第二讲化学平衡常数
一、化学平衡
1.可逆反应
（1）概念：在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
（2）表示：采用表示，如：Cl2 + H2O H+ +Cl- + HClO
（3）特点：可逆反应在同一体系中同时进行。可逆反应进行一段时间后，一定会达到化学平衡状态
“两同一不能”——同一条件下，正、逆反应同时进行，不能进行到底
2、化学平衡状态
（1）概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。
（2）特征
①逆：化学平衡状态只对可逆反应而言．②等：正反应速率等于逆反应速率。
③动：化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，正逆反应都仍在继续反应。
④定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变。
⑤变：化学平衡是在一定条件下暂时的平衡．当影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡就会发生移动。
二、外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响
1.化学平衡移动实质：化学平衡移动是由于浓度、温度、压强的变化使可逆反应从一种平衡状态变为另一平衡状态的过程。平衡移动的实质因为条件的变化打破了正反应、逆反应速率相等的关系。υ(正) ＞υ(逆)，正向移动；υ(正)<υ(逆)，平衡逆向移动。对可逆反
应：
2. 勒夏特列原理
在封闭体系中，如果只改变平衡体系中的一个条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。
3.催化剂与化学平衡的关系
使用催化剂，能同等程度地增大正反应和逆反应的反应速率，可以缩短达到平衡的时间，但对化学平衡没有影响。
【热点难点全析】〖考点一〗化学平衡状态的判断
1.v正＝v逆——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。
2.平衡混合物中各组成成分的含量保持不变——各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数 (有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变。
3.实例分析
【提醒】（1)根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意用同一种物质正、逆反应速率相等，不同种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。
(2)根据压强是否变化来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意两点：一是容器的容积是否可变。二是反应前后气体的体积是否变化。(3)注意分析反应。对于不同的反应，用相同物理量判断时，结果可能不同。如压强不再变化时，对于气体体积变化的反应是平衡状态，但气体体积不变的反应不一定是平衡状态。
【典例1】[双选题](2012·临沂模拟)一定条件下在2 L 的密闭容器中充入2 mol SO 2和2 mol O 2，发生反应2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)，
进行到4 min 时，测得n (SO 2)＝1.2 mol 。下列说法正确的是( )
A ．反应进行到2 min 时，容器中n (SO 3)可能为0.5 mol
B ．当v (SO 2)∶v (O 2)∶v (SO 3)＝2∶1∶2时该反应达平衡状态
C ．温度升高时正反应速率增大，逆反应速率减小
D ．4 min 内氧气的平均反应速率为0.05 mol ·L －
1·min －
1
〖考点二〗化学平衡与转化率的关系1.转化率
转化率=
%-?100反应物的起始浓度反应物的平衡浓度
反应物的起始浓度
2.实例分析
（1）反应前后气体体积不相等的反应。2232()()2()0SO g O g SO g H + ＜
（2）反应物只有一种或是产物只有一种的可逆反应。2242NO g N O g （）（）
（3）对于反应前后气体体积相等的反应。22I g +H g HI g （）（）2（）
3．惰性气体（与反应中各气体物质无关的气体）的影响
(l)若容器恒温恒容，充人惰性气体虽改变了容器内气体的总压强，但却没有改变气体的浓度，故平衡不移动，转化率不变。 (2)若容器恒温恒压，充人惰性气体会使容器的容积增大，虽未减小容器内气体的总压强，但降低了各物质的浓度，从而使平衡向气体体积增大的方向移动，若正向移动，转化率增大，若逆向移动，转化率减小。
【提醒】(1)增大反应物浓度，反应物的转化率不一定增大。如合成氨的反应中，增大氮气浓度，氮气的转化率减小，氢气的转化率增大。(2)生成物浓度比原来减小了，不一定是平衡向逆反应方向移动造成的，如气体反应减小压强，不论平衡向哪个方向移动，各种气体物质的浓度都减小。(3)压强增大，平衡不一定移动，可从v(正)与v(逆)的变化分析。如下表
【典例2】在密闭容器中发生如下反应：a X(g)＋b Y(g)
c Z(g)＋
d W(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的12
，
当再次达到平衡时，W 的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是 ( )
A ．平衡向逆反应方向移动
B ．a ＋b ＜c ＋d
C ．Z 的体积分数增加
D ．X 的转化率下降 〖考点三〗化学平衡常见的图象 1.图像题的解题思路
(1)一看点：即看线段的起点是否通过原点，两条线的交点或者线段的拐点等。 (2)二看线：看线段的走向和变化趋势。
(3)三看面：看清楚横坐标和纵坐标表示的物理量。 (4)四看要不要作辅助线：看是否需要作等温线或等压线。 2.对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，若m ＋n>p ＋q 且ΔH>0
（1）v －t 图像
（2）c －t 图象
（3）c或α－p(T)图象
【图像分析方法】
(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。
(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。
(3)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)>v(放)，在速率－时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。
(4)注意终点。例如在浓度－时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(5)先拐先平。例如，在转化率－时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。(6)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。
【典例3】在密闭容器中进行下列反应：M (g)+N(g)R(g)+2 L(？)，当改变温度和压强时，R的含量的变化情况如图所示，下列叙述正确的是( )
A.正反应吸热，L是气体
B.正反应吸热，L是固体
C.正反应放热，L是液体
D.正反应放热，L是气体
【高考零距离】【2012-2013高考】
1.（2012·重庆高考·13）13.在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
a（g）+b（g）2c（g）；△H<0 x（g）+3y（g）2z（g）；△H>0
进行先关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是
A.等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变
B.等压时，通入z气体，反应器中温度升高
C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变
D. 等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大
【解题指南】解答本题要掌握以下两种情况对平衡的影响：
A.等压、等容时加入惰性气体对平衡的影响。
B.等压、等容时加入一种反应物对平衡的影响。
2、(2013 ·安徽高考· 9)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
催化剂
SO2(g)+2CO(g) 2CO2(g)+S(l) △H＜0
若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率 D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变
3、（2012·大纲版全国卷·8）合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为
CO（g）+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H ＜0
反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是
A．增加压强 B．降低温度 C．增大CO 的浓度 D．更换催化剂
4、（2013·北京高考·26）(12分)
用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。
反应A: 4HCl+O 22Cl2 + 2H2O
B.已知:i.反应A中，4mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量。
ii.
H2O的电子式是_______________。
②反应A的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ，H2O中
H—O 键比HCl中H—Cl键（填“强”或“弱”）_______________。
（2）对于反应A，下图是4种投料比[n（HCl）：n（O2），分别为1：1、2：1、4：1、6：1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
②当曲线b, c, d 对应的投料比达到相同的HCI 平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_________________。 ③投料比为2:1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl 2的物质的量分数是_______________. 【2011高考】
1.（2011·安徽高考·9）电镀废液中227Cr O -
可通过下列反应转化成铬黄4PbCrO （）
： 227
Cr O -
（aq ）+22+Pb （aq ）+2H O （l ）24Pb
CrO （s ）+2H +（aq ） ΔH< 0
该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是
2.（2011·天津高考·6）.向绝热恒容密闭容器中通入SO 2和NO 2，一定条件下使反应SO 2(g)+NO 2(g)SO 3(g)+NO(g)达到平衡，正反应
速率随时间变化的示意图如图所示。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.△t 1=△t 2时，SO 2的转化率：a~b 段小于b~c 段
3.（2011·全国卷I ·8）在容积可变的密闭容器中，2mol 2N 和8mol 2H 在一定条件下反应，达到平衡时，2H 的转化率为25％，则平衡时氨气的体积分数接近于
A.5％
B.10％
C.15％
D.20％
4.（2011·山东高考·28）研究NO 2、SO 2 、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO 2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO 2＋ 38NH 7N 2＋12 H 2O 也可处理NO 2。当转移
1.2mol 电子时，消耗的NO 2在标准状况下是 L 。 （2）已知：2SO 2（g ）+O 2（g ）
2SO 3（g ） ΔH=-196.6 kJ ·mol -1
2NO （g ）+O 2（g ）
2NO 2（g ） ΔH=-113.0 kJ ·mol -1 则反应NO 2（g ）+SO 2（g ）
SO 3（g ）+NO （g ）的ΔH= kJ ·mol -1
。
一定条件下，将NO 2与SO 2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。 a ．体系压强保持不变 b ．混合气体颜色保持不变
c ．SO 3和NO 的体积比保持不变
d ．每消耗1 mol SO 3的同时生成1 mol NO 2 测得上述反应平衡时NO 2与SO 2体积比为1:6，则平衡常数K ＝ 。 （3）CO 可用于合成甲醇，反应方程式为CO （g ）+2H 2（g ）CH 3OH （g ）。
CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104
kPa 左右，选择此压强的理由是 。 5.（2011·浙江高考·27）．(14分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH 2COONH 4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。 （1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH 2COONH 4(s)
2NH 3(g)＋CO 2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
A ．322(NH )(CO )υυ=
B ．密闭容器中总压强不变
C ．密闭容器中混合气体的密度不变
D ．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：__________________________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量______（填“增加”、“减小”或“不变”）。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0，熵变△S___0。（填“＞”、“＜”或“＝”） （2）已知：NH 2COONH 4＋2H 2O
NH 4HCO 3＋NH 3·H 2O 。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到
c (NH 2COO －)随时间变化趋势如图所示。
⑤计算25℃时，0～6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率___________________________。 ⑥根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大：_______________________。 【2010高考】1.（2010·安徽卷）低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为： 2NH 2（g ）＋NO （g ）＋NH 2（g ）150???→℃
催化剂2H 3（g ）＋3H 2O （g ） ?H <0
在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是
A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时，其他条件不变，增加NH 3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO 和N 2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
2.（2010·江苏卷）．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知223N (g)3H (g)2NH (g)+= 92.4H
?=-kJ·mol 1-）
下列说法正确的是 A ．1
32c c > B ．92.4a b += C ．232p p < D ．13αα1+<
3.（2010·广东理综卷）（16分）硼酸（H 3BO 3）在食品、医药领域应用广泛。 (1)请完成B 2H 6气体与水反应的化学方程式：B 2H 6 + 6H 2O=2H 3BO 3 +________。 (2)在其他条件相同时，反应H 3BO 3 +3CH 3OH B(OCH 3)3 +3H 2O 中，H 3BO 3的转化率（α）在不同温度下随反应时间（t ）的变化见图12，
由此图可得出：
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___ ②该反应的H ?_____0(填“<”、“=”或“>”). (3)H 3BO 3溶液中存在如下反应： H 3BO 3（aq ）+H 2O （l ） -( aq)+H +（aq ）已知0.70 mol·L -1 H 3BO 3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
（H 3BO 3）≈c
起始
（H 3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K （H 2O 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）
4.（2010·天津卷）（14分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。
请回答下列问题：⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为：___________________________。
⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：________________________________________。
⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
① 2H2(g) + CO(g) C H3O H(g)；ΔH ＝－90.8 kJ·mol－1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol－1
③ CO(g) + H2O(g) C O2(g) + H2(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol－1
总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + C O2 (g)的ΔH＝ ___________；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。a．高温高压b．加入催化剂 c．减少C O2的浓度
d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚
⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入C H3O H，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 ______ v逆（填“>”、“<”或“＝”)。
②若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(C H3O H) ＝ _________；该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ __________。
【考点提升训练】一、选择题
1.(2012·深圳模拟)某恒容容器内发生的可逆反应的化学平衡常数表达式为：
()()
()2
2
c CO c H
c H O
=
K。能判断该反应一定达到化学平衡
状态的依据是( )
①容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化②v正(H2O)=v逆(H2)
③容器中气体的密度不随时间而变化④容器中气体总质量不随时间而变化
⑤消耗n mol H2的同时消耗n mol CO
A.①②③
B.①②③④
C.②
D.①④⑤
2.将4 mol A和2 mol B放入2 L密闭容器中发生反应2A(g) + B(g) 2C(g) ΔH＜0。
4 s后反应达到平衡状态，此时测得C的浓度为0.6 mol/L。下列说法正确的是
A．4 s内，υ(B)＝0.075 mol/(L ·s) B．当c(A)︰c(B)︰c(C)＝2︰1︰2 时，该反应即达到平衡状态C．达到平衡状态后，若只升高温度，则C的物质的量浓度增大
D．达到平衡状态后，若温度不变，缩小容器的体积，则A的转化率降低
3.(2012·长春模拟)在m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)的反应中，经5 min达到平衡，测得A增加3 mol·L-1，B增加1 mol·L-1，
C减少2 mol·L-1，此时若给体系加压，平衡不移动，则m∶n∶p∶q为( )
A.2∶3∶2∶3
B.2∶2∶3∶3
C.3∶1∶2∶2
D.3∶1∶2∶3
4.(2012·枣庄模拟) 在某恒容的密闭容器中，
可逆反应A(g)＋B(g)xC(g)有如图所示的关系
曲线，下列说法正确的是( )
A.温度：T1＞T2
B.压强：p1＞p2
C.正反应是吸热反应
D.x的值是2
5．(2012·长沙模拟)可逆反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)ΔH＝Q，同时符合下列两图中各曲线的规律是()
A．a＋b>c＋d T1>T2Q>0 B．a＋b>c＋d T1 C．a＋b (g)＋I2(g) 2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量和时间的关系如图所示，根 6．(2012·烟台模拟)在密闭的容器中进行如下反应：H 据图像判断正确的是() A．T1 C．T1 7.某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应: A(g)+xB(g) 2C(g)，达到平衡后，只 改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示。下列说法中正确的是( ) A．30 min时降低温度，40 min时升高温度 B．反应方程式中x＝1，正反应为放热反应 C．该反应在第8 min时达到化学平衡状态 D．30～40 min间该反应使用了催化剂 8.下列事实不能 ．．用勒沙特列原理解释的是 A．合成氨工业选择的反应条件不是室温，是500℃左右 B．配制氯化铁溶液时，将氯化铁加入盐酸中，然后加水稀释 C．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．硫酸工业中，使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 9.(2012·山西大同高三调研)已建立化学平衡的某可逆反应,当条件改变使化学平衡向正反应方向移动,下列叙述正确的是( ) ①生成物的质量分数一定增加②生成物的物质的量一定增加③反应物的转化率一定增大④平衡时反应物的浓度一定降低⑤正反应 速率一定大于逆反应速率⑥一定使用了催化剂 A.①②⑤ B.④⑥ C.②⑤ D.③④⑤ 10.(2012·江西新余一中模拟)向体积为2 L 的密闭容器中充入 2 mol 2SO 和 1 mol 2O ,测得起始容器压强为 p,一定条件下发生反 应:222()()SO g O g + 32()SO g ?H = -196 kJ ·mol -1，维持容器温度不变,测得平衡时容器内压强为0.7p,若此时再向容器 中充入2 mol 3SO ,则下列说法正确的是( ) A.充入2 mol 3SO 后2SO ,的物质的量不变 B.第一次反应达到平衡时共放出热量176.4 kJ C.充入2 mol 3SO 达到新平衡时,容器内的压强为1.4p D.降低容器的温度可使新平衡时各物质的体积分数与第一次平衡时相同 11.(2012·安徽省城名校高三联考)在密闭恒容的容器内发生反应:2A(g)+B(g) 2C(g)+2D(s) ?H>0,下列四个图像中正确的是( ) 12(2012·福建三明二中阶段测试)高温及一定催化剂作用下,某反应达平衡,平衡常数K 222c(CO)c(H O)c(CO )c(H ) ??=。恒容时,温度升高2H , 浓度减小。 下列说法正确的是( ) A.将容器体积变为原来的2倍,CO 的平衡浓度变为原来的2倍 B.恒温恒容下,增大压强2H ,浓度一定减小 C.升高温度,逆反应速率减小 D.该反应化学方程式为22CO H +2CO H O + ?H>0 13．(2013·闽江模拟)实验室用4 mol SO 2与2 mol O 2进行下列反应： 2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) ΔH ＝－196.64 kJ/mol ，当放出314.624 kJ 热量时，SO 2的转化率为( ) A ．40% B ．50% C ．80% D ．90% 14.在密闭容器中,反应 22()() X g Y g +2XY(g) ?H <0 达到甲平衡。在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是 ( ) A.图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况 B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况 C.图Ⅲ是增大压强的变化情况 D.图Ⅲ是升高温度的变化情况 二、非选择题 15. [浙江省绍兴一中2013届高三上学期回头考]化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。 I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行右图实验（图中所用电极均为惰性电极）：（1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是________ A．a电极是负极，OH－移向负极 B．b电极的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C．电池总反应式为：2H2+O22H2O D．电解质溶液的pH保持不变 E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 （2）上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1A gNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH＝________ （溶液体积变化忽略不计） II．氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是： N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.20 kJ·mol－1。 （1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________ ①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2 ④N2、H2、NH3的体积分数不再改变⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变 ⑥混合气体的总物质的量不再改变 根据表中数据计算： ①反应进行到2小时时放出的热量为________ ②0～1小时内N2的平均反应速率________mol·L－1·h－1； ③此条件下该反应的化学平衡常数K= ________ （保留两位小数） ④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向________ 方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）。 16. [福建省新洲区补习中心2013届高三下学期3月] (14分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。 请回答下列问题： （1）在“图1”中，曲线 （填：a 或b ）表示使用了催化剂；该反应属于 （填：吸热、放热）反应。 （2）下列说法正确的是 A ．起始充入的CO 为2mol B ．增加CO 浓度，CO 的转化率增大 C ．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态 D ．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO 和2molH 2，再次达到平衡时n(CH 3OH)/n(CO)会减小 （3）从反应开始到建成平衡， v (H 2)=________；已知：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，那么在该温度下CO(g)+2H 2 (g) CH 3OH(g)的化学平衡常数 为_______________ 。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数____（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P 1、P 2，且P 1 (5) 有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是 A 、CH 3OH(g)＋H 2O(g)＝CO 2(g)＋3H 2(g) ΔH ＝＋49.0kJ/mol B 、CH 3OH(g)＋3/2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－192.9kJ/mol 又知H 2O(l)= H 2O(g) ΔH ＝＋44 kJ/mol ，请写出32g 的CH 3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。 17．【福建省晋江市四校2012届高三第二次联合考】（10分）利用催化氧化反应将SO 2转化为SO 3 是工业上生产硫酸的关键步骤。已知： SO 2（g ） ＋1/2O 2（g ） SO 3（g ） △H ＝－98 kJ·mol － 1。 （1）某温度下该反应的平衡常数K ＝10/3，若在此温度下，向100 L 的恒容密闭容器 中，充 入3.0 mol SO 2(g)、16.0 mol O 2(g)和3.0 mol SO 3(g)，则反应开始时v （正） v （逆）（填“＜”、“＞”或“＝”）。 （2）一定温度下，向一带活塞的体积为2 L 的密闭容器中充入2.0 mol SO 2和1.0 mol O 2，达到平衡后体积变为1.6 L ，则SO 2的平衡转化率为 。 （3）在（2）中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO 2(g)平衡浓度比原来减小的 是 （填字母）。 A ．保持温度和容器体积不变，充入1.0 mol O 2 B ．保持温度和容器内压强不变，充入1.0 mol SO 3 C ．降低温度 D ．移动活塞压缩气体 （4）若以右图所示装置，用电化学原理生产硫酸，写出通入O 2电极的电极反应式为 ； 为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO 2和水的质量比为____________ 。 CH 3（图1） （图2） 教学过程 一、复习预习 回顾上节课关于化学平衡状态的知识，通过多媒体展示进行回顾，引出本节课内容。 二、知识讲解 考点/易错点1 化学平衡的移动：（板书） 1、概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。 2、移动的原因：外界条件发生变化。 （板书） 3、移动的方向：由v正和v逆的相对大小决定。 ①若V正＝V逆，平衡不移动。 ②若V正＞V逆，平衡向正反应方向移动。 ③若V正＜V逆，平衡向逆反应方向移动。 4、结果：新条件下的新平衡 考点/易错点2 影响化学平衡移动的条件 （一)、浓度的变化对化学平衡的影响： 教师：我们先通过速率-时间图从理论上来分析 反应物→生成物 （1）增大反应物浓度，教师带着学生绘制图形并且解释和判断化学平衡移动的方向 （2）分别叫三位同学上黑板绘制减小反应物浓度，减小反应物浓度，增大生成物浓度的速率-时间图，其余同学在学案上完成相关任务。 （3）放映幻灯片检查黑板上同学所画是否正确，下面同学自查。 教师：（板书）总结 结论：其它条件不变的情况下 ①增大反应物浓度，V（正）＞V（逆），平衡向正方向移动 ②减小生成物浓度，V（正）＞V（逆），平衡向正方向移动 ③增大生成物浓度，V（正）＜V（逆），平衡向逆方向移动 ④减小反应物浓度，V（正）＜V（逆），平衡向逆方向移动 学生阅读实验2-5并根据以上理论知识填写表格 教师放映实验相关视频，学生自查 考点/易错点3 勒夏特列原理： 教师和学生一起再次分析上述结论总结出：增大一种物质的浓度，平衡将向着减小这种物质浓度的方向移动。减小一种物质的浓度，平衡将向着增大这种物质浓度的方向移动。 导入：引入勒夏特列原理。 高考化学平衡移动原理及图像专题 Ⅰ、等效平衡规律： 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不 某温度时反应B A C 2达到平衡状态，若升高温度，C 的平衡浓度增大，则正反 应为 热反应。如果A 为气态，且增大压强A 的平衡浓度增大，则B 为 态或 态，C 为 态。如A 为气态，加压时B 的量不变，则B 为 态，C 为 态。 例题1 500℃，向一体积固定的密闭容器中分别充入不同量的气体，发生反应 2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)，共进行了6次实验，每次物质的量分别为：①2amolSO 2+amolO 2； ②2amolSO 3；③amolSO 2+0.5amolO 2+amolSO 3；④4amolSO 2+2amolO 2；⑤4amolSO 3； ⑥amolSO 2+0.5amolO 2+3amolSO 3。试分析，6次反应分别达到平衡时SO 3的平衡浓度相同的组合是（ ） A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑥ D.④⑤⑥ 练习1 某温度下1 L 密闭容器中加1 mol N 2和3 mol H 2，使反应N 2+3H 2 2NH 3 达到平衡，测得平衡混合气体中N 2、H 2、NH 3物质的量分别为m mol 、n mol 、g mol 。如温度不变，只改变初始加入的物质的量，而要求m 、n 、g 的值维持不变，则N 2、H 2、NH 3加入的物质的量用x 、y 、z 表示时，应满足条件： （1）若x=0，y=0，则z= 。 （2）若x=0．75 mol ，则y= ，z= 。 （3）x 、y 、z 应满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个含x 和y ，另一个只含y 和z) 。 例题2 在气相条件下(T=500 K)，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器充人1 g SO 2、 l gO 2，乙容器充人2 g SO 2、2g O 2则下列叙述中正确的是（ ） A ．化学反应速率：乙>甲 B ．平衡后SO 2的浓度：乙>甲 C ．SO 2转化率：乙<甲 D ．平衡后O 2的体积分数：乙>甲 练习2 在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO 2(g) N 2O 4(g), 达平 衡时，再向容器内通入一定量的NO 2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO 2的转化率（ ） A ．不变 B ．增大 C ．减小 D ．无法判断 专题二第三单元化学平衡移动 【复习回顾】 1、可逆反应：在同一条件下，既能向进行，同时又能向 _进行的反应，叫做可逆反应。 2、化学平衡状态的定义：在一定条件下的可逆反应里，和相等，反应混合物中各组分的保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。 3、平衡状态的特征（用五个字概括）： _____ 4、影响化学反应速率的外界因素主要有： ___ 【学习目标】 1、知识目标：正确理解浓度、压强、温度对化学平衡的影响。 2、能力目标：通过实验探究温度、压强、浓度对化学平衡的影响，培养学生利用实验探究、分析、解决问题能力。 3、情感目标：培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。 【重点难点】 浓度、压强、温度对化学平衡的影响。 【学习过程】 自主学习——思考交流 一、什么是化学平衡状态的移动？ 1、定义：把可逆反应中的破坏、的建立 的过程叫做化学平衡的移动。 【思考1】归纳平衡移动的根本原因？平衡移动的标志？ 2、化学平衡移动的根本原因是，化学平衡移动的标志 是。 3、化学平衡的移动方向的速率判断： （1）若外界条件变化引起v(正)＞v(逆)：平衡向移动； （2）若外界条件变化引起v(正)＜v(逆)：平衡向移动； （3）若外界条件变化引起v(正)＝v(逆)：旧平衡未被破坏，平衡。 巧记：化学平衡总往反应速率______的方向移动 二、影响化学平衡移动的因素有哪些？ _________________________________________________________________ 1、浓度如何影响化学平衡？ (1)增大反应物浓度，平衡向 _________________移动； (2)减小生成物浓度，平衡向 _________________移动； (3)减小反应物浓度，平衡向 _________________移动； (4)增大生成物浓度，平衡向 __________________移动。 2、压强如何影响化学平衡？ (1)增大压强，平衡向气体体积的方向移动； (2)减小压强，平衡向气体体积的方向移动。 (3)反应前后气体体积没有变化的反应，改变压强,平衡移动。 3、温度如何影响化学平衡？ (1)温度升高，会使化学平衡向着反应的方向移动； (2)温度降低，会使化学平衡向着反应的方向移动。 4、催化剂对化学平衡有影响吗？ ______________________________________________________________ 三、勒夏特列原理（又称平衡移动原理） 如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、温度）平衡就向这种改变的方向移动。 课堂探究 探究一浓度对化学平衡的影响 课本53页“活动与探究” 1、实验原理：Cr2O72－+H2O 2 CrO42－+2H+ 实验现象结论 实验1 实验2 2、结论：当其他条件不变时， 增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向____反应方向移动； 第23讲化学平衡移动原理及应用 目标要求 1.通过实验探究，了解浓度、温度、压强等对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。2.通过对图形、图表的阅读，进行初步加工、吸收、有序存储，并做出合理的解释。 1．化学平衡移动的过程 2．化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 (2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。 (3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 3．影响化学平衡的因素 (1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对 有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强向气体分子总数减小的方向移动 减小压强向气体分子总数增大的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡不移动 温度 升高温度向吸热反应方向移动 降低温度向放热反应方向移动催化剂同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动 (2)勒·夏特列原理 如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度)，平衡将向着 能够减弱这种改变的方向移动。 (3)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温恒容条件 原平衡体系―――――→充入惰性气体 体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。 ②恒温恒压条件 原平衡体系―――――→充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小 ―→体系中各组分的浓度同倍数减小 (等效于减压) 应用体验 根据化学平衡原理解答下列问题： 在体积不变的密闭容器中发生N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1 ，只改变一 种外界条件，完成下表： 改变条件 平衡移动方向 氢气的转化率(增大、减小或不变) 氨气的体积分数(增大、 减小或不变) 增大氮气的浓度 增大氨气的浓度 升温 充入适量氩气 答案 (从左到右，从上到下)正向 增大 逆向 减小 增大 逆向 减小 减小 不移动 不变 不变 (1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移 教学设计 课：有哪些主要的特征？化学平衡受哪些因素的影响？ 3.如果我们向一个处于化学平衡 的反应中增加反应物的量，经过一 段时间后，它还会平衡吗？（溶解 平衡相联系）。相等 回答：改变影响速 率的条件，来打破 原有平衡，建立新 平衡， 基本概念 从上述的分析中，我们得知化学平 衡只有在一定的条件下才能维持，如果我们在改变外界条件（温度、浓度、压强）时，平衡状态会发生改变，经过一段时间又会重新建立一个新的平衡状态。创设情景，引入基本概念 新课学习[板书] 第三节影响化学平衡的条 件 一浓度对化学平衡的影响 [提出]浓度是否会影响平衡 [演示]将10mL0.01mol/L的KSCN溶 液与10mL0.01mol/L的FeCl 3 溶液相 混合,观察现象,给出信息，判断反 应物的反应量变化情况 [预测]往混合溶液中继续滴加 1mol/L的KSCN溶液，会有什么现象 [演示] 往KSCN与FeCl 3 的混合溶液 中滴加1mol/L KSCN，观察现象 [探讨] 溶液颜色加深，原混合液中过量的 FeCl3，和加入KSCN溶液继续反 应，使生成物浓度增加，溶液颜色 加深，你赞同该看法吗？ [演示] 往原混合液中继续滴加1mol/L的 FeCl3溶液，观察现象 [结论]此反应为可逆反应,增大反 应物浓度平衡右移,生成物浓度增 加,颜色加深结合溶液颜色变化 [结论]对于可逆反应,增大反应物浓 度,平衡向减弱反应物浓度增大的方 向移动 [思考]在 的反应中,是否可以用改变浓度的方 法来减小CO的含量? 认真记笔记并回答 老师的提问。 按给出的化学方程 式进行计算，得出 FeCl 3 过量的结论 讨论，并给出可能 情况 观察溶液颜色变化 学生讨论分析 观察溶液颜色变化 创设情景，互动 合作 设计思路引导— —通过改变反应 物或生成物的浓 度来观察化学平 衡是否改变，如 何移动？→实验 现象具有可视 性、可比性、要 能通过现象说明 平衡的移动方 向。→联想到是 否可用颜色的变 化说明浓度的变 化（浓度越大颜 色越深）→提供 实验药品和工具 →进行实验。 小节理解浓度对化学平衡影响注意要点 并画出图像 ①浓度改变是指 气体浓度、溶液浓 深入探索化学平 衡的标志Fe2O3 2 专题强化训练 巧解化学反应速率和化学平衡的图象题 (45分钟100分) 一、选择题(本题包括7小题，每题6分，共42分) 1.一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。 下列判断正确的是( ) A.在0～50 min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率相等 B.溶液酸性越强，R的降解速率越小 C.R的起始浓度越小，降解速率越大 D.在20～25 min之间，pH=10时的平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-1 【解析】选A。在0～50 min内，pH=2和pH=7时反应物R都完全反应，降解率都为100%，A正确；R的降解速率与溶液的酸碱性及起始浓度均有关系，因此根据图中曲线所示，由于起始浓度不同，故不能判断R的降解速率与溶液酸碱性的直接关系，B、C错误；pH=10时，在20～25 min之间，R的平均降解速率为=0.04×10-4mol·L-1·min-1，D错误。 2.(2015·武汉模拟)有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，如图所示的是 A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是( ) A.正反应是放热反应；m+n>p+q B.正反应是吸热反应；m+n 专题八 化学平衡 【考纲展示】 1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。理解外界条件（温度、浓度、压强、催化剂等）对反应速率的影响。 2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 3.了解化学平衡建立的过程。了解外界条件（温度、浓度、压强、催化剂等）对反应平衡的影响，认识其一般规律。 4.理解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行简单计算。 5.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 6.以上各部分知识的综合应用。 【知识网络】 知识网络 化学反应速率与化学平衡 表示方法：v= c/t 单位：或mol/L·min 公式法简单计算 化学计量数之比法影响因素 内因：反应物的结构、性质 外因 浓度：c 增大，v 增大压强：P 增大， v 增大温度：T 升高，v 增大 催化剂：使用催化剂一般加快反应速率 化学平衡 概念：可逆反应，条件一定，v 正 =v 逆特征：逆、等、动、定、变原因：外界条件变化，正、逆反应速率不同程度改变结果：再次v 正=v 逆 ，各组分百分含量又不变方向 v 正>v 逆，平衡正向移动v 正 化学平衡图像 说明： 对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析： ①看图像，认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。所谓看图像，是指：一看面（即横坐标和纵坐标的意义），二看线（即线的走向和变化趋势），三，看点（即起点、折点、交点和终点），四看要不要做辅助线（如等温线、等压线、平衡线等），五看量的变化（如温度、浓度、压强、转化率、产率、百分含量等的变化趋势）等，这是解题的基础。 ②紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。 ③看清速率的变化及变化量的大小关系，注意图像的走向是否符合给定的反应，在条件与变化之间搭 桥；也可以根据坐标的数据，判断反应物或生成物在方程式中的系数，或据此求反应速率。 ④看清起点、拐点、终点，注意图像是否经过“原点”，即是否有“0”项，尤其是特殊点的意义，看清曲线的变化趋势。 二个原则： ⑤先拐先平—数值大原则：例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。 ⑥定一议二原则：勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有多个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。 ⑦注意图像题中物质的转化率与百分含量的关系：某物质的转化率与其“百分数”相反。 一、选择题（本题包括35小题，每小题2分，共70分。每小题有一个或两个选项符合题意。） 1．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物 质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是 （） A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s） B．反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C．反应开始时10s，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g) 2．T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示，则下列结论正确的是（） 《&2.3.1化学平衡移动1》公开课教案 三维目标： 1.知识和技能 知道化学平衡移动的概念；理解浓度变化影响化学平衡移动。 2.过程与方法 通过活动与探究理解化学平衡移动；通过实验探究学习浓度变化对化学平衡移动影响，并从影响反应速率因素和变化时浓度商Qc与K比较大两个角度来分析化学平衡移动方向 3.情感态度和价值观 通过化学平衡移动的学习，使学生进一步了解化学反应的实质，加强对化学理论的学习，培养正确的化学思维和科学态度。 教学重点:化学平衡移动原理；理解浓度影响化学平衡的原因 教学难点：化学平衡移动原理的应用 教学方法：实验探究、交流与讨论、归纳总结、练习 教学过程： 【回顾】1、化学平衡状态本质和外部特征？ 本质：V正= V逆≠0 外部特征：各组分浓度保持不变 2、化学平衡是怎样建立的？ 一定条件下，投料后反应一定时间 【过渡】展示投料后化学平衡过程的V-t图，引出条件发生改变导致V正≠V逆，从而发生破坏旧化学平衡，重新建立新的化学平衡，PPT展示化学平衡移动过程。 【归纳】一、化学平衡的移动 1.概念: 2、平衡移动方向的判断------正向、逆向、不移动 aA+bB cC+dD 改变条件后： (1)若v(正)＞v(逆)，则平衡向方向移动。 (2)若v(正)＝v(逆)，则平衡移动。 (3)若v(正)＜v(逆)，则平衡向方向移动。 3. 研究对象：已建立平衡状态的可逆反应 4.平衡移动的本质原因:v(正)≠v(逆) 【思考】如何通过改变条件来打破旧平衡呢？ 【过渡】影响化学反应速率的外界条件主要有浓度、压强、温度和催化剂等，本节我们先学习浓度改变是如何破坏化学平衡的 【板书】二、影响化学平衡移动的条件 （一)、浓度的变化对化学平衡的影响： 【活动与探究】按课本P53实验，引导学生观察现象，对比分析结论，并完成表2-10 化学平衡图像 一、选择题（本题包括35小题，每小题2分，共70分。每小题有一个或两个选项符合题意。） 1．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是（） A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s） B．反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C．反应开始时10s，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g) 2．T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示，则下列结论正确的是（） A．在（t1＋10）min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动 B．t1＋10）min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动 C．T℃时，在相同容器中，若由0.3mol·L—1 A 0.1 mol·L—1 B和0.4 mol·L—1 C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4 mol·L—1 D．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大 3．已知可逆反应aA＋bB cC中，物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是（）A．该反应在T 1、T3温度时达到过化学平衡 B．该反应在T2温度时达到过化学平衡 C．该反应的逆反应是放热反应 D．升高温度，平衡会向正反应方向移动 4．右图表示反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）；ΔH＝－92.2kJ/mol。在某段时间t0～t6中反应速率与反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间是（） A．t0～t1 B． t2～t3 C． t3～t4 D． t 5～t6 5．反应过程中A（g）、B（g）、C（g）物质的量变化如图所示，根据图中所示判断下列说法正确的是（） 选修四第二章第三节化学平衡状态 本章导学： 1.掌握化学反应速率的计算和比较，掌握外界因素对化学反应速率的影响； 2.掌握化学平衡状态的特征、标志和外界因素对化学平衡状态的影响； 3.掌握化学平衡常数的应用和判断化学平衡移动的方向； 4.掌握有关化学平衡的计算题和图像题的做法和技巧。 第三节第一课时化学平衡状态 学习目标： 1.掌握化学平衡状态的特点 2.掌握化学平衡状态的判断方法 想一想： 1.影响化学反应速率的外界条件有： 等，此外还有光、固体表面积等其他因素。 2.列举三个学过的可逆反应： 特点： 特点： 特点： 3. 溶解平衡：当固体物质溶解进行到一定程度，固体溶质的速率与溶液中溶质的 速率相等，此时溶液处于饱和状态，溶液的浓度和固体溶质的质量都。 填一填： 一.可逆反应与不可逆反应 1.概念：在下，既能向方向进行又能向方向进行的化学反应。 2.表示方法：约定采用“”表示，把从左向右的反应称作，从右向左的反 应称作。例如：。 3.特征：； ； 。 4. 不可逆反应：有些化学反应的正反应进行程度特别大，逆反应进行程度太小因而可以忽略，把这 类反应叫做不可逆反应，用“”符号表示，例如： 。 二．化学平衡状态 1. 化学平衡状态的建立：在一定的条件下，把一个可逆反应的反应物加入固定体积的密闭容器中， 反应过程如下： 反应过程可表示如下： 2．化学平衡状态 （1）. 概念：一定条件下，可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各种物质的保持不变的状态。 （2）. 特征： 注意事项 (1)化学平衡状态是一定条件下的可逆反应进行到最大限度的结果。 (2)对于一个既定的可逆反应，如果其他条件一定，不论采取何种途径(反应是从反应物开始或 从生成物开始)，最后都能建立化学平衡状态。 (3)化学平衡状态不会因时间变化而变化。 (4)可逆反应达到化学平衡状态的根本原因是v(正)＝v(逆)，正是由于各物质的消耗速率与生成 速率相等，才会有反应混合物中各组分的浓度保持不变。 （3）.判断化学平衡状态的标志 对于可逆反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)。 1．根本标志：v(正)＝v(逆)≠0 常见形式主要有： (1)同一种物质的生成速率等于消耗速率。 如：v(A)生成＝v(A)消耗。 (2)在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比。 如v(A)生成∶v(B)消耗＝m∶n。 (3)化学方程式两边的不同物质生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 如：v(A)生成∶v(D)生成＝m∶q。 2．特征标志 (1)各组分的浓度不随时间的改变而改变。 (2)各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 (3)某种反应物的转化率不随时间的变化而变化。 (4)当m＋n≠p＋q时，体系的压强或平均相对分子质量不随时间的改变而改变。 试一试 [例1] (2012·郑州高二检测)下列对于反应C(g)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)的描述正确的是( ) 化学平衡移动教学设计精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】 教学设计 些因素的影响？ 3.如果我们向一个处于化学平衡的反应中增加反应物的量，经过一段时间后，它还会平衡吗？（溶解平衡相联系）。回答：改变影响速 率的条件，来打破 原有平衡，建立新 平衡， 基本概念 从上述的分析中，我们得知化学平 衡只有在一定的条件下才能维持，如果我们在改变外界条件（温度、浓度、压强）时，平衡状态会发生改变，经过一段时间又会重新建立一个新的平衡状态。创设情景，引入基本概念 新课学习[板书] 第三节影响化学平衡的条 件 一浓度对化学平衡的影响 [提出]浓度是否会影响平衡 [演示]将10mL0.01mol/L的KSCN溶 液与10mL0.01mol/L的FeCl 3 溶液相 混合,观察现象,给出信息，判断反 应物的反应量变化情况 [预测]往混合溶液中继续滴加 1mol/L的KSCN溶液，会有什么现象 认真记笔记并回答 老师的提问。 按给出的化学方程 式进行计算，得出 FeCl 3 过量的结论 讨论，并给出可能 情况 观察溶液颜色变化 学生讨论分析 创设情景，互动 合作 设计思路引导— —通过改变反应 物或生成物的浓 度来观察化学平 衡是否改变，如 何移动？→实验 现象具有可视 性、可比性、要 能通过现象说明 [演示] 往KSCN与FeCl 3 的混合溶液中滴加1mol/L KSCN，观察现象[探讨] 溶液颜色加深，原混合液中过量的FeCl3，和加入KSCN溶液继续反应，使生成物浓度增加，溶液颜色加深，你赞同该看法吗？ [演示] 往原混合液中继续滴加1mol/L的FeCl3溶液，观察现象 [结论]此反应为可逆反应,增大反应物浓度平衡右移,生成物浓度增加,颜色加深结合溶液颜色变化 [结论]对于可逆反应,增大反应物浓度, 向移动 [思考]在 的反应中,是否可以用改变浓度的方法来减小CO的含量?观察溶液颜色变化平衡的移动方 向。→联想到是 否可用颜色的变 化说明浓度的变 化（浓度越大颜 色越深）→提供 实验药品和工具 →进行实验。 Fe 2O 3 2 高考化学平衡移动练习 题含答案 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- 化学平衡移动专题练习 1．在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（） A．反应混和物的浓度B．反应物的转化率 C．正、逆反应速率 D．反应混和物的压强 2．在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是（） A．2NO＋O2 2NO2B．Br2(g)＋H2 2HBr C．N2O4 2NO2 D．6NO＋4NH3 5N 2＋3H2O 3．在某温度下，反应ClF(g) + F2(g) ClF3(g)（正反应为放热反应）在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是 （）A．温度不变，缩小体积，Cl F的转化率增大 B．温度不变，增大体积，Cl F3的产率提高 C．升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动 D．降低温度，体积不变，F2的转化率降低 4．已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学反应向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 （）①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加 ③反应物转化率一定增大④反应物浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂 A．①②B．②⑤C．③⑤D．④⑥ 5．在一密闭容器中，反应aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，则（） A．平衡向逆反应方向移动了B．物质B的质量分数增加了C．物质A的转化率减小了D．a＞b 6．在一固定容积的密闭容器中充入2mol NO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2(g) N2O4此时平衡混合气体中NO2的体积分数为x%；若再充入1mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是（） A．x＞y B．x＝y C．x＜y D．不能确定 7．下列事实中，不能用列夏特列原理解释的是 ( )A．溴水中有下列平衡:Br2＋H2O HBr＋HBrO当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅 B．对二氧化硫的品红溶液加热可使颜色变深 C．反应CO＋NO2CO2＋NO(正反应放热)，升高温度可使 平衡向逆反应方向移动 D．合成氨反应N2＋3H22NH3（正反应放热）中使用催化剂8．在密闭容器中进行H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+Q；反应达到平衡后，欲使颜色加深，应采取的措施是 （） A．升温B．降温C．减小容器体积D．增大容器体积9．在体积可变的密闭容器中，反应mA（g）+nB（s） pC （g）达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降 低。下列说法中，正确的是（） A．（m+n）必定小于p B．（m+n）必定大于p C．m必定小于p D．n必定大于p 10．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)；△H＞0，下列叙述正确的是 （） A．加入少量W，逆反应速率增大 B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡 C．升高温度，平衡逆向移动 D．平衡后加入X，上述反应的△H增大 11．一定条件下将2mol SO2和2mol SO3气体混合于一固定容积的密闭容器中，发生反应2SO2＋O2 2SO3平衡时SO3为n mol，在相同温度下，分别按下列配比在上述容器中放入起始物 质，平衡时SO3的物质的量可能大于n的是（） A．1 mol SO2＋1 mol O2＋1 mol SO3 B．4 mol SO2＋ 1 mol O2 C．2 mol SO2＋1 mol O2＋2 mol SO3 D．2 mol SO2＋ 1 mol O2 12．下列说法中正确的是（）A．可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B．其他条件不变时，升高温度可使化学平衡向放热反应的方向移动 C．其他条件不变时，增大压强会破坏有气体存在的反应的平衡状态 D．在其他条件不变时，使用催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态 13．在一定条件下，向5L密闭容器中充入2mol A气体和1mol B 气体，发生可逆反应： 2A(g)＋B(g) 2C(g)，达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1mol/L，则A的转化率为 （） A．67%B．50%C．25%D．5% - 6 - 一、填空题 1、为了有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物含量、使用清洁能源显得尤为重要。 （1）已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)?? ?H = -905.48 kJ·mol-1 N2(g)＋O2(g)2NO(g)?? ?H = +180.50 kJ·mol-1 则4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)的?H =????????????? ?。 （2 N (g) v2正=k2 ①(g) ②(g)2NO 达式 （3N (g) M 2、将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合后，充入一容积为V的密闭容器，此时容器内压强为p。然后在一定条件下发生如下反应：a A(？)＋b B(？)c C(g)＋d D(？)。当反应进行一段时间后，测得A减少了n mol，B减少了0.5n mol，C增加了n mol，D增加了1.5n mol，此时达到化学平衡。 (1)该化学方程式中，各物质的化学计量数分别为： a________；b________；c________；d________。 (2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，则在上述平衡混合物中再加入B物质，上述平衡 ________。 A．向正反应方向移动B．向逆反应方向移动 C．不移动? ??????????????D．条件不够，无法判断 (3)若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的物质的量又重新相等，则正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。 3、工业合成氨N 2＋3H22NH3，反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问题： ，理 A.3V(N2 B C D．C(N2 E. F. (3) (4)450 (5)填字母代号)。 a．高温高压b．加入催化剂c．增加N2的浓度d．增加H2的浓度e．分离出NH3 二、选择题 4、下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（? ） A 生成物能量一定低于反应物总能量?????? B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 化学平衡状态的判定 班级 姓名 小组 【学习目标】 1. 回顾化学平衡特征，正确利用v 正=v 逆及各组分含量是否变化来判断反应是否达到平衡 2. 结合M 、ρ的计算公式，正确判断反应在进行过程中M 、ρ、n 总、P 如何变化。 3. 结合反应的Δn 及是否有固体参与，正确分析M 、ρ、n 总、P 不变能否说明反应达平衡态。 4. 结合变量不变的思想，正确判断所给条件反应是否达平衡状态。 【重点难点】 重点：不同反应M 、ρ、n 总、P 不变时判断反应是否达平衡状态；“变量不变”思想应用。 难点：不同反应M 、ρ、n 总、P 不变时判断反应是否达平衡状态。 【导学流程】 一．知识链接 V m =ρ 总总n m =M PV=nRT(注：当V 、T 不变时，n 不变则P 不变) 二．基础感知 1．在2L 容器中进行反应：H 2（g ）＋I 2（g ） 2HI （g ），下列能说明反应达平衡的为 。 ①H 2转化率不变 ②H 2与I 2的转化率相同 ③H 2体积分数不再变化 ④若反应在绝热条件下进行，温度不再发生改变 ⑤体系的颜色不再改变 ⑥2v(H 2)=v （HI ） ⑦生成1molH 2的同时消耗2molHI 2．(1) 在体积不变的容器内充入1 mol N 2和3mol H 2发生下列反应：N 2+3H 22NH 3 ①在反应过程中，气体的总质量、体积是否变化? ②在表格中填写（变/不变） n 总 P ρ M 反应进行中未达到平衡时 平衡时 表格中四个量哪个不变时可以判断反应达到平衡状态？（下面两个表格也是相同的问题） (2) 对于恒容条件下发生反应H 2（g ）＋I 2 (g)2HI （g ） ①在反应过程中，气体的总质量、体积是否变化? ②在表格中填写（变/不变） n 总 P ρ M 反应进行中未达到平衡时 平衡时 （3）在恒容条件下发生反应A(s)+B(g) C(g) ①在反应过程中，气体的总质量、体积是否变化? ②在表格中填写（变/不变） n 总 P ρ M 反应进行中未达到平衡时 平衡时 3．①恒压条件下进行N 2+3H 22NH 3，压强不变的条件下，能否说明反应达平衡? ②C(s)+H 2O(g) CO(g)+H 2(g)，此反应H 2的体积百分数不变能否说明反应达平衡? ③在体积不变的容器中充1mol NH 4Br 发生反应：NH 4Br(s)NH 3(g)+HBr(g)，NH 3的体积百分数不变能否说明反应达平衡？ 第二节化学反应的快慢和限度 第3课时化学平衡的移动 【学习目标】 1.影响化学平衡的移动因素 2.化学平衡的标志 【学习过程】 一、实验探究 （1）实验原理：NO2通常为______ 气体，N2O4通常为_______气体。 NO2N2O4 正反应为_______反应 （2）实验步骤： （3）实验现象： （4）实验分析及结论 二、化学平衡的移动的含义： 三、总结影响化学平衡移动的因素与规律（其他条件不变） 条件条件改变对化学平衡的影响 浓度 温度 气体压强 催化剂 四、判断化学平衡状态的标志：对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是否达平衡状态（达到“√”，未达到“×”） ①N2的消耗速率等于N2的生成速率。（） ②N2的消耗速率等于NH3的生成速率。（） ③N2的消耗速率等于NH3的生成速率的一半。（） ④N2的消耗速率等于NH3的消耗速率的一半。（） ⑤单位时间内，N2与H2生成NH3的分子数与NH3的分解的分子数相等。（） ⑥单位时间内，生成2xmolNH3的同时生成xmolN2和3xmolH2。（） ⑦一定温度时密闭容器中N2、H2、NH3的分子数不再改变。（） ⑧外界条件不变时，N2、H2、NH3的浓度不再改变。（） ⑨外界条件不变时，N2的转化率不再变化。（） ⑩外界条件不变时，体系的压强不再改变。（） ⑾外界条件不变时，体系的质量不再改变。（） ⑿单位时间内有1个N N断裂，同时有3个H－H生成。（） 【典题解悟】 例1. 已知反应A 2（g）＋2B2（g）2AB2（g）的△H＜0，下列说法正确的是 A. 升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小 B. 升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间 C. 达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动 D. 达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 解析：A项升高温度，正逆反应速率都增加；B项升高温度反应速率增加，达到平衡所用的时间缩短；C项，此反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，D项，此反应为气体体积减少的反应，减小压强平衡向逆反应方向移动。 答案：B 例2. 反应：A（气）+3B（气）2C（气）+Q达平衡后，将气体混和物的温度降低，下列叙述中正确的是 A．正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动 B．正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动 C．正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动 D．正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动 解析：此反应为放热反应，降低温度平衡向放热方向即正反应方向移动；温度降低，无论是正反应还是逆反应反应速率均降低。 答案：C 【当堂检测】 化学平衡移动教案 教学目标： 1.知道化学平衡移动的概念；理解影响化学平衡的条件及勒夏特列原理 2.通过活动与探究掌握条件对化学平衡的影响，并提高归纳思维能力。 3.通过化学平衡的学习，使学生进一步了解化学反应的实质，加强对化学理论的学习，培养正确的化学思维和科学态度。 教学重点: 化学平衡移动原理,理解影响化学平衡的条件及勒夏特列原理 教学难点：化学平衡移动原理的应用 教学方法：实验探究、交流与讨论、归纳总结、练习 教学过程： 一、化学平衡的移动：【学生阅读课本P52后回答】： 1、概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。 2、移动的原因：外界条件发生变化。 3、移动的方向：由v 正和v 逆的相对大小决定。 ①若V 正＝V 逆 ，平衡不移动。 ②若V 正＞V 逆 ，平衡向正反应方向移动。 ③若V 正＜V 逆 ，平衡向逆反应方向移动。 4、结果：新条件下的新平衡 【过渡】：哪些条件的变化对化学反应速率产生影响，将产生什么样的影响？ 1、浓度：增加反应物浓度，可以加快正反应速率 2、温度：升高温度，可以加快正逆反应速率 3、压强：（对于有气体参加的反应）增大压强，可以加快反应速率 4、催化剂：使用正催化剂，可以同等程度的加快正逆反应速率 二、影响化学平衡移动的条件 （一)、浓度的变化对化学平衡的影响：学生完成课本P53活动与探究: 学生说【结论】： 【过渡】：这是从实验得出的结论，下面我们从速率-时间图像上解释：（可让学生画出图像 旧平衡 V 正=V 逆 条件改变 v 正≠v 逆 一段时间后 新平衡 V '正=V '逆 自己解释）。 结论：其它条件不变的情况下 ①增大反应物浓度或减小生成物浓度平衡向正方向移动 ②增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆方向移动 注意: （1）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。 （2）在溶液中进行的反应，如果是稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度减小，V(正) 、V(逆)都减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。 (3)、工业上用适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量。 化学平衡移动专题练习 1．在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（） A．反应混和物的浓度B．反应物的转化率 C．正、逆反应速率D．反应混和物的压强 2．在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是（） A．2NO＋O22NO2B．Br2(g)＋H22HBr C．N2O42NO2 D．6NO＋4NH35N2＋3H2O 3．在某温度下，反应ClF(g) + F2(g)ClF3(g)（正反应为放热反应）在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是（）A．温度不变，缩小体积，Cl F的转化率增大 B．温度不变，增大体积，Cl F3的产率提高 C．升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动 D．降低温度，体积不变，F2的转化率降低 4．已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学反应向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（）①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加 ③反应物转化率一定增大④反应物浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂 A．①②B．②⑤C．③⑤D．④⑥ 5．在一密闭容器中，反应aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，则（） A．平衡向逆反应方向移动了B．物质B的质量分数增加了C．物质A的转化率减小了D．a＞b 6．在一固定容积的密闭容器中充入2mol NO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2(g) N2O4此时平衡混合气体中NO2的体积分数为x%；若再充入1mol N2O4，在温度不变的情况下，达到新平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是（） A．x＞y B．x＝y C．x＜y D．不能确定 7．下列事实中，不能用列夏特列原理解释的是( )A．溴水中有下列平衡:Br2＋H2O HBr＋HBrO当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅 B．对二氧化硫的品红溶液加热可使颜色变深 C．反应CO＋NO2CO2＋NO(正反应放热)，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D．合成氨反应N2＋3H22NH3（正反应放热）中使用催化剂8．在密闭容器中进行H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+Q；反应达到平衡后，欲使颜色加深，应采取的措施是（） A．升温B．降温C．减小容器体积D．增大容器体积 9．在体积可变的密闭容器中，反应mA（g）+nB（s）pC （g）达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。 下列说法中，正确的是（） A．（m+n）必定小于p B．（m+n）必定大于p C．m必定小于p D．n必定大于p 10．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)；△H＞0，下列叙述正确的是（） A．加入少量W，逆反应速率增大 B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡 C．升高温度，平衡逆向移动 D．平衡后加入X，上述反应的△H增大 11．一定条件下将2mol SO2和2mol SO3气体混合于一固定容积的密闭容器中，发生反应2SO2＋O22SO3平衡时SO3为n mol，在相同温度下，分别按下列配比在上述容器中放入起始物质，平衡时SO3的物质的量可能大于n的是（）A．1 mol SO2＋1 mol O2＋1 mol SO3 B．4 mol SO2＋1 mol O2 C．2 mol SO2＋1 mol O2＋2 mol SO3 D．2 mol SO2＋1 mol O2 12．下列说法中正确的是（）A．可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B．其他条件不变时，升高温度可使化学平衡向放热反应的方向移动C．其他条件不变时，增大压强会破坏有气体存在的反应的平衡状态D．在其他条件不变时，使用催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态 13．在一定条件下，向5L密闭容器中充入2mol A气体和1mol B气体，发生可逆反应： 2A(g)＋B(g) 2C(g)，达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1mol/L，则A的转化率为（） A．67%B．50%C．25%D．5% 14．对于平衡体系：aA(g)+bB(g) cC(s)+dD(g)+Q；有下列判断，其中不正确的是（）化学平衡的移动教案
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