O4(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)当△n(g)＝0，M为一定时，可逆反应处于化学平衡。如：

H2(g)+I2(g)（3）气体密度

数学表达式：?g?2HI(g)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

mgvg

恒容：ρ总为恒值，不能作平衡标志

①各组分均为气体△n(g)＝0.ρ总为恒值，不能作平衡标志恒压：△n(g)≠0.ρ为一定值时，则可作为标志

恒容：ρ为一定值时，一般可作标志

②部分组分为非气恒压：△n(g)＝0.ρ为一定值时，一般可作标志

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（4）体系中气体的颜色

有色气体参与反应的平衡体系的颜色观测，往往与观测的角度和具体的操作方法有关。〖例1〗如右图所示，针筒中充有50mLNO2（2NO2N2O4），并建立了相应的平衡。视线：b方向⑴当迅速地将针筒里的气体压缩至25mL，此时从a方向观测到的混合体系的颜色变化是；若从b方向观测到的颜色变化是。试通过

视线：a方向

分析，说明从a、b不同角度观测到的颜色变化表征了何种物理量在此加压过程中的变化特点：

a方向，b方向。

⑵若缓缓将针筒里的气体压缩至25mL，则从a方向观测到的颜色变化是。⑶若在⑴操作条件下所得平衡体系的平均相对分子质量为M1；⑵的操作条件下的平衡体系的平均

相对分子质量为M2，则M1和M2的关系是M1M2。

〖例2〗在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H22NH3。该反应达到平衡的标志是________________A．3v(H2,正)=2v(NH3,逆)

B．单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2C．N2、H2、NH3各物质浓度不再随时间而变化D．容器内的总压强不再随时间而变化E．混合气体的密度不再随时间变化

F．单位时间内N-H键的形成和断开的数目相等G．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2H．2c(N2)=c(NH3)

〖例3〗以下说法中能说明2NO2N2O4已达到平衡状态的是_________A．温度和体积一定时，容器内压强不再变化B．温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化C．条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化D．温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化E．温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化?基本练习?

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1．当反应2SO2+O22SO3达到平衡后，向容器中参与一定量的O2，经过一段时间后O存在于

A．SO3中B．剩余的O2中C．剩余的SO2中D．SO2、SO3、O2中都有3．可逆反应：2NO22NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO

③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥

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特性化辅导讲义3．在等温等容的条件下，能说明A（s）+2B（g）C（g）+D（g）达到平衡状态的标志是A．体系的总压B．混合气体的平均分子量C．反应物B的浓度D．混合气体的总物质的量5．恒温、恒压下，nmolA和1molB在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)一段时间后达到平衡，生成amolC。则以下说法中正确的是：A．物质A、B的转化率之比为1:2

B．当v正A．=2v逆(C)时，可断定反应达到平衡

C．若起始时放入3nmolA和3molB，则达平衡时生成3amolC

D．起始时刻和达平衡后容器中的压强比为（1+n）:（1+n-

a）26．有可逆反应C(g)+H2OH2(g)+CO(g)处于平衡状态,当平衡向左移动时，混和气体相对平均分子量变化正确的是以下选项中的

A．增大B．减小C．不变D．前三种均有可能7．反应：NH3（g）+CO2（g）CO(NH2)2（s）+H2O（g）已达平衡。若增大压强，平衡移动，但混合气体的平均相对分子质量不变。以下说法正确的是

A．原混合气体的平均相对分子质量为30B．原混合气体的平均相对分子质量为28C．起始时，NH3与CO2的体积比为13:14D．起始时，NH3与CO2的体积比为14:15

五.化学平衡常数1.平衡常数在一定温度下，可逆反应无论从开始，还是从开始，又无论反应物起始浓度的大．．．．．．

小，最终都能达到。

这时生成物的浓度乘积除以反应物的浓度乘积所得到的比是个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。寻常用符号表示。

对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可表示为：

2.平衡常数的应用

从K的大小，可以推断反应进行的。K值越大，表示，也就是.

反之，K越小，。3.平衡常数的特点

可逆反应的平衡常数并不随反应物或生成物浓度的改变而改变，但随温度的改变而改变。练习：

1．在某温度下，可逆反应mA+nBpC+qD在平衡常数为K，以下说法正确的是（）A、K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大B、K越大，达到平衡时，C的浓度越大

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C、C的起始浓度越大，K值越大D、K随温度的改变而改变注意：

在使用平衡常数时，必需注意是在哪一温度下进行的可逆反应。

课后练习

可能用到的相对原子质量：H—1C—12O—16

一、选择题(此题包括12小题，每题5分,共60分。每题只有一个答案符合题意。)1、以下四个数据是在不同条件下测出的合成氨反应的速率，其中最快的是（）A．V(H2)=0．1mol／(L·min)B．V(N2)=0．1mol／(L·min)C．V(NH3)=0．15mol／(L·min)D．V(N2)=0．002mol／(L·s)2、工业上合成氨时一般采用500℃左右的温度，其原因是（）

①适当提高NH3的合成速率②适当提高H2或NH3的转化率③提高NH3的产率④催化剂在500℃左右活性最大A①B①④C②③D①②③④

3、在已经处于化学平衡状态的体系中，假使以下量发生变化，其中一定能说明平衡移动的是（）A反应混和物的浓度B反应物的转化率C正、逆反应速率D反应混和物的压强4、对已达到平衡的反应：2X（g）+Y（g）

2Z（g），减小压强时，对反应产生的影响是：

A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动5、在以下平衡体系3NO2＋H2O

2HNO3＋NO中参与O2，则化学平衡（）

A向左移B向右移动C