高中化學 2.2《化學平衡》學案 舊人教版必修2

1、第二節(jié) 化學平衡一、化學平衡狀態(tài)及特征1化學平衡狀態(tài)是指 。2化學平衡狀態(tài)的特征(1)“逆”：化學平衡研究的對象是 ，各物質的轉化率必小于 。(2)“動”：達到平衡時， ，即化學平衡是 ，正反應和逆反應仍在進行。的具體含義有兩個方面：用同一種物質表示反應速率時，該物質的生成速率與消耗速率 ，即單位時間內生成與消耗反應物（生成物）的量相等；用不同物質來表示時，某一反應物的速率與某生成物的速率之比等于化學方程式中相應的 。(3)“等”：是指 ，這是化學平衡狀態(tài)的本質特征。(4)“定”：由于，平衡混合物中各組分的濃度及體積（或質量分數） 。(5)“變”：外界條件改變導致 ，原化學平衡被破壞，從而發(fā)生

2、平衡移動直至建立新平衡。二化學平衡的標志和判斷 1等速標志 以N23H2 2NH3 反應為例，單位時間、單位體積內：若有1mol N2消耗，則有 N2生成若有1mol N2消耗，則有 H2生成若有1mol N2消耗，則有 NH3消耗若有1mol NN鍵斷裂,則有 N-H鍵斷裂 2百分含量不變標志正因為v正v逆0，所以同一瞬間同一物質的生成量等于消耗量.總的結果是混合體系中各組成成分的物質的量、質量、物質的量濃度、各成分的百分含量、轉化率等 。3對于有氣體參與的可逆反應（1）從反應混合氣的平均相對分子質量（）考慮：若各物質均為氣體 當ng0, 一定時，則標志達平衡. 當ng0，為恒值，不論是否達

3、平衡.若有非氣體參與：不論ng是否等于0，則當一定時，可標志達平衡實例： H2(g)I2(g) 2HI(g) ng0 SO2(g)O2(g) 2SO3(g) ng0 C(s)O2(g) CO2(g) ng0 CO2(g)C(s) 2CO(g) ng0在實例反應中，總為恒值.在反應、中，只要反應未達平衡，則不為定值反之當為一定值，不隨時間變化而變化時，則標志著達到平衡狀態(tài).（2）從氣體密度考慮： 恒容：總為恒值，不能作平衡標志恒壓：當各成分均為氣體時 ng0. 總為恒值，同上 ng0. 為一定值時，則可作為標志當有非氣體物質參與時 恒容：為一定值時，可作標志 恒壓：ng0. 為一定值時，可作標志

4、（3）從體系內部壓強考慮： 恒容、恒溫n(g)越大,P越大 不論各成分是否均為氣體、只需考慮ng ng0則P為恒值，不能作標志當 ng0則當P一定時，可作標志（4）從體系內部溫度考慮當化學平衡尚未建立或平衡發(fā)生移動時，反應總要放出或吸收熱量若為絕熱體系，當體系內溫度一定時，則標志達到平衡 三影響化學平衡的條件與平衡移動原理 條件的變化V正、V逆變化平衡移動的方向平衡移動的結果濃度增大反應物的濃度減少生成物的濃度減少反應物的濃度增大生成物的濃度壓強增大減小溫度升高降低結論（勒沙特列原理）要點解讀1判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的方法和依據例舉反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物體系中

5、各成分的濃度(1)各物質的物質的量或各物質的物質的量的分數一定(2)各物質的質量或各物質的質量分數一定(3)各氣體的體積或體積分數一定(4)總體積、總壓力、總物質的量一定。(如反應前后氣體體積機不變的反應)正逆反應速率的關系(1)單位時間內消耗了mmolA同時生成mmolA,則v正=v逆(對于同一物質而言)(2)在單位時間內消耗了nmolB同時消耗了pmolC,則v正=v逆(3)v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q(v正不一定等于v逆)(4)在單位時間內生成了molB,同時消耗了qmolD(因均指v逆)壓強(1)若m+np+q時,總壓力一定(其它條件一定)(2)若m+n=p+

6、q時,總壓力一定(其它條件一定)混合氣體的平均相對分子質量(Mr)(1),當m+np+q)Mr=m(氣)/n(總) 一定(2)Mr一定時,但m+n=p+q時溫度任何化學反應都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時(其他不變)體系的密度()密度一定(固定容積時不變)其他如體系顏色不再變化時等 2等效平衡(1)在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓)對同一可逆反應,無論反應從何處開始均可達到平衡且任何同一個的組分的含量相同,這樣的平衡互稱為等效平衡。(2)等效平衡的規(guī)律對于反應前后氣體物質的量不等的反應A定溫、定容時.,改變起始加入情況,只要按化學計量數換算成平衡方程式左右兩邊同一物質的物質的量與原平衡相

7、等就可以建立等效平衡。B.定溫、定壓時,改變起始加入情況,只要按化學計量數換算成平衡方程式左右兩邊同一物質的物質的量之比與原平衡相等就可以建立等效平衡。對于反應前后氣體物質的量相等的反應不論定溫、定容時還是定溫、定壓時,改變起始加入情況,只要按化學計量數換算成平衡方程式左右兩邊同一物質的物質的量之比與原平衡相等就可以建立等效平衡。(3)等效平衡的建立一般通過建立假想平衡狀態(tài)去比較分析新舊平衡,以下例來說明在一密閉容器中充入1molNO2建立如下平衡:,測得NO2的轉化率為a%。容積和溫度不變的條件下再充入1molNO2,待新平衡建立時,又測得NO2的轉化率為b%則a、b的大小關系為 解此類題一

8、般建立如下思維模型:由于壓縮,平衡向右移動達到平衡時轉化率增大,必有a1%<b%,又由于相同條件下平衡與平衡等效,即轉化率相等a1%=a%,所以a%<b%,即a<b名題導思例1 H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已經達到平衡狀態(tài)的標志是 。 c(H2)=c(I2)=c(HI)時c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2時c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時間而改變單位時間內生成nmolH2的同時生成2nmolHI單位時間內生成nmolH2的同時生成nmolI2反應速率v(H2)=v(I2)=v(HI)一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂溫度和體積一定時，容器

9、內壓強不再變化溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化條件一定，混合氣體的平均相對分子質量不再變化 例2.一真空密閉容器中盛有molPCl5,加熱到2005(g) PCl3(g)Cl2(g),反應達到平衡時,PCl5所占體積百分數為M%.若在同一溫度和同一容器中,最初投入的是2molPCl5 ,反應達平衡時,PCl5所占體積百分數為N%,則M和N的正確關系是 AMN BM N CMN D無法比較 例3在一定溫度下將1 molCO和1mol水蒸氣放在密閉容器中反應：COH2O CO2H2,達平衡后測得CO2為0.6mol，再通入4mol水蒸氣，達新平衡后C

10、O2 例4一定條件下，可逆反應A2（g） + B2(g) 2 C(g)達到平衡時，各物質的平衡濃度為c（A2）= 0.5mol/L；c（B2）= 0.1mol/L； c（C）= 1.6mol/L。若用a、b、c分別表示A2、B2、C的初始濃度（mol/L）,則：（1）a、b應滿足的關系是 ；（2）a的取值范圍是 。例5 可逆反應mA(固)+nB(氣) eC(氣)+fD(氣)反應過程中，當其他條件不變時，C的體積分數j(C)在不同溫度(T)和不同壓強(P)的條件下隨時間(t)的變化關系如圖所示。下列敘述正確的是 ( )A達到平衡后，若使用催化劑，C的體積分數將增大B當平衡后，若溫度升高，化學平衡

11、向逆反應方向移動C化學方程式中，ne+f D達到平衡后，增加A的質量有利于化學平衡向正反應方向移動 例6在一個固定體積的密閉容器中，保持一定溫度，進行以下反應： H2（g）Br2（g）2HBr（g）已知加入1molH2和2molBr2時，達到平衡后生成 a mol HBr（見下表“已知”項）。在相同條件下，且保持平衡時各組分的質量分數不變，對下列編號（1）（3）的狀態(tài)，請?zhí)顚懕碇锌瞻祝壕幪柶鹗紶顟B(tài)平衡時HBr的物質的量（mol）H2Br2HBr已知120a（1）240 （2）  1（3）m  隨堂演練1在固定體積的密閉容器內，加入2molA、1

12、molB，發(fā)生反應：A（氣）+B（氣） 2C（氣）達到平衡時，C的質量分數為W。在相同條件下，按下列情況充入物質達到平衡時C的質量分數仍為W的是（ ）A2molC B3molC C4molA、2molC D1molA、 2molC2一定溫度下，可逆反應A（氣）3B（氣）2C（氣）達到平衡的標志是（ ）。AC的生成速率與C的分解速率相等 B單位時間內生成nmolA，同時生成3nmolBCA、B、C的濃度不再發(fā)生變化 DA、B、C的分子數之比為1:3:23可以說明可逆反應N23H22NH3已達到平衡狀態(tài)的是（ ）。A1個NN鍵斷裂，同時生成3個HH鍵B1個NN鍵斷裂，同時有3個HH鍵斷裂C1個NN

13、鍵斷裂，同時有6個NH鍵斷裂D1個NN鍵斷裂，同時生成6個NH鍵4在等溫、等容條件下有下列氣體反應： 2A（氣）+2B（氣） C（氣）+3D（氣）?，F分別從兩條途徑建立平衡： A和B的起始濃度均為； C和D的起始濃度分別為和。下列敘述正確的是（ ）。A 和 兩途徑最終達到平衡時，體系內混合氣體的體積分數相同B 和 兩途徑最終達到平衡時，體系內混合氣體的體積分數不同C達到平衡時 途徑的反應速率等于 途徑的反應速率D達到平衡時 途徑混合氣體密度為 途徑混合氣體密度的1/25在一固定容積的密閉容器中，充入2molA和1molB發(fā)生反應：2A（氣）+B（氣） xC（氣），平衡后，C的體積分數為。若維持

14、容器容積和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質，達到平衡后，C的體積分數也為，則的值可能為（ ）。A1 B2 C3 D46在一定溫度下，向容積固定不變的密閉容器里充入，發(fā)生如下反應： ，達到平衡后，再向該容器充入，達平衡后與原平衡比較錯誤的是A平均相對分子質量增大 B的轉化率提高C壓強為原來的2倍 D顏色變淺7對某一可逆反應來說,使用催化劑的作用是（ ）。 A提高反應的平衡轉化率 B以同等程度改變正、逆反應速率C增大正反應速率，減小逆反應速率 D改變平衡混合物的組成8可逆反應mA(氣)+nB pC(氣)+qD(其中A和C都是無色氣體)，當達到平衡時，下列敘述正確

15、的是（ ）。A增大壓強，平衡不移動，說明（mn）一定等于（pq）B升高溫度，A的轉化率減小，說明正反應是吸熱反應C若增加B的量，平衡體系顏色加深，說明B必是氣體物質D若B是氣體，增加A的量，A、B轉化率都一定增大9某體積可變的容器中，盛有適量的A和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生可逆反應：A3B2C，若維持溫度和壓強不變，當達到平衡時，容器的體積為VL，其中C氣體占10下列推斷正確的是（ ）。 原混合氣體的體積為1.2VL；原混合氣體的體積為1.1VL 反應達到平衡時氣體A消耗0.05VL；反應達到平衡時氣體B消耗0.05VL。 A B C D10恒容容器中，對于可逆反應2SO2（氣）O2（氣） 2SO3