化学平衡状态及移动 讲义和答案Word下载.docx
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反应物、生成物全为气体，定容时，密度一定
m＋n≠p＋q，恒温恒压，气体密度一定时
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nmolHI ②一个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）＝
v（HI） ⑤c（HI）∶c（H2）∶c（I2）＝2∶1∶1 ⑥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nmolH2
D．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∶3
C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0mol·
L－1<
c1<
0.14mol·
L－1
4．（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：
（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：
②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：
pC（g）＋qD（g），增大或降低压强对平衡的影响：
当：
①m＋n>
p＋q时
②m＋n<
③m＋n＝p＋q时
3.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：
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
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－TΔS
①ΔG<
0，反应能自发进行。
②ΔG＝0，反应达到平衡状态。
③ΔG>
0，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。
（ ）
（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
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），ΔH<
0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
（aq），某I2、KI混合溶液中，c（I
）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（ ）
A．反应I2（aq）＋I－（aq）
（aq） ΔH＜0
B．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
越高
越小
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
＝Q，称为浓度商。
关系：
Q
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＋3H2
2NH3 K12NH3
N2＋3H2 K2
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（g）＋N（g）
P（g）＋Q（g） ΔH>
0，请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为c（M）＝1mol·
L－1，c（N）＝2.4mol·
L－1；
达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；
（2）若反应温度升高，M的转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c（M）＝4mol·
L－1，c（N）＝amol·
达到平衡后，c（P）＝2mol·
L－1，a＝________；
二． 有关化学平衡的计算
1．分析三个量：
即起始量、变化量、平衡量。
2．明确三个关系：
（1）对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
（2）对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
（3）各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3．计算方法：
三段式法
化学平衡计算模式：
对以下反应：
pC（g）＋qD（g），令A、B起始物质的量（mol）分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为VL。
mA（g） ＋ nB（g）
pC（g）＋qD（g）
起始（mol）ab00
变化（mol）mxnxpxqx
平衡（mol）a－mxb－nxpxqx
则有：
①平衡常数：
K＝
②A的平衡浓度：
c平（A）＝
（mol·
L－1）。
③A的转化率：
α（A）平＝
×
100%，α（A）∶α（B）＝
∶
＝
。
④A的体积分数：
φ（A）＝
100%。
⑤平衡与起始压强之比：
⑥混合气体的平均密度：
（混）＝
（g·
⑦混合气体的平均摩尔质量：
mol－1）。
1．温度为T℃时，在体积为10L的真空容器中通入1.00mol氢气和1.00mol碘蒸气，20min后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020mol·
涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示：
①H2（g）＋I2（g）
2HI（g）②2H2（g）＋2I2（g）
4HI（g）
下列说法正确的是（ ）
A．反应速率用HI表示时，v（HI）＝0.008mol·
min－1
B．两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同
C．氢气在两个反应方程式中的转化率不同
D．第二个反应中，增大压强平衡向生成HI的方向移动
2．在体积为1L的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g），化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/℃
700
800
850
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
（1）升高温度，化学平衡向________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A．c（CO2）＝c（CO） B．K不变C．容器中的压强不变
D．v正（H2）＝v正（CO2）E．c（H2）保持不变
（3）若某温度下，平衡浓度符合下列关系：
c（CO2）·
c（H2）＝c（CO）·
c（H2O），此时的温度为__________；
在此温度下，若该容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，则此时反应所处的状态为__________（填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”）。
3．已知可逆反应：
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为c（M）＝c（N）＝bmol·
L－1，达到平衡后，M的转化率为________
4．苯乙烷（C8H10）可生产塑料单体苯乙烯（C8H8），其反应原理是
C8H10（g）
C8H8（g）＋H2（g） ΔH＝＋125kJ·
mol－1
Ⅰ.某温度下，将0.40mol苯乙烷，充入2L真空密闭容器中发生反应，测定不同时间该容器内物质的量，得到数据如下表：
时间/min
10
20
30
40
n（C8H10）/mol
0.40
0.30
0.26
n2
n3
n（C8H8）/mol
0.00
0.10
n1
0.16
（1）当反应进行到20min时，该段时间内H2的平均反应速率是________。
（2）该温度下，该反应的化学平衡常数是________________。
（3）若保持其他条件不变，用0.40molH2（g）和0.40molC8H8（g）合成C8H10（g），当有30kJ热量放出时，该反应中H2的转化率是________________。
此时，该反应是否达到了平衡状态？
________（填“是”或“否”）。
Ⅱ.工业上以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（不参与反应），C8H10（g）的平衡转化率与水蒸气的用量、体系的温度、压强的关系如图Ⅰ、图Ⅱ所示。
（4）由图Ⅰ可知，T1________T2（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）由图Ⅱ可知，当其他条件不变时，水蒸气的用量越大，C8H10的平衡转化率将________（填“越大”、“越小”或“不变”），原因是________________________________________________________________________。
5.（2010年广东）
硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛．
（1）请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：
B2H6+6H2O=2H3BO3+________．
（2）在其他条件相同时，反应H3BO3+3CH3OH
B（OCH3）3+3H2O中，H3BO3的转化率（
）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：
[来源:
1温度对应该反应的反应速率和平衡移动的
响是_______.
2该反应的
_____0（填“<
”、“=”或“>
”）.
（3）H3BO3溶液中存在如下反应：
H3BO3（aq）+H2O（l）
[B（OH）4]-（aq）+H+（aq）.已知0.70mol·
L-1H3BO3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2.0×
10-5mol·
L-1，c平衡（H3BO3）
c起始（H3BO3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字）.
6．（2013·
安徽理综，11）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：
MgSO4（s）＋CO（g）
MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g） ΔH＞0
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（ ）
选项
x
y
A
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量（忽略体积）
CO的转化率
第四课时数形结合的思想探究化学平衡图像
1．图像类型
（1）浓度—时间图：
此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。
如A＋BAB反应情况如图1所示，解该类图像题要注意各物质曲线出现折点（达到平衡）的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
（2）速率—时间图：
如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图2所示的情况，解释原因：
AB段（v渐增），因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率增大；
BC段（v渐小），则主要原因是随反应的进行，溶液中c（H+）渐小，导致反应速率减小。
故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真分析。
（3）含量—时间—温度（压强）图：
常见形式有如下几种。
（C%指产物的质量分数；
B%指某反应物的质量分数）
（4）恒压（温）线（如图3所示）：
该类图的纵坐标为物质的平衡浓度（c）或反应物的转化率（α），横坐标为温度（T）或压强（p），常见类型如下所示：
（5）其他：
如图4所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率（α）与温度（T）的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正>
v逆的点是3，表示v正<
v逆的点是1，而2、4点表示v正=v逆。
2．解题步骤
3．技巧
（1）先拐先平在含量（转化率）—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
（2）定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。
（3）三步分析法
一看反应速率是增大还是减小；
二看v正、v逆的相对大小；
三看化学平衡移动的方向。
【例1】 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是（ ）
A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH<
B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像
C．③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像，a是使用催化剂时的曲线
D．④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p1>
p2
【例2】 已知图一表示的是可逆反应CO（g）＋H2（g）＋H2O（g） ΔH>
0的化学反应速率（v）与时间（t）的关系，图
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