高考化学苏教版一轮复习教案:第5单元-第2讲-化学平衡.doc
- 文档编号:18682636
- 上传时间:2023-09-07
- 格式:DOC
- 页数:10
- 大小:1.04MB
高考化学苏教版一轮复习教案:第5单元-第2讲-化学平衡.doc
《高考化学苏教版一轮复习教案:第5单元-第2讲-化学平衡.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学苏教版一轮复习教案:第5单元-第2讲-化学平衡.doc(10页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第2讲 化学平衡
一、化学平衡常数
1.化学平衡常数
对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
在一定温度下K=______________________________。
K值越大,表示反应进行的程度越____,反应物的转化率也越____。
K只与____有关。
(1)化学平衡常数的特点
①化学平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度无关,也与压强、催化剂等无关。
②由于固体或纯液体的浓度是一常数,如果有固体或纯液体参加或生成,则表达式中不出现固体或纯液体;稀溶液中进行的反应,如有水参加反应,由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中;非水溶液中进行的反应,若有水参加或生成,则应出现在表达式中。
③表达式与化学计量数一一对应,方程式中化学计量数不同,表达式就不同;可逆反应中,正反应的表达式与逆反应的表达式互为倒数。
(2)化学平衡常数的应用[来源:
学。
科。
网]
①利用K可以推测可逆反应进行的程度
在一定条件下,某可逆反应的K值越大,表明化学反应正向进行的程度越大,即该反应进行得越完全。
②借助平衡常数,可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态
若用Qc表示任意状态下,可逆反应中产物的浓度以其化学计量数为指数的乘积与反应物的浓度以其化学计量数为指数的乘积之比,则这个比值称为浓度商。
将浓度商和平衡常数作比较可知可逆反应所处的状态。
即Qc=Kc 体系处于化学平衡,v(正)等于v(逆)
Qc<Kc 反应正向进行,v(正)大于v(逆)
Qc>Kc 反应逆向进行,v(正)小于v(逆)
③利用化学平衡常数可判断反应的热效应
a.若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应
b.若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应
④利用化学平衡常数可计算物质的转化率
2.反应物的平衡转化率(α)
α=______________或α=________________
一般K越大,α越高。
即时训练1低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH<0
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是( )。
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时,反应达到平衡
D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
【例1】N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0
T1温度下的部分实验数据为:
t/s
0
500
1000
1500
c(N2O5)/(mol·L-1)
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法中,不正确的是( )。
A.当反应体系内气体的平均相对分子质量不再发生变化时则该反应达到了平衡
B.T1温度下的平衡常数为K1=125,1000s时转化率为50%
C.其他条件不变时,T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol·L-1,则T1>T2
D.T1温度下的平衡常数为K1,若维持T1温度不变,增加体系压强,达到新平衡时,平衡常数为K2,则K1>K2
方法归纳
化学平衡常数及其计算一般有以下三种题型:
(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率。
(2)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数。
(3)已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度和转化率。
二、化学平衡的移动
1.定义
平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。
一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。
2.外因对平衡移动的影响
(1)浓度:
增大反应物浓度或减少生成物浓度,平衡____移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡____移动。
[来源:
学.科.网]
(2)温度:
升温,平衡向________方向移动;降温,平衡向________方向移动。
(3)压强:
对于有气体参加的可逆反应,加压,平衡向气体体积______方向移动;减压,平衡向气体体积______方向移动。
(4)催化剂:
对化学平衡______,但能缩短到达平衡所需的时间。
【总结】勒夏特列原理:
____________________________
2.影响平衡移动的具体条件
(1)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动,对平衡没影响。
但溶液中的离子反应,如Cr2O+H2O2CrO+2H+,加水稀释,平衡向离子数增大的方向(即正向)移动。
(2)由于压强的变化对非气态物质的浓度无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。
(3)对于气体分子数无变化的反应,如:
H2(g)+I2(g)2HI(g)等,压强的变化对其平衡也无影响。
这是因为,在这种情况下,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
(4)恒容时,通入稀有气体,压强增大,但平衡不移动。
恒压时,通入稀有气体,压强虽不变,但体积必然增大,反应物和生成物的浓度同时减小,相当于减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
(5)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,可视为压强的影响。
(6)在恒容的容器中,当改变其中一种物质的浓度时,必然同时引起压强改变,但判断平衡移动的方向时,应仍从浓度影响的角度去考虑。
即时训练2可逆反应A(g)+BC(g)+D达到平衡时,下列说法不正确的是( )。
A.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是具有颜色的气体
B.增大压强,平衡不移动,说明B、D必是气体
C.升高温度,C的百分含量减小,说明正反应是放热反应
D.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大
3.平衡移动的分析
应用上述规律分析问题时应注意:
(1)不要把v(正)增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有v(正)>v(逆)时,才使平衡向正反应方向移动。
[来源:
学#科#网Z#X#X#K]
(2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当增大一种反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动时,只会使另一种反应物的转化率提高,该反应物的转化率反而降低。
【例2】(双选)在一个不导热的密闭反应器中,只发生如下两个反应:
a(g)+b(g)2c(g) ΔH1<0
x(g)+3y(g)2z(g) ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是( )。
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入x气体,y的物质的量浓度增大
方法归纳
稀有气体对反应速率和化学平衡的影响分析
(1)恒温恒容时
充入惰性气体体系总压强增大,但各反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,化学反应速率不变。
平衡不移动。
(2)恒温恒压时
充入惰性气体容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小,平衡向气体体积增大的方向移动。
当充入与反应无关的其他气体时,分析方法与充入稀有气体时相同。
四、化学平衡图像
1.化学平衡图像题的分析思路
(1)看懂图像:
一看“面”(即看清纵、横坐标所代表的意义);二看“线”(即看清曲线的走向、变化趋势);三看“点”(即看清起点、拐点、终点);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(如勒夏特列原理)。
(3)作出判断:
依据题意仔细分析,作出正确判断。
2.化学平衡图像的常见类型
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH
设初始加入的物质为A、B,有如下图像。
(1)转化率—时间关系图
p一定时,ΔH<0 T一定时,m+n<p+q
T一定时,m+n>p+q T一定时,m+n=p+q
(2)含量—时间关系图:
p一定时,ΔH<0 p一定时,ΔH>0
T一定时,m+n<p+q T一定时,m+n>p+q
(3)转化率—温度—压强关系图:
m+n>p+q时,ΔH>0 m+n<p+q时,ΔH<0
(4)含量—温度—压强关系图:
m+n>p+q时,ΔH>0 m+n<p+q时,ΔH>0
m+n>p+q时,ΔH<0 m+n>p+q时,ΔH>0
【例4】如下图,甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应:
A(g)+B(g)xC(g)的生成物C在反应混合物中的百分含量(C%)和反应时间(t)的关系。
(1)若甲图中两条曲线分别代表有催化剂和无催化剂的情况,则______曲线表示无催化剂时的情况,速率:
a______b(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)若乙图表示反应达到平衡后,分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入He气后的情况,则______曲线表示恒温恒容的情况,此时恒温恒容中C%______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是______反应(填“放热”或“吸热”),计量数x的值______。
(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中,上述可逆反应达到平衡后,某物理量随着温度(T)的变化情况,根据前面所获信息请分析,丁图的纵坐标可以是______(填序号)。
①C% ②A的转化率 ③B的转化率 ④压强 ⑤c(A) ⑥c(B)
升温平衡移动的方向______(填“左移”或“右移”)。
1.在常温下,下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化,但颜色变化不受压强变化影响的是( )。
A.2NO2N2O4
B.2NO22NO+O2
C.2HIH2+I2
D.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
2.对处于化学平衡的体系,关于化学平衡与化学反应速率的关系正确的是( )。
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动[来源:
学科网ZXXK]
B.只有在催化剂存在下,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况
C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
3.下图表示反应X(g)4Y(g)+Z(g) ΔH<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是( )。
A.第6min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v(正)和v(逆)将以同样倍数减小
4.在2L密闭容器内,800℃时反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.011
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:
K=____________。
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是______。
用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=______。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是______。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内气体密度保持不变
(4)某同学查阅资料得知,该反应K300℃>K350℃;25℃时,生成1molNO2,热量变化为56.4kJ。
但是该同学由于疏忽,忘记注明“+”“-”。
根据题目信息,该反应的热化学方程式为________________________。
(5)使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效催化剂
参考答案
基础梳理整合
一、1. 大 大 温度
2.×100%×100%
即时训练1C
【例1】D 解析:
该反应正向是一个体积增大的反应,体系内气体的平均相对分子质量不再发生变化说明各物质的物质的量不再发生变化,即达到平衡状态,A项正确。
T1温度下,1000s时反应达到平衡状态,此时c(N2O5)=2.50mol·L-1,转化率为50%,平衡常数为K1=c4(NO2)·c(O2)/c2(N2O5)=125,B项正确。
T2温度下反应到1000s时N2O5(g)的浓度为2.98mol·L-1,大于2.50mol·L-1,说明经过相同的时间,T2条件下N2O5(g)正向转化的慢,所以应有T1>T2,C项正确。
化学平衡常数只与温度有关,增加体系压强,平衡常数不变,D项错误。
二、2.
(1)正向 逆向
(2)吸热反应 放热反应(3)减小的 增大的 (4)不影响
如果改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能够减弱这种改变的方向移动
即时训练2[来源:
学,科,网Z,X,X,K]
B 解析:
增大压强,平衡不移动,B、D既可以是气体,也可以不是气体。
【例2】AD 解析:
等压时充入惰性气体,体积增大,对于第二个反应而言平衡逆向移动,反应放热,温度升高,导致第一个反应逆向移动,c的物质的量减少,A项错误。
恒容时,通入x气体,y的物质的量浓度减小,D项错误。
【例4】答案:
(1)b 大于
(2)a 不变 (3)吸热 大于2(或大于等于3) (4)①②③④ 右移
解析:
这是关于化学平衡移动的试题。
主要考查我们灵活应用勒夏特列原理解答实际问题的思维能力。
使用催化剂可以加快化学反应速率,缩短达到化学平衡的时间。
乙中恒温恒容通入He后,混合物中各组分浓度、压强均不变;但恒温恒压通入He后,组分压强减小。
丙中图像显示,恒压升温C%增大,说明正反应为吸热反应,恒温加压,C%减小,平衡逆向移动,即x>2。
丁中该反应升温,平衡正向移动,则C%、A和B的转化率、体系内压强均增大;而c(A)和c(B)均减小。
演练巩固提升
1.D 解析:
压强对液态、固态反应体系影响不大。
2.D 解析:
对于气体物质的量不变的反应,增大压强,反应速率增大,但平衡不移动,故A、B错;反应进行的程度与反应速率无必然联系,故C错。
3.B 解析:
本题考查了化学平衡图像计算,同时又考查了化学平衡移动知识,可直接判断出只有B合理,解答本题应注意方法,不一定去计算,可用排除法。
4.答案:
(1)
(2)b 1.5×10-3mol·(L·s)-1 (3)bc (4)2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-112.8kJ (5)c
解析:
由题中表格可知,3s时反应达到平衡,Δn(NO)=0.013mol,所以Δc(NO2)=0.0065mol·L-1,曲线b符合。
2s内该反应的平均速率v(O2)=(0.012mol÷2L÷2)/2s=1.5×10-3mol·(L·s)-1。
a项未说明正逆反应速率;b项对前后气体体积不等的反应可以判定;c项转化为同一物质表示时v(逆)=v(正);对体积不变的均为气体物质的反应体系,密度不变不能说明反应已达到平衡,d项不可选。
由K300℃>K350℃可知温度升高,平衡常数减小,说明升温平衡逆向移动,即正反应的ΔH为负。
使反应速率增大的措施有:
增大物质的浓度、升温、增压和使用催化剂等,但同时要使平衡正向移动,只能选择增大压强或增大反应物的浓度。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 化学 苏教版 一轮 复习 教案 单元 化学平衡