化学平衡状态及移动 (1)

1化学平衡第一课时一．可逆反应与化学平衡状态1．可逆反应（概念）：★注意1.两同2.转化率3.用“”表示。2.常见可逆反应2．化学平衡状态(1)概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率________，反应体系中所有参加反应的物质的_______保持不变的状态。平衡标志：①v正＿＿v逆；②混合物体系中各组分的含量＿＿＿＿。⑵特点思考3.对可逆反应N2＋3H22NH3，若某一时刻，v正(N2)＝v逆(NH3)。此时反应是否达到平衡状态？⑷化学平衡状态常用的判断方法举例反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)正逆反应速率的关系在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC，均指v(正)不一定平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内消耗了nmolB，同时消耗qmolD平衡混合物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡总压强或总体积或物质的量一定不一定平衡压强mm＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变)平衡m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变)不一定平衡2温度任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时平衡颜色当体系的颜色(反应物或生成物均有颜色)不再变化时平衡混合气体的平均相对分子质量M平均相对分子质量一定时，只有当m＋n≠p＋q时平衡平均相对分子质量一定，但m＋n＝p＋q时不一定平衡体系的密度反应物、生成物全为气体，定容时，密度一定不一定平衡m＋n≠p＋q，恒温恒压，气体密度一定时平衡练习1．下列说法可以证明H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是________(填序号)。①单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolHI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分含量w(HI)＝w(I2)④反应速率v(H2)＝v(I2)＝12v(HI)⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化2．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A．体系的体积不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同时生成nmolH2D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键3.一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0mol·L－1c10.14mol·L－14．(2011·天津理综，6)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如右图所示。由图可得出的正确结论是（）A．反应在c点达到平衡状态B．反应物浓度：a点小于b点C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段5.在容积相同的五个密闭容器内，分别充入等量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数，绘图如右图所示：3(1)A，B，C，D，E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是______________。(2)此可逆反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。(3)AC段的曲线是增函数，CE段曲线是减函数，试从反应速率和平衡角度说明理由：________________________________________________________________________第二课时二．化学平衡的移动及影响化学平衡的外界因素1.化学平衡的移动⑴概念：可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。⑵化学平衡的移动是：平衡状态→不平衡状态→新平衡状态。2.影响化学平衡的外界因素：若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：⑴浓度对化学平衡移动的影响：（★固体及纯液体的浓度是一定值，不因量的多少而改变，所以增加或减少固体及纯液体的量，不会影响平衡状态。）⑵温度对化学平衡的影响：①正反应为吸热反应的可逆反应：4②正反应为放热反应的可逆反应：⑶压强对化学平衡移动的影响：对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，增大或降低压强对平衡的影响：当：①m＋np＋q时②m＋np＋q时③m＋n＝p＋q时53.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、浓度)，平衡将向着能够＿＿＿＿＿＿的方向移动。思考1．v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？2．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？3．对于一定条件下的可逆反应甲：A(g)＋B(g)C(g)ΔH＜0乙：A(s)＋B(g)C(g)ΔH＜0丙：A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＞0达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：(1)升温，平衡移动方向分别为(填“向左”、“向右”或“不移动”，下同)甲________；乙________；丙________。(2)加压，平衡移动方向分别为甲________；乙________；丙________。4．已知一定条件下合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施。4．化学反应进行的方向1．自发过程在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2．自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。3．综合判断反应方向的依据△G=ΔH－TΔS①ΔG0，反应能自发进行。②ΔG＝0，反应达到平衡状态。③ΔG0，反应不能自发进行。※S---表示混乱程度同一物质在不同状态下熵值S(g)S(l)S(s)。思考1．能自发进行的反应一定能实际发生吗？2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。()6(2)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响练习1.某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，ΔH0的正、逆反应速率的影响如图所示：(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同)，平衡________移动。(2)升高温度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移2.．向某密闭容器中加入0.15mol·L－1A、0.05mol·L－1C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化如甲图所示[t0时c(B)未画出，t1时c(B)增大到0.05mol·L－1]。乙图为t2时刻改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________mol·L－1。(2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)＞v(逆)，若A的物质的量减少0.03mol时，容器与外界的热交换总量为akJ，写出该反应的热化学方程式_____________________。(3)若t1＝15s，则t0～t1阶段以C的浓度变化表示的平均反应速率为v(C)＝________mol·L－1·s－1，A的转化率为________。(4)t3时改变的某一反应条件可能是________(选填序号)。A．使用催化剂B．增大压强C．增大反应物浓度5．(2013·大纲版全国卷)反应X(g)＋Y(g)2Z(g)；ΔH＜0，达到平衡时，下列说法正确的是()A．减小容器体积，平衡向右移动B．加入催化剂，Z的产率增大C．增大c(X)，X的转化率增大D．降低温度，Y的转化率增大6．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(I－3)与温度T的关系如右图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)，下列说法不正确的是()7A．反应I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)ΔH＜0B．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高C．若T1时，反应进行到状态d时，一定有v正＞v逆D．温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动五羊P822，3，4，5，6，7，8，9第三课时化学平衡常数及计一．化学平衡常数1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到＿＿＿＿时，生成物＿＿＿＿＿＿与反应物＿＿＿＿＿＿的比值是一个常数，用符号＿＿表示。2．表达式对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝★在使用化学平衡常数时应注意：(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。(2)对于同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。如：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)3．意义(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受＿＿影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。4．平衡常数作用：(1)判断、比较可逆反应进行的程度：一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大越大越高越小越小越大⑵判断一个化学反应是否达到化学平衡状态例：对于可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下cccdcacb＝Q，称为浓度商。关系：8QK反应向正反应方向进行，v正v逆＝K反应处于化学平衡状态，v正＝v逆K反应向逆反应方向进行，v正v逆⑶判断可逆反应的反应热：升高温度，若K值增大，则正反应为＿＿反应；若K值减小，则正反应为＿＿反应。5．转化率==思考1．对于N2＋3H22NH3K12NH3N2＋3H2K2试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系2．化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数是增大还是减小？3．对于一个可逆反应，化学计量数扩大或缩小，化学平衡常数表达式是否改变？是什么关系？转化率是否相同？4．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度()(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数()(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动()(4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化()5．已知可逆反应：M(