高三化学平衡.doc

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1、高三高三化学平衡化学平衡人教版人教版 同步教育信息同步教育信息 一 本周教学内容 化学平衡 二 重点 难点 三 具体内容 一 化学反应速率 1 定义公式 C t C 物质的量浓度变化量 t 反应时间 2 一个重要规律 不同物质的速率的比值等于化学方程式中相应的系数比 如对 mA nBpC qD 有 A B C D m n p q 注 注 同一反应用不同物质表示的反应速率数值不一定相同 但所表示的意义是相同的 3 说明 1 化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度 它与时间和浓度变化有关 2 在同一反应中用不同物质来表示时 其数值可以不同 但都表示同一个反应的速 率 因此 表示化学反应的速率时

2、 必须说明反应物中哪种物质做标准 不同物质的速率的 比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比 3 一般来说 化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢 因此 某一段时间内的反应 速率 是平均速率 而不是指瞬时速率 4 化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示 4 影响反应速率因素 1 浓度 浓度越大 反应速率越快 固体不能改变其浓度 2 温度 温度越高 反应速率越快 注意 正逆反应速率同时增大 3 压强 增大压强 反应速率增大 本质是浓度的影响 如压强改变不能引起浓度 的改变 则速率不变 4 催化剂 加快反应速率 正逆反应速率同时同倍数增大 二 化学平衡 1 化学平衡状态 在一定条件下可逆反应中正反

3、应速率和逆反应速率相等 反应混合 物中各组分的质量分数保持不变的状态 2 化学平衡的特征 逆 可逆反应 等 正逆反应速率相等 动 动态平衡 定 各物质含量保持不变 变 条件改变 平衡移动 3 平衡状态的标志 1 V正 V逆 2 各成分含量保持不变 各物质的物质的量 物质的量浓度不随时间而变化 对于反应前后气体体积不等的反应 气体总物质的量不随时间而变 平均摩尔质量不变 恒容时混合气体的总压强不随时间而变 恒压时混合气体的总体积不随时间而变平均密度不变 对于恒温恒容的容器 压强不变 4 化学平衡的移动 化学平衡移动的本质 外界条件的改变引起正逆反应速率的改变 使正逆反应速率不 等 从而破坏了原来

4、正逆反应速率相等的状态 在新的条件下重新达到相等的状态 化学平衡移动的规律 改变条件后 v正大则向正反应方向移动 v逆大则向逆反应方向移动 勒沙特列原理 如果改变影响化学平衡的某一条件 平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动 1 浓度 增反应物浓度或减生成物浓度 平衡正向移动 减反应物浓度或增生成物 浓度 平衡逆向移动 2 温度 升温 平衡向吸热方向移动 降温 平衡向放热方向移动 3 压强 加压 平衡向气体体积缩小方向移动 减压 平衡向气体体积扩大方向移 动 4 催化剂 对化学平衡无影响 但能缩短到达平衡所需的时间 5 平衡移动的判据 理解勒沙特列原理 平衡移动的根本原因 条件改变引起 v正 v

5、逆 且 v正与 v逆的变化程度不同 从而导 致平衡移动 1 温度 温度改变 v正 v逆必定同时改变 且改变值不同 平衡一定移动 2 压强 压强改变 引起平衡移动 必须符合以下两个条件 体系体积改变 反应前后气体体积发生改变的可逆反应 3 平均分子量 对于 mA g nB g pC g qD g 的气体体系 令 平衡体系的平均分子量为 M1 达到新平衡时的平均分子量为 M2 如果 m n p q 则 M1 M2时平衡正向移动 M1 M2时平衡逆向移动 如果 m n p q 则情况与上述相反 对于 m n p q 不能用变化来判断 M 4 浓度 浓度改变 平衡一般要发生移动 5 惰气对化学平衡的影

6、响 压强不变 充入惰气 实质 体积增大 平衡向气体体积增大方向移动 体积不变 充入惰气 平衡不移动 实质 看体积是否变化 体积增大 平衡向气体体积增大方向移动 体积减小 平衡向气体体积减小方向移动 6 同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度 应视为压强的影响 7 在恒容的容器中 当改变其中一种物质的浓度时 必然同时引起压强的改变 但 判断平衡移动的方向时 仍应以浓度的影响考虑 8 合成氨条件选择 速率 平衡原理在生产中的应用实例 9 化学平衡计算的基本模式 平衡 三步曲 例 mA nBpC qD 起始 a b 0 0 转化 mx nx px qx 平衡 a mx b nx px qx 注意 注

7、意 转化量与方程式中各物质的系数成比例 这里 a b 可指物质的量 浓度 体积等 对反应物 平 始 转 对生成物 平 始 转 10 解答图象题常用的几条重要规律 定点分析 固定某一条件 观察另某一条件的改变对反应的影响 温度越高到达平衡所需时间就越短 同压强时 压强越大到达平衡所需时间就越短 同温度时 使用催化剂到达平衡所需时间就越短 11 等效平衡规律 等效平衡的含义 在一定条件 定温 定容或定温 定压 下 只是起始加入情况不同的同一可逆反应 达到平衡后 任何相同组分的分数 体积 物质的量 均相同 这样的化学平衡互称等效 平衡 6 等效平衡的分类 1 定温 定容条件下的等效平衡 I 类 对于

8、一般可逆反应 在定 T V 条件下 改变起始加入情况 只要按可逆反应的 化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的量与原平衡起始量相同 则两平衡等效 类 对于一般可逆反应 在定 T V 条件下 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 只要反应物 或生成物 的物质的量的比与原平衡相同 则两平衡等效 2 定温 定压条件下的等效平衡 类 对于一般可逆反应 在定 T P 条件下 改变起始加入情况 只要按可逆反应 的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的量比与原平衡相同 则两平衡等效 典型例题典型例题 题型一 根据化学计量数之比 计算反应速率 例 1 反应 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6

9、H2O g 在 10L 密闭容器中进行 半 分钟后 水蒸气的物质的量增加了 0 45mol 则此反应的平均速率 反应物的消耗速 Xv 率或产物的生成速率 可表示为 A B mol L0 010 NH3sv mol L0 001 O2sv C D mol L0 001 NO sv mol L0 045O H2sv 解析 解析 用生成物 H2O 来表示反应的平均速率 mol L0 0015 30 L10mol0 45 O H2s s v 根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比 可求得 mol L10 00 NH3sv mol L250 001 O2sv mol L0 001 NO sv

10、答案 答案 C 规律总结 遇到这一类题目 一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于 它们的化学计量数之比这一规律进行计算 题型二 以图象形式给出条件 计算反应速率 例 2 某温度时 在 2L 容器中 X Y Z 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所 示 由图中数据分析 该反应的化学方程式为 反应开始至 2min 用 Z 表示的平均反应速率为 解析 解析 由图可知 X Y 的物质的量随反应的进行而减小 Z 的物质的量随反应的进行 而增大 则 X 和 Y 为反应物 Z 为生成物 mol0 3mol0 7mol1 0 X n mol10 mol90 mol1 0 Y n mol20 mo

11、l0mol2 0 Z n 反应方程式为 3X Y 2Z min mol L0 05 min2 L2mol0 2 Zv 题型三 根据已知的浓度 温度等条件 比较反应速率的大小 例 3 把下列四种 X 溶液分别加入四个盛有 10mL 2mol L 盐酸的烧杯中 均加水稀释到 50mL 此时 X 和盐酸缓慢地进行反应 其中反应最快的是 A 10 20mL 3mol L 的 X 溶液 B 20 30mL 2mol L 的 X 溶液 C 20 10mL 4mol L 的 X 溶液 D 10 10mL 2mol L 的 X 溶液 解析 解析 在化学反应中 当其它条件不变时 浓度越大 反应速率越快 温度越高

12、 反 应速率越快 在本题中要综合考虑浓度和温度的影响 先比较浓度的大小 这里的浓度应 该是混合以后的浓度 由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等 因此只要比较 X 的浓度 X 浓度越大 反应速率越快 因为反应后溶液的体积均为 50mL 所以 X 的物质的量最大 浓度就最大 通过观察可知 混合后 A B 选项中 X 的浓度相等 且最大 但 B 中温度更 高 因此 B 的反应速率最快 本题若没有看清楚题目实质 仅仅从选项的表面看 X 浓度的大小及反应温度的高低来 判断反应速率的快慢 则会错选 C 答案 答案 B 题型四 一般可逆反应在恒温 恒容条件下建立等效平衡 例 4 在一个体积固定的密闭容器中加入

13、2 mol A 和 1 mol B 发生反应 2A g B g 3C g D g 达到平衡时 C 的浓度为 a mol L 1 若维持容 器体积和温度不变 按下列四种配比作为起始物质 达到平衡后 C 的浓度仍为 a mol L 1 的是 A 4molA 2molB B 2molA 1molB 3molC 1molD C 3molC 1molD 1molB D 3molC 1molD 解析 解析 等效平衡的含义 在一定条件 恒温恒容或恒温恒压 下 只是起始加入情况 不同的同一可逆反应达到平衡后 任何相同组分的百分含量 体积分数 物质的量分数等 均相同 这样的化学平衡互称等效平衡 对于一般可逆反应

14、 在恒温恒容条件下 只改变起始加入的情况 只要通过可逆反应 的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同 则二平衡等 效 假设 2 mol A 和 1 mol B 能够完全反应 则应生成 3molC 1molD 所以如果维持容器 体积和温度不变 开始时向容器中加入 3molC 1molD 达到平衡时 与原平衡是等效平 衡 则 C 的浓度仍为 a mol L 1 答案 答案 D 题型五 反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温 恒容条件下建立等效平衡 例 5 可逆反应 A g B g 2C g 在固定容积的容器中进行 如果向容器中 充入 1mol A 和 1mol B 在某温度

15、下达到平衡时 C 的体积分数为 m 若向容器中充入 1mol C 在同样的温度下达到平衡时 C 的体积分数为 n 则 m 和 n 的关系正确的是 A m nB mb 9 下列可逆反应 NH4HS S NH3 g H2S g Q 在某温度下达到化学平衡 后 采取下列措施能使平衡向正反应方向移动的是 A 加入 2gNH4HS B 通入一些 SO2 C 通入适量 NH3 D 升高反应温度 10 在一定条件下 可逆反应 N2 气 3H2 气 2NH3 气 Q 达到平衡 当单独 改变下述条件后 有关叙述错误的是 A 加催化剂 V正 V逆都增大 且变化的倍数相等 B 加压 V正 V逆都增大 且 V正增大倍

16、数大于 V逆增大倍数 C 降温 V正 V逆都减小 且 V正减小倍数大于 V逆减小倍数 D 增加 N2 V正 V逆都增大 且 V正增大倍数大于 V逆增大倍数 11 已建立化学平衡的可逆反应 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 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A B C D 12 密闭容器中进行如下反应 X2 气 3Y2 气 2Z 气 已知 X2 Y2 Z 的 起始浓度分别为 0 2mol L 0 6mol L 0 4mol L 当平衡时 下列数据肯定不对的是 A X2为 0 4mol L Y2为 1 2mol B Y2为 1 0mol L C X2为 0 3mol L Z 为 0 2mol D Z 为 1 0mol L 13 如图表示不同温度和压强下 对可逆反应 2L 气 2M 气 N 气 Q 平衡 状态的影响 P1 P2 图中 y 轴表示的意义是 A 一定条件下 L 的转化率 B 气体混合物中 M 的百分含量 C 气体混合物中 L 的百分含量 D 气