福建省三明市泰寧縣高中化學 化學平衡及其影響因素知識要點復習學案 新人教版選修4.doc

化學平衡及其影響因素一、化學平衡1.可逆反應（1）概念：在一定條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應稱為可逆反應。（2）表示：采用“”表示，如：cl2 + h2o h+ +cl- + hclo（3）特點：可逆反應在同一體系中同時進行?？赡娣磻M行一段時間后，一定會達到化學平衡狀態(tài)“兩同一不能”同一條件下，正、逆反應同時進行，不能進行到底2、化學平衡狀態(tài)（1）概念：在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的百分含量保持恒定的狀態(tài)。（2）特征逆：化學平衡狀態(tài)只對可逆反應而言等：正反應速率等于逆反應速率。動：化學平衡是一種動態(tài)平衡，反應達到平衡時，正逆反應都仍在繼續(xù)反應。定：在平衡混合物中，各組成成分的含量保持不變。變：化學平衡是在一定條件下暫時的平衡當影響化學平衡的外界條件改變，化學平衡就會發(fā)生移動。二、外界條件(濃度、溫度、壓強等)對化學平衡的影響1.化學平衡移動實質(zhì)：化學平衡移動是由于濃度、溫度、壓強的變化使可逆反應從一種平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪黄胶鉅顟B(tài)的過程。平衡移動的實質(zhì)因為條件的變化打破了正反應、逆反應速率相等的關系。(正) (逆)，正向移動；(正)0.4 mol，a正確；該反應速率比未體現(xiàn)出反應方向，b錯誤；溫度升高，正、逆反應速率都要增大，c錯誤；4 min內(nèi)o2的平均反應速率為0.05 moll1min1，d正確。答案：ad考點二化學平衡與轉化率的關系1.轉化率轉化率=2.實例分析（1）反應前后氣體體積不相等的反應。條件變化平衡移動轉化率變化增大濃度正移的轉化率增大，的轉化率減小增大濃度逆移從你反應角度看，的轉化率減小升高溫度逆移、的轉化率都減小增大壓強正移、的轉化率都增大（2）反應物只有一種或是產(chǎn)物只有一種的可逆反應。條件變化平衡移動轉化率變化體積不變時，充入氣體正移的轉化率增大體積不變時，充入氣體逆移的轉化率增大（3）對于反應前后氣體體積相等的反應。條件變化平衡移動轉化率變化增大的濃度正移的轉化率減小，的轉化率增大增大的濃度逆移轉化率不變增大壓強不移動轉化率不變3惰性氣體（與反應中各氣體物質(zhì)無關的氣體）的影響 (l)若容器恒溫恒容，充人惰性氣體雖改變了容器內(nèi)氣體 的總壓強，但卻沒有改變氣體的濃度，故平衡不移動，轉化率不變。 (2)若容器恒溫恒壓，充人惰性氣體會使容器的容積增大，雖未減小容器內(nèi)氣體的總壓強，但降低了各物質(zhì)的濃度，從而使平衡向氣體體積增大的方向移動，若正向移動，轉化率增大，若逆向移動，轉化率減小?！咎嵝选?1)增大反應物濃度，反應物的轉化率不一定增大。如合成氨的反應中，增大氮氣濃度，氮氣的轉化率減小，氫氣的轉化率增大。(2)生成物濃度比原來減小了，不一定是平衡向逆反應方向移動造成的，如氣體反應減小壓強，不論平衡向哪個方向移動，各種氣體物質(zhì)的濃度都減小。(3)壓強增大，平衡不一定移動，可從v(正)與v(逆)的變化分析。如下表改變條件v(正)、v(逆)變化平衡移動恒容容器充入惰性氣體v(正)、v(逆)不變平衡不移動反應前后氣體相等反應，壓縮容器體積v(正)、v(逆)都增大，且v(正)=v(逆)平衡不移動【典例2】在密閉容器中發(fā)生如下反應：ax(g)by(g) cz(g)dw(g)，反應達到平衡后保持溫度不變，將氣體體積壓縮到原來的，當再次達到平衡時，w的濃度為原平衡時的1.8倍。下列敘述中不正確的是 ()a平衡向逆反應方向移動babcdcz的體積分數(shù)增加dx的轉化率下降【答案】c 【解析】此反應達平衡后保持溫度不變，將氣體體積壓縮到原來的，假設平衡不發(fā)生移動，w的濃度應變?yōu)樵胶鈺r的2倍，而實際為1.8倍，假設不成立，原平衡必發(fā)生移動，由w的濃度為原平衡時的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向w減少的方向即逆反應方向移動，根據(jù)勒夏特列原理知：abcd，平衡移動的結果導致z的體積分數(shù)減小，x的轉化率下降?？键c三化學平衡常見的圖象1.圖像題的解題思路(1)一看點：即看線段的起點是否通過原點，兩條線的交點或者線段的拐點等。(2)二看線：看線段的走向和變化趨勢。(3)三看面：看清楚橫坐標和縱坐標表示的物理量。(4)四看要不要作輔助線：看是否需要作等溫線或等壓線。2.對于反應ma(g)nb(g) pc(g)qd(g)，若mnpq且h0（1）vt圖像（2）ct圖象（3）c或p(t)圖象【圖像分析方法】對于化學反應平衡的有關圖像問題，可按以下的方法進行分析：(1)認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義，并與有關的原理掛鉤。(2)看清起點，分清反應物、生成物，濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物，一般生成物多數(shù)以原點為起點。(3)看清起點、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢。分清正、逆反應，吸、放熱反應。升高溫度時，v(吸)v(放)，在速率時間圖上，要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的，分清漸變和突變，大變和小變。例如，升高溫度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反應物濃度，v(正)突變，v(逆)漸變。(4)注意終點。例如在濃度時間圖上，一定要看清終點時反應物的消耗量、生成物的增加量，并結合有關原理進行推理判斷。(5)先拐先平。例如，在轉化率時間圖上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強高。(6)定一議二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關系?！镜淅?】在密閉容器中進行下列反應：m (g)+n(g)r(g)+2 l(？)，當改變溫度和壓強時，r的含量的變化情況如圖所示，下列敘述正確的是( )a.正反應吸熱，l是氣體 b.正反應吸熱，l是固體c.正反應放熱，l是液體 d.正反應放熱，l是氣體【解析】選d。壓強不變都為p2時，根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”的規(guī)律可知t1t2，則從t2到t1的升溫過程中，r的含量減少，說明正反應為放熱反應；溫度不變都為t2時，利用“先拐先平數(shù)值大”的規(guī)律可知壓強p2p1，當增大壓強時，r的含量減少，說明逆反應為氣體體積減小的反應，所以l為氣體。綜上所述d項正確。關于等效平衡：等效平衡的建立若在1l容器800時可逆反應：co(g) + h2o(g) co2(g) + h2(g) 途徑1:起始 0.01mol 0.01mol 0 0 平衡 0.005mol 0.005mol 0.005mol 0.005mol 途徑2:起始 0 0 0.01mol 0.01mol 平衡 0.005mol 0.005mol 0.005mol 0.005mol上述兩種途徑,同一可逆反應;外界條件相同;通過不同的途徑(正向和逆向);平衡時同種物質(zhì)的物質(zhì)的量相等(同種物質(zhì)的含量相等)-效果相同的平衡(等效平衡)。1.定義：同一可逆反應在相同條件下，無論從正反應開始，還是從相應的可逆反應開始，或從中間某一時刻開始，在達到化學平衡狀態(tài)時，任何相同組分的含量（體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)等）均相同，這樣的化學平衡互稱等效平衡。10 概念的理解：（1）外界條件相同：通?？梢允呛銣?、恒容，恒溫、恒壓。 （2）“等效平衡”與“完全相同的平衡狀態(tài)”不同； “等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)（或體積分數(shù)）對應相同，反應的速率、壓強等可以不同。（3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關，而與途徑無關，只要物料相當，就達到相同的平衡狀態(tài)。合作探究1、 探究建立等效平衡的條件，完成表格。i類：恒溫恒容，對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的反應（即v0的體系）：等價轉化后，對應各物質(zhì)的物質(zhì)的量與原來投料相同，二者平衡等效(簡化：恒t、恒v,n0,等價轉化,投料相同） 實例1 n2(g)+3h2(g) 2nh3(g) 實例2 2so2(g)o2(g) 2so3(g) n2h2nh3so2o2so3起始量(mol)1 3 0 起始量(mol)2 1 0 等效于( mol,下同)002等效于( mol,下同)0 0 0.5 1.5 1 0.8 假設投料a b c 假設投料a b c 等價轉化a + 1/2 c b + 3/2 c0等價轉化 0 則a與c,b與c關系則a與c;b與c關系 ii類：恒溫恒容，對于反應前后氣體體積沒有變化的反應（即v=0的體系）：等價轉化后，對應各物質(zhì)物質(zhì)的量的比例與原來投料比相等，二者平衡等效。(簡化：恒t、恒v,n=0,等價轉化,投料比相等）實例1h2(g) + i2(g) 2hi(g) 實例2 2a(g) +b (g) 3c(g) h2i22hiabc起始量(mol)2 20起始量3 1 0等效于( mol,下同)440等效于13112假設投料abc假設投料abc等價轉化a + 1/2c b + 1/2c 0 等價轉化0則a、b、c關系(a + 1/2c) ：( b +1/2 c)= 則a、b、c關系 類：恒溫恒壓，對于氣體體系