第三節(jié)-化學平衡學案-學生

第三節(jié)化學平衡一.可逆反應與不可逆反應可逆反應：在_____________，既能向__________方向進行，又能向__________方向進行的反應叫做可逆反應。若正、逆反應是在__________發(fā)生的，則不屬于可逆反應。如：2H2O2H2↑+O2↑，即可逆反應中的___________和___________必須同時存在于同一反應體系中，在相同條件下，正、逆反應都能夠自動進行。正逆反應是相對的，不是絕對的，通常把_______________反應稱作正反應，___________反應稱作逆反應。任何可逆反應，在___________進行的同時，___________也在進行。不可逆反應：正反應幾乎能___________，而逆反應進行的程度___________，這樣的反應通常稱為不可逆反應。如酸堿的中和反應。二.化學平衡狀態(tài)1.化學平衡狀態(tài)的含義：在一定條件下，當時，反應體系中所有參加反應的________保持______。這時的狀態(tài)就是在給定條件下，反應達到了“_____”。對于可逆反應體系來說，稱之為“_____”。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”：即化學平衡是，正反應和逆反應仍在進行。(3)“等”：是指，必須用同一物質來表示，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)生平衡移動直至建立新平衡。3.化學平衡狀態(tài)的判斷方法(1)直接判定：v正＝v逆(實質)①同一物質：②不同的物質：。(2)間接判定：①。②。③。④。三．化學平衡狀態(tài)的影響因素（1）當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)后，如果改變_______、_______、_______等反應條件，原來的平衡狀態(tài)會被破壞，化學平衡會發(fā)生移動。平衡混合物中各組成物質的質量分數也就隨著改變從而在一段時間后達到_______。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程，就是_____________________。以上過程可歸納如下：某條件下的化學平衡平衡破壞新條件下的新化學平衡①濃度：增大反應物濃度，_________加快，平衡向_________移動；增大生成物濃度，_________加快，平衡向_________移動。②溫度：溫度升高，___________變深，說明平衡向___________移動；溫度降低，___________變淺，說明平衡向___________移動。所以溫度升高，平衡向___________移動；溫度降低，平衡向___________移動。③壓強：對于有氣體參加或有氣體生成的可逆反應來說，壓強對于平衡狀態(tài)的影響是通過改變濃度來實現的。壓強改變，濃度不變時，則_________________不變，平衡不發(fā)生移動。不特別指明的情況下，體系壓強改變，就是通過改變體積來實現的。以可逆反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)為例：其他條件不變時，在已經達到平衡的該反應體系中增大壓強，會使平衡向著_________移動；即向生成NH3的方向移動。移動的結果會使N2和H2的體積分數減小，而NH3的體積分數增大。減小壓強，會使平衡向著_________移動，即向NH3分解的方向移動。移動的結果會使N2和H2的體積分數增大，而NH3的體積分數減小。對無氣體存在的化學平衡，改變壓強不能使平衡移動。④催化劑由于使用催化劑對_________與_________影響的程度是等同的，所以使用催化劑不影響化學平衡的移動。⑤小結：(1)化學反應體系的平衡狀態(tài)通過改變_________而發(fā)生了變化。這種現象稱作化學平衡狀態(tài)的移動，簡稱平衡移動。(2)勒夏特列原理：如果改變影響平衡的條件之一（如：_________、_________以及__________），平衡就會向著__________的方向移動。是“減弱”而不是“消除”四.反應物的轉化率轉化率是對反應物而言的。1．它有三種表示形式：某指定反應物的轉化率=已轉化的反應物的質量/反應物的總質量=已轉化的反應物的物質的量/反應物的總物質的量=已轉化的指定反應物的濃度/指定反應物的起始濃度。2、對于反應aA（氣）+bB（氣）cC（氣）+dD（氣），（1）、增加A物質，則B的轉化率；A物質的轉化率。（2）、若起始時物質的量之比A:B=1:1，則A和B的轉化率之比=；若起始時物質的量之比A:B=a:b，則A和B的轉化率之比=；高二選修四化學平衡習題一2．可逆反應N2(g)＋3H2(g)高溫、高壓催化劑2NH3(g)，在一定條件下于10L的密閉容器中發(fā)生，若開始時加入2molN2、2molH2、0molNH3，反應達到平衡時NH3的濃度不可能達到的值是()高溫、高壓催化劑A．0.1mol/LB．0.02mol/LC．0.05mol/LD．0.15mol/L3．下列有關可逆反應的說法不正確的是()A．可逆反應是指在同一條件下能同時向正逆兩個方向進行的反應B．2HI△,H2＋I2是可逆反應△C．2H2＋O2點燃,2H2O與2H2O電解,2H2↑＋O2↑互為可逆反應D．只有可逆反應才存在化學平衡點燃電解6．在容積不變的密閉容器中進行如下反應：H2O(g)＋C(s)H2(g)＋CO(g)ΔH＞0，達到平衡后，改變下列反應條件，相關敘述正確的是()A．加入H2O(g)，平衡向正反應方向移動，體系壓強減小B．加入少量C，正反應速率增大C．降低溫度，平衡向正反應方向移動D．加入CO，混合氣體的密度增大8．一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2molSO2和1molO2，發(fā)生下列反應：2SO2（g）+O2(g)2SO3(g)達到平衡后改變下述條件，SO3氣體平衡濃度不改變的是（）A．保持溫度和容器體積不變，充入1molSO3（g）B．保持溫度和容器內壓強不變，充入1molSO3（g）C．保持溫度和容器內壓強不變，充入1molO2（g）D．保持溫度和容器內壓強不變，充入1molAr（g）9．下列反應達到化學平衡后，加壓或降溫都能使化學平衡向逆反應方向移動的是()A．2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0B．C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH＞0C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0D．H2S(g)H2(g)＋S(s)ΔH＞010．可確認發(fā)生了化學平衡移動的是()A．化學反應速率發(fā)生了改變B．有氣態(tài)物質參加的可逆反應達到平衡后，改變了壓強C．由于某一條件的改變，使平衡混合物中各組分的濃度發(fā)生了不同程度的改變D．可逆反應達到平衡后，使用催化劑11．對于反應：2X＋Y2Z(正反應為放熱反應)，若升高溫度則能使()A．反應速率不變，Z的產量減少B．反應速率增大，Z的產量增大C．反應速率增大，Y的轉化率降低D．反應速率減小，Z的產量增大12．對于密閉容器中的可逆反應：mX(g)＋nY(s)pZ(g)ΔH＜0，達化學平衡后，改變條件，下列表述不正確的是()A．增大壓強，化學平衡不一定發(fā)生移動B．通入氦氣，化學平衡不一定發(fā)生移動C．增加X或Y的物質的量，化學平衡一定發(fā)生移動D．其它條件不變，升高溫度，化學平衡一定發(fā)生移動13．下圖是恒溫下某化學反應的反應速率隨反應時間變化的示意圖。下列敘述與示意圖不相符合的是A．反應達平衡時，正反應速率和逆反應速率相等B．該反應達到平衡態(tài)Ⅰ后，增大反應物濃度，平衡發(fā)生移動，達到平衡態(tài)ⅡC．該反應達到平衡態(tài)Ⅰ后，減小反應物濃度，平衡發(fā)生移動，達到平衡態(tài)ⅡD．同一種反應物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡態(tài)Ⅱ時濃度不相等14.已知反應A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的△H＜0下列說法正確的是A．升高溫度，正向反應速率增加，逆向反應速率減小B．升高溫度有利于反應速率增加，從而縮短達到平衡的時間C．達到平衡后，升高溫度或增大壓強都有利于該反應平衡正向移動D．達到平衡后，降低溫度或減小壓強都有利于該反應平衡正向移動15．將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器，恒溫下發(fā)生反應H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)ΔH<0，平衡時Br2(g)的轉化率為a；若初始條件相同，絕熱下進行上述反應，平衡時Br2(g)的轉化率為b。a與b的關系是()A．a>bB．a＝bC．a<bD．無法確定17、已知反應mX(g)+nY(g)qZ(g)的△H＜0，m+n＞q，在恒容密閉容器中反應達到平衡時，下列說法正確的是A．通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動B．X的正反應速率是Y的逆反應速率的m/n倍C．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質量變小D．增加X的物質的量，Y的轉化率降低18、某溫度下，體積一定的密閉容器中進行如下可逆反應：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)；△H＞0下列敘述正確的是A．加入少量W，逆反應速率增大B．當容器中氣體壓強不變時，反應達到平衡C．升高溫度，平衡逆向移動D．平衡后加入X，上述反應的△H增大19.下述反應在密閉容器中已建立平衡：SO2(氣)+NO2(氣)NO(氣)+SO3(氣),若向容器中通入一定量的氧氣，此時會發(fā)生的變化是（）A．平衡向正反應方向移動B．平衡向逆反應方向移動C．平衡不移動，但容器內的壓強將增大D．平衡不移動，且容器內的壓強不變20.在密閉容器中，進行下列反應2A（ｇ）＋B（ｇ）＋C（ｓ）D（ｇ）＋Ｅ（ｇ）(正反應為吸熱反應)達到平衡后，下列說法中正確的是（）A．若恒溫定容情況下，充入一些稀有氣體壓強增大，但平衡不移動B．若恒溫定壓條件下，加入C，則B的轉化率將增大C．若定容升溫，在新平衡體系中A的質量分數將減小D．在溫度、壓強和容積都相同時，在另一密閉容器中加入2molA、1molB、1molC，平衡時兩個容器中D和E的濃度分別相等21.某溫度下，N2O4（氣）2NO2（氣）；(正反應為吸熱反應)。在密閉容器中達到平衡，下列說法不正確的是（）A．加壓時(體積變小)，將使正反應速率增大，平衡向逆反應方向移動B．體積不變，加入NO2，將使正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡向逆反應方向移動C．保持體積不變，加入少許N2O4，再達到平衡時，顏色變深D．保持體積不變，升高溫度，再達平衡時顏色變深22.對于可逆反應：aA（氣）+bB（氣）mC（氣）+nD（氣）（放熱）下列說法正確的是（）A．濃度改變平衡必移動B．增大壓強平衡必移動C．升高溫度平衡必移動D．導入氦氣平衡必移動23.已建立化學平衡的某可逆反應，當條件改變使化學平衡向正反應方向移動時，下列敘述正確的是①生成物的質量分數一定增加，②任一生成物總量一定增加，③反應物的轉化率一定增大，④反應物的濃度一定降低，⑤正反應速率一定大于逆反應速率，⑥一定使用催化劑A．①②③B．③④⑤C．②⑤D．④⑥25．右圖中關于N2+3H22NH3（放熱）的平衡移動，影響該平衡移動的原因是（）反應速率時間反應速率時間V正V逆V′正V′逆B．減小壓強，同時降溫；C．增大反應物濃度，使用催化劑；D．增大反應物濃度，同時減小生成物濃度。29．在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質的下列物理量不再發(fā)生變化時，表明反應A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達平衡狀態(tài)的是()A．混合氣體的密度B．混合氣體的總物質的量C．混合氣體的壓強D．混合氣體的總體積四.化學平衡常數的含義及其表達式1.在一定溫度下，當一個__________達到化學平衡狀態(tài)時，生成物__________與反應物__________的比值是一個常數，這個常數就是該反應的化學平衡常數（簡稱平衡常數），符號用“K”表示。對于一般的可逆反應：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），當在一定溫度下達到化學平衡狀態(tài)時，平衡常數的表達式為：K=__________。注意：(1)K值越大，說明反應進行的_________越大；反應物的轉化率，反之，反應進行的程度越小，K值越小。(2)K只受_________影響，與反應物或生成物的_________無關。(3)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看做“l(fā)”而不代入公式(聯想化學反應速率一節(jié)固體和純液體的處理)。（4）化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。若反應方向改變，則平衡常數改變。若方程式中各物質的系數等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數也會改變。（5）互為可逆的兩個化學反應，平衡常數之積有何關系？總反應與各分步反應的平衡常數（K總、K1、K2、K3）有何關系？一定溫度下，一個化學反應是否只有一個化學平衡常數？（6）一般當K﹥105時，該反應就進行得基本完全例2、某溫度下，在一容積恒定的密閉容器中發(fā)生如下反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)+Q。當反應達到平衡時，測得容器中各物質均為nmol，現欲使H2的平衡濃度增大一倍，當其他條件不變時，下列措施可行的是(D)A、升高溫度B、加入催化劑C、再加入nmolCO,nmolH2OD、再加入2nmolCO2,2nmolH2［自我評價］1、一真空密閉容器中盛有1molPCl5，加熱到20°C時發(fā)生反應：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，反應達平衡時，PCl5所占體積分數為M%，若在同一溫度和同一容器中最初投入的是2molPCl5，反應達到平衡時，PCl5所占的體積分數為N%，則M和N的關系是()A、M>NB、M<NC、M=ND、無法判斷2、在等溫、等容條件下有下列反應：2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)。現分別從兩條途徑建立平衡：Ⅰ、A和B的起始濃度均為2mol/L；Ⅱ、C和D的起始濃度分別為2mol/L和6mol/L。下列敘述正確的是（）A、Ⅰ和Ⅱ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、Ⅰ和Ⅱ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、達平衡時，Ⅰ途徑的反應速率uA等于Ⅱ途徑的反應速率uB

D、達平衡時，Ⅰ途徑混合氣體密度為Ⅱ途徑混合氣體密度的1/2

3、恒溫恒壓下，在容積可變的器血中，反應2NO2gN2O4g達到平衡后，再向容器內通入一定量NO2，又達到平衡時，N2O4的體積分數A.不變B.增大C.減小D.無法判斷4、恒溫時，一固定容積的容器中發(fā)生如下反應2NO2gN2O4g達到平衡后，再向容器內通入一定量NO2，又達到平衡時，N2O4的體積分數CA.不變B.增大C.減小D.無法判斷5、A和B兩個完全相同的容器中，A中充有各1克的SO2和O2，B中充有各2克的SO2和O2，在同溫下，反應達到平衡時，設此時A中SO2的轉化率為a%，B中SO2的轉化率為b%,則其大小關系是()A、a>bB.a≥bC.a<bD、無法確定2.在體積可變的密閉容器中，反應mA(氣)＋nB(固)pC(氣)達到平衡后，壓縮容器的體積，發(fā)現A的轉化率隨之降低。則m__________p。(填“大于”“等于”或“小于”)3.已知反應A2（g）+2B2（g）2AB2（g）的ΔH<0，下列說法正確的()A.升高溫度，正向反應速率增加，逆向反應速率減小B.升高溫度有利于反應速率增加，從而縮短達到平衡的時間C.達到平衡后，升高溫度或增大壓強都有利于該反應平衡正向移動D.達到平衡后，降低溫度或減小壓強都有利于該反應平衡正向移動4．在密閉容器中發(fā)生下列反應aA(g)cC(g)＋dD(g)，反應達到平衡后，將氣體體積壓縮到原來的一半，當再次達到平衡時，D的濃度為原平衡的1.8倍，下列敘述正確的是()A．平衡向正反應方向移動B．a＜c＋dC．D的體積分數變大D．A的轉化率變大8．現有反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)，達到平衡后，當升高溫度時，B的轉化率變大；當減小壓強時，混合體系中C的質量分數減小，則：(1)該反應的逆反應為________熱反應，且m＋n________p(填“＞”“＝”或“＜”)。(2)減壓時，A的質量分數__________。(填“增大”“減小”或“不變”，下同)(3)若容積不變加入B，則A的轉化率__________，B的轉化率__________。(4)若升高溫度，則平衡時B、C的濃度之比c(B)/c(C)將__________。(5)若加入催化劑，平衡時氣體混合物的總物質的量_________________________________________。(6)若B是有色物質，A、C均無色，則加入C(體積不變)時混合物顏色__________；而維持容器內壓強不變，充入氖氣時，混合物顏色__________(填“變深”“變淺”或“不變”)。練習：在一定條件下，密閉容器中進行如下的可逆反應：N2+3H22NH3請判斷下列情況是否說明該反應已經達到化學平衡狀態(tài)：反應物濃度等于生成物濃度；容器中N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2；單位時間內生成nmolN2同時生成3nmolH2；反應物混合體系的壓強不隨時間段的變化而變化；H2的生成速率等于NH3的生成速率；容器內混合其體的密度不再變化。1．下圖是可逆反應A＋2B2C＋3D的化學反應速率與化學平衡隨外界條件改變(先降溫后加壓)而變化的情況。由此可推斷()A．正反應是放熱反應B．若A、B是氣體，則D是液體或固體C．逆反應是放熱反應D．A、B、C、D均為氣體2．T℃時，將5molA和7molB氣體通入體積為10L的密閉容器中(容積不變)，反應過程中A、B、C濃度變化如下圖1所示。若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，B的體積分數與時間的關系如下圖2所示：則下列結論正確的是()A．T℃時，將4molA,4molB和2molC氣體通入體積為10L的密閉容器中(容積不變)，達到平衡時，C的濃度為0.4mol/LB．保持其他條件不變，在(t1＋10)min時，加入催化劑，平衡向正反應方向移動C．保持其他條件不變，在(t1＋10)min時，通入稀有氣體，平衡向逆反應方向移動D．保持其他條件不變，升高溫度，正逆反應速率均增大，A的轉化率也增大3.上圖曲線a表示放熱反應X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)進行過程中，X的轉化率隨時間t變化的關系。若要改變起始條件，使反應過程按b曲線進行，可采用的措施是()A．升高溫度B．加大X的投入量C．加催化劑D．增大體積4.由可逆反應測繪出圖象如圖，縱坐標為生成物在平衡混合物中的百分含量f，下列對該反應的判斷正確的是()A．反應物中一定有氣體B．生成物中一定有氣體C．正反應一定是放熱反應D．正反應一定是吸熱反應6．可逆反應mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)反應過程中，當其他條件不變時，C的體積分數φ(C)在不同溫度(T)和不同壓強(p)的條件下隨時間(t)的變化關系如下圖所示。下列敘述正確的是()A．達到平衡后，若使用催化劑，φ(C)將增大B．當平衡后，若溫度升高，化學平衡向逆反應方向移動C．化學方程式中，n>e＋fD．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第4課時化學平衡常數化學平衡計算1．在可逆反應中，平衡常數與反應進行的限度關系正確的是()A．K越大，反應程度越大B．K越大，反應程度越小C．K的大小與反應程度無關D．升高溫度，K增大答案A2．合成氨反應N2(g)＋3H2(g)高溫、高壓催化劑2NH3(g)在某溫度下達平衡時，各物質的濃度是c(N2)＝3mol/L，c(H2)＝9mol/L，c(NH3)＝4mol/L，求該溫度時的平衡常數和N2、H2的起始濃度高溫、高壓催化劑1．對于3Fe＋4H2O(g)高溫Fe3O4＋4H2(g)，反應的化學平衡常數的表達式為()高溫A．K＝eq\f(c(Fe3O4)·c(H2),c(Fe)·c(H2O))B．K＝eq\f(c(Fe3O4)·c4(H2),c(Fe)·c4(H2O))C．K＝eq\f(c4(H2O),c4(H2))D．K＝eq\f(c4(H2),c4(H2O))2．已知450℃時，反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)的K＝50，由此推測在450℃時，反應2HI(g)H2(g)＋I2(g)的化學平衡常數為()A．50B．0.02C．100D．無法確定3．一定溫度下，反應2SO2(g)＋O2(g)催化劑△2SO3(g)，達到平衡時，n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶3∶4?？s小體積，反應再次達到平衡時，n(O2)＝0.8mol，n(SO3)＝1.4mol，此時SO2的物質的量應是(催化劑△A．0.4molB．0.6molC．0.8molD．1.2mol4．放熱反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在溫度t1時達到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol/L，其平衡常數為K1。其他條件不變升高反應體系的溫度至t2時，反應物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數為K2，則()A．若增大CO濃度，K2和K1都增大B．K2＞K1C．c2(CO)＝c2(H2O)D．c1(CO)＞c2(CO)10．在一個容積為500mL的密閉容器中，充入5molH2和2molCO。在一定溫度和一定壓強下，發(fā)生如下反應：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，經過5min后達到平衡狀態(tài)。若此時測得CH3OH蒸氣的濃度為2mol/L，求：(1)以H2的濃度變化表示的該反應的速率(2)達平衡時CO