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第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)平衡(第一課時(shí))復(fù)習(xí):什么叫可逆反應(yīng)?可逆反應(yīng)有哪些特點(diǎn)?在相同條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí),又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),叫做可逆反應(yīng)。思考:化學(xué)反應(yīng)速率研究反應(yīng)的快慢,研究一個(gè)化學(xué)反應(yīng)還需要討論哪些內(nèi)容?可逆反應(yīng)的特點(diǎn):①同一條件、同時(shí)反應(yīng)、方向?qū)αⅱ诓豢赡芡耆D(zhuǎn)化還需要研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度——化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)平衡討論:可逆反應(yīng)為什么有“度”的限制?“度”是怎樣產(chǎn)生的?分析:在一定溫度下,將一定質(zhì)量的蔗糖溶于100mL水的過(guò)程如右圖,蔗糖在溶解時(shí),一方面,蔗糖分子不斷離開(kāi)蔗糖表面擴(kuò)散到水中,另一方面,溶液中的蔗糖分子又不斷在未溶解的蔗糖表面聚集成為晶體。蔗糖晶體蔗糖溶液溶解結(jié)晶過(guò)程分析:①開(kāi)始時(shí),v溶解—————,v結(jié)晶=———②然后,v溶解
—————,v結(jié)晶——————最大0逐漸減小逐漸增大③最后,v溶解
——
v結(jié)晶=建立溶解平衡,形成飽和溶液,即溶解的蔗糖的質(zhì)量與結(jié)晶的蔗糖質(zhì)量相等,固體質(zhì)量不再減少了。討論:在一定條件下,達(dá)到溶解平衡后,蔗糖晶體的質(zhì)量和溶液的濃度是否變化?溶解和結(jié)晶過(guò)程是否停止?晶體質(zhì)量和溶液的濃度不會(huì)發(fā)生改變,但溶解和結(jié)晶過(guò)程并未停止,
v溶解=v結(jié)晶,蔗糖溶解多少則結(jié)晶多少。“度”(限度)的產(chǎn)生—消耗量等于生成量,量上不再變化一、化學(xué)平衡的建立過(guò)程在反應(yīng)CO+H2OCO2+H2中,將0.01molCO和0.01molH2O(g)通入1L密閉容器中,反應(yīng)一段時(shí)間后,各物質(zhì)濃度不變。1、反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí):反應(yīng)物濃度————,正反應(yīng)速率————,生成物濃度為————,逆反應(yīng)速率為——。最大最大00逐漸減小逐漸減小逐漸增大逐漸增大2、反應(yīng)過(guò)程中:反應(yīng)物濃度———————,正反應(yīng)速率———————,生成物濃度——————,逆反應(yīng)速率————3、一定時(shí)間后,必然出現(xiàn)V正反應(yīng)速率=V逆反應(yīng)速率···vtv正v逆v’正=v’逆t14、t1時(shí)刻后,v正=v逆
,即正反應(yīng)消耗的反應(yīng)物的量與逆反應(yīng)生成的反應(yīng)物的量相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化——化學(xué)平衡二、化學(xué)平衡1、概念:
在外界條件不變的情況下,可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定的程度時(shí),V正反應(yīng)速率=V逆反應(yīng)速率,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度,反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化,反應(yīng)混合物處于化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡⑴反應(yīng)條件:2、化學(xué)平衡的性質(zhì):溫度、壓強(qiáng)、濃度等不變可逆反應(yīng),不可逆反應(yīng)一般不會(huì)出現(xiàn)平衡狀態(tài)——條件不變是基礎(chǔ)⑵研究對(duì)象:——可逆反應(yīng)是前提⑶本質(zhì):
v正=v逆即同一物質(zhì)消耗速率與生成速率相等——速率相等是實(shí)質(zhì)⑷現(xiàn)象:反應(yīng)混合物組成成分的濃度保持不變——濃度不變是標(biāo)志注意:平衡時(shí),反應(yīng)混合物各組成成分的物質(zhì)的量濃度、百分含量恒定,但不相等。同時(shí),平衡狀態(tài)下,反應(yīng)體系的壓強(qiáng)恒定、反應(yīng)混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量恒定3、化學(xué)平衡的特征:逆、動(dòng)、等、定、變、同⑴逆:研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。⑵動(dòng):化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,雖然達(dá)到平衡狀,但正反應(yīng)和逆反應(yīng)并未停止,是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。⑶等:達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),v正=v逆>0⑷定:反應(yīng)混合物各組分的濃度保持一定。⑸變:化學(xué)平衡建立在一定條件下,條件改變時(shí),平衡就會(huì)被破壞,變?yōu)椴黄胶猓⒃谛聴l件下建立新的平衡。⑹同:在一定條件下,可逆反應(yīng)不論是從正反應(yīng)還是逆反應(yīng)開(kāi)始,還是正逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始,只要起始濃度相當(dāng),均可以建立相同的化學(xué)平衡。即平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)。4、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志:V正=V逆和反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變是判斷平衡的兩大主要標(biāo)志。⑴直接標(biāo)志:①速率關(guān)系:
v正=v逆應(yīng)用:判斷平衡時(shí),要注意用“同”、“等”、“逆”的原則同:同一種物質(zhì)的V正和V逆才能比較等:轉(zhuǎn)化后的反應(yīng)速率必須相等逆:反應(yīng)方向必須對(duì)立②含量關(guān)系:反應(yīng)混合物各組分的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、摩爾分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、分子數(shù)之比保持不變以反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)為例,達(dá)到平衡的標(biāo)志為:A的消耗速率與A的生成速率—————A的消耗速率與C的———速率之比等于———B的生成速率與C的———速率之比等于———A的生成速率與B的———速率之比等于———相等消耗m:p生成n:p消耗m:n異邊同向,同邊異向,比例計(jì)量例1、一定條件下,反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是A、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2同時(shí)生成nmolAB
B、單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolAB同時(shí)生成nmolB2C、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2
同時(shí)生成nmolB2D、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2
同時(shí)消耗nmolB2√√例2、一定條件下,反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡的標(biāo)志是A、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)H-H鍵形成B、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)H-H鍵斷裂C、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)N-H鍵斷裂
D、一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)N-H鍵形成√√在判斷化學(xué)平衡時(shí),要注意化學(xué)鍵數(shù)與反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的聯(lián)系,同時(shí)要注意成鍵、斷鍵與反應(yīng)方向之間的關(guān)系。⑵間接標(biāo)志:以反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)為例①混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而———,(適用于—————————————)改變m+n≠p的反應(yīng)②、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、密度不隨時(shí)間改變而————,(適用于—————————————)改變m+n≠p的反應(yīng)③各氣體體積、氣體分壓、各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變⑶、特殊標(biāo)志:①對(duì)于有色物質(zhì)參加反應(yīng),如果體系顏色不變,反應(yīng)達(dá)到平衡②對(duì)于吸熱或放熱反應(yīng),如果體系溫度不變,反應(yīng)達(dá)到平衡氣體的總壓、氣體的總的物質(zhì)的量、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、混合氣體的密度、反應(yīng)混合物平衡時(shí)物質(zhì)的量之比⑷在等系數(shù)的氣體反應(yīng)中不能作為平衡判據(jù)的是:例3、在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是:A、容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化C、容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:2D、單位時(shí)間消耗0.1molX的同時(shí)生成0.2molZ√√課堂練習(xí):
【1】在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A.
C的生成速率與C分解的速率相等B.
單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生3nmolBC.
A、B、C的濃度不再變化D.
A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2AC【2】下列說(shuō)法中可以充分說(shuō)明反應(yīng):P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是()反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B.
P和S的生成速率相等C.
反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.
反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化B
【3】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量BC【4】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是①C的生成速率與C的分解速率相等②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3amolB
③A、B、C的濃度不再變化④A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化⑦A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2A.②⑦B.②⑤⑦C.①③④⑦D.②⑤⑥⑦(
A
)第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡邵東一中高二化學(xué)備課組1/31/2023第三節(jié)化學(xué)平衡(第二課時(shí))★影響化學(xué)平衡的條件思考:反應(yīng)條件改變是如何影響化學(xué)平衡?一定條件下的化學(xué)平衡v正=v逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定條件改變反應(yīng)速率改變,且變化量不同非平衡狀態(tài)平衡被破壞
v正≠v逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量不斷變化一定時(shí)間后新條件下的新化學(xué)平衡v’正=v’逆,反應(yīng)混合物中各組分的含量恒定平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ化學(xué)平衡的移動(dòng)一、化學(xué)平衡的移動(dòng)總結(jié):化學(xué)平衡的研究對(duì)象是——————,化學(xué)平衡是有條件限制的————平衡,只有在————————時(shí)才能保持平衡,當(dāng)外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng))改變時(shí),化學(xué)平衡會(huì)被————,反應(yīng)混合物里各組分的含量不斷—————,由于條件變化對(duì)正逆反應(yīng)速率的影響不同,致使v正——v逆,然后在新條件下建立————可逆反應(yīng)動(dòng)態(tài)條件一定破壞發(fā)生變化新的平衡≠1、化學(xué)平衡移動(dòng)的定義:化學(xué)上把這種可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡建立的過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)2、化學(xué)平衡的移動(dòng)方向的速率判斷:⑴若外界條件變化引起v正>v逆:平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)⑵若外界條件變化引起v正<v逆:平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)⑶若外界條件變化引起v正=v逆:舊平衡未被破壞,平衡不移動(dòng)二、影響化學(xué)平衡的條件1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響【實(shí)驗(yàn)2-5】【實(shí)驗(yàn)2-6】結(jié)論:增大任何一種反應(yīng)物濃度使化學(xué)平衡向———反應(yīng)方向移動(dòng)正移動(dòng)方向速率變化減小反應(yīng)物濃度減小生成物濃度增大生成物濃度增大反應(yīng)物濃度平衡移動(dòng)原因濃度變化對(duì)反應(yīng)速率的影響v正首先增大v逆隨后增大且v’正>v’逆正反應(yīng)方向v逆首先增大v正隨后增大且v’逆>v’正逆反應(yīng)方向
v逆首先減小
v正隨后減小且v’正>v’逆正反應(yīng)方向v正首先減小v逆隨后減小且v’逆>v’正逆反應(yīng)方向結(jié)論:當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,化學(xué)平衡向————反應(yīng)方向移動(dòng);增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向————反應(yīng)方向移動(dòng)。正逆思考:某溫度下,反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)達(dá)到平衡后,增加或移去一部分碳固體,化學(xué)平衡移動(dòng)嗎?為什么?結(jié)論:平衡不移動(dòng),因?yàn)楣腆w或純液體的濃度是常數(shù),其用量的改變不會(huì)影響v正和v逆,化學(xué)平衡不移動(dòng)強(qiáng)調(diào):氣體或溶液濃度的改變會(huì)引起反應(yīng)速率的變化,純固體或純液體用量的變化不會(huì)引起反應(yīng)速率改變,化學(xué)平衡不移動(dòng)2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響討論:壓強(qiáng)的變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率如何影響?v正和v逆怎樣變化?結(jié)論:壓強(qiáng)增大,v正和v逆同時(shí)增大,壓強(qiáng)減小,v正和v逆同時(shí)減小。問(wèn)題:壓強(qiáng)的變化如何改變不同反應(yīng)的v正和v逆的倍數(shù)?N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)中,壓強(qiáng)變化和NH3含量的關(guān)系壓強(qiáng)(MPaH3%2.09.216.435.553.669.4結(jié)論:壓強(qiáng)增大,NH3%增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小方向移動(dòng)。減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)。思考:對(duì)于等體積的氣體反應(yīng),壓強(qiáng)改變將怎樣影響化學(xué)平衡?結(jié)論:由于壓強(qiáng)變化同時(shí)、同步、等倍數(shù)影響正、逆反應(yīng)速率,v’正=v’逆,化學(xué)平衡不移動(dòng),但反應(yīng)速率改變。例、在反應(yīng)I2(g)+H2(g)
2HI(g)中增大壓強(qiáng)vtv’正=v’逆v正=v逆討論:壓強(qiáng)的變化不會(huì)影響固體或氣體物質(zhì)的反應(yīng)速率,壓強(qiáng)的變化會(huì)使固態(tài)或液態(tài)反應(yīng)的化學(xué)平衡移動(dòng)嗎?結(jié)論:無(wú)氣體參加的反應(yīng),壓強(qiáng)的改變,不能使化學(xué)平衡移動(dòng)強(qiáng)調(diào):壓強(qiáng)變化若沒(méi)有濃度的變化,化學(xué)反應(yīng)速率——————,化學(xué)平衡——————。不變不移動(dòng)討論:在N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)密閉反應(yīng)體系中,充入He氣體:⑴容積不變時(shí),反應(yīng)物質(zhì)濃度—————,反應(yīng)速率————,化學(xué)平衡——————;⑵氣體壓強(qiáng)不變時(shí),容器的體積________,各氣體的濃度_____,反應(yīng)速率—————,化學(xué)平衡向——————
方向移動(dòng)不變不變不移動(dòng)減小增大逆反應(yīng)減小3、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響討論:溫度的變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率如何影響?v正和v逆怎樣變化?結(jié)論:溫度升高,v正和v逆同時(shí)增大;溫度降低,v正和v逆同時(shí)減小。問(wèn)題:溫度的變化如何改變不同反應(yīng)的v正和v逆的倍數(shù)?【實(shí)驗(yàn)2-7】2NO2N2O4△H<0實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:溫度升高,混合氣體顏色加深,——————————,平衡向——————方向移動(dòng);溫度降低,混合氣體顏色變淺,————————————,平衡向——————方向移動(dòng)NO2濃度增大逆反應(yīng)NO2濃度減小正反應(yīng)結(jié)論:升高溫度化學(xué)平衡向—————————移動(dòng),吸熱反應(yīng)方向降低溫度化學(xué)平衡向—————————移動(dòng),放熱反應(yīng)方向4、化學(xué)平衡移動(dòng)原理——勒夏特列原理原理:如果改變影響平衡的一個(gè)條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等),化學(xué)平衡就向減弱這種改變的方向移動(dòng)。①此原理只適用于已達(dá)平衡的體系②平衡移動(dòng)方向與條件改變方向相反。ps:③移動(dòng)的結(jié)果只能是減弱外界條件的該變量,但不能抵消。討論:反應(yīng)N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<0,達(dá)到化學(xué)平衡,改變下列條件,根據(jù)反應(yīng)體系中的變化填空:①若N2的平衡濃度為amol/L,其他條件不變時(shí),充入N2使其濃度增大到bmol/L后平衡向——————方向移動(dòng),達(dá)到新平衡后,N2的濃度為cmol/L,則a、b、c的大小為———————;②若平衡體系的壓強(qiáng)為P1,之后縮小反應(yīng)體系體積使壓強(qiáng)增大到P2,此時(shí)平衡向——————方向移動(dòng),達(dá)到新平衡后體系的壓強(qiáng)為P3,則P1、P2、P3的大小為——————————;③若平衡體系的溫度為T(mén)1,之后將溫度升高到T2,此時(shí)平衡向——————方向移動(dòng),達(dá)到新平衡后體系的溫度為T(mén)3,則T1、T2、T3的大小為——————————。正反應(yīng)a<c<b正反應(yīng)P1<P3<P2逆反應(yīng)T1<T3<T25、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響討論:催化劑怎樣改變v正和v逆?小結(jié):同步、等倍數(shù)改變v正和v逆結(jié)論:催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);不能改變反應(yīng)混合物的百分含量;但可以改變達(dá)到平衡的時(shí)間。vtv’正=v’逆v正=v逆含量tt1t21.已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí),下列有關(guān)敘述正確的是①生成物的百分含量一定增加②生成物的產(chǎn)量一定增加③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大④反應(yīng)物濃度一定降低⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率⑥使用了合適的催化劑
A、①②B、②⑤C、③⑤
D、④⑥B2.恒溫下,反應(yīng)aX(g)
bY(g)+cZ(g)達(dá)到平衡后,把容器體積壓縮到原來(lái)的一半且達(dá)到新平衡時(shí),X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判斷正確的是:
A.a>b+cB.a<b+c
C.a=b+cD.a=b=c
A3、容積固定的密閉容器中存在已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)2A(g)2B+C(△H>0),若隨著溫度升高,氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,則下列判斷正確的是()A、B和C可能都是液體B、B和C肯定都是氣體C、B和C可能都是固體D、若C為固體,則B一定是氣體D第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡邵東一中高二化學(xué)備課組1/31/2023第三節(jié)化學(xué)平衡(第三課時(shí))三、化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù):是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,也無(wú)論反應(yīng)物起始濃度的大小,最后都能達(dá)到平衡,這時(shí)各種生成物濃度的系數(shù)次方的乘積除以各反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積所得的比值。它是個(gè)常數(shù),用K表示,例如:mA+nB
pC+qDK=[C(C)]p×[C(D)]q[C(A)]m×[C(B)]n化學(xué)平衡常數(shù)同阿伏加德羅常數(shù)以及物理中的萬(wàn)有引力常數(shù)一樣都是一個(gè)常數(shù),只要溫度不變,對(duì)于一個(gè)具體的可逆反應(yīng)就對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的常數(shù)值。1.使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題:(1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān)。(2)反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時(shí),由于其濃度可看做常數(shù)“1”而不代入公式(3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,盡管是同一個(gè)反應(yīng),平衡常數(shù)也會(huì)改變。2.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用。(1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個(gè)反應(yīng)的K值越大,說(shuō)明平衡時(shí)生成物的濃度越大,反應(yīng)物的濃度越小,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。可以說(shuō),化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個(gè)反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。
(2)可以利用平衡常數(shù)的值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時(shí)向何方進(jìn)行建立平衡。如:對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定溫度的任意時(shí)刻,反應(yīng)物與生成物的濃度如下關(guān)系:Qc=[C(C)]p×[C(D)]q[C(A)]m×[C(B)]nQc,叫做該反應(yīng)的溶液商。Qc〈K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行Qc=K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Qc>K,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行3.利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。四、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算:起始量、變化量、平衡量的計(jì)算關(guān)系在反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中,計(jì)算關(guān)系為:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起變平n1n200ax
bxcxdxn1-axn2-bxcxdx單位統(tǒng)一已知條件計(jì)量系數(shù)之比加、減計(jì)算⑴、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系:①、反應(yīng)物:平衡濃度=————————————————起始濃度-變化濃度②、生成物:平衡濃度=————————————————起始濃度+變化濃度③、各物質(zhì)的變化濃度之比=————————————————反應(yīng)式計(jì)量系數(shù)之比⑵、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的百分率例1、將6molA氣體和5molB氣體混合放入4L密閉容器中,發(fā)生下列反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),經(jīng)過(guò)5min達(dá)到化學(xué)平衡,此時(shí)生成C為2mol,測(cè)得D的反應(yīng)速率為0.1mol/L·min,計(jì)算:①、x的值;②、平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率;③、A的平衡濃度。3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)解:∵起變平mol650020.1×5×4133422①、∵2:x=2:(0.1×5×4)∴x=2例2、加熱N2O5時(shí),發(fā)生下列兩個(gè)分解反應(yīng):
N2O5N2O3+O2,N2O3N2O+O2;在1L密閉容器中加熱4molN2O5達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)O2的濃度為4.50mol/L,N2O3的濃度為1.62mol/L,求其他各物質(zhì)的平衡濃度。解析:這是一個(gè)連續(xù)平衡的計(jì)算,計(jì)算思路為:第一個(gè)反應(yīng)的平衡量作為第二個(gè)反應(yīng)的起始量∴解:∵N2O5N2O3+O2N2O3N2O+O2起變平mol400
x
x
x4-x
x
x
x
0
xyyyx-yyx+yx–y=1.62x+y=4.50解得:
x=3.06moly=1.44mol
故:CN2O5=(4–3.06)mol/1L=0.94mol/LCN2O
=1.44mol/1L=1.44mol/L例3、在密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生下列反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若混合氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,求B的轉(zhuǎn)化率解:∵A(g)+2B(g)2C(g)起變平nn0x2x2xn-xn-2x2x由題意可知:n-x+n-2x=2xx=0.4n解題的一般步驟:列出三欄數(shù)據(jù)根據(jù)題意列方程求解氣體反應(yīng)計(jì)算時(shí)經(jīng)常使用的推論:第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡邵東一中高二化學(xué)備課組1/31/2023第三節(jié)化學(xué)平衡(第四課時(shí))一、等效平衡⑴定義:化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),可逆反應(yīng)在相同狀況下,不論從正反應(yīng)開(kāi)始還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,或者正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,只要初始時(shí)有關(guān)物質(zhì)的量“相當(dāng)”,它們即可以達(dá)到相同平衡狀態(tài),稱為“等效平衡”。此時(shí),等效平衡中各物質(zhì)的百分含量相等。
無(wú)論平衡從哪個(gè)方向建立,在判斷時(shí)都可根據(jù)題給條件和反應(yīng)計(jì)量系數(shù)把生成物全部推算為反應(yīng)物或把反應(yīng)物全部推算成生成物再與原平衡加入的物質(zhì)的量相比較,若物質(zhì)的量“相當(dāng)”,則為等效平衡,推算式為:某反應(yīng)物的物質(zhì)的量(mol)+變成生成物而消耗的該反應(yīng)物的物質(zhì)的量(mol)=原來(lái)該反應(yīng)物的物質(zhì)的量(mol)⑵等效平衡的解法
—極值轉(zhuǎn)換法二、等效平衡的分類①恒溫、恒容時(shí),只要反應(yīng)物和生成物的量相當(dāng)(反應(yīng)物換算成生成物或生成物換算成反應(yīng)物后與原起始量相同)則為等效平衡例1、在一定溫度下,將2molN2和6molH2充入固定容積的密閉容器中,發(fā)生N2(g)+3H2(g)2NH3(g),達(dá)到化學(xué)平衡后,若保持溫度不變,令a、b、c分別為N2、H2、NH3的物質(zhì)的量,重新建立平衡,混合物中個(gè)物質(zhì)的量仍和上述平衡相同,填空⑴、若a=0,b=0,則c=———
⑵、若a=1,c=2,則b=————⑶、若a、b、c取值必須滿足的一般條件為(用兩個(gè)式子表示,一個(gè)只含a和c,一個(gè)只含b和c————————、
————————43a+c/2=2b+3c/2=6例2、在一個(gè)固定容積的密閉容器中,加入2molA和1molB,發(fā)生
2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),C的濃度為wmol/L。若保持溫度容積不變,改變起始物質(zhì)的用量,達(dá)到平衡后,C的濃度仍為wmol/L的是:A.4molA+2molBB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molD√√②恒溫、恒容時(shí),反應(yīng)前后氣體體積不變(等計(jì)量系數(shù))的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量比例與起始狀態(tài)相等,則二平衡等效。③恒溫、恒壓時(shí),改變起始加入量,只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的量之比與原狀態(tài)相同,則二平衡等效。例3、溫度壓強(qiáng)
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