第一轮复习公开课第2讲化学平衡状态
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第2课时必备知识——化学平衡及其移动知识清单[重要概念]①可逆反应;②化学平衡状态;③化学平衡的移动[基本规律]①化学平衡状态的判断方法;②化学平衡移动原理及规律知识点1 可逆反应与化学平衡状态1.化学平衡研究的对象——可逆反应2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
化学平衡是一种动态平衡。
(2)建立过程(3)平衡特点3.理解化学平衡状态判断的两种标志 (1)直接标志(2)间接标志①有气体参加的反应,气体的总压强、总体积、总物质的量不变时,若是等体积反应时,不一定达到平衡;若是不等体积反应时,达到平衡。
②气体的密度(ρ=m (气体)V (气体) )、气体的平均相对分子质量[M =m (气体)n (气体)]不变时,要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况,判断是否平衡。
③如果平衡体系中的物质有颜色,则平衡体系的颜色不变时,达到平衡。
④一定温度下,若浓度商与平衡常数相等,即Q c =K 时,化学反应处于平衡状态。
⑤根据化学键的断裂与形成判断,要考虑分子结构及所含共价键的数目。
[通关1] (易错排查)判断正误(1)在化学平衡建立过程中,v 正一定大于v 逆(×) (2)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),当SO 3的生成速率与SO 2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态(×)(3)在一定条件下,向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3(×)(4)对于反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g),恒温恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变时达到平衡状态(√)(5)对于反应2NO2(g)N2O4(g),恒温恒容下,反应体系中气体的压强保持不变时达到平衡状态(√)[通关2] (人教选修4·P32,5题改编)在一个体积固定的密闭容器中,进行的可逆反应A(s)+3B(g)3C (g)。
化学平衡第2课时化学平衡状态的判断教学H标:1.掌握判断化学平衡状态的方法和依据(重点)2.通过密度、平均摩尔质量、压强来判断反应是否达到化学平衡状态复习:(1)化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应里,当正、逆两个方向的反应速率笠时,反应体系屮所有参加反应的物质的軽或潅度保持恒定的状态,称为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡的特征化学平衡的特征可以概扌舌为逆、等、动、定、变,B|j:①逆:研究的对象是可逆反应。
②等:化学平衡的条件是y正和卩逆相等。
③动:化学平衡是一种动态平衡,此时反应并未停止。
④定:当可逆反应达到平衡时,各组分的质量(或浓度)为一定值。
⑤变:若外界条件改变,平衡可能发生改变,并在新条件下建立新的平衡。
化学平衡状态的判断①等:卩正“逆(本质)②定:各组分的质量或浓度不再发生变化催化刑、例1:对于在一定条件下的可逆反应:N2(g) + 3H2(g)、昭沁2NH3(g) 判断以下哪些叙述说明V(正)=V(逆)?(1)单位时间内,消耗ImolN?,同时生成lmolN2(2)单位时间内,消耗lmolN2,同时消耗2molNH3(3)单位时间内,消耗lmolN2,同时有2molNH3生成(4)1个N三N键断裂的同时,有3个H—H键形成(5)3个H—H键形成的同时,有6个N—H键断裂例2:—定条件下,在体积为1L的密闭容器中,lmolX和ImolY进行反应2X (g) +Y 二Z(g),下列叙述能1正明该反应盛避毗学平衡状态的是()A.X的百B.c(X) : c(Y) : c(Z) = 2 : 1 : 1C容器中原子总数和姓蜒D.同一B寸间内消耗2n molX的同时生成n molZ2•间接标志讨论:恒温恒容下,气体总物质的量,或气体的总质量不变时,能否说明下列 反应达到平衡状态A (g) +B (g) 2C(g)A (g) +B (g)寺』3C(g) A (s) +2B (g) 2C(g) A (s) +B (s) 2C(g) 思考1:从压强的角度怎么考虑?思考2:从密度角度怎么考虑? 思考3:从平均摩尔质量角度怎么考虑?2例3.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气,其中一步反应的原理为 CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g),下列选项的条件中可判断该反应达到平衡状态的是() A. 单位时间内消耗2 mol 的CO 同时生成2 mol 的CO 2B. 两个H —O 键断裂的同时有一个H —H 键断裂C. 反应容器内的压强不再发生变化D. 混合气体的相对分子质量不发生变化例4.一定温度下,在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应A(g 二 + 2C(g),以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是 ________________________① A 的质量不变.②气体的密度不再变化③ 容器中压强不变④B 的体积分数不变⑤ 单位时间内生成1 mol C 的同时消耗2 mol B⑥ 气体的平均摩尔质量不再变化3•特殊标志① 对于有色气体物质参加或生成反应,如果体系颜色不变,反应达到平彳② 对于吸热或放热反应,如果体系温度不变,反应达到平衡(必须是与外界无 热交换的体系)例5. —定条件下,将NO?与SO2以体积比1 : 2置于恒压容器中发牛反应:NO 2(g) + SO2 壬亠 3(g)+NO(g)41.8 kJ-mol 1,下列不能说明反应达到平衡状态的是() ①②③④论士口纟A.气体的密度保持不变B.混合气体颜色保持不变C.SOa和NO2的物质的量之比保持不变D.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2达标检测:1.下列关系屮能说明反应N2(g) + 3H2(g) =2NHs(g)已经达到平衡状态的是()A.3v B:(N2)= V正(出)B.v iE(N2) = v 逆(NH3)C.2v 正(出)=3卩逆(NH3)D.v 正(N2)=3U逆(H?)2.298 K 时,W 20 mL 3x mol-L_I Na3AsO3> 20 mL 3x mol L-1 I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsOr(aq)+l2(aq) + 2OH~(aq) 汀(叫)+2厂(吗)+H2O(1),溶液中c(AsO】)与反应时间⑴的关系如图所示。
回夺市安然阳光实验学校化学平衡状态化学平衡的移动1.下列关于化学平衡的说法中正确的是( )A.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等都等于0C.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变D.化学平衡不可以通过改变条件而改变2.(2015·福州模拟)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )A.2v(NH3)=v(CO2)B.密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)=2∶1C.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3.将NO2装入带有活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变某个条件,下列叙述正确的是( )A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应B.慢慢压缩气体体积,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅4.在恒容密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH>0。
达到平衡后,改变一个条件(x),下列量(y)一定符合图中曲线的是( )x yA 通入A气体B的转化率B 加入催化剂A的体积分数C 增大压强混合气体的总物质的量D 升高温度混合气体的总物质的量5.(2015·芜湖质检)在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应m X(g)n Y(g) ΔH=Q kJ/mol。
反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如表所示:气体体积/Lc(Y)/(mol/L)温度/℃1 2 4100 1.00 0.75 0.53200 1.20 0.90 0.63300 1.30 1.00 0.70A .m >nB .Q <0C .温度不变,压强增大,Y 的质量分数减少D .体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动 6.密闭容器中一定的混合气体发生反应:x A(g)+y B(g)z C(g),平衡时,测得A 的浓度为0.50 mol/L ,在温度不变时,把容器容积扩大到原来的2倍,使其重新达到平衡,A 的浓度为0.30 mol/L ,有关叙述不正确的是( )A .平衡向逆反应方向移动B .B 的转化率降低C .x +y >zD .C 的体积分数升高7.在相同温度下,将H 2和N 2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中,发生反应:3H 2+N 22NH 3。
第24讲 化学平衡状态(二)【课程标准要求】1、了解化学反应的可逆性2、了解化学平衡建立的过程,会判断化学平衡状态。
3、理解影响化学平衡状态的因素【课前预习案】1、可逆反应2、化学平衡状态的建立一定条件下,向一定体积的密闭容器中通入2molSO 2、1molO 2,分析以下问题:①反应刚开始时,反应物浓度 ,正反应速率 ,生成物浓度 ,逆反应速率 。
②反应进行中,反应物浓度逐渐 ,正反应的速率逐渐 、逆反应的速率 ,③当进行足够长的时间后,正、逆反应速率是否发生变化?反应物和生成物浓度是否发生变化?3【预习检测】1.在一定温度下,可逆反应气A (气)+3B (气)2C (气)达到平衡的标志是( )A .C 生成的速度是A 反应速度的2倍B .A 、B 、C 的分子数之比为1∶3∶2 C .单位时间内生成n 摩A ,同时生成3n 摩BD .B 、C 的浓度不再变化 2、【2012上海33】一定条件下,在密闭恒容的容器中,3SiCl 4(g)+2N 2(g)+6H 2(g) Si 3N 4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0)能表示上述反应达到化学平衡状态的是_ 。
a .3v 逆(N 2)=v 正(H 2) b .v 正(HCl)=4v 正(SiCl 4)c .混合气体密度保持不变d .c(N 2):c(H 2):c(HCl)=1:3:63、工业合成氨的反应N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g); △H<0。
(1)使用催化剂是为了(2)加热到500℃,其目的是(3)生产中采用2×107~5×107Pa 是为了(4)采用循环操作是为了【思考】以上措施中能用勒夏特列原理解释的是( )(2010上海卷)据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是()A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率【课堂探究案】一、化学平衡状态【思考】1、处于化学平衡状态时,哪些量保持不变?2、以上各量不变了,能否说明达到平衡了?【例题1】在一定温度下,某容积不变的密闭容器中,可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是:_______①Z生成的速率与Z分解的速率相等②单位时间生成amolX,同时生成3amolY③X、Y、Z的质量不再发生变化④X、Y、Z三种物质共存⑤反应速率之比V(X):V(Y):V(Z)=1:3:2⑥整个容器中的压强保持不变⑦容器中的气体密度保持不变反应若改为:X(s)+3Y(g)3Z(g),以上描述达到平衡的标志是:_________________ 【变式训练1】【2011山东卷改编】NO2+SO2SO3+NO一定条件下,将NO2与SO2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。
第2讲平衡状态[考纲要求] 1了解可逆反应的定义。
2解平衡的定义。
3解影响平衡的因素。
考点一可逆反应与平衡状态1.可逆反应(1)定义在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。
(2)特点①二同:相同条件下;b正、逆反应同时进行。
②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转率都小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示在方程式中用表示。
2.平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。
(2)平衡的建立(3)平衡特点深度思考1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×” (1)2H 2O 错误!未定义书签。
2H 2↑+O 2↑为可逆反应( )(2)二次电池的充、放电为可逆反应( )(3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( )(4)反应的限度可以通过改变反应条件而改变( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√2.向含有2 的SO 2的容器中通入过量氧气发生2SO 2(g)+O 2(g)错误!未定义书签。
2SO 3(g) ΔH =-Q J·-1(Q >0),充分反应后生成SO 3的物质的量______2 (填“<”、“>”或“=”,下同),SO 2的物质的量______0 ,转率______100%,反应放出的热量________ Q J 。
答案 < > < <题组一 极端假设,界定范围,突破判断 1.一定条件下,对于可逆反应(g)+,若、Y 、的起始浓度分别为c 1、c 2、c 3(均不为零),达到平衡时,、Y 、的浓度分别为01 ·L -1、03 ·L -1、008 ·L-1,则下列判断正确的是 ( )A .c 1∶c 2=3∶1B .平衡时,Y 和的生成速率之比为2∶3 .、Y 的转率不相等D .c 1的取值范围为0 ·L -1<c 1<014 ·L -1 答案 D解析 平衡浓度之比为1∶3,转浓度亦为1∶3,故c 1∶c 2=1∶3,A 、不正确;平衡时Y 生成表示逆反应,生成表示正反应速率且v Y (生成)∶v (生成)应为3∶2,B 不正确;由可逆反应的特点可知0<c 1<014 ·L -1。