人教版高中化学选修四第二章 化学反应速率和化学平衡.docx

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人教版高中化学选修四第二章化学反应速率和化学平衡

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、完成影响化学平衡条件的探究实验。

练习题

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。

此类反应不能进行彻底，不能实现完全转化，用“

”表示。

请列举三例你学过的可逆反应：

__________________________________________________________________________。

2、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：

3、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

4、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

[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：

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

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

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？

二、化学平衡的移动

[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、化学平衡移动的含义：

在一定的条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件（如、

、等），化学平衡状态被破坏（正、逆反应速率），直至正、逆反应速率，在新的条件下达到新的化学平衡状态。

这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。

2、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

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

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

结论：

如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着的方向移动。

（即勒夏特列原理）

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

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。

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＋CO2=2CO△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？

【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。

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。

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、平衡不会发生移动

C、C的质量分数增大D、C的质量分数可能减小

2、恒温条件下，把NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2

N2O4达到平衡后，慢慢压缩，下列叙述正确的是

A、体积减半，则压强为原来的两倍

B、平衡向右移动，混合气体的颜色一定会变浅

C、体积减半，压强增大，但小于原来的2倍

D、平衡向右移动，混合气体密度增大

3、已知某可逆反应mA（g）+nB（g）

pC（g）在密闭容器中进行。

下图表示反应在不同的温度（T）及压强（p）下反应物B在混合气体中的质量分数（B%）与反应时间（t）的关系曲线。

由曲线分析，下列判断正确的是

A、T1＜T2，p1＞p2，m+n＞p，正反应为吸热反应

B、T1＞T2，p2＞p1，m+n＜p，正反应为吸热反应

C、T1＜T2，p2＞p1，m+n＜p，正反应为吸热反应

D、T1＞T2，p2＞p1，m+n＞p，正反应为放热反应

4、在一定条件下，可逆反应：

aA+bB

 cC达到平衡，若：

（1）A、B、C都是气体，减少压强，平衡向正反应方向移动，则a+b和c的关系是                             。

（2）A、C是气体，增加B的量，平衡不移动，则B为            态。

（3）A、C是气体，而且a+b=c，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向是                             。

（4）加热后，可使C的质量增加，则正反应是         反应（填“放热”或“吸热”）。

三、化学平衡常数

[思考与交流]阅读课本，思考以下问题。

什么是化学平衡常数？

使用化学平衡常数应注意哪些问题？

③化学平衡常数有何意义？

1、化学平衡常数：

定义：

在一定下，当一个反应达到时，生成物与反应物_____是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号表示。

表达式：

对于一般的可逆反应mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g）

当在一定温度下达到平衡时，K=

2、使用化学平衡常数应注意的问题：

⑴、化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的无关。

⑵、反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。

⑶、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关

若反应方向改变，则平衡常数

若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会

3、化学平衡常数的意义：

K只受影响，K越大，反应进行的程度，反应物的也越大；反之K越小，表示反应进行的程度，反应物的_____也越小。

【随堂练习】写出下列反应平衡常数的表达式

⑴、PCl5（g）

PCl3（g）+Cl2（g）

⑵、N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）

⑶、CaCO3（s）

CaO（s）+CO2（g）

⑷、Fe3O4（s）+4H2（g）

3Fe（s）+4H2O（g）

3、化学平衡常数的应用：

⑴、判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行

对于可逆反应mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g），在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系Qc=

，Qc叫该反应的浓度商，则：

当Qc=K时，反应处于平衡状态

当Qc＜K时，v（正）v（逆），反应向反应方向进行

当Qc＞K时，v（正）v（逆），反应向反应方向进行

⑵、利用K可判断反应的热效应

若升高温度，K值增大，则正反应为反应

若升高温度，K值减小，则正反应为反应

⑶、计算转化率

依据起始浓度（或平衡浓度）和平衡常数可以计算平衡浓度（或起始浓度），从而计算反应物的转化率

【例1】课本P29页例1

⑶、求两种情况下H2、I2的转化率？

【例2】课本P30页例2

⑵、在相同条件下，若4.0molCO与10molH2O反应平衡后，求CO、H2O的转化率各为多少？

⑶、在相同条件下，若2.0molCO与15molH2O反应平衡后，求CO、H2O的转化率各为多少？

1、在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

物质

X

Y

Z

初始浓度/mol

L-1

0.1

0.2

0

平衡浓度/mol

L-1

0.05

0.05

0.1

下列说法错误的是

A、反应达到平衡时，X的转化率为50%

B、反应可表示为X+3Y

2Z，其平衡常数为1600

C、增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大

D、改变温度可以改变此反应的平衡常数

2、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t/℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列问题：

⑴、该反应的化学平衡常数表达式为K=

⑵、该反应为反应（填“吸热”或“放热”）

⑶、能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是（）

A、容器中压强不变

B、混合气体中c（CO）不变

C、v正（H2）=v逆（H2O）

D、c（CO2）=c（CO）

⑷、某温度下，平衡浓度符合下式：

c（CO2）

c（H2）=c（CO）

c（H2O），试判断此时的温度为℃