62反应物如何尽可能转变成生成物.docx

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62反应物如何尽可能转变成生成物

第六章揭示化学反应速率和平衡之谜

第二节反应物如何尽可能转变成生成物

学习要求：

1．理解可逆反应、化学平衡、化学平衡移动的概念和勒夏特列原理。

2．通过实验研究浓度、压强、温度对化学平衡的影响。

3．能应用勒夏特列原理分析生活中存在的各种化学平衡。

学习重难点

1．化学平衡与化学平衡移动的概念；理解化学平衡是动态平衡。

2．影响化学平衡移动的因素

3．化学平衡在生活中的应用。

学习内容

一．可逆反应中的化学平衡

【阅读】课文P46最后一段文字，认识正反应、逆反应、可逆反应。

说出几个学习过的可逆反应。

1.可逆反应：

在的条件下，既能向方向进行，又能向方向进行的化学反应，叫做可逆反应。

（1）正反应和逆反应是。

（2）可逆反应中，反应物的转化率不可能达到。

反应物、生成物。

（3）几乎所有的反应在适宜的条件下，都可能是可逆反应。

【思考】说出合成氨反应的热化学方程式的含义：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+112.64kJ。

为什么将1molN2和3molH2置于一密闭容器中在一定条件下反应，放出的能量总是小于112.64kJ？

【思考】在一定温度下，容积固定的密闭容器中充入氢气与碘蒸气使发生如下可逆反应：

H2+I2

2HI，反应过程中的正、逆反应速率如右图所示。

请解释反应过程中正逆反应速率发生如此变化的原因。

2．化学平衡状态（定义）：

在一定条件下的里，等于，反应混合物中各组分的和保持不变的状态，称作化学平衡状态，简称化学平衡。

对化学平衡状态的解读：

（1）等：

v（正）=v（逆）≠0

（2）动：

动态平衡

（3）定：

体系中各物质的浓度及百分含量保持不变；

（4）变：

外界条件改变，使v（正）≠v（逆），则原平衡将会被破坏，直至在新的条件下建立新的平衡。

【练习一】

1、在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应2NO＋O2

2NO2，下列说法中

不正确的是（）

A.反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零

B.随着反应进行，正反应速率逐渐减小，最后为零

C.随着反应进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变

D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变

2、一定温度下，可逆反应A2（g）＋3B2（g）

2AB3（g）达到平衡的标志是（）

A．容器内每减少1molA2，同时生成2molAB3

B．容器内每减少1molA2，同时生成3molB2

C．容器内A2、B2、AB3的物质的量之比为1:

3:

2

D．容器内A2、B2、AB3的物质的量浓度之比为1:

1:

1

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（s）+3B（g）

2C（g）+D（g）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.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量

4、对于在一定条件下、容积不变的密闭容器中进行的反应：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+112.64kJ，如下各种情况的描述能说明该反应已达化学平衡状态的是（）

A.生成氨的速率与氨分解速率相等B.断开一个N≡N键的同时有六个N－H键生成

C.N2、H2、NH3的百分含量不再变化D.N2、H2、NH3的浓度相等

E.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2的状态F.3v（N2）=v（H2）

G.混合气体的密度不变H.容器的总压强不变

二．影响化学平衡移动的因素

【思考】什么叫化学平衡状态？

“一定条件”是指什么条件？

化学平衡为什么要“在一定条件下”建立？

对于在一定条件下、容积不变的密闭容器中已达平衡状态的可逆反应（如下）：

如果改变一些条件，对化学平衡状态有何影响？

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）+QkJ

（1）再通入一定量的O2（或SO2）

（2）将反应温度由450℃升高至600℃

（3）压缩容器使体积减小

1.化学平衡移动（定义）：

在可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立的过程，叫做化学平衡移动。

（1）化学平衡移动的方向：

若改变影响化学平衡的某个条件后，

v正＞v逆，平衡向反应方向移动；

v正＝v逆，平衡不移动；

v正＜v逆，平衡向反应方向移动。

2.影响化学平衡移动的因素

（1）温度：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+112.64kJ；H2（g）+I2（g）

2HI（g）—9.4kJ，

升高温度，正、逆反应速率都，但v’放热v’吸热，平衡向着方向移动；

降低温度，正、逆反应速率都，但v’放热v’吸热，平衡向着方向移动；

（2）浓度：

在恒容的密闭容器中发生如下反应：

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）+QkJ

增加SO2浓度减小SO2浓度增加SO3浓度

增大反应浓度（或减小生成物浓度），v’正v’逆，平衡向着方向移动；

减小反应浓度（或增大生成物浓度），v正v逆，平衡向着方向移动；

（3）压强：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+112.64kJ；H2（g）+I2（g）

2HI（g）—9.4kJ，

压缩容器体积扩大容器体积

压缩容器体积，反应体系的压强将，平衡向着方向移动；

扩大容器体积，反应体系的压强将，平衡向着方向移动；

①向容积固定的容器中充惰性气体，容器内压强将，但反应混合物中各物质浓度，平衡将；

②在恒压条件下，向体积可变的容器中充惰性气体，相当于将反应体系扩容，反应体系中各物质浓度将，平衡向着方向移动；

（4）催化剂：

因使用催化剂将同等程度地改变正、逆反应速率，故对化学平衡不产生影响，即不能使化学平衡产生移动。

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+112.64kJ；

3、勒夏特列原理：

勒夏特列原理：

如果改变影响平衡的一个条件，平衡将向着

的方向移动。

【练习二】

1、压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是（）

①H2（g）＋I2（g）

2HI（g）②3H2（g）＋N2（g）

2NH3（g）

③2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）④FeO（s）＋CO（g）

CO（g）＋Fe（s）

A．②③B．②④C．①③D．①④

2、下列事实中不能用勒沙特列原理解释的现象是（）

A、用排饱和食盐水法收集Cl2

B、黄绿色的氯水光照后颜色变浅

C、氢气与氮气在催化剂条件下反应生成氨气

D、向含Fe（SCN）3的水溶液中加入硫氰化钾可使颜色变深

3、在一处于平衡状态的反应：

X（g）+3B（g）

2Z（g）+Q，Q<0,为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择下列的适宜条件是（）

①高温②低温③高压④低压⑤加正催化剂⑥除去Z

A.①③⑥B.②③⑤C.②③⑤⑥D.②③⑥

4、在一定温度下，反应2HI（g）

H2（g）＋I2（g）－Q（Q＞0），达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是（）

A.减小压强B.缩小体积C.降低温度D.增大氢气浓度

5、在密闭容器中进行如下反应：

N2＋3H2

2NH3＋Q，若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍，则产生的结果是（）

（1）平衡不发生移动

（2）平衡沿着正反应方向移动（3）平衡沿着逆反应方向移动（4）NH3的质量分数增加（5）正逆反应速率都增大

A．

（1）（5）B．

（1）

（2）（5）C．（3）（5）D．

（2）（4）（5）

6、对于反应2A（气）+xB（气）

4C（气）达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L，当其它条件不变，把体积扩大1倍时，测得C的浓度为0.7mol/L，则x的值为（）

A．1B．2C．3D．4

10、一定温度下，曲线a表示反应X（g）+Y（g）

Z（g）+M（g）+N（s）（正反应为放热反应）进行过程中X的转化率随时间变化的关系。

若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（）

A、升高温度B、加大X的投入量C、加催化剂D、减小压强

三．广泛存在的化学平衡

1、酸碱指示剂

溶液中存在的化学平衡

变色时的溶液pH

石蕊

酚酞

甲基橙

2、人体血液中的化学

人体血液的pH约为；人体血液中的碳酸存在的平衡是：

人体内的碳酸是如何产生的？

人体是如何保持血液pH（7.4±0.05）稳定？

【练习三】

1、从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物，它在水溶液中因存在下列平衡：

HIn（溶液，红色）

H＋（溶液）＋In－（溶液，黄色）而用作酸碱指示剂。

现往该溶液中加入Na2O粉末，则溶液颜色为（）

A、红色变深B、黄色变浅C、黄色变深D、无明显现象

2、化学平衡移动原理，同样也适用于其他平衡，已知在氨水中存在下列平衡.

NH3＋H2O

NH3·H2O

NH4+＋OH-

（1）向氨水中加入MgCl2固体时，平衡向__________移动，OH－的浓度__________，

NH4+的浓度_____。

（2）向氨水中加入浓盐酸，平衡向___________移动，此时溶液中浓度减小的粒子有___________、___________、___________。

（3）向浓氨水中加入少量NaOH固体，平衡向______移动，此时发生的现象__________。

四、平衡移动与转化率的变化

平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大是一致的吗？

反应

条件变化与平衡移动方向

达新平衡后转化率变化

2SO2+O2

2SO3（气）+热

增大O2浓度，平衡

SO2的转化率，O2的转化率

增大SO2浓度，平衡

SO2的转化率；O2的转化率

升高温度，平衡

SO2、O2的转化率

增大压强，平衡

SO2、O2的转化率

2NO2（气）

N2O4

体积不变时，加入NO2，平衡

NO2的转化率

2HI

H2+I2（气）

增大H2的浓度，平衡

H2的转化率，I2的转化率

增大HI的浓度，平衡

增大压强，平衡

H2的转化率，I2的转化率

【练习四】

1、对密闭容器中进行的反应：

H2（g）+I2（g）

2HI（g），如果温度保持不变，下列说法中正确（）

A．增加H2的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减少，平衡正向移动

B．增加H2的浓度，正反应速率逐渐增大，逆反应速率随之增大

C．增加I2的浓度，平衡正向移动，I2（g）的转化率增大

D．增加H2的浓度，平衡不移动，H2（g）的转化率增大

2、当密闭容器中反应:

mA（g）+nB（s）

pC（g）达到化学平衡时,缩小密闭容器的体积,发现A的转化率降低,下列关系普遍运用于上述一类反应的是（）

A.m+n>pB.m+np

3、已知：

C（s）＋CO2（g）

2CO（g）+Q，Q＜0。

该反应的达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是（）

A、升高温度和减小压强B、降低温度和减小压强

C、降低温度和增大压强D、升高温度和增大压强

4、某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：

X（g）＋Y（g）

Z（g）＋W（s）：

Q＜0下列叙述正确的是（）

A、加入少量W，逆反应速率增大B、当容器中气体压强不变时，反应达到平衡

C、升高温度，平衡逆向移动D、平衡后加入X，上述反应放出的热量增大

5、已知：

4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2（g）.Q＞0.该反应是一个可逆反应。

若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是（）

6、可逆反应mA（固）+nB（气）

eC（气）+fD（气）反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数ϕ（C）在不同温度（T）和不同压强（P）的条件下随时间（t）的变化关系如图所示。

下列叙述正确的是（）

A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大

B．当平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动

C．化学方程式中，n＞e+f

D．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动

7、压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是（）

①H2（g）＋I2（g）

2HI（g）②3H2（g）＋N2（g）

2NH3（g）

③2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）④FeO（s）＋CO（g）

CO（g）＋Fe（s）

A．②③B．②④C．①③D．①④

8、下列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（）

A．2NO2

N2O4+QB．C（s）+CO2

2CO—Q

C．Ｎ２＋3Ｈ２

2NH3+QD．H2S

H2+S（s）—Q

D．增加H2的浓度，平衡不移动，H2（g）的转化率增大

9、在一定温度下，反应2HI（g）

H2（g）＋I2（g）－Q（Q＞0），达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是（）

A.减小压强B.缩小体积C.降低温度D.增大氢气浓度

10、对于反应2A（气）+xB（气）

4C（气）达到平衡时，C的浓度为1.2mol/L，当其它条件不变，把体积扩大1倍时，测得C的浓度为0.7mol/L，则x的值为（）

A．1B．2C．3D．4

11、可逆反应：

aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g）+Q根据图回答：

①压强P1P2（填“<”“>”）②体积（a+b）（c+d）（填“<”“>”）

③温度t1℃t2℃（填“<”“>”④Q值为（填“正”或“负”）

13、在一定条件下，二氧化碳和氧气发生如下反应：

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）+Q（Q>0）

（1）降低温度，二氧化硫转化率，平衡向__________

移动，正应速度（填增大、减小或不变）

（2）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应

过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的

时间是。

（3）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是

_________________________________________（用文字表达）

（4）10min到15min的曲线变化的原因可能是（填写编号）。

a．加了催化剂b．缩小容器体积c．降低温度d．增加SO3的物质的量