化学：高三一轮复习化学平衡教案鲁科版

考试大纲要求

１．了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义。掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。

２．理解勒沙特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。

问题探索

１、相同条件（温度、浓度、压强等）时，一个反应分别从正反应开始，与从逆反应开始，最终所达到的平衡状态是否相同？

答案：相同，因为化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。

２、一般认为：化学平衡具有五大基本特征，即逆、等、动、定、变，你怎样理解的？

答案：逆，是指可逆反应，是化学平衡研究的对象，只有可逆反应，才有可能有平衡状态。等，是指反应达到化学平衡状态时，v（正）=v（逆）。动，是指反应在平衡状态时，v（正）=v（逆）≠0，反应仍在进行，是个动态平衡。定，是指反应达到平衡时，v（正）与v（逆）各组成成分的物质的量浓度、百分含量等不再发生改变，是一个定值。变，是指化学平衡状态是有条件的，条件改变，平衡可能会破坏，然后在新的条件下建立起新的平衡，即化学平衡是可以改变的。

导学诱思

一、化学—平衡的建立

１、化学平衡的建立

以CO+H２O（g） CO２+H２反应为例。

在一定条件下，将0．0１ mol CO和0．0１ mol H２O（g）通入１ L密闭容器中，开始反应：

（１）反应刚开始时：

反应物的浓度 最大 ，正反应速率 最大 。

生成物的浓度为 零 ，逆反应速率为 零 。

（２）反应进行中：

反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小。

生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。

（３）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率相等，此时，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。 催化剂高温v0时间tt1v(正)v(逆)正反应速率和逆反应速率随时间的变化关系如图所示。

２、化学平衡状态

（１）定义：指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

（２）特征：

① 逆：可逆反应

② 等：v（正）=v（逆）

③ 动：动态平衡v（正）=v（逆）≠0

④ 定：平衡状态时反应混合物中各组分的浓度保持不变

⑤ 变：当浓度、温度、压强等条件改变时，化学平衡即发生移动

（３）特点：

化学平衡的建立与建立的途径无关

（４）达到平衡的标志：以mA（g）+nB（g）pC（g）为例

直接标志：

１速率关系：正反应速率与逆反应速率相等，A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。

２各物质的百分含量保持不变。

间接标志：

① 混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+n≠p）

② 各物质的浓度不随时间的改变而改变。

③ 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。

④ 各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。

二、对于密闭容器中的可逆反应：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。

可能的情况举例 是否能判断已达平衡

１、混合物体系中各成分的含量 １各物质的物质的量或各物质的量的分数一定 平衡

２各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡

３各气体的体积或体积分数一定 平衡

４总体积、总压强、总物质的量一定 无法判断

２、正、逆反应速率的关系 １单位时间内消耗了m mol A，同时生成m

mol A 平衡

２单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C 平衡

３v（A）：v（B）：v（C）：v（D）=m：n：p：q 无法判断 ４单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol

D 无法判断

３、压强 １其他条件不变，m+n≠p+q时，总压力一定 平衡

２其他条件不变，m+n=p+q时，总压力一定 无法判断

４、平均相对分子质量M １当m+n≠p+q时，M一定 平衡

２当m+n=p+q时，M一定 无法判断

５、温度 其他条件一定时，体系温度一定 平衡

6、体系密度 其他条件一定时，密度一定 无法判断

7、其他 组成成分有颜色时，体系颜色不再变化 平衡

典例剖析

[例１] 右图中的曲线是表示其他条件一定时，２NO+O２２NO２ △H<0，反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v（正）>v（逆）的点是

A、a点 B、b点

C、c点 D、d点

分析：此题为温度——转化率曲线，由于a点、b点均在平衡线上，表示a点与b点均达到平衡状态。

c点时，若温度不变，NO的转化率将增大，说明反应没达到平衡，且反应向正反应方向进行，即v（正）>v（逆），符合题目要求。

d点时，若温度不变，NO的转化率将减小，说明反应没达到平衡，且反应向逆反应方向进行，即v（正）

答案：C

拓展：本题是反应物的转化率与平衡线的关系问题，让学生认识面上的不同位置的点与平衡线的关系。解答图象题的方法与思路是：（１）看懂图像：一看面（即看清横坐标和纵坐标），二看线（即看线的走向、变化的趋势），三看点（即看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点），四看要不要作辅助线（如等温线、等压线），五看定量图像中有关量的多少。（２）联想规律：即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，且熟练准确。（３）作出判断：依题意仔细分析作出正确判断。

[例２] 在一定温度下，把２ mol SO２和１ mol O２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： 0abcdNO的转化率温度催化剂△（１）若a=0，b=0，则c=________。

（２）若a=0．５，b=________和c=________。

（３）a、b、c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）：_____________。

分析：本题是对可逆反应和化学平衡状态的理解以及利用题给信息将化学问题以及内在规律抽象为数学问题，利用数学工具解决化学问题的思维能力的综合考查。

对于平衡状态的建立，只与条件相关，即与温度、压强（或容器的容积）、反应物或生成物的起始量的相对关系有关，而与反应进行的方向无关。因此，对于该条件下的反应，初始态是２ mol SO２和１ mol O２的混合物，或是２ mol纯净的SO３，两者是等价的，最终达到的平衡状态完全相同。因此（１）中答案应为c=２。而（２）中初始态包含了三种气态物质，此时需要进行思维转换，将初始物质的加入量转换为相当于a=２，b=１，就可以达到题设的平衡状态。现在a=0．５，则b=25.0=0．２５，此时与题干所设初始态的差是Δa=２—0．５=１．５，Δb=１—0．２５=0．7５，由此SO３的初始入加量c必须转化为等效于a=１．５和b=0．7５的量，根据该反应方程式系数比推断知c=１．５。（３）中要求将具体问题抽象为普通规律，此时必须把握“把所有初始物都转换为反应物，则必须相当于２ mol

SO２和１ mol O２的混合物，把所有的初始物转换为生成物，则必须相当于２ mol纯净的SO３。才能得出正确结论：必须同时满足：a+c=２和２b+c=２两个关系式。

答案：（１）c=２ （２）b=0．２５，c=１．５ （３）a+c=２，２b+c=２

拓展：化学平衡的建立与途径无关，只要可逆反应在相同状况下，无论从正反应或从逆反应开始，都可以建立相同的平衡状态，平衡时各物质的浓度也不因反应从哪边开始而变化。此类题也要注意两类方程式和两种条件。

（I）H２+I２（g）２HI（△v=0）

（Ⅱ）２SO２+O２２SO３（△v≠0）

条件一：等温等容

条件二：等温等压

例如在一个容积固定的密闭容器中，加入２ mol A和１ mol B，发生反应

２A（g）+B（g）３C（g）+D（g），反应达到平衡时，若生成物C的浓度为a mol·L—１，则在容积和温度不变时，加入３ mol C和１ mol D或加入１ mol A、0．５ mol B、１．５ mol C、0．５ mol D，达到平衡后，生成C的浓度仍为a mol·L—１，但若温度不变，而容积为原情况的２倍，加入４ mol A和２ mol B达到平衡时，C的浓度仍为a mol·L—１。 三、影响化学平衡移动的条件

１、浓度对化学平衡的影响

【结论】在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向 移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，都可以使化学平衡向

移动。

【注意】１浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的变化，不溶性固体或纯液体量的改变不影响平衡的移动。而在水溶液中进行的可逆反应，加入水后，虽然水的浓度不变，但降低了其他物质的浓度，可能使平衡发生移动。

２恒温恒容情况下，向密闭容器中通入稀有气体（或与反应无关的气体），因为各组分浓度

不变，故不影响化学平衡。

３恒温恒压情况下，向密闭容器中通入稀有气体（或与反应无关的气体），相当于减小了各组分的浓度，会使平衡向气体体积增大的方向移动。

４生产中，常通过增大成本低的原料的浓度使平衡向正反应方向移动，以提高另一种价格较高的原料的转化率。

２、压强对化学平衡的影响

【结论】在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积 的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积 的方向移动。

【注意】１通常所说的加压指缩小体积，减压指增大体积。

２若平衡体系中无气体，则压强的变化不能改变化学反应速率，平衡不移动。

３对于反应前后气体体积不变的反应，加压后，各组分的百分含量不变，化学平衡不发生移动，但是气体密度增大，各组分的浓度随压强的增大而成倍地增大。