化学平衡状态及移动讲义和答案.doc

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1、优质文本化学平衡第一课时 一可逆反响与化学平衡状态1可逆反响概念：注意 1.两同 2.转化率 3. 用“表示。2.常见可逆反响2化学平衡状态(1)概念：一定条件下的可逆反响中，正反响速率与逆反响速率_，反响体系中所有参加反响的物质的_保持不变的状态。平衡标志： v正 v逆 ； 混合物体系中各组分的含量。特点思考3.对可逆反响N23H2 2NH3，假设某一时刻，v正(N2)v逆(NH3)。此时反响是否到达平衡状态？化学平衡状态常用的判断方法举例反响mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)正逆反响速率的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v(正)v(逆)平衡在单位时间

2、内消耗了n mol B，同时生成p mol C，均指v(正)不一定平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗q mol D平衡混合物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡总压强或总体积或物质的量一定不一定平衡压强mmnpq时，总压强一定(其他条件不变)平衡mnpq时，总压强一定(其他条件不变)不一定平衡温度任何化学反响都伴随着能量的变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时平衡颜色当体系的颜色(反响物或生成物均有颜色)不再变化时平衡混合气体的平均相

3、对分子质量平均相对分子质量一定时，只有当mnpq时平衡平均相对分子质量一定，但mnpq时不一定平衡体系的密度反响物、生成物全为气体，定容时，密度一定不一定平衡mnpq，恒温恒压，气体密度一定时平衡练习1以下说法可以证明H2(g)I2(g) 2HI(g)已达平衡状态的是_(填序号)。单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂百分含量w(HI)w(I2)反响速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时，容器内压强不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化温

4、度和体积一定时，混合气体颜色不再变化温度和压强一定时，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，建立以下化学平衡：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)。不能确定上述可逆反响在一定条件下已到达化学平衡状态的是()A体系的体积不再发生变化 Bv正(CO)v逆(H2O)C生成n mol CO的同时生成n mol H2D1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键3.一定条件下，对于可逆反响X(g)3Y(g) 2Z(g)，假设X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，到达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 mol

5、L1，那么以下判断正确的选项是 ()Ac1c231 B平衡时，Y和Z的生成速率之比为23CX、Y的转化率不相等 Dc1的取值范围为0 molL1c1pq时 mnpq时 mnpq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1v正增大，平衡一定向正反响方向移动吗？2升高温度，化学平衡会向着吸热反响的方向移动，此时放热反响方向的反响速率会减小吗？3对于一定条件下的可逆反响 甲：A(g)B(g) C(g)H0乙：A(s)B(g) C(g)H0 丙：A(g)B(g) 2C(g)H0到达化学平衡后，改变条件，按要求答复以下问题：(1)升温，平衡移

6、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甲_；乙_；丙_。4一定条件下合成氨反响：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJmol1，在反响过程中，反响速率的变化如下列图，请根据速率的变化答复采取的措施。 4化学反响进行的方向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 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)。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自发反响 在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反响称为自发反响。3综合判断反响方向的依据 G =HTS

7、 G0，反响不能自发进行。 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能自发进行的反响一定能实际发生吗？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)反响能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反响的影响练习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，改变条件对反响2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，H0，请答复以下问题：(1)在某温度下，反响物的起始浓度分别为c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；到达平衡后

8、，M的转化率为60%，此时N的转化率为_；(2)假设反响温度升高，M的转化率_(填“增大、“减小或“不变)；(3)假设反响温度不变，反响物的起始浓度分别为c(M)4 molL1，c(N)a molL1；到达平衡后，c(P)2 molL1，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)对于同一反响物，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响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：对以下反响：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，到达平衡后

9、，A的消耗量为mx，容器容积为V L。mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)起始(mol) a b 0 0变化(mol) mx nx px qx平衡(mol) amx bnx px qx那么有：平衡常数：KA的平衡浓度：c平(A) (molL1)。A的转化率：(A)平100%， (A)(B)。A的体积分数：(A)100%。平衡与起始压强之比：。混合气体的平均密度：(混)(gL1)。混合气体的平均摩尔质量：(gmol1)。练习1温度为T 时，在体积为10 L的真空容器中通入1.00 mol氢气和1.00 mol碘蒸气，20 min后，反响到达平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020 mol

10、L1。涉及的反响可以用下面的两个化学方程式表示：H2(g)I2(g) 2HI(g) 2H2(g)2I2(g) 4HI(g)以下说法正确的选项是()A反响速率用HI表示时，v(HI)0.008 molL1min1B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氢气在两个反响方程式中的转化率不同D第二个反响中，增大压强平衡向生成HI的方向移动2在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反响：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/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6答复以下问题：(1)升高温度

11、，化学平衡向_(填“正反响或“逆反响)方向移动。(2)能判断该反响到达化学平衡状态的依据是_。Ac(CO2)c(CO)BK不变 C容器中的压强不变Dv正(H2)v正(CO2) Ec(H2)保持不变(3)假设某温度下，平衡浓度符合以下关系：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，此时的温度为_；在此温度下，假设该容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，那么此时反响所处的状态为_(填“向正反响方向进行中、“向逆反响方向进行中或“平衡状态)。3可逆反响：M(g)N(g) P(g)Q(g)H0，请答复以下问题：(1)在某温度下，反响物的

12、起始浓度分别为c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；到达平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_；(2)假设反响温度升高，M的转化率_(填“增大、“减小或“不变)；(3)假设反响温度不变，反响物的起始浓度分别为c(M)4 molL1，c(N)a molL1；到达平衡后，c(P)2 molL1，a_；(4)假设反响温度不变，反响物的起始浓度为c(M)c(N)b molL1，到达平衡后，M的转化率为_4苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8)，其反响原理是C8H10(g) C8H8(g)H2(g)H125 kJmol1.某温度下，将0.40 mol苯乙烷，充入2 L

13、真空密闭容器中发生反响，测定不同时间该容器内物质的量，得到数据如下表：时间/min010203040n(C8H10)/mol0.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)当反响进行到20 min时，该段时间内H2的平均反响速率是_。(2)该温度下，该反响的化学平衡常数是_。(3)假设保持其他条件不变，用0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g)，当有30 kJ热量放出时，该反响中H2的转化率是_。此时，该反响是否到达了平衡状态？_(填“是或“否)。.工业上以高温水蒸气作为反响体系的稀释剂(不参与反响)，C

14、8H10(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、图所示。(4)由图可知，T1_T2(填“大于、“小于或“等于)。(5)由图可知，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_。5.2021年广东 硼酸H3BO3在食品、医药领域应用广泛(1) 请完成B2H6气体与水反响的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +_(2) 在其他条件相同时，反响H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率在不同温度下随反响时间t的变化见图12，由此图可得出：来源: 温度对应该反响的反响速率和平衡

15、移动的响是_. 该反响的_0(填“).(3) H3BO 3溶液中存在如下反响： H3BO 3aq+H2Ol B(OH)4-( aq)+H+aq.0.70 molL-1 H3BO 3溶液中，上述反响于298K到达平衡时，c平衡H+=2. 0 10-5molL-1，c平衡H3BO 3 c起始H3BO 3，水的电离可忽略不计，求此温度下该反响的平衡常数KH2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保存两位有效数字.6(2021安徽理综，11)一定条件下，通过以下反响可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)CO(g) MgO(s)CO2(g)SO2(g)H0该反响在恒容的密闭容器中到达平衡后，假

16、设仅改变图中横坐标x的值，重新到达平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是() 选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4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响过程中的浓度变化情况。如AB AB反响情况如图1所示，解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(到达平衡)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与足量盐酸的反响，反响速率随时间的变化出现如图2所示的情况，解释原因：AB段

17、(v渐增)，因反响为放热反响，随反响的进行，温度渐高，导致反响速率增大；BC段(v渐小)，那么主要原因是随反响的进行，溶液中c(H+)渐小，导致反响速率减小。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%指某反响物的质量分数) (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)或反响物的转化率()，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，某反响物的最大转化率()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

18、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，先出现拐点的那么先到达平衡，说明该曲线反响速率快，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)三步分析法一看反响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响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选项是()A是其他条件一定时，反响速率随温度变化的图像，正反响Hp2【例2】图一表示的是可逆反响CO(g)H2(g

19、) C(s)H2O(g)H0的化学反响速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反响2NO2(g) N2O4(g)H0，平衡移动关系如右图所示。以下说法正 确的是()Ap1p2，纵坐标指C的质量分数Cp1p2，纵坐标指A的转化率Dp1p2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量【例4】在恒容密闭容器中存在以下平衡：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如下列图。以下说法错误的选项是(双选)()A反响CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)的H0B在T2时，假设反响处于状态D，那么一定有v正v逆C平衡状态A与C相比，平衡状态A的

20、c(CO)大D使用适宜的催化剂能提高CO的转化率练习1(2021四川) 反响aM(g)bN(g) cP(g)dQ(g)到达平衡时，M的体积分数y(M)与反响条件的关系如以下列图所示。其中z表示反响开始时N的物质的量与M的物质的量之比。以下说法正确的选项是()A同温同压同z时，参加催化剂，平衡时Q的体积分数增加B同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加2(2021四川理综，8)在密闭的容器中进行如下反响：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量和反响时间的关系 如下列图，符合图

21、像的正确的判断是()AT1T2，H0 BT1T2，H0CT1T2，H0 DT1T2，H03.可逆反响 aAbBcC中，物质的含量R%(A%和C%)随温度的变化曲线如下列图，以下说法正确的选项是()A该反响在T1、T3温度时到达过化学平衡B该反响在T2温度时到达过化学平衡C该反响的逆反响是吸热反响D升高温度，平衡会向正反响方向移动4反响mA(s)nB(g)pC(g)HpBx点表示该反响的正反响速率大于逆反响速率CnpDx点比y点时的反响速率慢5向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T )，发生以下反响：A(g

22、)B(g)xC(g)Hv逆，反响向右进行生成NH3；CE段：已达平衡，升温使平衡左移，NH3的体积分数减小 第二课时思考1答案不一定。只有v正v逆时，才使平衡向正反响方向移动。2答案不会。因为升高温度v吸和v放均增大，但二者增大的程度不同，v吸增大的程度大于v放增大的程度，故v吸和v放不再相等，v吸v放，原平衡被破坏，平衡向吸热反响的方向移动，直至建立新的平衡。降温那么相反。3. (1)向左向左向右 (2)向右不移动不移动4.答案t1时刻增大c(N2)或c(H2)t2时刻参加催化剂 t3时刻降低温度t4时刻增大压强。练习1.答案(1)C不(2)A逆反响(3)D逆反响 (4)B正反响2. 答案(

23、1)0.02 (2)3A(g) 2C(g)B(g)H100a kJmol1(3)0.00460%(4)AB5. D 6.B第三课时 化学平衡常数及计思考4. 5. (1)25%(2)增大(3)6练习 1. A 2. 正反响 E 8500c 向正反响方向进行中 3. . (1)25%(2)增大(3)6 (4)0.41b molL14.I 0.0035 molL1.min-1 0.053 molL1 60% “是II 是 越大5. (1) B2H6+ 6H2O=2H3BO3+6H2(2分)(2) 升高温度，反响速率加快(2分)，平衡正向移动 (2分) HO(3分)(3) 5.7*10-10 6.

24、A第四课时 数形结合的思想探究化学平衡图像【例1】C 【例2】A 【例3】B根据图象分析知纵坐标所代表的物理量随温度的升高而增大，结合上述反响知随温度升高平衡将向正向移动，所以增大的物理量有A、B的转化率，C的质量分数和混合气体的平均摩尔质量；由题给反响知，随压强的增大，A、B的转化率，C的质量分数和混合气体的平均摩尔质量均增大，故B正确。【例4】 A D练习1 A 2. D 3. B 4. BD 5. (1)50% (2) 1 (3) 2练习1. (1)升高温度、降低压强(2)(1)100%94.1%A(g)B(g)C(g)起始浓度/molL10.1000转化浓度/molL1 0.1094.1% 0.1094.1% 0.1094.1%平衡浓度/molL1 0.10(194.1%) 0.1094.1% 0.1094.1%K1.5 molL1(3)0.100.10(2)0.051到达平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半0.0132.1 O3+2+2H+=2+ O2+ H2O，H=H1+H2+H3。2 3反响过程中消耗氢离子，溶液酸性减弱，pH增大，水电离出氢离子参与反响破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，溶液呈碱性，pH增大；Fe3+，BD4计算过程略5.5104 mol/Ls