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1、第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡實驗中學(xué) 高二化學(xué)備課組7/23/2022第三節(jié) 化學(xué)平衡(第一課時)復(fù)習(xí):什么叫可逆反應(yīng)?可逆反應(yīng)有哪些特點? 在相同條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),叫做可逆反應(yīng)。思考:化學(xué)反應(yīng)速率研究反應(yīng)的快慢,研究一個化學(xué)反應(yīng)還需要討論哪些內(nèi)容?可逆反應(yīng)的特點:同一條件、同時反應(yīng)、方向?qū)α⒉豢赡芡耆D(zhuǎn)化還需要研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度化學(xué)平衡第三節(jié) 化學(xué)平衡討論:可逆反應(yīng)為什么有“度”的限制?“度”是怎樣產(chǎn)生的?分析:在一定溫度下,將一定質(zhì)量的蔗糖溶于100mL水的過程如右圖,蔗糖在溶解時,一方面,蔗糖分子不斷離開蔗糖表面擴(kuò)散到水中,另一方面
2、,溶液中的蔗糖分子又不斷在未溶解的蔗糖表面聚集成為晶體。蔗糖晶體 蔗糖溶液溶解結(jié)晶過程分析:開始時,v溶解 ,v結(jié)晶然后, v溶解 ,v結(jié)晶 最大0逐漸減小逐漸增大最后, v溶解 v結(jié)晶 建立溶解平衡,形成飽和溶液,即溶解的蔗糖的質(zhì)量與結(jié)晶的蔗糖質(zhì)量相等,固體質(zhì)量不再減少了。討論:在一定條件下,達(dá)到溶解平衡后,蔗糖晶體的質(zhì)量和溶液的濃度是否變化?溶解和結(jié)晶過程是否停止?晶體質(zhì)量和溶液的濃度不會發(fā)生改變,但溶解和結(jié)晶過程并未停止, v溶解v結(jié)晶,蔗糖溶解多少則結(jié)晶多少?!岸取保ㄏ薅龋┑漠a(chǎn)生 消耗量等于生成量,量上不再變化一、化學(xué)平衡的建立過程在反應(yīng)CO+H2O CO2+H2中,將0.01 mol
3、 CO和0.01 mol H2O (g)通入1L密閉容器中,反應(yīng)一段時間后,各物質(zhì)濃度不變。1、反應(yīng)剛開始時: 反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率 ,生成物濃度為,逆反應(yīng)速率為。最大最大00逐漸減小逐漸減小逐漸增大逐漸增大2、反應(yīng)過程中:反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率 ,生成物濃度,逆反應(yīng)速率3、一定時間后,必然出現(xiàn)V正反應(yīng)速率V逆反應(yīng)速率vtv正v逆v正 v逆t14、t1時刻后, v正 v逆 ,即正反應(yīng)消耗的反應(yīng)物的量與逆反應(yīng)生成的反應(yīng)物的量相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 化學(xué)平衡二、化學(xué)平衡1、概念: 在外界條件不變的情況下,可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定的程度時,V正反應(yīng)速率=V逆反應(yīng)速率,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限
4、度,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化,反應(yīng)混合物處于化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡反應(yīng)條件:2、化學(xué)平衡的性質(zhì):溫度、壓強(qiáng)、濃度等不變可逆反應(yīng),不可逆反應(yīng)一般不會出現(xiàn)平衡狀態(tài)條件不變是基礎(chǔ)研究對象:可逆反應(yīng)是前提本質(zhì): v正 v逆即同一物質(zhì)消耗速率與生成速率相等速率相等是實質(zhì)現(xiàn)象:反應(yīng)混合物組成成分的濃度保持不變濃度不變是標(biāo)志注意: 平衡時,反應(yīng)混合物各組成成分的物質(zhì)的量濃度、百分含量恒定,但不相等。同時,平衡狀態(tài)下,反應(yīng)體系的壓強(qiáng)恒定、 反應(yīng)混合氣體的相對分子質(zhì)量恒定3、化學(xué)平衡的特征:逆、動、等、定、變、同逆:研究的對象是可逆反應(yīng)。動:化學(xué)平衡是動態(tài)平衡,雖然達(dá)到平衡狀態(tài),但正反應(yīng)和逆反應(yīng)并未
5、停止,是一個動態(tài)平衡。等:達(dá)到化學(xué)平衡時,v正 v逆0定:反應(yīng)混合物各組分的濃度保持一定。變:化學(xué)平衡建立在一定條件下,條件改變時,平衡就會被破壞,變?yōu)椴黄胶?,并在新條件下建立新的平衡。同:在一定條件下,可逆反應(yīng)不論是從正反應(yīng)還是逆反應(yīng)開始,還是正逆反應(yīng)同時開始,只要起始濃度相當(dāng),均可以建立相同的化學(xué)平衡。即平衡的建立與途徑無關(guān)。4、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志:V正=V逆和反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變是判斷平衡的兩大主要標(biāo)志。直接標(biāo)志:速率關(guān)系: v正 v逆應(yīng)用:判斷平衡時,要注意用“同”、“等”、“逆”的原則同:同一種物質(zhì)的V正和V逆才能比較等:轉(zhuǎn)化后的反應(yīng)速率必須相等逆:反應(yīng)方向必須對立含量關(guān)系:
6、反應(yīng)混合物各組分的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、摩爾分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、分子數(shù)之比保持不變以反應(yīng)mA(g)+nB (g) pC(g)為例,達(dá)到平衡的標(biāo)志為: A的消耗速率與A的生成速率A的消耗速率與C的速率之比等于B的生成速率與C的速率之比等于A的生成速率與B的速率之比等于相等消耗m :p生成n :p消耗m :n異邊同向,同邊異向,比例計量例1、一定條件下,反應(yīng)A2(g)+B2(g) 2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是A、單位時間內(nèi)生成n mol A2同時生成n molAB B、單位時間內(nèi)生成2n mol AB 同時生成n mol B2 C、單位時間內(nèi)生成n mol A2 同時生成n mol B2 D、單位
7、時間內(nèi)生成n mol A2 同時消耗n mol B2 例2、一定條件下,反應(yīng)N2+3H2 2NH3達(dá)到平衡的標(biāo)志是 A、一個NN鍵斷裂的同時,有三個HH鍵形成 B、一個NN鍵斷裂的同時,有三個HH鍵斷裂 C、一個NN鍵斷裂的同時,有六個NH鍵斷裂 D、一個NN鍵斷裂的同時,有六個NH鍵形成 在判斷化學(xué)平衡時,要注意化學(xué)鍵數(shù)與反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的聯(lián)系,同時要注意成鍵、斷鍵與反應(yīng)方向之間的關(guān)系。間接標(biāo)志:以反應(yīng)mA(g)+nB (g) pC(g)為例混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間改變而,(適用于)改變m+np 的反應(yīng)、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、密度不隨時間改變而,(適用于)改變
8、m+np 的反應(yīng)各氣體體積、氣體分壓、各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變、特殊標(biāo)志:對于有色物質(zhì)參加反應(yīng),如果體系顏色不變,反應(yīng)達(dá)到平衡對于吸熱或放熱反應(yīng),如果體系溫度不變,反應(yīng)達(dá)到平衡 氣體的總壓、氣體的總的物質(zhì)的量、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、混合氣體的密度、反應(yīng)混合物平衡時物質(zhì)的量之比在等系數(shù)的氣體反應(yīng)中不能作為平衡判據(jù)的是:例3、在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是:A、容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化 B、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化 C、容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:2D、單位時間消耗0.1m
9、olX的同時生成0.2molZ課堂練習(xí): 【】 在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )A.C的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時間內(nèi)生成n molA,同時生3n molBC.A、B、C的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC【2】 下列說法中可以充分說明反應(yīng): P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是() 反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化B.P和S的生成速率相等C.反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存 D.反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化 B 【3】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時,表明A(s)+
10、3B(g) 2C(g)+D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )A.混合氣體的壓強(qiáng) B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度 D.氣體的總物質(zhì)的量BC【4】 在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時間內(nèi)生成a molA,同時生成3a molB A、B、C的濃度不再變化A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2 A. B. C. D. ( A )第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡實驗中學(xué) 高二化學(xué)備課組7/23/2022第三節(jié) 化學(xué)平衡
11、(第二課時)影響化學(xué)平衡的條件思考:反應(yīng)條件改變是如何影響化學(xué)平衡?一定條件下的化學(xué)平衡v正 v逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定條件改變反應(yīng)速率改變,且變化量不同非平衡狀態(tài)平衡被破壞 v正 v逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量不斷變化一定時間后新條件下的新化學(xué)平衡v正 v逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡的移動一、化學(xué)平衡的移動總結(jié):化學(xué)平衡的研究對象是,化學(xué)平衡是有條件限制的平衡,只有在時才能保持平衡,當(dāng)外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng))改變時,化學(xué)平衡會被,反應(yīng)混合物里各組分的含量不斷 ,由于條件變化對正逆反應(yīng)速率的影響不同,致使v正 v逆,然后在新條件下建立 可逆反應(yīng)動態(tài)條件一
12、定破壞發(fā)生變化新的平衡1、化學(xué)平衡移動的定義:化學(xué)上把這種可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡建立的過程叫做化學(xué)平衡的移動2、化學(xué)平衡的移動方向的速率判斷:若外界條件變化引起v正 v逆:平衡向正反應(yīng)方向移動若外界條件變化引起v正 v逆:平衡向逆反應(yīng)方向移動若外界條件變化引起v正 v逆:舊平衡未被破壞,平衡不移動二、影響化學(xué)平衡的條件1、濃度對化學(xué)平衡的影響【實驗25】 【實驗26】結(jié)論:增大任何一種反應(yīng)物濃度使化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移動正移動方向速率變化減小反應(yīng)物濃度減小生成物濃度增大生成物濃度增大反應(yīng)物濃度平衡移動原因濃度變化對反應(yīng)速率的影響v正首先增大v逆隨后增大且v正 v逆正反應(yīng)方向v逆首
13、先增大v正隨后增大且v逆 v正逆反應(yīng)方向 v逆首先減小 v正隨后減小且v正 v逆正反應(yīng)方向v正首先減小v逆隨后減小且v逆 v正逆反應(yīng)方向結(jié)論:當(dāng)其他條件不變時,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移動;增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移動。正逆思考:某溫度下,反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)達(dá)到平衡后,增加或移去一部分碳固體,化學(xué)平衡移動嗎?為什么?結(jié)論:平衡不移動,因為固體或純液體的濃度是常數(shù),其用量的改變不會影響v正和 v逆,化學(xué)平衡不移動強(qiáng)調(diào):氣體或溶液濃度的改變會引起反應(yīng)速率的變化,純固體或純液體用量的變化不會引起反應(yīng)速率改變,化學(xué)平衡
14、不移動2、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響討論:壓強(qiáng)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率如何影響?v正和 v逆怎樣變化?結(jié)論:壓強(qiáng)增大, v正和 v逆同時增大,壓強(qiáng)減小,v正和 v逆同時減小。問題:壓強(qiáng)的變化如何改變不同反應(yīng)的 v正和 v逆的倍數(shù)?N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反應(yīng)中,壓強(qiáng)變化和NH3含量的關(guān)系壓強(qiáng)(MPaH3 %2.09.216.435.553.669.4結(jié)論:壓強(qiáng)增大, NH3增大,平衡向正反應(yīng)方向移動。增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小方向移動。減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大方向移動。思考:對于等體積的氣體反應(yīng),壓強(qiáng)改變將怎樣影響化學(xué)平衡?結(jié)論:由于壓強(qiáng)變化同時、同步、等
15、倍數(shù)影響正、逆反應(yīng)速率,v正= v逆,化學(xué)平衡不移動,但反應(yīng)速率改變。例、在反應(yīng)I2(g)+H2 (g) 2HI (g)中增大壓強(qiáng)vtv正= v逆v正= v逆討論:壓強(qiáng)的變化不會影響固體或氣體物質(zhì)的反應(yīng)速率,壓強(qiáng)的變化會使固態(tài)或液態(tài)反應(yīng)的化學(xué)平衡移動嗎?結(jié)論:無氣體參加的反應(yīng),壓強(qiáng)的改變,不能使化學(xué)平衡移動強(qiáng)調(diào):壓強(qiáng)變化若沒有濃度的變化,化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡。不變不移動討論:在N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)密閉反應(yīng)體系中,充入He氣體:容積不變時,反應(yīng)物質(zhì)濃度,反應(yīng)速率,化學(xué)平衡;氣體壓強(qiáng)不變時,容器的體積_,各氣體的濃度_, 反應(yīng)速率,化學(xué)平衡向 方向移動不變不變不移動減小增
16、大逆反應(yīng)減小3、溫度對化學(xué)平衡的影響討論:溫度的變化對化學(xué)反應(yīng)速率如何影響?v正和 v逆怎樣變化?結(jié)論:溫度升高, v正和 v逆同時增大;溫度降低,v正和 v逆同時減小。問題:溫度的變化如何改變不同反應(yīng)的v正和 v逆的倍數(shù)?【實驗2-7】2NO2 N2O4 H0實驗現(xiàn)象:溫度升高,混合氣體顏色加深,平衡向 方向移動;溫度降低,混合氣體顏色變淺,平衡向 方向移動NO2濃度增大逆反應(yīng)NO2濃度減小正反應(yīng)結(jié)論:升高溫度化學(xué)平衡向移動,吸熱反應(yīng)方向降低溫度化學(xué)平衡向移動,放熱反應(yīng)方向4、化學(xué)平衡移動原理勒夏特列原理原理:如果改變影響平衡的一個條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等),化學(xué)平衡就向減弱這種改變的方向移
17、動。此原理只適用于已達(dá)平衡的體系平衡移動方向與條件改變方向相反。ps:移動的結(jié)果只能是減弱外界條件的該變量,但不能抵消。討論:反應(yīng)N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) H0 ,達(dá)到化學(xué)平衡,改變下列條件,根據(jù)反應(yīng)體系中的變化填空:若N2的平衡濃度為a mol/L,其他條件不變時,充入N2使其濃度增大到b mol/L后平衡向方向移動,達(dá)到新平衡后, N2的濃度為c mol/L,則a、b、c的大小為;若平衡體系的壓強(qiáng)為P1 ,之后縮小反應(yīng)體系體積使壓強(qiáng)增大到P2 ,此時平衡向方向移動,達(dá)到新平衡后 體系的壓強(qiáng)為P3 ,則P1 、 P2、 P3 的大小為;若平衡體系的溫度為T1 ,之后將溫度
18、升高到 T2 ,此時平衡向方向移動,達(dá)到新平衡后 體系的溫度為T3 ,則T1 、 T2、 T3 的大小為。正反應(yīng) a c b正反應(yīng)P1 P3 P2逆反應(yīng)T1 T3 T25、催化劑對化學(xué)平衡的影響討論:催化劑怎樣改變v正和 v逆?小結(jié):同步、等倍數(shù)改變v正和 v逆結(jié)論:催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動;不能改變反應(yīng)混合物的百分含量;但可以改變達(dá)到平衡的時間。vtv正= v逆v正= v逆 含量 tt1t21.已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動時,下列有關(guān)敘述正確的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的產(chǎn)量一定增加 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大 反應(yīng)物濃度一定降低 正反應(yīng)速率一定
19、大于逆反應(yīng)速率 使用了合適的催化劑 A、 B、 C、 D、 B2.恒溫下, 反應(yīng)aX(g) bY(g) +cZ(g)達(dá)到平衡后, 把容器體積壓縮到原來的一半且達(dá)到新平衡時, X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判斷正確的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A3、容積固定的密閉容器中存在已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)2A(g) 2B+C(H0),若隨著溫度升高,氣體平均相對分子質(zhì)量減小,則下列判斷正確的是( )A、B和C可能都是液體B、B和C肯定都是氣體C、B和C可能都是固體D、若C為固體,則B一定是氣體D第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡實驗中學(xué)
20、 高二化學(xué)備課組7/23/2022第三節(jié) 化學(xué)平衡(第三課時)三、化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù): 是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,也無論反應(yīng)物起始濃度的大小,最后都能達(dá)到平衡,這時各種生成物濃度的系數(shù)次方的乘積除以各反應(yīng)物濃度的系數(shù) 次方的乘積所得的比值。它是個常數(shù),用K表示,例如:mA + nB pC + qDK=C(C) pC(D) qC(A) mC(B) n化學(xué)平衡常數(shù)同阿伏加德羅常數(shù)以及物理中的萬有引力常數(shù)一樣都是一個常數(shù),只要溫度不變,對于一個具體的可逆反應(yīng)就對應(yīng)一個具體的常數(shù)值。1.使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題: (1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或
21、生成物的濃度無關(guān)。 (2)反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時,由于其濃度可看做常數(shù)“1”而不代入公式 (3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,盡管是同一個反應(yīng),平衡常數(shù)也會改變。2.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用。 (1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個反應(yīng)的K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,反應(yīng)物的濃度越小,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大??梢哉f,化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。 (2)可以利用平衡常數(shù)的值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡
22、時向何方進(jìn)行建立平衡。如:對于可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) ,在一定溫度的任意時刻,反應(yīng)物與生成物的濃度如下關(guān)系:Qc =C(C) pC(D) qC(A) mC(B) nQc ,叫做該反應(yīng)的溶液商。Qc K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行Qc = K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Qc K,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行3.利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。四、有關(guān)化學(xué)平衡的計算:起始量、變化量、平衡量的計算關(guān)系在反應(yīng)aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中,計算關(guān)系為:aA(g)+ bB (g) cC (g)
23、+ dD (g)起變平n1n200 ax bxcxdxn1-ax n2-bxcxdx單位統(tǒng)一已知條件計量系數(shù)之比加、減計算、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系:、反應(yīng)物:平衡濃度 起始濃度變化濃度、生成物:平衡濃度 起始濃度變化濃度、各物質(zhì)的變化濃度之比 反應(yīng)式計量系數(shù)之比、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的百分率例1、將6mol A氣體和5mol B氣體混合放入4L密閉容器中,發(fā)生下列反應(yīng):3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ,經(jīng)過5min達(dá)到化學(xué)平衡,此時生成C為2mol,測得D的反應(yīng)速率為0.1mol/Lmin,計算:、x的值;、平衡時B的轉(zhuǎn)化率;、A的平衡濃度。3A (g)
24、 + B (g) 2C (g) + xD (g)解:起變平mol650020.154133422、 2 : x 2 : (0.154) x 2 例2、加熱N2O5時,發(fā)生下列兩個分解反應(yīng): N2O5 N2O3O2 , N2O3 N2OO2;在1L密閉容器中加熱4mol N2O5達(dá)到化學(xué)平衡時O2的濃度為4.50 mol/L, N2O3的濃度為1.62 mol/L,求其他各物質(zhì)的平衡濃度。解析:這是一個連續(xù)平衡的計算,計算思路為:第一個反應(yīng)的平衡量作為第二個反應(yīng)的起始量解: N2O5 N2O3O2N2O3 N2OO2起變平mol400 x x x4- x x x x 0 xyyy x - yy
25、x +y x y = 1.62 x +y = 4.50解得: x = 3.06 mol y = 1.44 mol 故:C N2O5 = (4 3.06) mol / 1L=0.94 mol/L C N2O = 1.44 mol / 1L=1.44 mol/L 例3、在密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生下列反應(yīng): A (g) + 2B (g) 2C (g) 反應(yīng)達(dá)到平衡時,若混合氣體中A 和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,求B的轉(zhuǎn)化率解:A (g) + 2B (g) 2C (g)起變平 n n0 x 2x 2x n - x n - 2x 2x由題意可知: n - x + n - 2x =
26、2 x x = 0.4n解題的一般步驟:列出三欄數(shù)據(jù)根據(jù)題意列方程求解氣體反應(yīng)計算時經(jīng)常使用的推論:實驗中學(xué) 高二化學(xué)備課組7/23/2022平衡移動與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系思考:化學(xué)平衡是暫時的,一旦外界條件改變,原有的固定的各種數(shù)量關(guān)系皆會因平衡的移動而發(fā)生改變,平衡移動時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率如何變化 ?這要根據(jù)具體反應(yīng)及引起平衡移動等具體原因而定,不可一概而論。 一、由于壓強(qiáng)改變而引起平衡正向移動時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。反之,平衡逆向移動時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定減小。PS:1、這里的壓強(qiáng)改變方式指容積的變化。若為加壓,平衡正向移動,則正反應(yīng)是一氣體體積縮小的反應(yīng);若為減壓,平衡正向移動,則正
27、反應(yīng)是一氣體體積增大的反應(yīng)。2、若TV不變條件下,向平衡體系中加入惰性氣體,這時體系的總壓增大,但平衡不移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。因加入無關(guān)氣體后,由于體積不變,所以平衡體系中有關(guān)物質(zhì)的濃度沒有變,因而不影響原平衡。平衡移動與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系A(chǔ)D解析:由于體積減小一半,則體系壓強(qiáng)為原來的兩倍,若平衡不移動,則A、B、C、的的濃度應(yīng)為原來的兩倍,今B和C的濃度均是原來的2.2倍,故平衡應(yīng)正向移動。而加壓平衡向氣體體積減小方向移動,所以2故答案為A、D。例1:在一密閉容器中,反應(yīng)A() B()C()達(dá)平衡后,保持溫度不變,將容器容積壓縮到原來的一半,當(dāng)達(dá)到新的平衡時,B和C的濃度均是原來的2.
28、2倍,則錯誤的為: ( )A.平衡向逆反應(yīng)方向移動了 B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增加了C.物質(zhì)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了 D. 2練習(xí):恒溫下, 反應(yīng)aX(g) bY(g) +cZ(g)達(dá)到平衡后, 把容器體積壓縮到原來的一半且達(dá)到新平衡時, X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判斷正確的是: ( )A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A二:由于溫度改變而引起平衡正向移動時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。反之,平衡逆向移動時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定減小。PS:當(dāng)溫度升高,平衡正向移動,則正反應(yīng)是一吸熱的反應(yīng);若為降溫,平衡正向移動,則正反應(yīng)是一放熱的反應(yīng);無論哪
29、種情況,由于反應(yīng)物的初始量未變,將會有更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物。例2:(99上海)可逆反應(yīng):3A(g)3B(?)+C(?)-Q,隨著溫度升高,氣體平均相對分子質(zhì)量有變小趨勢,則下列判斷正確的是 ( )A、 B和C可能都是固體 B 、B和C一定都是氣體C、若C 為固體,則B一定是氣體 D、B和C可能都是氣體CD解析:此題雖然沒有直接問A的轉(zhuǎn)化率。當(dāng)溫度升高,氣體的相對分子質(zhì)量變小,而正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以平衡正向移動,由于沒有改變A的初始量,則A的轉(zhuǎn)化率必然提高。氣體平均相對分子質(zhì)量=m/n,若B和C都是固體,則氣體只有A,其相對分子質(zhì)量不變;若B和C都是氣體,則m不變,而n變大,氣體的相對分子
30、質(zhì)量變??;若C 為固體,則B一定是氣體,這時氣體的n不變,而m變小,氣體的相對分子質(zhì)量變小,正確答案為CD。三、由于增大反應(yīng)物濃度(TV不變)引起平衡移動時,有以下幾種情況:1、對于反應(yīng)物只有一種的可逆反應(yīng)(并規(guī)定起始時只有反應(yīng)物): aA(g) bB(g)+cC(g)、若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,即a=b+c,增加反應(yīng)物的濃度時,平衡等效。反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變:如2HI(g) H2(g)+I2(g),則無論增大或減小HI的濃度,相當(dāng)于對體系加壓或減壓,平衡不移動,HI的轉(zhuǎn)化率都不改變。、若反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少、即ab+c,增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動。反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變大:如2NO2(g) N2O4(
31、g),則增大NO2的濃度,相當(dāng)于對體系加壓,平衡向氣體體積縮小的方向移動,即正向移動。NO2的轉(zhuǎn)化率增大。例3:在一定溫度下,向容積固定不變的密閉容器中充入a mol NO2發(fā)生如下反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g),達(dá)平衡后再向容器中充入a mol NO2 ,達(dá)到新平衡后,與原來的平衡比較錯誤的是( )A、相對平均分子質(zhì)量增大 B、NO2的轉(zhuǎn)化率提高C、體系的顏色變深 D、NO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大D解析:可將第二次的平衡的建立看作是投入2 a mol NO2在兩倍大的容器中同溫下進(jìn)行。這時兩個平衡等效,再將第二次的體積加壓為與第一次一樣,則平衡將正向移動。由于氣體總質(zhì)量不變,而氣體總物質(zhì)的量減少
32、,所以相對平均分子質(zhì)量增大,所以A、B均對。D不難判斷是錯的。氣體顏色取決于NO2的濃度,由于NO2的濃度的增大比移動后使其濃度減小的大得多,C項也對。故錯誤的是D。例4:將裝有1molNH3的密閉容器加熱,部分NH3分解后達(dá)到平衡,此混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為x%;若在同一容器中最初充入的是2 mol NH3,密封、加熱到相同溫度,反應(yīng)達(dá)到平衡時,設(shè)此時混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為y%。則x和y的正確關(guān)系是( )、 、 、= 、解析:可先將后一種看做是兩倍體積的容器中于同溫下建立平衡,此時兩平衡等效,再將后者體積縮小為前者一樣大,即加壓,平衡向氣體體積縮小方向移動,即逆向移動。所以后者氨的
33、轉(zhuǎn)化率變小,故答案為A。、若反應(yīng)后氣體分子數(shù)增大,即ap+q,則兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均增大,若m+np+q,則兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均減小。練習(xí):1. 一定溫度下,將a mol PCl5通入一個容積不變的密閉容器中,達(dá)到如下平衡:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),測得平衡混合氣體的壓強(qiáng)為P1,此時維持溫度不變,再向容器中通入a mol PCl5,再達(dá)平衡時測得平衡混合氣體的壓強(qiáng)為P2,則P1與P2的關(guān)系是( )。A.2P1P2 C. 2P1=P2 D.無法判斷2.在兩個恒容容器中有平衡體系:A(g) 2B(g)和2C(g) D(g),X1和X2分別是A和C的轉(zhuǎn)化率。在溫度不變情況下,均增加相
34、同的A和C的物質(zhì)的量,下列判斷正確的是( )AX1降低,X2增大 BX1、X2均降低 CX1增大,X2降低 DX1、X2均增大BA3、當(dāng)下列反應(yīng)達(dá)到平衡時,保持溫度不變,向容器中充入氬氣,平衡一定不移動的是( )A. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) B. 2HI(g) H2(g)+I2(g)C.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) D. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)B4、 某溫度時,一定壓強(qiáng)下的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):aX(g)+bY(g) cZ(g)+dW(g),達(dá)平衡后,保持溫度不變壓強(qiáng)增大至原來的2倍,當(dāng)再達(dá)到平衡時,W的濃度為原平衡狀態(tài)的1.8倍,下列敘述正
35、確是( ) A. 平衡正移 B. (a+b)(c+d) C. Z的體積分?jǐn)?shù)變小 D. X的轉(zhuǎn)化率變大C第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡實驗中學(xué) 高二化學(xué)備課組7/23/2022第三節(jié) 化學(xué)平衡(第四課時)一、等效平衡定義: 化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān),可逆反應(yīng)在相同狀況下,不論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始,或者正逆反應(yīng)同時進(jìn)行,只要初始時有關(guān)物質(zhì)的量“相當(dāng)”,它們即可以達(dá)到相同平衡狀態(tài),稱為“等效平衡”。此時,等效平衡中各物質(zhì)的百分含量相等。 無論平衡從哪個方向建立,在判斷時都可根據(jù)題給條件和反應(yīng)計量系數(shù)把生成物全部推算為反應(yīng)物或把反應(yīng)物全部推算成生成物再與原平衡加入的物質(zhì)的量相比較,若物質(zhì)的
36、量“相當(dāng)”,則為等效平衡,推算式為:某反應(yīng)物的物質(zhì)的量(mol)+變成生成物而消耗的該反應(yīng)物的物質(zhì)的量(mol)原來該反應(yīng)物的物質(zhì)的量(mol)等效平衡的解法 極值轉(zhuǎn)換法 二、等效平衡的分類恒溫、恒容時,只要反應(yīng)物和生成物的量相當(dāng)(反應(yīng)物換算成生成物或生成物換算成反應(yīng)物后與原起始量相同)則為等效平衡例1、在一定溫度下,將2mol N2和6mol H2充入固定容積的密閉容器中,發(fā)生 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),達(dá)到化學(xué)平衡后,若保持溫度不變,令a、b、c分別為N2、H2、NH3的物質(zhì)的量,重新建立平衡,混合物中個物質(zhì)的量仍和上述平衡相同,填空 、若a=0,b=0,則c= 、若a=1, c =2,則 b = 、若a、 b 、 c取值必須滿足的一般條件為(用兩個式子表示,一個只含a和c,一個只含b和c 、 4 3a+c/2 = 2b+3c/2 = 6例2、在一個固定容積的密閉容器中,加入2molA和1molB,發(fā)生 2A(g)B (g) 3C(g) +D(g) ,達(dá)到
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