2019-2020年高中化学 2.2《化学平衡》学案 旧人教版必修2.doc

2019-2020年高中化学 2.2化学平衡学案 旧人教版必修2一、化学平衡状态及特征1化学平衡状态是指 。2化学平衡状态的特征(1)“逆”：化学平衡研究的对象是 ，各物质的转化率必小于 。(2)“动”：达到平衡时， ，即化学平衡是 ，正反应和逆反应仍在进行。的具体含义有两个方面：用同一种物质表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率 ，即单位时间内生成与消耗反应物（生成物）的量相等；用不同物质来表示时，某一反应物的速率与某生成物的速率之比等于化学方程式中相应的 。(3)“等”：是指 ，这是化学平衡状态的本质特征。(4)“定”：由于，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数） 。(5)“变”：外界条件改变导致 ，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。二化学平衡的标志和判断 1等速标志 以N23H2 2NH3 反应为例，单位时间、单位体积内：若有1mol N2消耗，则有 N2生成若有1mol N2消耗，则有 H2生成若有1mol N2消耗，则有 NH3消耗若有1mol NN键断裂,则有 N-H键断裂 2百分含量不变标志正因为v正v逆0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等 。3对于有气体参与的可逆反应（1）从反应混合气的平均相对分子质量（）考虑：若各物质均为气体 当ng0, 一定时，则标志达平衡. 当ng0，为恒值，不论是否达平衡.若有非气体参与：不论ng是否等于0，则当一定时，可标志达平衡实例： H2(g)I2(g) 2HI(g) ng0 SO2(g)O2(g) 2SO3(g) ng0 C(s)O2(g) CO2(g) ng0 CO2(g)C(s) 2CO(g) ng0在实例反应中，总为恒值.在反应、中，只要反应未达平衡，则不为定值反之当为一定值，不随时间变化而变化时，则标志着达到平衡状态.（2）从气体密度考虑： 恒容：总为恒值，不能作平衡标志恒压：当各成分均为气体时 ng0. 总为恒值，同上 ng0. 为一定值时，则可作为标志当有非气体物质参与时 恒容：为一定值时，可作标志 恒压：ng0. 为一定值时，可作标志（3）从体系内部压强考虑： 恒容、恒温n(g)越大,P越大 不论各成分是否均为气体、只需考虑ng ng0则P为恒值，不能作标志当 ng0则当P一定时，可作标志（4）从体系内部温度考虑当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡 三影响化学平衡的条件与平衡移动原理 条件的变化V正、V逆变化平衡移动的方向平衡移动的结果浓度增大反应物的浓度减少生成物的浓度减少反应物的浓度增大生成物的浓度压强增大减小温度升高降低结论（勒沙特列原理）要点解读1判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的浓度(1)各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定(2)各物质的质量或各物质的质量分数一定(3)各气体的体积或体积分数一定(4)总体积、总压力、总物质的量一定。(如反应前后气体体积机不变的反应)正逆反应速率的关系(1)单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,则v正=v逆(对于同一物质而言)(2)在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则v正=v逆(3)v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q(v正不一定等于v逆)(4)在单位时间内生成了molB,同时消耗了qmolD(因均指v逆)压强(1)若m+np+q时,总压力一定(其它条件一定)(2)若m+n=p+q时,总压力一定(其它条件一定)混合气体的平均相对分子质量(Mr)(1),当m+np+q)Mr=m(气)/n(总) 一定(2)Mr一定时,但m+n=p+q时温度任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)体系的密度()密度一定(固定容积时不变)其他如体系颜色不再变化时等 2等效平衡(1)在一定条件下(定温、定容或定温、定压)对同一可逆反应,无论反应从何处开始均可达到平衡且任何同一个的组分的含量相同,这样的平衡互称为等效平衡。(2)等效平衡的规律对于反应前后气体物质的量不等的反应A定温、定容时.,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量与原平衡相等就可以建立等效平衡。B.定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。对于反应前后气体物质的量相等的反应不论定温、定容时还是定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。(3)等效平衡的建立一般通过建立假想平衡状态去比较分析新旧平衡,以下例来说明在一密闭容器中充入1molNO2建立如下平衡:,测得NO2的转化率为a%。容积和温度不变的条件下再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为b%则a、b的大小关系为 解此类题一般建立如下思维模型:由于压缩,平衡向右移动达到平衡时转化率增大,必有a1%b%,又由于相同条件下平衡与平衡等效,即转化率相等a1%=a%,所以a%b%,即ab名题导思例1 H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志是 。 c(H2)=c(I2)=c(HI)时c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂温度和体积一定时，容器内压强不再变化温度和体积一定时，混合气体的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条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 例2.一真空密闭容器中盛有molPCl5,加热到200时发生反应.PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g),反应达到平衡时,PCl5所占体积百分数为M%.若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2molPCl5 ,反应达平衡时,PCl5所占体积百分数为N%,则M和N的正确关系是 AMN BM N CMN D无法比较 例3在一定温度下将1 molCO和1mol水蒸气放在密闭容器中反应：COH2O CO2H2,达平衡后测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸气，达新平衡后CO2的物质的量可能是（） A0.6mol B1mol C0.8mol D1.2mol 例4一定条件下，可逆反应A2（g） + B2(g) 2 C(g)达到平衡时，各物质的平衡浓度为c（A2）= 0.5mol/L；c（B2）= 0.1mol/L； c（C）= 1.6mol/L。若用a、b、c分别表示A2、B2、C的初始浓度（mol/L）,则：（1）a、b应满足的关系是 ；（2）a的取值范围是 。例5 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j(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，ne+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 例6在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应： H2（g）Br2（g）2HBr（g）已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成 a mol HBr（见下表“已知”项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的质量分数不变，对下列编号（1）（3）的状态，请填写表中空白：编号起始状态平衡时HBr的物质的量（mol）H2Br2HBr已知120a（1）240（2）10.5a（3）m随堂演练1在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：A（气）+B（气） 2C（气）达到平衡时，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（ ）A2molC B3molC C4molA、2molC D1molA、 2molC2一定温度下，可逆反应A（气）3B（气）2C（气）达到平衡的标志是（ ）。AC的生成速率与C的分解速率相等 B单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolBCA、B、C的浓度不再发生变化 DA、B、C的分子数之比为1:3:23可以说明可逆反应N23H22NH3已达到平衡状态的是（ ）。A1个NN键断裂，同时生成3个HH键B1个NN键断裂，同时有3个HH键断裂C1个NN键断裂，同时有6个NH键断裂D1个NN键断裂，同时生成6个NH键4在等温、等容条件下有下列气体反应： 2A（气）+2B（气） C（气）+3D（气）。现分别从两条途径建立平衡： A和B的起始浓度均为； C和D的起始浓度分别为和。下列叙述正确的是（ ）。A 和 两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同B 和 两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同C达到平衡时 途径的反应速率等于 途径的反应速率D达到平衡时 途径混合气体密度为 途径混合气体密度的1/25在一固定容积的密闭容器中，充入2molA和1molB发生反应：2A（气）+B（气） xC（气），平衡后，C的体积分数为。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数也为，则的值可能为（ ）。A1 B2 C3 D46在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器里充入，发生如下反应： ，达到平衡后，再向该容器充入，达平衡后与原平衡比较错误的是A平均相对分子质量增大 B的转化率提高C压强为原来的2倍 D颜色变浅7对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是（ ）。 A提高反应的平衡转化率 B以同等程度改变正、逆反应速率C增大正反应速率，减小逆反应速率 D改变平衡混合物的组成8可逆反应mA(气)+nB pC(气)+qD(其中A和C都是无色气体)，当达到平衡时，下列叙述正确的是（ ）。A增大压强，平衡不移动，说明（mn）一定等于（pq）B升高温度，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应C若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明B必是气体物质D若B是气体，增加A的量，A、B转化率都一定增大9某体积可变的容器中，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生可逆反应：A3B2C，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体占10下列推断正确的是（ ）。 原混合气体的体积为1.2VL；原混合气体的体积为1.1VL 反应达到平衡时气体A消耗0.05VL；反应达到平衡时气体B消耗0.05VL。 A B C D10恒容容器中，对于可逆反应2SO2（气）O2（气） 2SO3（气），SO2和O2起始时的物质的量分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80。若从SO3开始进行反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量应是_，SO3的转化率是_。11373K时将0.5molN2O4气体通入体积为5L的真空容器中，立即出现红棕色。反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol L-1，在60s时体系达到平衡。此时容器内压强为开始时的1.6倍。求（1）平衡体系内N2O4的物质的量。（2）2s内体系内压强为开始时的多少倍？