《化学平衡》简化(第2课时)导学案.ppt
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1、化学1 化学平衡移动化学平衡移动化学平衡移动的过程化学平衡移动的过程: :v v正正_v_v逆逆 v v正正_v_v逆逆 v v正正 _v_v逆逆 = = =平衡移动原因:外界条件变化平衡移动原因:外界条件变化平衡移动本质:平衡移动本质:v v正不等于正不等于v v逆逆结果:平衡时各物质的:质量、浓度、百分含量、反应物结果:平衡时各物质的:质量、浓度、百分含量、反应物 的转化率的转化率等变化等变化对恒温恒容已达平衡的可逆反应:对恒温恒容已达平衡的可逆反应: A(g)+2B(g) 2C(g) A(g)+2B(g) 2C(g) 若初始投入的若初始投入的A A、B B物质的量之比符合物质的量之比符合
2、_时:时: 转化率转化率a a(A(A)=)=a a(B(B) ) 再加入少量再加入少量A,AA,A、B B物质的转化率分别怎样变化?物质的转化率分别怎样变化?_若恒温将容积缩小一半呢?若恒温将容积缩小一半呢?_取走少量取走少量C C,A A、B B的转化率又怎样?的转化率又怎样?_若开始投入若开始投入1molA和和3molB,达平衡状态达平衡状态I此时此时A、B的转化率的转化率分别为分别为a(A)和和a(B) ;如果在该容器中以如果在该容器中以B、C作为起始物,要达作为起始物,要达平衡状态平衡状态I此时此时C的转化率为的转化率为a(C) ,则投入的,则投入的B、C的物质的的物质的量分别为:量
3、分别为:n(C)=_、n(B)=_;此时起始物的此时起始物的转化率的关系是转化率的关系是a(A)+a(C)=_.化学计量数之比化学计量数之比2mol1mol1n例题例题1:一定条件下,可逆反应:一定条件下,可逆反应:A2+B2 2C达到达到平衡时,测得各物质的平衡浓度分别为:平衡时,测得各物质的平衡浓度分别为:c(A2)=0.5mol/L,c(B2)=0.1mol/L, c(C)=1.6mol/L.若若A2、B2、C的起始浓度分别为的起始浓度分别为a、b、cmol/L表示,请回答:表示,请回答: (1) a、b应满足的关系是应满足的关系是_ (2) a的取值范围是的取值范围是_ a-b=0.4
4、0.4a1.3b、c呢?呢?可逆反应可逆反应 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 达达“等效平衡等效平衡”条件:条件:I. 若若 a+b=c+d,则无论则无论“恒温恒容恒温恒容”还是还是“恒温恒压恒温恒压”,都只需要,都只需要“极限转化后比不变极限转化后比不变”II. 若若 a+bc+d 则恒温恒容则恒温恒容“量不变量不变” 恒温恒压恒温恒压“比不变比不变”等效平衡:在一定条件下,一个可逆反应,无论从反应物投等效平衡:在一定条件下,一个可逆反应,无论从反应物投料、从生成物投料、既有反应物又有生成物投料,即无论从料、从生成物投料、既有反应物又有生成物投料,即无论从正反应开始、还是从逆
5、反应开始,只要达平衡后,各物质的正反应开始、还是从逆反应开始,只要达平衡后,各物质的百分含量不变,即达百分含量不变,即达“等效平衡等效平衡”【例例2】某温度下向某温度下向1L密闭容器中充入密闭容器中充入1mol N2和和3 mol H2,使反应使反应N2+3H2 2NH3达平衡,平衡混合气中达平衡,平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为的浓度分别为M、N、G(molL)如果温度不变,只如果温度不变,只改变初始物质的加入量,要求改变初始物质的加入量,要求M、N、G保持不变,则保持不变,则N2、H2、NH3的加入量用的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是:表示时应满足的条件是: 若若x=0,
6、y=0,则,则z=_; 若若x=0.75 mol,则,则y=_,z=_; x、y、z取值必须满足的一般条件是取值必须满足的一般条件是(用含用含x、y、z方程表方程表示,其中一个含示,其中一个含x、z,另一个含,另一个含y、z)_。 若将上述条件若将上述条件改为恒温、恒压改为恒温、恒压,其它均不变,则,其它均不变,则 a若若x=0,y=0,则,则z=_; b若若x=0.75 mol,则,则y=_,z=_; cx、y、z取值必须满足的一般条件取值必须满足的一般条件 是是 。 z为任意值为任意值 2.25(mol)z为任意值为任意值xy=13,即,即y=3x时时z为任意值为任意值2mol2.25mo
7、l 0.5mol12zx323zy3. 如图所示,在一定温度下,把如图所示,在一定温度下,把2体积体积N2和和6体积体积H2通入一个有活通入一个有活塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生以下反应:以下反应:N2+3H2 2NH3(正反应放热),若反应达到平衡(正反应放热),若反应达到平衡后,测得混合气体的体积为后,测得混合气体的体积为7体积。据此回答下列问题:体积。据此回答下列问题:n(1)保持上述反应温度不变,设)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的N2、H2和和NH3的体积,如果反应达到
8、平衡后混合气体中各气体的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同,那么:的体积分数仍与上述平衡相同,那么:若若a=1,c=2,则,则b=_。在此情况下,反应起始时将。在此情况下,反应起始时将向向_(填(填“正正”或或“逆逆”)反应方向进行。)反应方向进行。若需规定起始时反应向逆反应方向进行,则若需规定起始时反应向逆反应方向进行,则c的取值范围是的取值范围是_。(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可体积,则可采取的措施是采取的措施是_,原因是,原因是_。 N2 2体体积积 H2 6体体积积 3逆逆2c1降温降
9、温 由由6.57可知,上述平衡应可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动.【例例4】将将3 mol A和和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器混合于一体积可变的密闭容器P中,中,以此时的温度、压强和体积作为起始条件,发生了如下反应:以此时的温度、压强和体积作为起始条件,发生了如下反应: 3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g)恒温恒压达到平衡时恒温恒压达到平衡时C的浓度为的浓度为wmolL-1 (1)保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器P中,平衡后中,平衡后C的浓度仍为的浓度仍为wm
10、olL-1的是的是( ) (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B+2 mol C, (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2)保持原起始温度和体积不变,要使平衡后保持原起始温度和体积不变,要使平衡后C的浓度仍为的浓度仍为wmolL-1,应按下列哪种配比向容器,应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C+2 mol D (C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D (D)以上均不能满足条件以上均不
11、能满足条件(3)保持原起始温度和体积不变,若仍按保持原起始温度和体积不变,若仍按3 mol A和和1 mol B配比在配比在容器容器Q中发生反应,则平衡时中发生反应,则平衡时C的浓度和的浓度和w molL-1的关系是的关系是( ) (A)w ( B) w (C)= w ( D)不能确定不能确定ADB .3molA、1molB在恒温恒压容器在恒温恒压容器P中中 3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g) 平衡时平衡时C为为Wmol/L.(4)将将2 mol C和和2 mol D按起始温度和压强充入容器按起始温度和压强充入容器Q中,中,保持温度和体积不变,平保持温度和体积不变,平 衡时衡时C的浓
12、度为的浓度为V molL-1,V与与w的关系是的关系是( ) (A) Vw (B) Vw (C) V=w (D)无法比较无法比较B【例例5 5】如右图所示,将如右图所示,将4 mol SO4 mol SO2 2和和2 mol O2 mol O2 2置于置于体积可变的等压容器中,在一定温度下发生反应体积可变的等压容器中,在一定温度下发生反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g)(g),H H0 0该反应达到该反应达到平衡状态平衡状态A A时,测知气体的物质的量为时,测知气体的物质的量为4.2 mol4.2 mol,SOSO2 2、O O2 2、SOS
13、O3 3的起始物质的量分别以现的起始物质的量分别以现a a、b b、c c表示表示 (1)(1)向达到平衡状态向达到平衡状态A A的容器中通入少量的容器中通入少量O O2 2,体系中,体系中SOSO2 2的体积分的体积分数数 ( (填填“增大增大”或或“减小减小”或或“不变不变)要使要使SOSO2 2的体的体积分数再变到与平衡状态积分数再变到与平衡状态A A相同,可采取的措施是相同,可采取的措施是_ 或或_ 。 (2)(2)若起始时若起始时a=1.2 mola=1.2 mol,B=0.6 molB=0.6 mol,且达到平衡后各气体的体,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态积分数与平衡状态A
14、 A相同,则起始时相同,则起始时c c的取值为的取值为 。 (3)(3)要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态物质的量与平衡状态A A相同,则起始时相同,则起始时c c的取值范围为的取值范围为 _ _ 。SO2 O2 SO3通入适量的通入适量的SOSO2 2 减小减小任意值任意值 3.6C4 给体系升温给体系升温n例题例题6:(2011四川)可逆反应四川)可逆反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)、2M(g) N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有隔板(
15、无摩擦、可滑动)。反应开始和达到平反应室之间有隔板(无摩擦、可滑动)。反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如图:衡时有关物理量的变化如图:3502.852.651molX1molY2molMX、Y、ZMNPMNPX、Y、Z下列判断正确的是(下列判断正确的是( )A.反应的正反应是吸热反应反应的正反应是吸热反应B.达平衡达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C.达平衡(达平衡(I),X的转化率为的转化率为5/11D.在平衡(在平衡(I)和平衡)和平衡(II)中中M的体积分数相等的体积分数相等反应开始反应开始平衡(平衡(I)平衡(平衡
16、(II)C例例7. (江苏江苏双选双选)一定温度下可逆反应:一定温度下可逆反应:A(s)2B(g) 2C(g)D(g); H0。现将。现将1 mol A和和2 mol B加入甲容器中,将加入甲容器中,将4 mol C和和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积,使乙的容积为甲的为甲的2倍,倍,t1时两容器内均达到平衡状态时两容器内均达到平衡状态(如图如图1所示,隔板所示,隔板K不能移动不能移动)。下列说法正确的是。下列说法正确的是( ) 图图1 图图2 图图3(A)保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和和
17、2 mol B,达到新的平衡后,甲中达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中的浓度是乙中C的浓度的的浓度的2倍倍(B)保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增大的体积分数均增大(C)保持温度不变,移动活塞保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中平衡后,乙中C的体积分数是甲中的体积分数是甲中C的体积分数的的体积分数的2倍倍(D)保持温度和乙中的压强不变,保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况
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