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1、第1讲 化学反应的方向、限度,二、化学反应的限度,(1)定义 _条件下，既能_向方向进行，又能向_方向进行的化学反应。 (2)特点 反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率小于100%。,正反应,逆反应,相同,2化学平衡 (1)概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。 (2)特征 动：化学平衡是一种动态平衡。 等： _ 。 定：反应物和生成物的_保持不变。 变：条件改变，平衡状态可能改变，新条件下建立新的平衡状态。,v(正)v(逆),百分含量,(3)化学平衡常数 表达式 以aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)为例，其数学表
2、达式为：K。 与化学反应限度的关系 K越大，化学反应进行的越_ ，反之化学反应进行的_ 。 与温度的关系 aK只与温度有关。b对于放热反应：升高温度，K值_减小；反之K值_ 。 c对于吸热反应：升高温度，K值_；反之K值_ 。,彻底,程度越小,增大,增大,减小,三、化学平衡移动 1概念 (1)原因：反应条件改变引起_ 。 (2)方向：若v(正)v(逆)时，平衡向_方向移动； 若v(正)v(逆)时，平衡向_方向移动。,v(正)v(逆),正反应,逆反应,2影响因素 在一定条件下，aA(g)bB(g)mC(g) H0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下： (1)浓度 增大A的
3、浓度或减小C的浓度，平衡向_方向移动； 增大C的浓度或减小A的浓度，平衡向_方向移动。 (2)压强 若abm 增大压强，平衡向_的方向移动； 减小压强，平衡向_的方向移动。 若abm 改变压强，平衡_移动。,正反应,逆反应,气体体积减小,气体体积增大,不,(3)温度 升高温度，平衡向_方向移动； 降低温度，平衡向_方向移动。 (4)催化剂 使用催化剂，因其能同等程度地改变正、逆反应速率，平衡_移动。,吸热反应,放热反应,不,3勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强)，平衡将向_的方向移动。,减弱这个改变,【答案】 C,【解析】 H=-373.4 kJmol-1，温度升高，
4、平衡向逆反应方向移动，K减小，CO转化率降低，故A、B两项错；K只与温度有关，C项正确；D项增大N2的物质的量平衡左移，则NO转化率降低，所以D项错。 【答案】 C,3(2009年北京高考)已知：H2(g)I2(g)2HI(g) H0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是( ) A甲、乙提高相同温度 B甲中加入0.1 mol He，乙不变 C甲降低温度，乙不变 D甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2,【解析】 0.2 mol HI相
5、当于H2、I2各0.1 mol，所以甲、乙在题述情况下达到的平衡是相同的。A项，甲、乙提高相同温度，仍等效；B项，甲中加入0.1 mol He对反应无影响；C项，甲降低温度，平衡右移，HI的浓度增大；D项，甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2，平衡都向右移动，HI的浓度都增大，具体结果不能断定。,【答案】 C,4(2008年海南高考)X、Y、Z三种气体，取X和Y按11的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则Y的转化率最接近于( ) A33% B40% C50% D66%,【解析】
6、 设达平衡时，反应掉X的物质的量为x X 2Y 2Z 起始 n mol n mol 0 mol 转化 x 2x 2x 平衡时 n molx n mol2x 2x xn mol。 所以Y的转化率为100%67%。,【答案】 D,一、化学平衡状态的判据,【应用指南】 (1)判断化学平衡状态时，首先要审清反应的外界条件，抓住反应的特点(化学计量数、物质的状态等)。然后再具体分析。 (2)明确r、的含义，即r、。 (3)化学平衡状态的判断中，无论是哪种情况，只要合v(正)v(逆)；各组分的质量或物质的量浓度保持不变中的一个，则该反应就达到了平衡状态。,在一个绝热、体积一定的密闭容器中发生可逆反应：N2
7、(g)3H2(g)2NH3(g) H0，下列各项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是( ) A体系的压强不再改变 B体系的温度不再改变 C断裂1 mol NN键的同时，也断裂6 mol NH键 D反应消耗的N2、H2与产生的NH3的速率v(N2)v(H2)v(NH3)132,【思路点拨】 解答本题应抓住以下三点： (1)反应特点及反应条件：V(g)0、H0及绝热、恒容，尤其是绝热。 (2)判断v(正)v(逆)的依据。 (3)产生的现象是平衡时独有的。,【尝试解答】 由于该反应有热效应，且在绝热容器中进行，只有反应达平衡时体系的温度才保持不变，故B项能证明反应已达平衡状态；又由于该反应为气体体积
8、有变化的反应，且在恒容容器中进行，只有达平衡时温度不再变化，气体的物质的量不再变化，即体系的压强不再改变，故A项能说明反应已达平衡状态；断裂1 mol NN键(即消耗1 mol N2)的同时，也断裂6 mol NH键(即消耗2 mol NH3)，可表示为v正(N2)v逆(NH3)可作为判断标志，C项正确；无论到达平衡与否，化学反应速率之比都等于化学计量数之比，D项错误。,【答案】 D,【特别提醒】 (1)化学平衡状态的判定会因对两个依据理解不到位而出错。对于速率判据，常出现两种失误： 未分清或指明一个v正、一个v逆。 对于不同物质表示的v正、v逆未考虑速率与对应物质的计量系数关系。 (2)对于
9、间接量判据易忽视反应特点及题目条件。 对于等体反应，总压强、总物质的量不变不能作为判断依据。 对于全为气体的反应，恒容条件下，密度为恒量；恒压条件下，若为非等体反应，密度为变量，若为等体反应，密度为恒量，故密度判据用时一定要注意。,二、化学平衡常数的应用及计算 1应用 (1)判断、比较可逆反应进行程度的大小。 K值越大，反应进行的程度越大； K值越小，反应进行的程度越小。,(3)判断可逆反应的反应热 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应； 若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 (4)计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物的转化率。,2相关计算 (1)步骤 写出有关化学平衡的方程式。 确
10、定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。 根据已知条件建立等式关系进行解答。,2010年黄山质检)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：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：,回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。 (2)该反应为_反应(填“吸热”“放热”)。 (3)能判断该反应是否已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 cv正(H2)v逆(H2O) dc(CO2)c(CO) (4)某温度下，平衡浓度符合下式：CO2H2COH2O，试判断此时的温度为_。,该温度时，可逆反应：CO2(g)H
11、2(g)CO(g)H2O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下：,计算：34 min时CO的浓度c3和CO2(g)的转化率，要求写出简单的计算过程(c3精确到小数点后面三位数)。,【名师解析】 (1)根据化学平衡常数的表达式书写要求，即可写出K的表达式。 (2)从表中可知，K的值随着温度的升高而逐渐增大，说明正反应是吸热反应。 (3)化学平衡状态的特征是正、逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变，以此作为依据可判断反应是否达到平衡状态。应注意的是不能用容器内的压强不变作为平衡与否的判断依据，因为有的反应若是气体体积不变的，则反应过程中容器的压强始终保持不变。,【拓展训练】 1.将固体NH4I置于
12、密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)；2HI(g)H2(g)I2(g) 达到平衡时，c(H2)0.5 molL1，c(HI)4 molL1，则此温度下反应的平衡常数为( ) A9 B16 C20 D25,【解析】 根据题意 2HI(g)H2(g)I2(g) 平衡浓度：4 molL1 0.5 molL1 起始浓度：c(HI)平衡量变化量4 molL10.5 molL125 molL1 则c(NH3)c(HI)起始浓度5 molL1 根据平衡常数定义：KNH3HI5 molL14 molL120 mol2L2，故C项正确。,【答案】 C,三、化学平衡移动 1外
13、界条件的改变与化学平衡移动的关系,3与平衡移动有关的图象 对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若mnpq且H0 (1)vt图象,该类图应抓住改变条件的一瞬间，v(正)、v(逆)的变化及变化后的相对大小，从而确定化学平衡移动的方向。 改变条件后，通过化学平衡移动的方向可以确定改变条件的一瞬间v(正)与v(逆)的相对大小，再根据外界条件对化学反应速率的影响确定改变条件后v(正)、v(逆)与原平衡中v(正)、v(逆)的大小关系。,(2)转化率或百分含量与时间、压强、温度图象，如下图A、B所示，对于反应mA(g)+nB(g)qC(g)+pD(g)：,A图：先出现拐点的先达到平衡，即“先拐
14、先平”，故T2T1升温，C%减少，平衡左移，Hp2，加压，C%增大，m+nq+p。,(3)物质的百分含量压强温度图象，如下图A、B所示。,该类图常采取“定一议二”法分析，先确定一个量不变，讨论另外两个量的关系，得出结论。,(4)物质的百分含量温度图象，如下图A、B所示。,该类图表示的是可逆反应从开始到建立平衡状态，然后平衡发生移动整个过程中温度与物质的百分含量的关系，M点表示恰好达到平衡状态，从M点以后温度与百分含量的关系可确定反应的热效应。,【应用指南】 (1)同等倍数地改变反应混合物中各物质的浓度时，化学平衡移动方向应视为增大压强对化学平衡的影响，也可通过Qc与K的关系判断化学平衡移动的方向。 (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，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他的反应物的转化率提高。,(2009年重庆高考)各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是( ),【思路点拨】 解答本题应注意B、C项： (1)B项中题给反应为在水溶液中进行的离子反应：Fe3+3SCN-Fe(SCN)3。 (2)C项中增大c(Ar)的效果等同于对原平衡体系减压。 【尝试解答】 A项，加入CH3COONa，增大了c(CH3COO-)，使CH3COOH的电离平衡
