第二章第三节化学平衡学案.docx

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第二章第三节化学平衡学案

第二章化学反应速率和化学平衡

第三节化学平衡（第一课时）

学习目标

1、掌握可逆反应、不可逆反应和化学平衡状态等基本概念。

2、知道可逆反应达平衡状态的标志。

知识回顾

1、可逆反应：

在___________下，既能向________反应方向进行，同时又能向_______反应方向进行的反应。

此类反应总是不能进行到底，不能实现完全转化，得到的总是_______________________的混合物。

用“

”表示。

请列举三例你学过的可逆反应：

2、什么是饱和溶液？

在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。

饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？

3、溶解平衡的建立

开始：

溶解速率>结晶速率

溶解速率=结晶速率达到溶解平衡，形成硫酸铜饱和溶液

达到溶解平衡后，溶解与结晶没有停止，只是速率相等。

溶解平衡是一种动态平衡。

4、化学平衡的建立，以CO+H2O（g）

CO2+H2 反应为例，在一定条件下，将0.01molCO和0.01molH2O（g）通入1L密闭容器中，开始反应：

⑴反应刚开始时，反应物浓度为________，正反应速率_________。

生成物浓度为________，逆反应速率_________。

⑵反应进行中，反应物浓度逐渐________，正反应速率逐渐_________。

生成物浓度逐渐________，逆反应速率逐渐_________。

⑶达到平衡时，正反应速率与逆反应速率________，此时反应物浓度____________，生成物浓度也______________。

正逆反应速率随时间的变化关系如下图所示：

练习题：

1、对于反应N2＋3H2

2NH3，欲使正反应速率增大，可采取

　　A．减小NH3的浓度B．降低反应体系的温度

　　C．增大N2或H2的浓度 D．缩小容器体积

2、在一定温度下的定容密闭容器中，表明反应：

A（s）+2B（g）

C（g）+D（g）已达平衡的是

　　A．混合气体的压强不变　　　　　　B．混合气体的密度不变　

C．混合气体的物质的量不变D．A、B、C、D物质的量比为1﹕2﹕1﹕1

思考题：

1、什么是可逆反应和不可逆反应？

2、影响化学反应速率的外界因素有哪些？

如何影响？

对于一个可逆反应的正反应速率、逆反应速率如何影响？

新知要点

一、化学平衡状态的特征

[思考与交流]　阅读课本，思考以下问题。

化学平衡的研究对象是什么？

化学平衡状态有什么特征？

1、定义：

在一定条件下的_______，__________________________________相等，反应混合物中各组分的保持不变的状态。

2、化学平衡状态的特征：

逆：

　　　　　　　　　　　　动：

等：

　　　　　　　　定：

变：

二、可逆反应达到化学平衡状态的标志

以xA（g）+yB（g）zC（g）为例，分析化学反应达到平衡状态的标志：

直接标志：

①速率：

v正=v逆（即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率）

②各组分的含量保持不变

间接标志：

③混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的延长而改变（x+y≠z）

④混合气体的颜色、密度、平均摩尔质量不随时间的延长而改变

注意：

某一可变物理量不再随时间改变而改变即表明达到平衡状态。

【例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分解的速率相等B.　单位时间内生成nmolA，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

【例2】下列说法中可以充分说明反应:

P（g）+Q（g）R（g）+S（g）,在恒温下已达平衡状态的是（　　）

A、反应容器内压强不随时间变化B、P和S的生成速率相等

C、反应容器内P、Q、R、S四者共存D、反应容器内总物质的量不随时间而变化

【例3】可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的说法是（）

A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂

C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成

【例4】在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应：

A（s）+3B（g）2C（g）+D（g）已达平衡状态的是（）

A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量

思考：

在一定温度下，在一恒容密闭容器中，进行下列可逆反应　：

2SO2+O22SO3（g）,下列能说明反应已达平衡的事实是（　　　　　　）

A、容器内SO2、O2、SO3三种气体共存B、SO2和SO3物质的量浓度相等

C、容器中SO2、O2、SO3物质的量之比为　2：

1：

2D、容器内压强保持不变

E、SO2的消耗速率等于SO3的生成速率F、SO2的消耗速率：

O2生成速率＝2：

1

G、SO2的消耗速率＝SO3的消耗速率H、混合气体的密度保持不变

I、混合气体平均相对分子质量保持不变J、SO3的体积百分含量不随时间变化

【练习1】在一定温度下，能说明2HI（g）　　H2（g）＋I2（g）

已达平衡的事实是（　　　　）

A．HI的生成速率与HI分解速率相等B．HI、H2、I2的浓度不再变化

C．单位时间内生成1molH2,同时生成1molI2,D．HI、H2、I2的分子数之比为2：

1：

1

【练习2】在一定温度下、密闭容器中，可逆反应X（g）+3Y（g）

2Z（g）达到化学平衡的标志是

A．Z的生成速率是X的反应速率的2倍B．容器内压强恒定

C．X、Y、Z物质的量之比为1：

3：

2

D．单位时间内生成nmolZ，同时生成nmolX

【练习3】可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各种反应物或生成物浓度的变化来表示。

下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）

A．3v正（N2）=v正（H2）B．v正（N2）=v逆（NH3）

C．2v正（H2）=3v逆（NH3）D．v正（N2）=3v逆（H2）

【练习4】在恒容密闭容器中进行X2（g）＋3Y2（g）　2Z（g）的反应，

其中X2、Y2、Z的起始浓度依次为　0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L,　当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（　　　　）

A、Z＝0.5mol/L　　B、Y2＝0.5mol/LC、Z＝0.4mol/L　　D、X2＝0.2mol/L

【练习5】可逆反应H2（g）＋I2（g）

2HI（g）达到平衡的标志是（）

A、H2、I2、HI的浓度相等B、H2、I2、HI的浓度保持不变

C、混合气体的密度保持不变D、混合气体的颜色不再改变

【练习6】一定条件下，X（g）+3Y（g）

2Z（g）达到化学平衡的标志是

A．Z的分解速率和生成速率相等B．X、Y、Z的浓度不再变化

C．反应体系的总质量保持不变D．单位时间内生成nmolZ，同时生成nmolX

第二章化学反应速率和化学平衡

第三节化学平衡（第二课时）

学习目标

1、理解化学平衡移动的实质以及有哪些因素对化学平衡有影响。

2、理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。

知识回顾影响化学反应速率的因素：

1.浓度：

增大浓度，可以______________反应速率

2.压强：

（对于有气体参加的反应）增大压强，可以_____________反应速率

3.温度：

升高温度，可以_____________反应速率

4.催化剂：

使用催化剂，可以_____________反应速率

思考题：

1、化学平衡的实质是什么？

2、外界条件发生变化时，化学平衡为什么会发生变化呢？

3、外界条件如何影响化学平衡呢？

新知要点二、化学平衡的移动

实验探究:

操作

现象

实验2-5

滴加3～10滴浓H2SO4

滴加10～20滴6mol/LNaOH

实验2-6

滴加饱和FeCl3溶液

滴加1mol/LKSCN溶液

滴加NaOH溶液

实验2-7

NO2球浸泡在冷水、热水中

[思考与交流]　分析探究实验，思考以下问题。

现象

结论

平衡移动

平衡移动结果

增大生成物浓度

减小生成物浓度

增大反应物浓度

减小反应物浓度

升高温度

降低温度

1、概念：

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、移动的原因：

外界条件发生变化。

旧平衡非平衡状态新平衡

v正=v逆v正≠v逆v’正=v’逆

各组分含量保持一定各组分含量在不断变化各组分含量保持新的一定

3、移动的方向：

由v正和v逆的相对大小决定。

①若V正＞V逆，平衡向_____________方向移动。

②若V正＜V逆，平衡向____________方向移动。

4、影响因素：

⑴浓度：

反应物浓度或生成物浓度，平衡向正反应方向移动；

反之，逆向移动

注意：

增加或减小固体的量，化学反应速率和化学平衡均不改变。

速率-时间关系图：

思考：

1、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？

2、可逆反应H2O（g）＋C（s）CO（g）＋H2（g）在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？

CO浓度有何变化?

①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度

3、在定温定容的容器中发生N2+3H22NH3当反应达到平衡后，下列措施将会对化学平衡产生什么影响？

（填正向移动或逆向移动或不移动）

（1）向容器中充氮气_______________

（2）向容器中充氢气__________________

（3）向容器中充氨气________________（4）向容器中充氦气__________________

（5）向容器中充入氯化氢气体__________________________

⑵温度：

其他条件不变时，升高温度，平衡向移动

降低温度，平衡向移动

速率-时间关系图：

⑶压强：

对于有气体参加的反应，其他条件不变时

增大压强，平衡向移动

减小压强，平衡向移动

速率-时间关系图：

mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）

1当m+n＞p+q时，即正方向气体分子数目减少

1增大压强②减小压强

2当m+n＜p+q时，即正方向气体分子数目增多

③增大压强④减小压强

观察：

对已处于平衡状态的下列反应，改变压强时有何现象，为什么？

2NO2（气）N2O4（气）A.加压混和气体颜色先深后浅；

（红棕色）（无色）B.减压混和气体颜色先浅后深。

[讨论]A：

当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于①，后又逐渐变浅是由于②;

B：

当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于①,后又逐渐变深是由于②。

[练习]分析下列两个可逆反应达到平衡后，当改变压强平衡是否移动？

怎样移动？

1H2+I2（气）2HI②CO2+C（固）2CO

反应

增大压强

减小压强

①

②

思考：

在平衡体系中通入惰性气体，对平衡有何影响？

（1）若恒容恒温充入惰性气体，气体体积不变，压强的改变未能改变组分的浓度，则反应速率不变，平衡不移动。

（2）若恒压恒温充入惰性气体，气体体积增大，能使体系中各气体组分的浓度均减小，则反应速率减慢，相当于减压对平衡移动的影响，平衡向气体体积增大的方向移动。

练习：

在定温、容积可变的容器中充入1molN2和3molH2，发生反应N2+3H22NH3，

当反应达到平衡后，下列措施将会对化学平衡产生什么影响？

（填正向移动或逆向移动或不移动）

（1）压缩容器的容积___________________

（2）定压向容器中充入氦气_____________

（3）定容容器中充入氦气___________________________

课堂检测1.已知反应A2（g）+2B2（g）

2AB2（g）△H＜0,下列说法正确的是

A、升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小

B、升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间

C、达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动

D、达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动

2、在一定的条件下，反应CO+NO2

CO2+NO达到平衡后,降低温度，混合气体的颜色变浅，下列判断正确的是

A、正反应为吸热反应B、正反应为放热反应

C、CO的浓度增大D、各物质的浓度不变

3、反应2A（g）

2B（g）+E（g）△H＞0,达到平衡后，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的的措施是

A、加压B、减压C、减少E的浓度D、降温

4、在一密闭容器中，反应aA（g）

bB（g）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积扩大一倍，当达到新平衡时B的浓度是原来的60%，则

A、平衡向逆反应方向移动B、B的质量分数增加

C、a＞bD、A的转化率减小

5、在密闭容器中进行下列反应CO2（g）+C（s）2CO（g）△H﹥0

达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：

（1）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡;c（CO2）。

（2）通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡;c（CO2）。

（3）通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡;c（CO2）。

6、恒温下,反应aX（g）bY（g）+cZ（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0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是:

A.a＞b+cB.a＜b+cC.a＝b+cD.a＝b=c

7、在一恒容密闭容器中充入1molNO2,建立平衡：

2NO2N2O4

测得NO2转化率为a%。

在其它条件不变时，再充入1molNO2，待新平衡建立时，又测NO2的转化率为b%,问a、b值的大小关系。

（4）催化剂对化学平衡的影响

催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此对平衡无影响。

但能增大反应速率，缩短达到平衡的时间，提高单位时间内产量。

注意：

速率-时间关系图：

1.例：

I2+H22HI增大体系的压强，

平衡_________但浓度增大，颜色加深，速率加快！

2.充入”惰性气体”a恒压当成“减压”

b恒容速率不变，平衡不移动

课堂练习:

8、在高温下，反应2HBr（g）H2（g）+Br2（g）（正反应吸热）达到平衡，要使混气颜色加深，可采取的方法是

A．减压B．缩小体积C．升温D．增大H2浓度

9、密闭容器中mA（g）+nB（g）pC（g）,反应达到平衡，经测定增大压强P时，A的转化率随P而变化的曲线如下图。

则：

（1）增大压强，A的转化率____

平衡向移动，

达到平衡后，混合物中C的浓度________。

（2）上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是，（3）当降低温度时，C的浓度减小，正反应是____热反应。

10、已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是

①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加

③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低

⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂

A①②（B）②⑤（C）③⑤（D）④⑥

[总结]改变反应条件时平衡移动的方向

改变反应条件

平衡移动

平衡移动结果

（1）

增大反应物浓度

减小反应物浓度

（2）

增大压强

减小压强

（3）

升高温度

降低温度

化学平衡移动原理——勒夏特列原理

如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

友情提示：

①“减弱”不是“消除”。

②适用单个条件的改变（多个条件改变要具体问题具体分析）。

③适用于任何动态平衡体系（如：

溶解平衡、电离平衡等）。

练习1：

一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：

mA（g）＋nB（g）　　pC（g）

达到平衡后，温度一定时，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新平衡时，C的浓度为原来的1.9倍，若压缩过程温度不变，下列说法正确的是（）

　A、m＋n＞pB、A的转化率降低C、平衡正向移动D、新平衡时C的体积分数减小

练习2：

对于已达化学平衡的下列反应2X（g）+Y（g）　　　2Z（g）（正反应放热）

降低温度时，对反应产生的影响是

A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

C．正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动

D．正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动

3、在一定条件下,xA+yBzC达到平衡。

（1）已知A、B、C都是气体,在减压后化学平衡向逆反应方向移动,则x、y、z的关系是_______。

（2）已知C是气体,并且x+y=z,在加压时化学平衡如发生移动,则平衡必向__方向移动。

（3）如加热后,C的百分含量减小,则正反应是___热反应。

（4）已知B、C是气态物质,现在增加A物质的量,平衡不移动,说明A是____________态物质。

（5）已知A、B、C均为气态物质,并且x+y＜z,保持温度和压强不变,充入惰性气体，平衡_____移动。

4.在一定温度下将CO（g）和H2O（g）各1mol放在密闭容器中反应CO+H2OCO2+H2达平衡后测得CO2为0.6mol，再通入0.4molH2O（g），达到新平衡后CO2的物质的量是（）

A．0.6molB．1molC．在0.6~1mol之间D．大于1mol

5．在密闭容器中，有可逆反应2A（气）+B（气）2C（气）（正反应吸热），处于平衡状态，则下列说法中正确的是（　　　　）

（1）升温时c（B）/c（C）的值减小

（2）降压时体系内混合气体的平均相对分子质量减小

（3）加入B，A的转化率变大（4）加入催化剂，气体的总物质的量不变

（5）充入C，则A、B、C的物质的量均比原平衡时多

　　　A、（4）（5）　　　　B、

（1）

（2）（5）C、

（2）（3）（5）　D、全部

6．在一密闭容器中,进行下列反应:

2SO2+O22SO3　（正反应放热）

当条件变化时,下列各项分别怎么变化?

条件改变

平衡移动方向

SO2转化率

SO2平衡浓度

O2平衡浓度

SO3平衡浓度

加热

加压

减压

增大O2浓度

增大SO2浓度

增大SO3浓度

第二章化学反应速率和化学平衡

第三节化学平衡（第三课时）

学习目标

1、加深对勒夏特列原理的理解。

2、掌握外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对可逆反应正、逆反应速率的影响，加深对化学平衡移动实质的理解。

知识回顾

1、下列反应在密闭容器中进行，达到平衡后，缩小体积或升高温度，混合气体的平均摩尔质量都增大的是

A、CO+NO2

CO2+NO△H＜0B、N2+3H2

2NH3△H＜0

C、3O2

2O3△H＞0D、PCl5（g）

PCl3（g）+Cl2（g）△H＞0

2、反应：

A（g）+3B（g）

2C（g）△H＜0，达到平衡后，降温，下列说法正确的是

A、正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

B、正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动

C、正反应速率和逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

D、正反应速率和逆反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

3、设C＋CO22CO△H＜0，反应速率为v1，N2＋3H2

2NH3△H＞0，反应速率为v2。

对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况是

A、同时增大B、同时减小C、v1增加，v2减小D、v1减小，v2增大

4、对可逆反应2A（s）+3B（g）

C（g）+2D（g）△H＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是

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、①②B、④C、③D、④⑤

思考题：

1、化学平衡移动的实质是什么？

2、外界条件如何影响化学反应速率和化学平衡呢？

3、外界条件发生变化时，化学平衡的移动方向与正、逆反应速率的变化有何关系？

归纳总结

【关于化学平衡移动注意的问题】

1、由于固体或纯液体的浓度为，所以增加它们的用量，对化学平衡产生影响。

2、改变压强，对化学平衡影响的根本原因是引起改变，因此，在讨论压强对化学平衡的影响时，应注意以下几种情况：

⑴、对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强时，反应物浓度变化很小，可忽略不计，因此对化学平衡。

⑵、对于有气体参与、反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强只引起反应速率的变化，化学平衡不移动。

⑶、通常所说的改变压强是指。

3、勒夏特列原理中的“减弱”这种改变，不是“消除”。

4、用勒夏特列原理判断化学平衡移动方向时，只适用于的体系。

5、由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以，加入催化剂使平衡移动。

新知要点:

改变条件，反应速率变化和平衡移动方向的关系

例如：

可逆反应N2＋3H2

2NH3△H＞0

【试一试】自己画出改变温度、改变压强、加入催化剂时的v—t

第二章化学反应速率和化学平衡

第三节化学平衡（第四课时）

学习目标

1、理解化学平衡常数的概念。

2、掌握有关化学平衡常数的简单计算。

知识回顾1、某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A（g）＋3B（g）

2C（g）达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比n（A）：

n（B）：

n（C）＝2：

2：

1。

若保持温度不变，以2：

2：

1的物质的量之比再充入A、B和C，下列判断正确的是

A、平衡向正反应方向移动B、平衡不会发生