3.2化学反应中的平衡

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1、2018 学年上戏附中高三化学等级讲义 1 / 12第三章第三章 化学中的平衡化学中的平衡第二节第二节 化学反应中的平衡化学反应中的平衡3 教学基本要求教学基本要求教学内容教学内容一、化学反应速率：一、化学反应速率：1定义：用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 来定量地表示化学反应快慢的物理量。物理量。计算公式：单位：2在应用速率计算公式时应注意以下几点：化学反应速率是某段时间内的平均速率，不可为负值；固体、纯液体在反应中可视为浓度不变，一般不用固体或纯液体来表示反应速率；2018 学年上戏附中高三化学等级讲义 2 / 12表示化学反应速率时，要注明具体物质；在同一个化学反应中，用不同物质

2、所表示的化学反应速率，其比值等于化学方程式中的之比；在同一个化学反应中，各种物质的变化量之比，等于化学方程式中的 之比。二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1物质的性质决定了化学反应速率的大小2温度：其他条件相同时，反应物温度 ，反应速率 。温度每升高 10，反应速率一般增加为原来的 24 倍3浓度：其他条件相同时，反应物浓度 ，反应速率 。4压强：有气体参加的化学反应，其他条件不变时，增大压强，相当于 ，反应速率 。5其他条件相同时，使用合适的催化剂，反应速率加快6其他条件相同时，粉末状固体比块状固体反应速率快接触面积大，反应速率快【练习练习】1在2L 密闭容器中加入4mol

3、A 和6molB，发生以下反应 ：4A(g)+6B(g) 4C(g) +5D(g)。若经 5s 后，剩下的 A 是 2.5mol，则 B 的反应速率是 （ ）A0.45 mol / Ls B0.15 mol / Ls C0.225 mol / Ls D0.9 mol / Ls 2现有反应 4NH3+5O24NO+6H2O，反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，其关系正确的是（ ）A.4v(NH3)=5v(O2) B.4 v(NH3)=5 v(H2O) C.4v(O2)=5 v(NO) D.4 v(NH3)=5 v(NO)3反应 A(g)+3B(g)2C(g)+

4、2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是Av(D)=0.4 mol / Ls Bv(C)=0.5 mol / Ls（ ）Cv(B)=0.6 mol / Ls Dv(A)=0.15 mol / Ls4设反应 CCO2 2CO（正反应吸热）反应速率为 v1，N23H2 2NH3（正反应放热），反应速率为 v2。对于上述反应，当温度升高时，v1、v2的变化情况为 （ 2018 学年上戏附中高三化学等级讲义 3 / 12）A. 同时增大 B. 同时减小 C. v1增大，v2减小 D. v1减小，v2增大三、化学平衡三、化学平衡CO+H2O（g）CO2+H2反应中起始和平衡时各物质的浓

5、度（800）如表：高温催化剂起始时各物质的浓度(mol/L)平衡时各物质的浓度(mol/L)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)平衡时)()()()(222 OHcCOcHcCOc0.0100.010000.00500.00500.00500.00501.0000.0100.0100.00500.00500.00500.00501.00.0080.0080.0020.0020.00500.00500.00500.00501.0000.0200.0100.00670.00670.01330.00330.980.00250.0300.00750.

6、00750.00210.02960.00790.00791.00.0100.030000.00250.02250.00750.00751.01学平衡状态的建立过程及途径：2化学平衡状态定义化学平衡状态定义：在一定条件下的 反应里， 和 的速率相等，反应混合物中各组分的 和 保持不变的状态。化学平衡状态建立的标志化学平衡状态建立的标志：【练习练习】5在容积固定的密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+92.3kJ。高温高压催化剂能说明该反应达到了平衡状态的是： A.生成氨的速率与氨分解速率相等 B.断开一个 NN 键的同时有六个 NH 键生成2018 学年上戏附中高三化

7、学等级讲义 4 / 12C.N2、H2、NH3的百分含量不再变化 D.N2、H2、NH3的分子数之比为 132 的状态E.N2、H2、NH3的浓度相等F .N2、H2不再起反应G.3v(N2)=v(H2)H.混合气体的密度不变I.气体总物质的量不变J.气体总质量不变K.容器的总压强不变6对于在固定容器中发生的反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，下列说法中能说明该反应达到了平衡状态的是 A气体总物质的量不变B气体总压强不变C反应混合气体的密度不变D反应混合气体颜色不变E存在 c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2F百分组成 w(HI)=w(I2)3化学平衡常数：化学平衡常数：一定

8、温度下，当可逆反应达到平衡时，生成物浓度指数幂的乘积除以反应物浓度指数幂的乘积，得到的比值是个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数（简称平衡常数） ，用符号 K 表示。对于反应 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)+Q(Q0)，在一定温度下：K=化学平衡常数 K 只与温度有关，与反应物的起始浓度无关反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度或视为“1”（不变）而不代入公式。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。平衡常数是在一定温度下进行一个化学反应的特征常数，K 值越大，表示反应进行的程度 ，反应物

9、转化率 ；反之，反应转化得就越不完全，反应物的转化率就越小。利用 K 值变化可判断反应的热效应若温度升高，K 值增大，则正反应为 反应。若温度升高，K 值减小，则正反应为 反应。【练习练习】7有可逆反应 Fe(s)+CO2(g)FeO(s) + CO(g)，已知在温度 938K 时， K=1.47，在 1173K时，K=2.15。写出该反应的平衡常数表达式_ ，该反应是_ 2018 学年上戏附中高三化学等级讲义 5 / 12_（选填“吸热”、 “放热”）反应。8在 2L 密闭容器内，800时发生如下反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，写出该反应的平衡常数表达式：K= 。已知：K

10、300K350，则该反应是 热反应。9在一个体积为 4L 的密闭容器中，高温下发生下列反应：C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)Q(Q0)写出上述反应的平衡常数表达式： 。降低温度，平衡常数 K （填“增大”、 “不变”或“减小”） ，正反应速率 ；（填“增大”、 “减小”或“不变”，下同） ，逆反应速率 。101000时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4(s) + 4H2(g) Na2S(s) + 4H2O(g) 。该反应的平衡常数表达式为_ 。已知 K1000K1200，则该反应是_反应（填“吸热”或“放热”） 。11在一定体积的密闭容器中 ，进行如下化学反应 ：C

11、O2(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/70080083010001200K0.60.91.01.72.6(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K 。(2)该反应为 反应（选填吸热、放热） 。(3)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 。4平衡转化率平衡转化率 ：某反应的平衡转化率=平衡转化率越大，则该反应进行得越完全。平衡转化率随着反应物起始浓度的不同而改变。【练习练习】12已知可逆反应：M(g)+N(g) P(g)+Q(g)，正反应为吸热反应。请回答下列问题：(1)某温度下，反应物的

12、起始浓度分别为 c(M)=1mol/L，c(N)=2.4mol/L，达到平衡后，M 的转2018 学年上戏附中高三化学等级讲义 6 / 12化率为 60%，此时 N 的转化率为 。(2)若反应温度升高，M 的转化率 (填“增大”、 “减小”或“不变”)。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为 c(M)= c(N)=amol/L，达到平衡后，M 的转化率为 。 （25%、增大、41%）四化学平衡移动：四化学平衡移动：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。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。（1）化学平衡移动的方向v正 v逆，平衡向 反应方向移动；v正 v逆，平衡不移动；v正 v逆，平衡向 反应方向移动。（2）影响化学平衡的因素温度：温度：升高温度，正、逆反应速率都 ，但 v放热 v吸热，平衡向着 方向移动；降低温度，正、逆反应速率都 ，但 v放热 v吸热，平衡向着 方向移动；浓度：浓度：增大反应浓度（或减小生成物浓度） ，v正 v逆，平衡向着 方向移动；减小反应浓度（或增大生成物浓度） ，v正 v逆，平衡向着 方向移动；压强：压强：压缩容器体积，反应体系的压强将 ，平衡向着 方向移动；扩大容器体积，反应体系的压强将 ，平衡向着 方向移动；(1)向容积固定的容器中充惰性气体，容器内压强将 ，但反应混合物中各物质浓度