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1、考纲展示 1.了解化学反应的可逆性。 2了解化学平衡建立的过程。 3.理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。,第二单元 化学反应进行的方向 化学平衡常数,主干知识 一、化学反应进行的方向 1自发反应 (1)含义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。 (2)特点 体系趋向于从 状态转变为 状态(体系对外部 或 热量)。 在密闭条件下，体系有从 转变为 的倾向性(无序体系更加稳定)。,高能,低能,做功,释放,有序,无序,2化学反应进行方向的判据 (1)当H0时，反应 自发进行。 (2)当H0，S0
2、时，反应 自发进行。 能量降低，混乱度增加的反应一定能发生吗？ 提示：不一定。过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。,能,不能,二、化学平衡 1可逆反应“两同一不能” (1)“两同”： ； 。 (2)“一不能”： 。 2化学平衡 (1)建立过程,同一条件,正、逆反应同时进行,反应物不能全部转化为产物,(2)特点 逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。 等：达到平衡时 相等。 定：达到平衡时反应体系中各组分的浓度 。 动：化学平衡是一种 平衡。 变：当外界条件发生变化时，平衡也随之移动。 点拨 化学平衡的建立与反应的途径无关。对于一个给定的可逆反应，若起始条
3、件相同则平衡状态也相同。 化学平衡的本质是同一种物质的消耗速率与生成速率相等。,正反应速率和逆反应速率,保持不变,动态,三、化学平衡常数 1化学平衡常数表达式 在一定温度下的2 L密闭容器中发生反应： 某时刻达到平衡，并测得C、CO2、CO的物质的量分别为2 mol、4 mol、2 mol。,2影响化学平衡常数的因素 化学平衡常数与反应物和生成物的浓度无关，只与 有关。,温度,3.化学平衡常数的意义 K值越大，正反应进行的程度 ，反应物的转化率 。 点拨 (1)化学平衡常数的表达式与化学方程式的书写形式有关。 (2)进行化学平衡常数的有关计算时要注意：浓度是指平衡状态时的各物质的物质的量浓度，
4、不是物质的量，也不是某一时刻(未达平衡)时的浓度。,越大,越大,A反应已经停止 B逆反应速率为0 C体系温度不再改变 DN2O5已全部转化为NO2和O2,化学平衡状态的判断,解析：据化学平衡状态的特点：“逆”可知N2O5不能全部分解；“动”动态平衡，即反应不停止；“等”v正v逆0；若体系没达平衡时，则温度可变(正向进行时，温度降低，逆向进行时，温度升高)。 答案：C,1绝对标志,2间接标志 有气体参加的反应，气体的总压强、气体的总体积、气体的密度、气体的平均相对分子质量、气体的总物质的量等不变时，化学反应可能达到平衡状态。 3方法技巧 做这种类型的题目时，主要运用化学平衡特征中的“等”和“定”
5、进行判断。,典例1 在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和 2 mol Y气体，发生反应：X(g)2Y(g)2Z(g)，此反应达到平衡的标志是( ) 容器内压强不随时间变化 容器内各物质的浓度不随时间变化 混合气的平均相对分子质量不随时间变化 单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z A B只有 C只有 D只有 思维点拨 从压强、平均相对分子质量等物理量角度思考平衡状态时要考虑方程式的特点。,答案 C,A混合气体的压强 B混合气体的密度 CB的物质的量浓度 D气体的平均相对分子质量,答案：A,化学平衡常数及其应用,A将C(s)的表面积增大 B增大体系压强 C升
6、高体系温度 D使用合适的催化剂 解析：化学平衡常数只与温度、化学反应的特点及反应物本身的性质有关。 答案：C,1化学平衡常数表达式 (1)能代入平衡常数表达式的为气体、溶液中的溶质，固体与纯液体浓度可看为常数，不能代入。 (2)关于H2O的浓度问题 在水溶液中进行的反应，虽然H2O参与反应，但是H2O只要作为溶剂，就不能带入平衡常数表达式。,2化学平衡常数与温度的关系 一般情况下：,3化学平衡常数的应用 (1)判断可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应 平衡常数越大，正反应进行程度越大，反应物的转化率越高，平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小。 (2)判断正在进行的可
7、逆反应是否达到平衡，若不平衡时向何方向进行。,(3)判断可逆反应的反应热,(4)利用化学平衡常数计算反应物或生成物的浓度及反应物的转化率。 特别提醒 (1)H2O为反应物或生成物时，只有在气态或非水溶剂中才能代入平衡常数表达式。 (2)注意化学平衡常数与化学方程式的书写形式有关。,请回答下列问题： (1)上述反应正向是_反应(选填“放热”或“吸热”)。 (2)若达平衡后降温，则平衡向_移动，CO2转化率_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正反应速率_。,(3)在850 发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向正反应方向移动的有_(选填A、B、C、D、E)。,(4)在850
8、时，可逆反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，在该容器内各物质的浓度变化如下： 则34 min平衡后，c3_，CO2的转化率为_。,解析 (1)由表可知温度升高，K减小，说明温度升高，平衡逆向进行，正反应为放热反应。 (2)平衡后降温，平衡正向移动，K增大，CO2转化率增大，由于降温，正、逆反应速率都减小，但正反应速率大于逆反应速率。 (3)计算各组的浓度商： 由浓度商QK反应正向进行推断，A项向正反应方向进行。,答案 (1)放热 (2)正反应方向 增大 减小 (3)A (4)0.12 60%,2某温度下，密闭容器中，M、N、E三种气体的初始浓度和平衡浓度如下：,C增大压强使平衡
9、向生成E的方向移动 ，该化学反应的平衡常数会增大 D当温度发生改变后，该化学反应的平衡常数不受影响 答案：B,化学平衡的计算“三段式”法,A1 B2 C3 D4,答案：C,1解题步骤 (1)写出涉及到的可逆反应方程式。 (2)找出起始量、转化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按三段式列出。 (3)根据问题建立相应的关系式进行计算。 2具体方法 可按下列模式进行计算：如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。,特别提醒 (1)采用“三段式”解题时，要注意单位问题，可以先在起始、
10、变化和平衡后面标出单位，也可以在计算过程中每个数值的后面书写单位，但是不能漏掉单位。 (2)计算转化率时，根据题目已知信息，只要转化量和起始量物理量相同即可，不一定要使用转化浓度除以起始浓度计算。,A平衡时，物质的量之比n(A)n(B)n(C)2114 Bx值等于3 CA的转化率为20% DB的平均反应速率为0.4 molL1min1,2a0.4 mol，a0.2 mol。平衡时混合气体的总物质的量为3.4 mol,1a3xa2a3.4 mol，x4，B错；平衡时A、B、C的物质的量分别为0.8 mol、2.2 mol、0.4 mol，所以比值为4112，A错；A的转化率为0.2 mol/1
11、mol100%20%，C对；B的平均反应速率为0.8 mol/(10 L2 min)0.04 molL1min1，D错。 答案 C,3在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于( ) A5% B10% C15% D20% 解析：达到平衡时，H2转化的物质的量为8 mol25%2 mol。在一定条件下，N2与H2发生反应：,答案：C,1含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。 2解题思路 先看反应条件：恒
12、压还是恒容，再看反应类型：是否等体积反应。 3分清三种类型 (1)恒温恒容条件下的体积可变反应 判断方法：极值等量即等效 如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。例如：,等效思想在解化学平衡问题中的应用,A容器内压强p：p甲p丙2p乙 BSO3的质量m：m甲m丙2m乙 Cc(SO2)与c(O2)之比为k：k甲k丙k乙 D反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲Q丙2Q乙,解析 因为反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)在恒温、恒容的条件下进行。根据等效平衡的原理可知，甲与丙最后达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的
13、量、容器内的压强、SO2与O2的比值都相同；,乙相当于在甲容器达到平衡后，将容器的体积瞬间扩大为原来的2倍。设甲达到平衡时容器内的压强为p甲，此时容器内瞬间压强减小为p甲/2，此时平衡向逆反应方向移动，气体的物质的量增加，SO3的质量减小，所以容器内气体的压强增大，则p乙p甲/2，则2p乙p甲p丙，SO3的质量，m甲m丙2m乙，A错、B对；将甲容器达到平衡后瞬间将容器体积扩大2倍，平衡向逆反应方向移动，但是生成的SO2与O2的物质的量之比为21，这与开始两者加入的物质的量之比相同，所以在此过程中SO2与O2的物质的量之比一直是21不变，C错；甲与丙为等效平衡，但达到平衡时，甲容器中SO2的转化率与丙容器中SO3的转化率不一定相等，即Q甲不一定等于Q丙，D错。 答案 B,本小节结束 请按ESC键返回,
