江苏省镇江市实验高中2015届高三一轮专题复习教案:化学平衡.doc
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1、专题十八 化学平衡第一课时 化学平衡的特征和标志【复习目标】1、掌握化学平衡的概念及特征2、掌握化学平衡的标志3、理解等效平衡问题【考点、难点、热点】一、化学平衡的概念1.化学平衡研究的对象可逆反应。2.化学平衡的概念:在一定条件下的可逆反应里,逆反应和正反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。3.化学平衡的特征:(1)“动”,即动态平衡,且v(正) = v(逆) 0。(2)“定”,即平衡混合物中各组分的浓度不变。(3)“变”,即当外界条件改变时,平衡会发生移动,并逐步建立新的平衡。4.化学平衡的建立与反应条件有关,与反应过程(正向、逆向、一次加料、多步加料)无关。【注意】化学平
2、衡建立的途径由反应物开始;由生成物开始;由反应物、生成物开始。二、化学平衡的标志1、v(正) = v(逆) ;2、达平衡时各组分的百分含量不变。三、等效平衡1.含义:在一定条件下(定温定容或定温定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数)相同,这样的平衡分数互称为等效平衡。2、分类(1)定温(T)、定容(V)条件下的等效平衡类:对于一般可逆反应,在定T、定V条件下,只改变起始加入情况,如通过化学计量数比换算成平衡式同一半边物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。“值”相等。类:在定T、定V情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反
3、应物(或生成物)的物质的量的比与原平衡相同,两平衡等效。“比”相同。(2)定温(T)、定压(P)条件下的等效平衡类:在定温、定压情况下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。“比”相同。【典型例题】例题1、在恒温下,密闭容器中的可逆反应:2SO3(气) 2SO2(气)+O2(气)可用来确定该反应已经达到平衡状态的是()A.反应容器内,压强不随时间改变B.单位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2C.容器内混合气体的总质量不发生变化D.单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2解析:因为V0,所以P不变时,已达到平衡
4、。例题2、对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应H2(g) + I2(g) 2HI(g),达平衡状态的标志是()A.压强不随时间而变B.混合气体平均分子量一定C.生成nmolH2,同时生成2nmolHID.混合气体的颜色不再变化解析:混合气体的颜色不再变化,即c(I2)不再改变。例题3、对于反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g), 2molSO2和1molO2在定容的密闭容噐中进行反应,能与其建立等效平衡的是() A.4mol、2mol、0molB.1mol、0.5mol、1mol C.0mol、0mol、2mol D.0.75mol、0.5mol、1.25mol 解析:定T、定V,
5、V0,“值”相等时,两平衡等效。例题4、在某一恒温、恒容的密闭容器中有如下平衡:H2(g) + I2(g) 2HI(g)。已知H2和I2的起始浓度均为0.1mol/L,达平衡时HI浓度为0.16mol/L。若H2和I2的浓度均变为0.2 mol/L时,则平衡时H2的浓度是( )A.0.16mol/LB.0.08 mol/LC.0.04 mol/LD.0.02 mol/L解析:恒温、恒容,V=0,“比”相等,两平衡等效H2(g) + I2(g) 2HI(g) 始 0.1 0.1 0 转 0.08 0.08 0.16 平 0.02 0.02 0.16 故:0.1/0.2 = 0.02mol/L/c
6、(H2)c(H2) = 0.04mol/L例题5、在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2 + O2 2SO3 ,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白:(1)若a=0,a=0,则c=2;(2)若a=0.5,b=0.25和c=1.5;(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两
7、个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):a + c = 2 b + c/2 = 1。解析:定T、定V,V0,“值”相等时,两平衡等效。【巩固训练】1、(03上海)可逆反应N23H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A.3v正(N2)v正(H2) B.v正(N2)v逆(NH3)C.2v正(H2)3v逆(NH3) D.v正(N2)3v逆(H2)2、在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时,不能表明可逆反应A(固)+2B(气) C(气)+D(气)(正反应放热)已达到平衡状态的是()A.混合气体的压强B
8、.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.反应放出的热量3、在固定容积的密闭容器中,加入2molA,1molB,发生反应:A(g) + B(g) 2C(g)达到达到时,C的质量分数为w%,在相同条件下按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为w%的是()A.2molCB.3molCC.4molA、2molCD.1molA、2molC解析:定T、定V,V=0,“比”相等时,两平衡等效。4、在一固定容积为1L的密闭容器中,充入1molA和1molB气体,在一定条件下发生如下反应:2A(g) + 2B(g) 3C(g) + D(g)达到平衡,能建立等效平衡的是()A.3molA和3molB B.2m
9、olA和3molC C.6molC和2molDD.1molA、1molB、3molC、2molD解析:定T、定V,V=0,“比”相等时,两平衡等效。5、03江苏)I恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:A(气) B(气) C(气)(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为 c a mol。(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 3a mol。(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x 2 mol,y 3(1 a) mol。平衡
10、时,B的物质的量 丁 (选填一个编号)(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol (丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是若3a 2mol ,若3a = 1 ,n(B) = 2mol ,若3a 1 ,n(B) b。【强化训练】1、在2NO2(g) N2O4(g)的可逆反应中,下列不属于平衡状态的是()A.反应物的转化率等于生成物的产率B.NO2在混合气体中体积分数保持不变C.平衡体系的颜色不再改变D.单位时间内有1molN2O4变为NO2的同时,有2molNO2变为N2O42、(02广东)在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2mol Y气体
11、,发生如下反应:X(g) + 2Y(g) 2Z(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l : 2 : 2D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z3、恒压下向可变容积的密闭容器中充入3LA和2L B,发生如下反应:3A(g) + 2B(g) xC(g) + yD(g)达到平衡时,C的体积分数为m%,若维持温度、压强不变,将0.6L A、0.4L B、4L C、0.8L D作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x、y的值分别为() A.x=3,y=1 B.x=4,y=
12、1 C.x=5,y=1 D.x=2,y=3解析:定T、定P,“比”相等时,两平衡等效。4、恒温、恒容条件下,将1mol N2和3molH2充入密闭容器中发生反应:N2 + 3H2 2NH3,达到平衡。下列途径能与之建立等效平衡的是() A.2mol N2和3molH2 B.2mol N2和6molH2 C.2mol的NH3 D.0.5mol N2、1.5molH2 和1molNH3解析:定T、定V,V0,“值”相等时,两平衡等效。5、恒温、恒压条件下,将1mol N2和3molH2充入密闭容器中发生反应:N2 + 3H2 2NH3,达到平衡。下列途径不能与之建立等效平衡的是()A.2mol N
13、2和3molH2 B.2mol N2和6molH2 C.任意量的NH3 D.0.5mol N2、1.5molH2 和1mol NH3解析:定T、定P,“比”相等时,两平衡等效。6、(03全国)在密闭容器里,对于反应:2SO2 + O2 2SO3 , SO2和O2开始时分别为20mol和10mol;达平衡后, SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应,在相同的温度下,欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则开始时SO3的物质的量及其转化率为()A.10mol和10%B.20mol和20%C.20mol和40%D.20mol和80%7、已知在一定温度和压强下,在VL的密闭容器内充有1molA
14、和1molB。保持恒温恒压,使反应A(g) + B(g)C(g)达到平衡时,C的体积分数为40%。欲使温度、压强在上述条件下保持不变,在密闭容器中再充入1molA和1molB,则反应达平衡时,容器的容积为10V/7L,C的体积分数为40%。解析:定T、定P,“比”相等时,两平衡等效。8、(南通调研)在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行下列反应:N2 + 3H2 2NH3。已知加入1molN2和4molH2时,达到平衡后生成amolNH3。在相同条件下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号的状态,填写表中的空白。已知编号起始状态物质的量(mol)平衡时NH3物质
15、的量(mol)N2H2NH3140a1.5601.5a00.510.5amg(g4m)z = 2(g 4m)w = a(g 3m)第二课时 化学平衡移动原理及其应用【复习目标】1、理解化学平衡移动的概念2、理解影响化学平衡移动的因素3、掌握平衡移动原理及其应用【复习重点】平衡移动原理及其应用【考点、难点、热点】一、化学平衡的移动:旧平衡被破坏,新平衡的建立过程。【强调】化学平衡移动的根本原因及其移动方向的判断:根本原因: v正 v逆,若外界条件改变,引起v正v逆,此时正反应占优势,则平衡将向正反应方向移动;若外界条件改变,引起v正v逆,此时逆反应占优势,则平衡将向逆反应方向移动;若外界条件改变
16、,虽引起v正和v逆的变化,但v正和v逆仍保持相等,则平衡不移动。二、影响化学平衡的条件1、浓度:在其它条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度可使化学平衡向正反应方向移动;若增大生成物浓度或减小反应物浓度则化学平衡向逆反应方向移动【注意】平衡体系中的固态和纯液态物质,其浓度可看作一个常数,不影响化学平衡的移动。2、压强:在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减少压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。【注意】平衡体系中的固态和液态物质的体积受压强的影响很小,不影响化学平衡的移动。3、温度:在其它条件不变的情况下,温度升高,会使平衡向着吸热反应方
17、向移动;温度降低,会使平衡向着放热方向移动。【注意】必须有气体参加,且反应前后气体总体积有变化的可逆反应,压强才影响平衡。4、催化剂对化学平衡的移动没有影响三、勒夏特列原理(平衡移动原理):如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向着能减弱这种改变的方向移动。【注意】(1)适用对象:平衡移动原理适用于所有的动态平衡移动方向的判断。(2)“减弱”的含义:平衡移动后结果变化的方向不变,但程度变小。【典型例题】例题1、在一定条件下, H2(g) + I2(g) 2HI (g)达平衡时,要使混合气体颜色加深,可以采用的方法是( )A.降低温度B.升高温度C.增大压强D.减小压强例题2
18、、(99上海)可逆反应:3A(g) 3B(?) + C(?)(正反应为吸热反应),随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是() A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体 C.若C为固体,则B一定是气体 D.B和C可能都是气体 例题3、在容积相同且固定不变的四个密闭容器中,进行同样的可逆反应:2A(g) + B(g) 3C(g) + 2D(g),起始时四个容器所在盛A、B物质的量分别是甲:A 2mol,B 1mol;乙:A 1mol,B 1mol;丙:A 2mol,B 2mol;丁:A 1mol,B 2mol。在相同温度下建立平衡时,A或B的转化率大小关系正确的是(
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