第三课时 化学平衡常数
1．一定温度下的可逆反应m A(g)＋n B(g)
p C(g)＋q D(g)达平衡后，K ＝c p (C )·c q (D )
c m (A )·c n (B )
。
2．化学平衡常数K 只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
3．K 值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越高。
化学平衡常数
[自学教材·填要点]
1．概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，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。
2．表达式
对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)：K ＝c p (C )·c q (D )
c m (A )·c n (B )
。
3．特点
K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。
[师生互动·解疑难]
(1)各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，指数为该物质的化学计量数。同一化学反应，由于化学方程式书写不同，平衡常数的表达式不同。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变，则平衡常数改变。
②若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
如N 2＋3H 22NH 3，K ＝a 则有：
2NH 3N 2＋3H 2，K ′＝1/a 。
12N 2＋3
2
H 2NH 3，K ″＝a 1
2
。
1．(2011·江苏高考)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式K＝________。
解析：依据化学反应方程式可书写平衡常数K的表达式。
答案：K＝c2(SO3)
c2(SO2)·c(O2)
化学平衡常数的应用
[自学教材·填要点]
1．判断反应进行的程度
K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。
2．计算转化率
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。
3．判断平衡移动方向
利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。
对于可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的
浓度之间的关系用Q c(浓度商)＝c p(C)·c q(D)
c m(A)·c n(B)
表示，则：
当Q c＝K时，反应处于平衡状态；
当Q c 当Q c>K时，反应向逆反应方向进行。 [师生互动·解疑难] (1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。 (2)化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定大。 (3)使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变平衡常数。 2．判断正误(正确打“√”，错误打“×”)。() (1)在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度。() (2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一定增大。() (3)升高温度，K值增大，则正反应为放热反应。() (4)平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关。() (5)从平衡常数的大小可以推断一个反应的进行程度。( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ 主题1：可逆反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)在一定温度下的平衡常数K 的表达式怎样 表示？ 甲 依据平衡常数K 的概念可知：K ＝c 2(CO ) c (C )·c (CO 2) 乙 甲同学书写的不正确，应为K ＝c 2(CO ) c (CO 2) 丙 乙同学书写的正确，因为固体或纯液体的浓度可看作“1”而不必出现在平衡常数表达式中 主题2：影响化学平衡常数的因素有哪些？ 甲 化学平衡常数K 只与体系的温度有关，与反应物、生成物的起始浓度无关，只要温度不变、K 值不变 乙 升高温度，吸热反应的K 值增大，放热反应的K 值减小 丙 使用催化剂，能加快化学反应速率，但K 值不变 化学平衡常数及其应用 [例1] (2011·潍坊期末质检)已知Fe(s)＋CO 2(g)FeO(s)＋CO(g) ΔH ＝a kJ/mol ，平 衡常数为K ；测得在不同温度下，K 值如下： 温度/℃ 500 700 900 K 1.00 1.47 2.40 (1)若5002________。 (2)方程式中的a ________0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)700℃上述反应达到平衡，要使得该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有________(填序号) A ．缩小反应器体积 B ．通入CO 2 C ．升高温度到900℃ D ．使用合适的催化剂 [解析] (1)设500℃时CO 的平衡浓度为x mol/L ，则 Fe(s)＋CO 2(g) FeO(s)＋CO(g) 起始： 2 0 变化： x x 平衡： 2－x x 则K ＝c (CO )c (CO 2)＝x 2－x ＝1，解得x ＝1。 故CO 的平衡浓度为1 mol/L 。 (2)由表格中数据可知，温度越高K 值越大，推知温度升高平衡向正方向移动，故此反应的正反应为吸热反应，即a 大于0。 (3)A 项缩小反应器体积，平衡不移动，错误；B 项通入CO 2，平衡向右移动，正确；C 项升高温度时，平衡向右移动，正确；D 项使用催化剂不会使平衡发生移动，错误。 [答案] (1)1 mol/L (2)大于 (3)BC 利用平衡常数K 判断反应热效应的方法 (1)升高温度K 值增大→正反应为吸热反应K 值减小→正反应为放热反应 (2)降低温度K 值增大→正反应为放热反应K 值减小→正反应为吸热反应 1．(2011·厦门模拟)I 2在KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I － (aq)I － 3(aq)。测得不同 温度下该反应的平衡常数如下表： t /℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 680 533 409 A ．反应I 2(aq)＋I － (aq) I － 3(aq)的ΔH >0 B ．利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质 C ．在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动 D ．25℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡常数K 小于680 解析：根据表中数据，温度升高时，平衡常数减小，说明升温平衡向逆反应方向移动， 则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH <0，A 错；向混有碘单质的硫粉中加入含有I －的溶液，碘单质能溶解，B 对；向平衡体系中加入苯，I 2能溶于苯，c (I 2)减小，平衡向逆反应方向移动，C 错；25℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡向正反应方向移动，但由于温度不变，平衡常数不变，D 错。 答案：B 平衡常数与转化率的相关计算 [例2] (2011·广东高考，节选)将等物质的量的CH 4和H 2O(g)充入1 L 恒容密闭反应器，发生反应：CH 4(g)＋H 2O(g) CO(g)＋3H 2(g)，某温度下反应达平衡，平衡常数K ＝27，此 时测得CO 的物质的量为0.10 mol ，求CH 4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。 [解析] CH 4(g)＋H 2O(g) CO(g)＋3H 2(g) 起始： n n 0 0 转化： 0.1 0.1 0.1 0.3 平衡： n －0.1 n －0.1 0.1 0.3 K ＝0.1×(0.3)3(n －0.1)2 ＝27，n ＝0.11 mol 。 转化率＝(0.1 mol÷0.11 mol)×100%＝91%。 [答案] 91% (1)代入平衡常数K 表达式的各浓度一定是某一温度下各反应物和生成物的平衡浓度。 (2)转化率计算的三个公式： ①转化率＝反应物的转化浓度反应物的起始浓度×100%； ②转化率＝反应物的转化物质的量 反应物的起始物质的量×100%； ③转化率＝气体反应物转化的体积 气体反应物起始体积×100%。 2．在一定温度下，反应12H 2(g)＋1 2 X 2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol 的HX(g) 通入体积为1.0 L 的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( ) A ．5% B ．17% C．25% D．33% 解析：考查“始、变、平”模式和平衡常数。 1 2H2(g)＋ 1 2X 2(g)===HX(g) 始00 1 mol/L 变x x2x 平x x1－2x 1－2x x 1 2·x 1 2 ＝10 解之得x＝1 12 ，得出HX的分解率为：2x 1 ＝1 6≈17%。 答案：B [随堂基础巩固] 1．(2011·济南模拟)下列关于平衡常数的说法中，正确的是() A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示B．化学平衡常数较大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大 C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度 D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关 解析：平衡常数中的浓度都是平衡浓度，它仅受温度的影响，A、D错误；其大小可以描述反应的限度，C正确；转化率不但受平衡常数的影响，而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响，B错误。 答案：C 2．关于C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数书写形式，正确的是() A．K＝ c(C)·c(H2O) c(CO)·c(H2) B．K＝ c(CO)·c(H2) c(C)·c(H2O) C．K＝ c(CO)·c(H2) c(H2O) D．K＝ c(H2O) c(CO)·c(H2) 解析：依据平衡常数的概念可书写出平衡常数的表达式，但固体C不出现在表达式中。 答案：C 3．某温度下，反应2A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常数K1＝50，在同一温度下，反应 2C(g)2A(g)＋B(g)的平衡常数K 2为( ) A ．2 500 B ．50 C ．0.02 D ．0.002 解析：对反应2A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常数K 1＝c 2(C ) c 2(A )·c (B ) ，而同一温度下，反应 2C(g) 2A(g)＋B(g)的平衡常数K 2＝c 2(A )·c (B )c 2(C ) ＝1 K 1＝0.02。 答案：C 4．在相同的温度下，已知反应：①N 2(g)＋O 2(g) 2NO(g)的平衡常数K ＝3.84×10 － 31；②2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)的平衡常数K ＝3.10×1026。则在该温度下，两个化学反应 的反应程度之间的关系为( ) A ．①>② B ．①<② C ．①＝② D ．不能确定 解析：相同温度下，平衡常数K 值越大，反应进行的程度越大，即②>①。 答案：B 5．写出下列各反应的平衡常数表达式： (1)CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)； (2)3Fe(s)＋4H 2O(g)Fe 3O 4(s)＋4H 2(g)； (3)N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)。 解析：反应物或生成物中有固体或纯液体时，其浓度可看做“1”，不代入公式，只代入气体或溶液中溶质的浓度。 答案：(1)K ＝c (CO 2)·c (H 2) c (CO )·c (H 2O ) (2)K ＝c 4(H 2) c 4(H 2O ) (3)K ＝c 2(NH 3) c (N 2)·c 3(H 2) [课时跟踪训练] (时间45分钟 满分60分) 一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分) 1．在某温度下，可逆反应的平衡常数为K ，下列说法不．正确的是( ) A ．K 越大，达到平衡时反应进行得程度越大 B ．K 越大，达到平衡时反应物的转化率越大 C ．K 随反应物浓度的改变而改变 D ．K 随温度的改变而改变 解析：平衡常数K 只随温度变化而变化，与反应物浓度的大小无关。K 值越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。 答案：C 2．对于可逆反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K ，下列条 件的变化中能使K 发生变化的是( ) A ．将C(s)的表面积增大 B ．增大体系压强 C ．升高体系温度 D ．使用合适的催化剂 解析：平衡常数K 只与温度有关，与浓度、压强，是否使用催化剂无关。 答案：C 3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K 值分别是 ①H 2＋F 22HF K ＝1047 ②H 2＋Cl 22HCl K ＝1017 ③H 2＋Br 22HBr K ＝109 ④H 2＋I 2 2HI K ＝1 比较K 值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A ．①②③④ B ．④②③① C ．①④③② D ．无法确定 解析：化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A 正确。 答案：A 4．(2012·金丽衢十二校联考)高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K ＝c (CO )·c (H 2O ) c (CO 2)·c (H 2) 。恒容时，温度升高，H 2浓度减小。下列说法正确的是( ) A ．该反应的焓变为正值 B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小 C ．升高温度，逆反应速率减小 D ．该反应的化学方程式为CO ＋H 2O 催化剂 高温 CO 2＋H 2 解析：因为该可逆反应的化学平衡常数K ＝c (CO )·c (H 2O ) c (CO 2)·c (H 2)，可得出该反应的化学方程式 为CO 2(g)＋H 2(g) 催化剂高温 CO(g)＋H 2O(g)，D 项错误；由于恒容时，温度升高，氢气浓度减 小，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即焓变为正值，A 项正确；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容下，如充入惰性气体使压强增大，H 2浓度不 变，B项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，C项错误。 答案：A 5．[双选题]放热反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0 mol·L－1，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则() A．K2和K1的单位均为mol·L－1 B．K2 C．c2(CO)＝c2(H2O) D．c1(CO)>c2(CO) 解析：平衡常数数学表达式中的分子、分母的浓度单位可以消去，故本反应中K的单位为1，A错误；该反应为放热反应，升高温度平衡左移，K值减小，即K2 答案：BC 6．[双选题](2012·合肥质量检测)COCl2俗称光气，是有毒气体。在一定条件下，可发生的化学反应为： COCl2(g)催化剂CO(g)＋Cl2(g)；ΔH<0 下列有关说法正确的是() A．在一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 B．当反应达平衡时，恒温恒压条件下通入Ar，能提高COCl2的转化率 C．单位时间内生成CO和Cl2的物质的量之比为1∶1时，反应达到平衡状态 D．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数减小 解析：使用催化剂可以加快反应速率但是不能提高反应物的平衡转化率，A错；恒温恒压下充入氩气，相当于减压，反应正向移动，可以提高反应物的转化率，B正确；生成一氧化碳和氯气的速率都表示正反应速率，不能作为是否达到平衡的判断依据，C错；该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小。 答案：BD 7．(2012·洛阳模拟)在 1 100℃时，一定容积的密闭容器中发生反应：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝a kJ/mol(a>0)，该温度下K＝0.263，下列有关该反应的说法正确的是() A．达到化学平衡状态时，若c(CO)＝0.100 mol/L，则c(CO2)＝0.026 3 mol/L B ．若要提高CO 的转化率，则可以加入过量FeO C ．若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态 D ．若生成56 g Fe ，则吸收的热量小于a kJ 解析：1 100℃时反应的平衡常数K ＝c (CO 2) c (CO )＝0.263，故达到平衡时，若c (CO)＝0.100 mol/L ，则c (CO 2)＝0.0263 mol/L ；加入FeO 对平衡移动无影响，B 错误；因反应前后气体的物质的量不变，故反应过程中，容器内压强始终保持不变，C 错误；根据热化学方程式意义可知：若生成56 g Fe ，则吸收的热量为a kJ 。 答案：A 二、非选择题(本题包括4小题，共39分) 8．(10分)(2011·常州高中高二期中检测)乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇： 2CO 2(g)＋6H 2(g) 催化剂 CH 3CH 2OH(g)＋3H 2O(g)① 298 K 时，K 1＝2.95×1011 2CO(g)＋4H 2(g) 催化剂 CH 3CH 2OH(g)＋H 2O(g)② 298 K 时，K 2＝1.71×1022 (1)写出反应①的平衡常数表达式K ＝______________。 (2)条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是__________________。以CO 2 为原料合成乙醇的优点是__________________(写出一点即可)。 (3)在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表： 温度(K) CO 2转化率(%) n (H 2)/n (CO 2) 500 600 700 800 1.5 45 33 20 12 2 60 43 28 15 3 83 62 37 22 根据表中数据分析： ①温度升高，K 值________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②提高氢碳比[n (H 2)/n (CO 2)]，对生成乙醇________(填“有利”或“不利”)。 解析：(1)根据平衡常数的定义知反应①的 K ＝c (C 2H 5OH )·c 3(H 2O )c 2(CO 2)·c 6(H 2) ； (2)因K 2＝1.71×1022>K 1＝2.95×1011，由平衡常数的意义知反应②进行的更彻底，转化率更高；反应①利用CO 2为原料，可以使废弃物被利用，有利于环保； (3)①分析表格中数据发现，在n (H 2)/n (CO 2)相同时，随着温度的升高，CO 2的转化率降低，所以K 值减小；②分析表格中数据发现，在温度相同时，随n (H 2)/n (CO 2)值的增大，CO 2的转化率升高，有利于生成乙醇。 答案：(1)c (C 2H 5OH )·c 3(H 2O )c 2(CO 2)·c 6(H 2) (2)反应② 废弃物利用，有利于环保(合理即可) (3)①减小 ②有利 9．(11分)已知可逆反应CO ＋H 2O(g)高温 CO 2＋H 2，达到平衡时，K ＝c (CO 2)·c (H 2) c (CO )·c (H 2O ) ， K 是常数，只与温度有关，与浓度无关。 (1)830 K 时，若起始时：c (CO)＝2 mol/L ，c (H 2O)＝3 mol/L ，平衡时CO 的转化率为60%，水蒸气的转化率为________；K 值为________。 (2)830 K 时，若只将起始时，c (H 2O)改为6 mol/L ，则水蒸气的转化率为________。 (3)若830 K 时，起始浓度c (CO)＝a mol/L ，c (H 2O)＝b mol/L ，H 2的平衡浓度c (H 2)＝c mol/L ①a 、b 、c 之间的关系式是________。 ②当a ＝b 时，a ＝________。 解析：(1) CO ＋H 2O(g) 高温 CO 2＋H 2 起始浓度(mol/L) 2 3 0 0 转化浓度(mol/L) 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度(mol/L) 0.8 1.8 1.2 1.2 K ＝1.2×1.2 0.8×1.8 ＝1， α(H 2O)＝1.2 3×100%＝40%。 (2)设水蒸气的转化浓度为x CO ＋H 2O(g) 高温 CO 2 ＋ H 2 起始浓度(mol/L) 2 6 0 0 转化浓度(mol/L) x x x x 平衡浓度(mol/L) 2－x 6－x x x K ＝x ·x (2－x )·(6－x )＝1，x ＝1.5 mol/L ， α(H 2O)＝1.5 6×100%＝25%。 (3) CO ＋H 2O (g) 高温 CO 2＋H 2 起始浓度(mol/L) a b 0 0 转化浓度(mol/L) c c c c 平衡浓度(mol/L) a －c b －c c c 则c 2 (a －c )(b －c ) ＝1. 当b ＝a 时，代入上式，可得a ＝2c 。 答案：(1)40% 1 (2)25% (3)①c 2 (a －c )(b －c ) ＝1 ②2c 10．(8分)下列反应在210℃达到平衡： ①PCl 5(g) PCl 3(g)＋Cl 2(g) ΔH >0，K ＝1； ②CO(g)＋Cl 2(g)COCl 2(g) ΔH <0， K ＝5×104； ③COCl 2(g) CO(g)＋Cl 2(g)； (1)根据反应①的平衡常数K 表达式，下列等式必定成立的是________。 A ．c (PCl 5)＝c (PCl 3)＝c (Cl 2)＝1 B ．c (PCl 5)＝c (PCl 3)c (Cl 2)＝1 C ．c (PCl 5)＝c (PCl 3)c (Cl 2) 反应②和反应③的平衡常数K 表达式__________(填“相同”或“不同”)。 (2)降低Cl 2的浓度，反应③的K 值________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)要使反应①和反应②的K 值相等，应采取的措施是________。 A ．反应①②同时升温 B ．反应①②同时降温 C ．反应①降温，反应②维持在210℃ 解析：可逆反应达到化学平衡，生成物浓度的计量数次幂的乘积与反应物浓度的计量数次幂的乘积之比为一常数。对于反应①来说，K ＝c (PCl 3)·c (Cl 2)c (PCl 5)＝1；故应选C 。反应②和③ 的反应物、生成物恰好颠倒，K 的表达式是不同的，平衡常数与物质浓度无关，只随温度而变，温度升高，正反应为吸热反应的K 值增大，正反应为放热反应的K 值减小，所以(2)应填“不变”，(3)应选A 。 答案：(1)C 不同 (2)不变 (3)A 11．(10分)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO 2(g)＋H 2(g)CO(g)＋ H 2O(g)，其化学平衡常数K 和温度t 的关系如下表： t /℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 (1)该反应的化学平衡常数表达式为K ＝__________。 (2)从表中看出，升高温度，K 值________，则CO 2的转化率________，化学反应速率________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”) (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是( ) A ．容器中压强不变 B ．混合气体中c (CO)不变 C ．v 正(H 2)＝v 逆(H 2O) D ．c (CO 2)＝c (CO) (4)某温度下，平衡浓度符合下式：c (CO 2)·c (H 2)＝c (CO)·c (H 2O)，试判断此时的温度为________℃。 解析：(1)根据化学平衡常数的定义式即可写出K ＝c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2) 。 (2)由表中数据可以看出温度越高，平衡常数越大，K 和α都可用来衡量反应进行的程度，K 增大，反应进行程度增大，α(CO 2)增大；由于升高温度，故v 增大。 (3)该反应为气体物质的量不变的反应，反应过程中压强始终不变，与平衡与否无关。 (4)当c (CO 2)·c (H 2)＝c (CO)·c (H 2O)时K ＝1，此时的温度由表中数据可知为830℃。 答案：(1)c (CO )·c (H 2O ) c (CO 2)·c (H 2) (2)增大 增大 增大 (3)BC (4)830 化学平衡 一、可逆反应 1、定义：在同一条件下，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 2、表示方法：用“ ”表示。如：H 2 + I 2 2HI 3、特点：参加反应的物质不能完全转化 二、化学平衡 1、化学平衡状态的建立 ⑴溶解平衡的建立 溶解平衡图像 化学平衡图像：从反应物达到平衡 ⑵化学平衡的状态建立 随着反应的进行，反应物不断减少，生成物逐渐增加，V(正)逐渐减小，V(逆)逐渐增大，当反应进行到某一时刻，V(正)＝V(逆)，此时，反应达到了其“限度”，反应体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发生变化，但反应仍然在进行着，只是V(正)＝V(逆)，我们把这样的状态叫作化学平衡状态，简称化学平衡 ⑶定义：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，反应混合物中各组 分的浓度保持不变的状态，就叫做化学平衡状态，简称化学平衡 2、化学平衡的特征 ⑴ 逆：化学平衡研究的对象是可逆反应 ⑵ 等：化学反应处于化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，但都不等于零，即： V(正)＝V(逆)＞0 ⑶ 动：化学平衡是动态平衡，反应处于平衡状态时，化学反应仍在进行，反应并没有停 ⑷ 定：化学反应处于化学平衡状态时，反应化合物中各组分的浓度保持一定，体积分数 保持一定 ⑸变：化学平衡是有条件的平衡状态，当外界条件变化，原有的化学平衡被破坏，直到 建立新的化学平衡。 3、化学平衡的标志 ⑴微观标志：V(A 正)＝V(A 逆) ＞0 ——实质 ⑵宏观标志：反应混合物中个组分的浓度和体积分数保持不变 4、化学平衡状态的判断 ⑴基本依据：???①υ(A 正) ==υ(A 逆) ＞0，只要能证明此即可 ②反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变 ⑵常见方法：以xA +yB zC 为例 ①直接的 Ⅰ、速率：???a 、υ(A 正) ==υ(A 逆) b 、υ(A 耗) ==υ(A 生) c 、υ(A 耗) ∶υ(A 生) == x ∶y d 、υ(B 耗) ∶υ(C 耗) == y ∶ z ②间接： ???a 、混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间改变而改变（x+y ≠z ）b 、各物质的浓度、物质的量、质量不随时间改变而改变 c 、各气体的压强、体积不随时间改变而改变 d 、混合气密度、平均分子量、压强不随时间改变而改变（x+y ≠z ） 三、化学平衡的移动 1、定义：可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动 2、化学平衡移动的原因 化学平衡移动的原因是反应条件的改变引起反应速率的变化，使V(正)≠V(逆)，平衡混合物中各组分的含量也发生相应的变化 3、化学平衡移动的标志 ⑴微观：外界条件的改变使原平衡体系V(正)＝V(逆)的关系被破坏，使V(正)≠V(逆)， 然后在新的条件下，重新建立V(正)＝V(逆)的关系，才能表明化学平衡发生了移动 ⑵宏观：反应混合物中各组分的体积分数发生了改变，才能说明化学平衡发生了移动 4、化学平衡移动方向的判定 外界条件的改变，首先影响的是化学反应速率，因此要判断平衡的移动方向，我们首先必须知道条件改变对V(正)、V(逆)的影响哪个大些 ⑴V(正) ＞V(逆)：化学平衡向正反应方向（右）移动 ⑵V(正) ＜V(逆)：化学平衡向逆反应方向（左）移动 2019-2020年高中化学 2.2.4《等效平衡》教学设计鲁科版选修4 化学平衡是历年来高考的重点和热点，而化学平衡中的“等效平衡”更是化学平衡中的难点，若能洞悉各类“等效平衡”的有关问题，那么一切有关化学平衡的问题也就迎刃而解了。“等效平衡”的问题已有较多的文章见诸报刊杂志，但在教学实践中教师和学生还是感到困难重重。如何突破这一难点，让学生不仅易于掌握，而且能灵活应用，就成为教学研究的一个重要课题。 一、教学目标 ㈠知识与技能 认识从不同起始状态下化学平衡的建立过程。 ㈡过程与方法 通过典例分析，掌握分析等效平衡问题的方法。 ㈢情感态度价值观 进一步培养学生自主合作探究的能力。 二、教学重难点 1.教学重点：等效平衡问题 2.教学难点：应用勒夏特列原理分析各类等效平衡 三、教学设计思路 首先通过一些简单具体的例子，提出等效平衡的概念，然后应用勒夏特列原理分析各类等效平衡，从而理解各种类型等效平衡的模式，最后应用结论，分析复杂的问题。 本教学案例的突出之处在于，应用勒夏特列原理分析等效平衡，让学生理解过程，从而能够深刻的理解应用，而不是简单的给出结论，让学生死记硬背，生搬硬套。如何设计合适的问题，引导学生得出结论，正是本教学设计试图解决的问题。 教学过程设计 【比喻】从我家到你家的中间有一个美丽的花园，从我家出发可以去，从你家出发也可以去，从我家和你家的任意一个地方出发都可以到达这个美丽的花园。引出课题：等效平衡问题。 【例析】我们来看如下可逆反应，在一定条件下，按照不同的起始物质的量，达到平衡状态时，各种物质的物质的量分数之间有何关系： 例： 2SO2+ O22SO3 SO2+ O22SO3 起始C(mol/L) 2 1 0 0 0 2 平衡C(mol/L) 0.8 0.4 1.2 0.8 0.4 1.2 【设问】以上两个平衡，有什么异同？ 影响化学平衡移动的因素练习 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [基础过关] 一、化学反应速率改变与平衡移动的关系 1．对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知 ( ) A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大D．改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动 2．某温度下反应N2O4(g)?2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是（）A．加压时(体积变小)，将使正反应速率增大B．保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小 C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深D．保持体积不变，通入He，再达平衡时颜色不变二、浓度对化学平衡移动的影响 3．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)?C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是（）A．移走少量C B．扩大容积，减小压强 C．缩小容积，增大压强 D．体积不变，充入“惰”气4．在容积为2 L的密闭容器中，有反应m A(g)＋n B(g)?p C(g)＋q D(g)，经过5 min达到平衡，此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L－1，B的平均反应速率v(B)＝a/15 mol·L－1·min－1，C物质的量浓度增加2a/3 mol·L－1，这时若增大系统压强，发现A与C的百分含量不变，则m∶n∶p∶q为（） A．3∶1∶2∶2 B．1∶3∶2∶2 C．1∶3∶2∶1 D．1∶1∶1∶1 三、压强对化学平衡移动的影响 5．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：a A(g)＋B(g)?C(g)＋D(g)，5 min 后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（）A．a＝2 B．a＝1 C．a＝3 D．无法确定a的值 6．恒温下，反应a X(g)?b Y(g)＋c Z(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X 的物质的量浓度由0.1 mol·L－1增大到0.19 mol·L－1，下列判断正确的是（）A．a>b＋c B．a 教学目标：1．了解可逆反应，掌握化学平衡状态的建立。 2．化学平衡常数的概念、，运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算 教学重点：化学平衡状态的建立，运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。 教学难点：化学平衡状态的建立 课时安排：1课时 教学过程： 一、化学平衡状态 1、可逆反应 定义：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。 例：下列说法是否正确： （1）氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气，H2+O2=H2O是可逆反应。 （2）硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。 （3）氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可逆反应。 可逆反应的特点： （1）不能进行到底，有一定限度 （2）正反两个方向的反应在同时进行 （3）一定条件下，正逆反应达平衡 可逆反应在反应过程中的速率变化： 反应开始V正> V逆 反应过程中V正减小, V逆增大 到一定时间V正＝V逆≠0 2．化学平衡 定义：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 要点：对象——可逆反应 条件——一定条件下，V正=V逆 特征——各成份的浓度不再变化 特点： 动—化学平衡是一种动态平衡V正＝V逆≠0； 定—反应混合物中各组成的浓度保持不变； 变—当外界条件（C、P、T）改变时，V正≠V逆，平衡发生改变 二、化学平衡状态的标志: （1）等速标志，υ正= υ逆（本质特征） ①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向 的速率。 （2）恒浓标志，反应混合物中各组成成分的浓度保持不变（外部表现）： ①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不 变。 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 全方位总结化学等效平衡解题技巧 一、概念 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的 量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（包括“相同的平衡状态”）。 概念的理解： （1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态”是指在达到平 衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同， 但各组分的物质的量、浓度可能.不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同 （3 ）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从 逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大一缩小或缩小一扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。 二、等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△ V M 0的体系）：等价 转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。 II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△ V=0的体系）：等价 转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例 与原平衡起始态相同，两平衡等效。 解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。我们常采用 “等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题 三、例题解析 I类：在恒温恒容下，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。 例1:在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中，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分别代表初始时加入的S02、02、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，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空： （1）_____________________________ 若a=0, b=0,贝卩c= 。 （2）__________________________ 若a=0.5，贝H b= , c= 。 （3）a、b、c的取值必须满足的一般条件是_____________ ,___________ 。（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c,另一个只含b和c） 解析：通过化学方程式：2SO2 92=2S03可以看出，这是一个化学反应前后气体 分子数不等的可逆反应，在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时，无论怎样改变SO?、。2、SO3的物质的量，使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等 效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题。 新人教版化学选修4高中《化学平衡》教案一 姓名班级学号 【课标要求】： 1．了解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 2．掌握用化学平衡的移动原理来定性定量地分析化学平衡问题。 3．了解平衡移动原理的重要意义，学会解决问题的科学方法。 【重点】 浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 【难点】 用化学平衡的移动原理来定性定量地分析化学平衡问题。 阅读教材：P26-28 知识要点： 一、化学平衡的移动 化学平衡的研究对象是___________，化学平衡是有条件限制的___________平衡，只有在______________时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被______________，反应混合物里各组分的含量不断___________，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使v正__________v 逆 ，然后在新条件下建立___________ 1、化学平衡移动的定义：化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动 2、化学平衡移动的性质： ⑴、若外界条件变化引起v 正＞ v 逆 ：平衡向______方向移动 ⑵、若外界条件变化引起v 正＜ v 逆 ：平衡向______方向移动 ⑶、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、影响化学平衡的条件 （一）、浓度对化学平衡的影响 增大反应物浓度，正反应速率___________，平衡向___________移动 增大生成物浓度，逆反应速率 ，平衡向 移动 减小反应物浓度，正反应速率 ，平衡向 移动 减小生成物浓度，逆反应速率 ，平衡向 移动 【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； 增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向_____反应 方向移动。 【练习】 1、 在水溶液中橙红色的Cr 2O 72—与黄色的CrO 4—有下列平衡关系：Cr 2O 72— +H 2O 2CrO 4—+2H +把重铬酸钾（K 2Cr 2O 7）溶于水配成稀溶液是橙色。 ⑴向上述溶液中加入NaOH 溶液，溶液呈 色，因为 ⑵向已加入NaOH 溶液的⑴中再加入过量的H 2SO 4溶液，溶液呈 色，因为 。 ⑶向原溶液中加入Ba(NO 3)2溶液（已知Ba(CrO 4)2为黄色沉淀），溶液呈 色，因为 。 2、对于密闭容器中进行的反应：SO 2(g)+ 12O 2(g) SO 3(g)，如果温度保持 不变，下列说法中正确是（ ） A 增加的SO 2浓度，正反应速率先增大，后保持不变 B 增加的O 2浓度，正反应速率逐渐增大 C 增加的SO 2浓度，逆反应速率先增大，后保持不变 D 增加的O 2浓度，逆反应速率逐渐增大 （二）、压强对化学平衡的影响 ， 规律：增大压强，化学平衡向____________________________________移动； 减小压强，化学平衡向____________________________________移动； 第三节 化学平衡练习题 一、选择题 1．在一个密闭容器中进行反应：2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) 已知反应过程中某一时刻，SO 2、O 2、SO 3分别是0.2mol/L 、0.1mol/L 、0.2mol/L ，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（ ） A ．SO 2为0.4mol/L ，O 2为0.2mol/L B ．SO 2为0.25mol/L C ．SO 2、SO 3(g)均为0.15mol/L D ．SO 3(g)为0.4mol/L 2．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ ） A. C 生成的速率与C 分解的速率相等 B. A 、B 、C 的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA ，同时生成3n molB D. A 、B 、C 的分子数之比为1:3:2 3．可逆反应H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（ ） A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H 2、I 2、HI 的浓度相等 D. I 2在混合气体中体积分数不变 4．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A 、B 于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是（ ） A ．混合气体的压强 B ．混合气体的密度 C ．C 、 D 的物质的量的比值 D ．气体的总物质的量 5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A ．在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g) + x C(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大为P ％，若此时A 的转化率为a ％，下列关系正确的是（ ） A ．若x=1，则P ＞a B ．若x=2，则P ＜a C ．若x=3，则P=a D ．若x=4，则P≥a 6．密闭容器中，用等物质的量A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A 的转化率为（ ） A ．40％ B ．50% C ．60％ D ．70％ 7．在1L 的密闭容器中通入2molNH 3，在一定温度下发生下列反应：2NH 3N 2+3H 2，达到平衡时，容器内N 2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列初始物质，达到平衡时，容器内N 2的百分含量也为a ％的是（ ） A ．3molH 2+1molN 2 B ．2molNH 3＋1molN 2 C ．2molN 2+3molH 2 D ．0.1molNH 3＋0.95molN 2+2.85molH 2 8．在密闭容器中发生反应2SO 2+O 2 2SO 3(g)，起始时SO 2和O 2分别为20mol 和 10mol ，达到平衡时，SO 2的转化率为80%。若从SO 3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO 3的物质的量及SO 3的转化率分别为（ ） A 10mol 10% B 20mol 20% C 20mol 40% D 30mol 80% 9．X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X+2Y 2Z 。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+n （Y ）=n （Z ），则Y 的转化率为（ ） A ． %1005?+b a B ．%1005)(2?+b b a C ．%1005)(2?+b a D ．%1005)(?+a b a 新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热（Q）：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol（3）△H=H（生成物)-H(反应物） 3.微观角度解释产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H为“+”或△H>0 注：（高中阶段Q与△H二者通用） （4）影响晗变的主要因素：①发生变化的物质的物质的量，在其他条件一定时与变化物质的物质的量程正比。②物质的温度和压强 ☆常见的放热反应： ①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸或水的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应： ①晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 化学平衡巩固练习 一、选择题 1．确认能发生化学平衡移动的是（）。 A．化学反应速率发生了改变 B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强 C．由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变 D．可逆反应达到平衡后，使用催化剂 2．在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡H2(g)+I2(g)2HI (g) ΔH＞0，要使混合气体的紫色加深，可以采取的方法是（）。 A．降温、减压B．降温、加压C．升温、加压D．升温、减压 【 3．对于可逆反应mA (g)+nB pC (g)+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（rn+n）一定等于（p+q） 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 4．右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示 意图不相符合的是（）。 A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大生成物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ ~ C．该反应达到平衡态Ⅰ后，减小生成物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ D．同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等 5．反应NH4HS (s)NH3 (g)+H2S (g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，不会使平衡发生移动的是（）。 A．温度、容积不变时，通入SO2气体B．移走一部分NH4HS固体 C．容器体积不变，充入氮气D．保持压强不变，充入氮气 6．在某温度下，反应：ClF (g)+F2 (g)ClF3 (g) ΔH=－268 kJ·mol－1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，ClF的转化率增大 B．温度不变，增大体积，ClF3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 7．将H2 (g)和Br2 (g)充入恒容密闭容器中，恒温下发生反应H2 (g)+Br2 (g)2HBr (g) ΔH＜0，平衡时Br2 (g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2 (g)的转化率为b。a与b的关系是（）。 A．a＞b B．a=b C．a＜b D．无法确定 8．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表，建立平衡需要的时间为20 s，则下列说法不正确的是（）。 物质X Y~ Z 化学选修 4 化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1 ．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任 何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。反应热可以分为（燃烧热、中和热、溶解热） 2 ．焓变( ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应. 符号：△H.单位： kJ/mol ，即：恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH表示，单位都是kJ/mol 。 3. 产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。( 放热>吸热) △H 为“- ”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 也可以利用计算△H 来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量- 反应物所具有的总能量=反应物的总键能-生成物的总键能 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰（氧化钙）和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl②大多数的分解反应③条件一般是加 热或高温的反应 ☆区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。 4.能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定，能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态 6. 常温是指25，101. 标况是指0,101. 7. 比较△H时必须连同符号一起比较。 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化，即反应热△H，△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（s,l, g 分别表示固态，液态， 气态，水溶液中溶质用aq 表示） ③热化学反应方程式不标条件，除非题中特别指出反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，不表示个数和体积，可以是整数，也可 以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍，即：△H和计量数成比例；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变。 6. 表示意义：物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。 三、燃烧热 1．概念：101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物（二氧化碳、二氧化硫、 液态水H2O）时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量： 1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol ） 课时跟踪检测（八）化学平衡的移动 1．反应2A(g)2B(g)＋E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是( ) A．加压B．减压 C．减少E的浓度 D．降温 解析：选D 正反应速率降低，可能是减压或降温，A的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，只能是降温。 2．下列化学平衡一定发生移动的是( ) A．平衡混合物中各组分的浓度发生改变 B．正、逆反应速率发生改变 C．组分中某物质的转化率发生改变 D．体系的压强增大 解析：选C A项，平衡混合物中各组分浓度发生改变平衡不一定移动，如缩小容器体积时，平衡H2(g)＋I2(g)===2HI(g)不移动，错误；B项，正、逆反应速率发生改变，平衡不一定移动，如加入催化剂，错误；D项，体系的压强增大，平衡不一定移动，如平衡CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，错误。 3．反应X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔH＜0，达到平衡时，下列说法正确的是( ) A．减小容器体积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z的产率增大 C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大 解析：选D A项，题给反应为反应前后气体分子数不变的反应，减小容器体积压强增大，平衡不移动，错误；B项，催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡，Z的产率不变，错误；C项，两种反应物中，增大一种物质的用量提高另一种物质的转化率，本身转化率降低，增大c(X)，X的转化率降低，错误；D项，该反应是放热反应，降温平衡正向进行，Y 的转化率增大，正确。 4．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用止水夹夹住橡胶管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是( ) 锦州中学高二年级化学学科导学案课题：___2-3-4__等效平衡_________总第__10__课时 目标：（简洁、明确、概念、要点、规律） 1.了解等效平衡的含义。 2.掌握等效平衡的运用。 重点：等效平衡的运用 难点：等效平衡的运用 教学设计（知识系统化、问题化） 2-3-4 等效平衡 1.定义 化学平衡状态与条件息息相关，而与建立平衡的途径无关。对于同一可逆反应，在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，以不同投料方式(即从正反应、逆反应或正、逆反应同时开始)进行反应，只要达到平衡时各组分在混合物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等，这样的化学平衡即互称为等效平衡。 2.理解 3.分类 (1)恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数可变的反应： 如果按方程式的化学计量数关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，那么建立的化学平衡状态是等效的。 (2)恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的反应：按不同的投料方式，如果根据化学方程式中化学计量数比换算到同一边时，只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同，即互为等效平衡。 教师寄语：修身齐家治国平天下 课堂练习（5～10分钟） 1.已知t℃，p kPa时，在容积为V L密闭容器内充有1 mol A和1 mol B。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%。试回答有关问题： (1)欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2 mol A和2 mol B，则反应达到平衡时，容器的容积为，C的体积分数为。 (2)若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为t℃，使1 mol A和1 mol B反应达到平衡状态时，C的体积分数仍为40%，则该密闭容器的容积为。 课后作业（限60分钟内完成） 作业1：---必做题（占80%，难度系数易0.5，中0.3） 1．相同温度下，容积相同的甲、乙两个恒容密闭容器中均发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H= -197 kJ/mol，实验测得有关数据如下： A．197>Q1>Q2 B．达到平衡时SO2的体积分数：甲>乙 C．两容器中反应的平衡常数相等D．生成1 mol SO3(l)时放出的热量大于98.5 kJ 2.将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于n mol的是( ) A.1.6 mol SO2＋0.3 mol O2＋0.4 mol SO3 B.4.0 mol SO2＋1.0 mol O2 C.2.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋2.0 mol SO3 D.3.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋1.0 mol SO3 3.在一固定容积的密闭容器中，充入2.0 mol A和1.0 mol B发生如下反应：2A(g)＋B(g) xC(g) 达到平衡后，C的体积分数为(C)。若维持容器体积和温度不变，改为充入0.6 mol A、0.3 mol B和1.4 mol C为起始物质，反应达平衡后，C的体积分数也为(C)，则x可能 为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 4．已知一定温度下，X(g)＋2Y(g)mZ(g)ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)。现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器，在保持该温度下，向密闭容器甲中通入1 mol X和2 mol Y，达平衡状态时，放出热量b kJ；向密闭容器乙中通入2 mol X和4 mol Y，达平衡状态时，放出热量c kJ，且2b 选修四化学速率章末测试题（内含答案） 一．选择题（共20小题） 1．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I（s）?NH3（g）+HI（g）；②2HI（g）?H2（g）+I2（g）．达到平衡时，c（H2）=0.5mol/L，c（HI）=4mol/L，则此温度下反应①的平衡常数为（） A．9 B．16 C．20 D．25 2．在体积为V的密闭容器中发生可逆反应3A（？）+B（？）═2C （g），下列说法正确的是（） A．若A 为气态，则气体的平均密度不再变化时反应达到平衡状态 B．升高温度，C的体积分数增大，则该正反应放热 C．达到平衡后，向容器中加入B，正反应速率一定加快 D．达到平衡后，若将容器的容积压缩为原来的一半，C的浓度变为原来的1.8倍，则A一定为非气态 3．在体积均为1.0L的两个恒容密闭容器中加入足量的相同质量的固体B，再分别加入0.1mol A和0.2molA，在不同温度下反应A（g）+B（s）?2C（g）达到平衡，平衡时A的物质的量浓度c（A）随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）．下列说法正确的是（） A．反应A（g）+B（s）?2C（g）△S＞0、△H＜0 B．A的转化率：a（状态Ⅱ）＞a（状态Ⅲ） C．体系中c（C）：c（C，状态Ⅱ）＞（C，状态Ⅲ） D．化学平衡常数：K （状态Ⅰ）=K （状态Ⅲ）＞K（状态Ⅱ） 4．在醋酸溶液中，CH3COOH电离达到平衡的标志是（） A．溶液显电中性 B．溶液中检测不出CH3COOH分子存在 C．氢离子浓度恒定不变 D．c（H+）=c（CH3COO﹣） 5．对于可逆反应：2A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0，下列各图正确的是（）A．B．C． D． 6．工业上用丁烷催化脱氢制备丁烯：C4H10（g）═C4H8（g）+H2（g）（正反应吸热） 将丁烷和氢气以一定的配比通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），反应的平衡转化率、产率与温度、投料比有关。下列判断不正确的是（） 2-3 化学平衡 【教学目标】之知识与技能 1、了解可逆反应和不可逆反应的概念 2、描述化学平衡建立的过程，建立起化学平衡的概念 3、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响 4、掌握平衡移动原理（勒夏特列原理）并能运用其解决平衡问题 【教学目标】之过程与方法 1、从学生已有的关于饱和溶液的溶解平衡，导入化学平衡，通过对溶液节平衡的理解和迁移，让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念 2、通过边讲边实验的形式引导学生认真观察实验现象，启发学生充分讨论。师生共同归纳出平衡移动原理，达到既激发学生兴趣又启发思维的目的 【教学目标】之情感态度与价值观 1、化学平衡是宇宙中各种平衡的一个小小分支，它和日常生活中的溶解、环境、生态等平衡问题都与生活息息相关；27中“生命元素”在人体中为此着平衡，其含量由生命活动需要而定，既不可多，也不可少，否则就会破坏平衡，影响人体健康——化学与生命息息相关 【教学重点】?????1、化学平衡概念的建立 2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响 3、化学平衡移动原理的应用 【教学难点】?????1、化学平衡概念的建立 2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响 3、化学平衡移动原理的应用 【教学方法】实验探究、推理、讨论 【课时安排】10课时 【教学过程】 第一课时 【知识回顾】什么是可逆反应？可逆反应有什么特点？ 一、可逆反应 1、定义：在同一条件下，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 2、表示方法：用“”表示。如：H 2 + I 22HI 【讲解】可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的，一般把向右进行的反应叫做正反应， 向左进行的反应叫做逆反应。 【学与问】反应2H 2 + O 2 2H 2O 与2H 2O 2H 2↑ + O 2↑是否是可逆反应？ 【讲解】可逆反应是在同一个条件下，同时向两个方向发生的反应才叫可逆反应。这两个反 应是在不同条件下进行的反应，因此不是可逆反应 【讲解】由于可逆反应同时向两个方向发生反应，因此无论反应多长时间，都不能向任何一 个方向进行到底，如3H 2+ 2N 2 2NH 3 ，只能尽可能多地将氮气和氢气转 化为氨气，反应最终能进行到什么程度，这就是我们今天要研究的问题——化学平衡 3、特点：参加反应的物质不能完全转化 二、化学平衡 1、化学平衡状态的建立 ⑴溶解平衡的建立 催化剂 高温高压 电解 点燃 反思： 本节知识较难理解，概念少讲，在练习过程中逐步融会贯通 新学期 新成绩 新目标 新方向 A ．保持温度和容器体积不变，充入 1molsO 3(g) B ．保持温度和容器内压强不变，充入 1molsO 3(g) C ．保持温度和容器内压强不变，充入 1mol O 2(g) D ．保持温度和容器内压强不变，充入 1mol Ar(g) 4. 已知某可逆反应在密闭容器中进行： A(g) ＋ 2B(g) 3C(g) ＋ D(s)( 正反应为放热反应 ) ，下图 中曲线 a 代表一定条件下该反应的过程。若使 a 曲线变为 b 曲线，可采取的措施是 ( C ) A ．增大 A 的浓度 B ．扩大容器的容积 C ．加入催化剂 D ．升高温度 5．在密闭容器中发生反 应： a X(g) ＋ b Y(g) c Z(g) ＋ d W(g) 高中化学学习材料 人教版选修 4)第三节《化学平衡 - 影响化学平衡的因素》过关训练试题 (时间： 40 分钟 满分： 100 分) 一、选择题 (每小题 4 分，每小题有 1－2 个正确选项，共 48 分) 1．对可逆反应 2A(s) ＋3B(g) C(g) ＋2D(g) ；Δ H <0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正 确的是 ( B ) ①增加 A 的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动， v (正) 减小 ③压强 增大一倍，平衡不移动， v (正 ) 、v ( 逆) 不变 ④增大 B 的浓度， v ( 正)>v (逆) ⑤加入催化剂， B 的转化率提高 A ．①② B ．④ C ．③ D ．④⑤ 2．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)；Δ H >0 下列叙述正确的是 ( B ) A ．加入少量 W ，逆反应速率增大 B C ．升高温度，平衡逆向移动 D 2molsO 2和 1mol O 2，发生下列反应： 2SO 2(g) ＋ O 2 (g) ．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡 ．平衡后加入 ，上述反应的Δ H 增大 3．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入 2SO 3(g) ，达到平衡后改变下述条件， SO 3 气体平衡浓度不改变的是 ( B ) 第三节化学平衡练习题 一、选择题 1.在一个密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（） A．SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L B．SO2为0.25mol/L C．SO2、SO3(g)均为0.15mol/L D．SO3(g)为0.4mol/L 2.在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（） A.C 生成的速率与C 分解的速率相等 B.A、B、C 的浓度不再变化 C.单位时间生成n molA，同时生成3n molB D.A、B、C 的分子数之比为1:3:2 3.可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（） A.混合气体密度恒定不变 B.混合气体的颜色不再改变 C.H2、I2、HI 的浓度相等 D.I2在混合气体中体积分数不变 4.在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B 于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)已达平衡的是（）A．混合气体的压强B．混合气体的密度 C．C、D 的物质的量的比值D．气体的总物质的量 5.在一真空密闭容器中，通入一定量气体A．在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g) + x C(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大为P％，若此时A 的转化率为a％，下列关系正确的是（） A.若x=1，则P＞a B．若x=2，则P＜a C．若x=3，则P=a D．若x=4，则P≥a 6.密闭容器中，用等物质的量A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A 的转化率为（） A．40％B．50% C．60％D．70％ 7.在1L 的密闭容器中通入2molNH3，在一定温度下发生下列反应：2NH3N2+3H2，达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%。若维持容器的体积和温度都不变，分别通入下列初始物质，达到平衡时，容器内N2的百分含量也为a％的是（） A.3molH2+1molN2B．2molNH3＋1molN2 C．2molN2+3molH2D．0.1molNH3＋0.95molN2+2.85molH2 8．在密闭容器中发生反应2SO2+O22SO3(g)，起始时SO2和O2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，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为（） A 10mol 10% B 20mol 20% C 20mol 40% D 30mol 80%选修4_化学平衡_知识点总结说课讲解
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