第2章 第3节 化学平衡
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第三节 化学平衡【教学目标】1.掌握化学平衡的定义;2.熟悉化学反应达到平衡的判断标志。
【重点难点】化学反应达到平衡的判断标志。
【知识点+例题讲评】可逆反应和不可逆反应:可逆反应:在同一条件下,能同时向正、逆两个方向进行的反应。
如:N 2+3H 22NH 3+Q N 2O 4 2NO 2 - Q不可逆反应:在同一条件下,不能同时向两个方向进行的反应。
可看成正、逆反应的趋势差别很大,反应“一边倒”。
[思考]1.当可逆反应达到平衡时,各组分的浓度保持不变,此时是否意味着反应已停止? 2.在可逆反应体系2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)加入18O 2后,哪些物质中会含有18O ?化学平衡1. 化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到一定程度时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再改变的状态 , 即这个反应所能达到的限度。
限度:可逆反应在一定条件下完成的最大程度。
抓住两点:①正逆反应速率是否相等? ②各组分的浓度(或百分含量)是否不变?2、特征动(动态平衡)等(同一物质的正逆反应速率相等) 定(各物质的浓度与质量分数恒定) 变(条件改变,平衡发生变化)【例题】例1. 化学平衡研究的对象( ) A 、不可逆反应 B 、可逆反应C 、氧化还原反应D 、所有化学反应例2. 对于可逆反应2SO 2+O 2 2SO 3:下列那种情况达到了化学平衡状态?1、反应容器内,SO2、O 2、SO 3 共存时的状态2、SO 2的分解速率等于SO 3的生成速率的状态。
3、单位时间内,每消耗2molSO 2同时生成1molSO 2。
4、单位时间内,每消耗1molSO 2同时消耗2molSO 3。
例3. 下列说法对不对,为什么?1. 可逆反应达到化学平衡时,反应停止了,所以各组分浓度不变了。
2.可逆反应达到化学平衡时,反应物浓度等于生成物浓度3.可逆反应达到化学平衡时,即使改变温度条件,平衡状态也不会改变。
化学平衡例4. 对于可逆反应M +N Q 达到平衡时,下列说法正确的是( ) A. M 、N 、Q 三种物质的浓度一定相等 B. M 、N 全部变成了QC. 反应物和生成物的浓度保持不变D. 反应已经停止3、判断平衡的标志(1)速率关系(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。
前言
我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩,发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上,先开始我们认为,学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现,很多与清北失之交臂的学生,化学的平均分要略低,数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由,通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论:化学学的好的学生更容易在理综上考得高分!
这是因为化学学的好的学生,能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值,之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间,使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学,化学必须学好,化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用,主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
高二化学选修4(人教版)同步练习第二章
第三节化学平衡
一. 教学内容:
化学平衡
二. 重点、难点:
1. 建立化学平衡概念
2. 影响化学平衡移动的条件
3. 勒夏特列原理的归纳总结
三. 具体内容:
(一)可逆反应
1. 溶解平衡状态的建立
2. 可逆反应
(1)正、逆反应的判断
(2)符号
(3)前提
(二)化学平衡状态
1. 平衡状态
(1)溶解平衡状态
(2)化学平衡状态
(3)构成化学平衡体系的基本要求
(4)化学平衡状态的判断
(5)图示表示方法
(三)影响化学平衡状态的条件
1. 浓度对化学平衡的影响
(1)实验
(2)结论
(3)规律
(4)图示
(5)应用
2. 温度对化学平衡的影响
(1)实验
(2)结论
3. 压强对化学平衡的影响
4. 催化剂对化学平衡的影响
5. 勒夏特列原理
6. 等效平衡
(1)内容
(2)规律
(四)化学平衡常数
1. 公式
2. 应用
【典型例题】
[例1] 某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g)≒2E(g),若开始时只充入2molE(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为()
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%
答案:B
解析:考察等效平衡和转化率的计算。
[例2] 能够说明N2 + 3H2≒2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是()
①容器内N2、H2、NH3三者共存
②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等
③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
④t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2
⑤t min内,生成1molN2同时消耗3mol H2
⑥某时间内断裂3molH-H键的同时,断裂6molN-H键
⑦容器内质量不随时间的变化而变化
⑧容器内压强不随时间的变化而变化
⑨容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均摩尔质量不再发生变化
答案:⑤⑥⑧⑩
解析:考察如何判断化学反应已达平衡状态。
[例3] 已知:CO(g)+ NO2(g)≒CO2(g)+ NO(g),在一定条件下达到化学平衡后,降低温度,混合物的颜色变浅下列关于该反应的说法正确的是________
A. 该反应为放热反应
B. 降温后CO 的浓度增大
C. 降温后NO2的转化率增加
D. 降温后NO 的体积分数增大
E. 增大压强混合气体的颜色不变
F. 恒容时,通入He 气体,混合气体颜色不变
G. 恒压时,通入He 气体,混合气体颜色不变
答案:ACDF
解析:考察化学平衡移动的影响因素。
[例4] 如图所示,图中a曲线表示X(g)+Y(g)≒2Z(g)+ W(s)+ Q的反应过程,若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是()
A. 加入催化剂
B. 增大Y的浓度
C. 降低温度
D. 增大体系压强
答案:AD
解析:考察外界条件对化学反应速率和平衡的影响。
[例5] 下图是在其它条件一定时,反应2NO+O2≒2NO2+ Q(Q>0)中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。
图中坐标有A、B、C、D、E 5点,其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是。
答案:C
解析:掌握化学反应和温度关系的图示判断。
[例6] 把Ca (OH )2固体放入一定量的蒸馏水中,一定温度下达到平衡:
Ca (OH )2(s )Ca 2+(aq )+2OH -
(aq )。
当向悬浊液中加少量生石灰后,若温度保持不变,下列判断正确的是( )
A. 溶液中Ca 2+数目减少
B. 溶液中c (Ca 2+)增大
C. 溶液pH 值不变
D. 溶液pH 值增大
答案:AC
解析:考查溶解平衡的相关知识。
[例7] 一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入1 mol N 2和3mol H 2 ,发生下列反应:N 2
(g )+3H 2(g )2NH 3(g ),反应达到平衡后,改变下述条件,NH 3 气体平衡浓度不改变的是( )
A. 保持温度和容器压强不变,充入1 mol NH 3(g )
B. 保持温度和容器体积不变,充入1 mol NH 3(g )
C. 保持温度和容器压强不变,充入1 mol N 2(g )
D. 保持温度和容器体积不变,充入1 mol Ar (g )
E. 保持温度和容器体积不变,充入1 mol H 2(g )
答案:AD
解析:考察气体反应时的温度、压强、体积的相互影响关系。
[例8] 可逆反应:aA (g )+ bB (g )
cC (g )+ dD (g );根据图回答:
(1)压强 P 1比P 2 (填大或小);
(2)(a +b )比(c +d ) (填大或小);
(3)温度t 1℃比t 2℃ (填高或低);(4)正反应为 反应。
答案:(1)小;(2)小;(3)高;(4)吸热。
解析:从图示上判断化学反应速率和平衡的情况。
【模拟试题】(答题时间:40分钟)
1. 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的生成速率与C的分解速率相等
B. 单位时间生成n molA,同时生成3nmolB
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2
2. 氢氧化镁在水中存在下列平衡:Mg(OH)2(固)≒Mg2+ + 2OH-,加入下列物质可使Mg(OH)2固体减少的是()
A. 碳酸钠
B. 硫酸镁
C. 硝酸铵
D. 氢氧化钠
3. 在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(气)+O2(气)2SO3(气),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,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均为0.15mol/L
D. SO3为0.4mol/L
4. 下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是()
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A. ①④
B. ①②③
C. ②③④
D. ①③④
5. 可以充分说明反应P(g)+Q(g)R(g)+S(g)在恒温下已达到平衡的是()
A. 反应容器内的压强不随时间改变
B. 反应容器内P、Q、R、S四者浓度之比为1:1:1:1
C. P的生成速率和S的生成速率相等
D. 反应容器内的气体总物质的量不随时间变化
6. 设C+CO22CO-Q1(吸热反应)反应速率为υ1,N2+3H22NH3+Q2(放热反应)反应速率为υ2,对于上述反应,当温度升高时,υ1和υ2的变化情况为()
A. 同时增大
B. 同时减小
C. 增大,减小
D. 减小,增大
7. 在已经处于化学平衡状态的体系中,如果下列量发生变化,其中一定能表明化学平衡移动的是()
A. 反应混合物的浓度
B. 反应体系的压强
C. 正、逆反应的速率
D. 反应物的转化率。