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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流选修4 化学平衡导学案(4课时内容)【精品文档】第 15 页第二章 化学平衡第1课时 化学平衡标志一、化学平衡的建立过程在反应CO+H2O CO2+H2中，将0.01molCO和0.01mol H2O (g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变1、 反应刚开始时： 反应物浓度_，正反应速率_ 生成物浓度为_，逆反应速率为_2、反应过程中： 反应物浓度_，正反应速率_ 生成物浓度_，逆反应速率_3、一定时间后，必然出现_4、t1时刻后， v正 v逆 即正反应消耗的量与逆反应生成的量相等，反应物和生物的浓度不再发生变化 化学平衡二、化学平衡1、
2、概念：在外界条件不变的条件下，_进行到一定的程度时_相等，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的_不再发生变化，反应混合物处于化学平衡状态，简称_2、达到化学平衡的标志：正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志（1）、直接标志：、速率关系：正逆反应速率相等。即 V正V逆以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例达到平衡的标志为： 异边同向，同边异向，比例计量A的消耗速率与A的生成速率 ；A的消耗速率与C的 速率之比等于 ；B的生成速率与C的 速率之比等于 ；A的生成速率与B的 速率之比等于 。例1、一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡
3、的标志是A、生成n mol A2同时生成n molAB B、生成2n mol AB 同时消耗n mol B2 C、生成n mol A2 同时生成n mol B2 D、生成n mol A2 同时消耗n mol B2 注意：在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。例2、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 A、一个NN键断裂的同时，有三个HH键形成 B、一个NN键断裂的同时，有三个HH键断裂 C、一个NN键断裂的同时，有六个NH键断裂 D、一个NN键断裂的同时，有六个NH键形成、含量关系：反应混合物各组分的浓度、质
4、量分数、物质的量、体积分数、分子数之比保持不变。补充1：体积分数 物质的量分数 浓度补充2：气体分子数不变的反应 气体分子数变化的反应、间接标志：以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例、混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均相对分子质量不随时间改变而改变，（适用于 ）、混合气体的密度不随时间改变而_，（适用于_）、特殊标志： 、对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡 、对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡练习：在一固定容积的容器中发生下表中的化学反应，下列能否说明反应达到化学平衡H2(g)+I2(g)2HI(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)C(
5、s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H2的物质的量不变H2浓度不变H2的体积分数不变容器内的总压强不变容器内气体总物质的量不变混合气体密度不变混合气体平均分子质量不变混合气体的颜色不变例3、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应：X(g)+2Y(g) 3Z(g），此反应达到平衡的标志是A、容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度不随时间变化 C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:3 D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.3molZ习题、在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是（） A.C的生成速率与C分解的速
6、率相等 B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolB C.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:22、下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（） A. 反应容器内压强不随时间变化 B.P和S的生成速率相等 C.反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化3、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量4、可逆反应H
7、2(g) + I2(g) 2HI(g),在一定条件下达到平衡的标志是（ ）A、在1molH-H键断裂，同时有2molH-I键生成。B、容器内各组分物质的量的分数保持不变。C、容器内颜色的深度保持不变。D、容器内的总压强保持不变。5、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)，判断下列条件能否作为平衡的标志： C的生成速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA,同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化 A、B、C的分压强不再变化 混合气体的总压强不再变化 混合气体的物质的量不再变化 单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB A、B、C、D的
8、分子数之比为1:3:2:2第二课时 化学平衡的移动一、化学平衡的移动化学平衡的研究对象是_，化学平衡是有条件限制的_平衡，只有在_时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被_，反应混合物里各组分的含量不断_，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使v正_v逆，然后在新条件下建立_图示：一定时间后条件改变某条件下的化学平衡 平衡被破坏 新条件下的化学平衡化学平衡移动 V正=V逆 V正V逆 V正=V逆1、化学平衡移动的定义：化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动2、化学平衡移动的性质：、若外界条件变化引起v正 v逆：平衡向_方向移动
9、、若外界条件变化引起v正 v逆：平衡向_方向移动、若外界条件变化引起v正 v逆：旧平衡未被破坏，平衡_巧记：化学平衡总往反应速率_的方向移动二、影响化学平衡的条件1、浓度对化学平衡的影响规律：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向_反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向_反应方向移动。图像： 增大反应物浓度 减小生成物的浓度 vt减小反应物的浓度 增大生成物的浓度 小结：（1）凡是增大浓度（反应物或生成物），不论平衡向哪边移动，平衡后的反应速率均 原平衡的速率；（2）凡是减小浓度（反应物或生成物），不论平衡向哪边移动，平衡后的反应速率均 原平衡的速率。2
10、、压强对化学平衡的影响规律：增大压强，化学平衡向_移动；减小压强，化学平衡向_移动；气体分子数不变的反应，压强改变，化学平衡_。图像：例：mA（g）+nB(g) pC(g)（）当m + np时 增大压强 减小压强（）当m + np时 增大压强 减小压强（）当m + n=p时 增大压强 减小压强小结：压强变化直接导致 变化。（1）凡是增大压强，不论平衡向哪边移动，平衡后的反应速率均 原平衡的速率；（2）凡是减小压强，不论平衡向哪边移动，平衡后的反应速率均 原平衡的速率。3、温度对化学平衡的影响规律：升高温度平衡向 方向移动，降低温度平衡向 方向移动。A（g）+B（g） C（g）H 0图像： 升高
11、温度 降低温度小结：任一化学反应都伴随能量变化，在可逆反应中，若正反应为放热反应，则逆反应一定为 反应。（1）凡是升高温度，不论平衡向哪边移动，平衡后的反应速率均 原平衡的速率；（2）凡是降低温度，不论平衡向哪边移动，平衡后的反应速率均 原平衡的速率。4、催化剂对化学平衡的影响规律：加入（正）催化剂，V正和V逆同等程度 ，平衡 移动。图像： 加入（正）催化剂【注意】催化剂虽然不能使化学平衡移动，但使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡的时间。5、惰性气体对化学平衡的影响（1）恒温、恒容条件（2）恒温、恒压条件三、勒夏特列原理勒夏特列原理（Le Chateliers principle）又名“平衡移
12、动原理”、“勒沙特列原理”，由法国化学家于1888年发现。是一个预测点的原理，其内容为：如果改变的条件（如浓度、压强、温度等），就被破坏，并向 这种改变的方向移动。例：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)（正反应为放热反应）达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空： 若N2的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b mol/L后平衡向_方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c mol/L，则a、b、c的大小为_； 若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此时平衡向_方向移动，达到新平衡后 体系的压强为P3 ，则P1 、
13、 P2、 P3 的大小为_； 若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到 T2 ，此时平衡向_方向移动，达到新平衡后 体系的温度为T3 ，则T1 、 T2、 T3 的大小为_。5、催化剂对化学平衡的影响催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物含量；但可以改变达到平衡的时间【注意】1. 勒夏特列原理不仅能用于判断化学平衡移动的方向，溶解平衡，电离平衡，水解平衡等所有动态平衡都使用。2勒夏特列原理能用来判断平衡移动的方向，但不能用来判断建立平衡所需的时间。3.“减弱”不等于“消除”。习题1. 在可逆反应2A(气) + B(气)2C(气) + Q中，为了有利于A的利用，应采用的反应条件是（
14、）A高温、高压B高温、低压C低温、低压D适当温度、高压2在一定条件下，合成氨反应到达平称衡状态，此时，再进行如下操作，平衡不发生移动的是（ ）A恒温、恒压时，充入NH3B恒温、恒容时，充入N2C恒温、恒压时，充入HeD恒温、恒容时，充入He3.已知反应A2（g）+2B2（g）2AB2（g）H 0，下列说法正确的A升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小B升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动4.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器
15、体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c 5.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A (B) (C) (D) 6、在一定条件下，发生CONO2CO2NO的反应，达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列有关该反应的说法中正确的是（ ）A正反应为吸热反应 B
16、正反应为放热反应C降温后CO的浓度增大D降温后各物质的浓度不变7、增大压强，对已达到平衡的下列反应产生的影响是（ ）3P（g）Q（g）2R（g）2S（s）A正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动B正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动C正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动D正、逆反应速率都没有变化，平衡不发生移动8、下列各反应达到化学平衡后，加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是 （ ）A2NO2N2O4（正反应为放热反应） BC（s）CO22CO（正反应为吸热反应）CN23H22NH3（正反应为放热反应）DH2SH2S（s）（正反应为吸热反应）9、下列
17、反应达到平衡后，增大压强或升高温度，平衡都向正反应方向移动的是（ ）A2NO2N2O4（正反应为放热反应） B3O22O3（正反应为吸热反应）CH2（g）I2（g）2HI（g）（正反应为放热反应）DNH4HCO3（s）NH3H2O（g）CO2（正反应为吸热反应）第三课时 化学平衡的计算一化学平衡常数在一定的温度下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度的幂之积 与反应物浓度的 幂之积 的比值是一个 常数 ，这个常数就是化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。1.表达式对于可逆反应：aA+bB cC+dD,在一定的温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，将各物质的物质的量浓度
18、带入下式，就可以得出平衡常数： K=2.意义K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例 ，正反应进行的程度 ，即该反应进行的越完全，反应物的转化率 。反之，即该反应进行的越不完全，反应物的转化率越小。一般K大于105时，反应进行的比较完全了。K小于10-5时认为反应基本不发生。3.注意 （1）平衡常数的影响因素： 内因：物质本身的性质。 外因：化学平衡常数只与_有关，与反应物或生成物的浓度无关。 （2）固体，水溶液中的水的浓度可视为定值,不带入公式。(特别提醒：如果水是气态或者浓溶液中则不同)练习：写出下列平衡常数的表达式：（1）CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K =（2）2N
19、O2（g） N2O4 （g） K1= N2O4 （g） 2NO2 （g） K2= NO2 （g） 1/2N2O4 （g） K3=4.化学平衡常数的应用：（1）判断化学反应是否达到平衡状态，若不平衡时则向哪边移动。 对于化学反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)的任意状态ca(A)cb(B)Q =cc(C)cd(D)（特别提醒：Q表示该反应的浓度商） 判别化学反应是否达到化学平衡状态若KQ时， 的浓度较大，平衡向 反应方向移动；若KQ时， 的浓度较大，平衡向 反应方向移动；若K= Q 可逆反应达到平衡状态。（2）利用K可判断反应的热效应：若温度升高 ，K值增大，则正反应为 反应；若
20、温度升高，K值减小，则正反应为 反应。例：在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为K。（2）该反应为反应（选填吸热、放热）。 升高温度CO2的转化将（填增大、减小或不变）。（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是（多选扣分）。 a容器中压强不变 b混合气体中 c（CO）不变 cv正（H2）v逆（H2O）dc（CO2）c（CO）（4）某温度下，平衡浓度符合下式： c（CO2）c（H2）c（C
21、O）c（H2O），试判断此时的温度为。探讨.化学平衡常数与转化率的区别和联系由化学平衡常数K可以推断反应进行的 ，K越大，说明反应进行的越 ，反应物的转化率也越 ，但K只与 有关；转化率也可以表示某一可逆反应进行的 ，越大，反应进行的越 ，但是与反应物的起始浓度等因素有关，转化率变化，K 变化。二、有关化学平衡的计算：(三段式)浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 平衡 （1）.平衡常数K=（2）.平衡时A的转化率（A）=（3）.平衡时A的浓度c（A）=（4）.平衡时A的物质的量分数=（5）.混合气体密度=（6）.混合气体平均摩尔质量（
22、相对分子质量）=例将6mol A气体和5mol B气体混合放入4L密闭容器中，发生下列反应：3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ，经过5min达到化学平衡，此时生成C为2mol，测得D的反应速率为0.1mol/Lmin，计算：、x的值；、平衡时B的转化率；、A的平衡浓度。习题1、在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(H2)=0.008 0 mol/L。（1）求该反应的平衡常数。（2）在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。2、在密闭容器中，将2
23、.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到800，达到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)K=1.0求CO转化为CO2的转化率。3、在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生下列反应： A (g) + 2B (g) 2C (g) 反应达到平衡时，若混合气体中A 和B的物质的量之和与C的物质的量相等，求B的转化率4、在1200时测得下列反应达平衡时,k=2.25. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 。若反应从CO2(g)和H2(g)开始，且CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为A、B、C三种情况。ABCc0(H2)mol/L0.01000.0120
24、0.0080c0(CO2)mol/L0.01000.01000.0100 试计算A情况下各物质的平衡浓度及CO2(g)和H2(g)平衡转化率。 将根据B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转化率(),分析结果，得出什么结论？5、高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)H0其平衡常数可表示为K，已知1100时K0.263，且化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化(1)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的浓度比值_，平衡常数K值_(均填“增大”“减少”或“不变”)(2)1100时测得高炉中c(CO2)0.025 mol/L
25、，c(CO)0.1 mol/L，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态_(填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是v(正)_(填“大于”“小于”或“等于 ”)v(逆)，其原因是_.第四课时 化学平衡图像ABCtc0.50.40.30.20.1一、 浓度 - 时间图：可用于：（1）写出化学反应方程式（2）求反应物的转化率 例1：（1）写出化学反应方程式： _（2）求反应物的转化率：A的转化率=_,B的转化率=_二、速度-时间图：可用于：（1) 已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。（2)已知反应判断引起平衡移动的因素。tvv正v逆t1 t2例2:1） 引起平衡移
26、动的因素是_，平衡将向_ 方向移动。tvv正v逆t1 t2 t22）引起平衡移动的因素是 _，平衡将向 _ 方向移动。tvv正v逆t1 t2 t2例3已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是升高或降低)，平衡向 _ 反应方向移动，正反应是 _ 热反应。三、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)tA的转化率T1T2tB的转化率P1P2 正反应_热 m+n_p+q C%tP1P2tT1T2A%正反应_热 m+n_p+qtB%T2P2T1P2T1P1例5:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)m+n_p
27、+q正反应_热练习:对于反应mA (g) + nB (g) pC (g) 有如图所示的关系，则：C%t（1）P1 _ P2 ；T1 _ T2 ；T1 P2（2）m+n _ p ；T2 P2（3）该反应正反应为_ 反应T1 P1四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：例6：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)TA的转化率1.01*107Pa1.01*106Pa1.01*105PaPA%500200正反应_热 m+n_p+q 正反应_热 m+n_p+qPA%300200TC%1.01*106Pa1.01*105Pa1.01*104Pa 正反应_热 m+n_p+q 正反
28、应_热 m+n_p+qv逆v正五、其它 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)Tvv逆v正T1T2Tv 正反应_热 正反应_热PA%P1TC%450 正反应_热 m+n_p+qD%TP1P2P3练习1.反应mA (g) + nB (g) pC (g) + qD (g)有如图所示的关系，则反应中：（1）m + n_p + q （填、）（2）正反应为_ _ 反应（填吸热、放热）（已知：P1P2P3）练习2.对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应吸热)100200300Y有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示： A、B物质的转化率 B、正反应的速率 C、平衡体系中的A%
29、 D、平衡体系中的C% 习题一、选择题1、电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O(aq)2Pb2(aq)H2O(l) 2PbCrO4(s)2H(aq)H 0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是()2、一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图0的是()ACO2(g)2NH3(g) CO(NH2)2(s)H2O(g)；H0CCH3CH2OH(g) CH2=CH2(g)H2O(g)；H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g) 2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)；H0D25 时，该反应的平衡常数K2.24、已知某化学反
30、应的平衡常数表达式为K，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：t70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是()A该反应的化学方程式是：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)B上述反应的正反应是放热反应C如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ，此时测得CO为0.4 mol时，该反应为平衡状态D某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：，判断此时的温度是1000 5、往一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)I2(g) 2HI(g)H1C升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提
31、高平衡转化率D从Y0到Y0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的18、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下所示。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Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段9、700 时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1)：反应时间/minn(CO)/molH2O
32、/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A反应在t1 min内的平均速率为v(H2) molL1min1B保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，到达平衡时n(CO2)0.40 molC保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D温度升高至800 ，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应二、填空题10、研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)已知NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)的H”或“
33、”)。实际生产条件控制在250、1.3104 kPa左右，选择此压强的理由是_11、臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知O3的起始浓度为0.0216 mol/L。pHt/minT/3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是_。在30 、pH4.0条件下，O3的分解速率为_mol/(Lmin)。据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_。(填字母代号)a40 、pH3.0 b10 、pH4.0 c30 、pH7.012、(1)在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T1、T2均大于300 )；下列说法正确的是_(填序号)温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3O