化学反应平衡教案（通用8篇）
一．教学目标
1.知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应的速率。
1.1知道化学反应速率的概念及其定量表示方法，能进行有关化学反应速率的简单计算
1.2了解测定化学反应速率的方法，通过实验测定某些化学反应的速率。
2.通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。
2.1通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。2.2认识温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率影响的一般规律。
二．本章教学重点
1．化学反应速率的表示方法。
2．浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。3．化学平衡的概念的建立。4．影响化学平衡移动的条件。
5．勒沙特列原理的归纳总结。
三．本章教学难点：
1．建立化学平衡的概念。2．影响化学平衡移动的条件。3．勒沙特列原理的归纳总结。
四、教学方式与教学方法分析
1．准确把握教学要求，把规定的内容讲透彻，讲明白，不要过分拓展教学内容。
2．从学生的已有知识和生活经验出发，分层次完成各部分知识的教学
3．利用好教科书，给学生阅读和思考的空间，把握各个概念的要点。
五、板书（第一课时）化学平衡的定义和特征
1.化学平衡的建立
在一定的条件下，当可逆反应进行到一定的程度，正反应速率相等，反应物和生成物的质量
前提 对象 本质 结果 和浓度保持不变，这种状态称为平衡状态，简称化学平衡。2.特征
逆、等、动、定、变、同。等：
1.V正=V负-------达到平衡的标志
例题：
N2+3H2 2NH3
V正(N2):N2的消耗速率 V逆(N2):N2的生成速率 V(NH3):NH3 的生成速率 N(NH3)：NH3的消耗速率 V正=V逆的含义
1对同一种物质：反应掉多少同时生成多少 2对不同的物质：符合化学计量关系 2.各组分浓度保持不变 等效平衡 “同”
同：从反应物开始，还是生成物开始，结果相同
1什么是等效平衡 2等效平衡的规律
T、V不变，两平衡等效的条件 将不同起始状态“一边推”
N2+3H3 2NH3平衡时百分含量 1 3 a a 0 0 2 a
定：条件改变，平衡移动。
化学平衡移动
移动的本质：外界对V正V逆的影响，使V正=V逆 V正>V逆 向右移动 V正 高频考点1化学反应速率的简单计算 常见考法:以图像、表格、文字、化学 (离子) 方程式等为信息呈现形式, 要求计算化学反应速率, 分析用不同物质的浓度变化表示的反应速率之间的关系。 例1. (1) (2015·广东卷) 用O2将HCl氧化为Cl2, 可提高效益, 减少污染。一定条件下测得反应过程中n (Cl2) 的数据如下表: 计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率:____ (以mol·min-1为单位, 写出计算过程) 。 注意:在化学反应速率和化学平衡中, 所有的浓度均指气体或溶液中的溶质的物质的量浓度, 固体和纯液体的浓度不变化, 既不用来计算反应速率, 也不计入平衡常数表达式中。 高频考点2化学反应速率的影响因素和实验探究 常见考法:分析浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积、形成原电池等因素对化学反应速率的影响, 如分析图像或画出图像, 提出实验猜想、设计实验方案、得出实验结论等。题型多为简答题。 模式建构: (1) 理解并熟练记忆各种因素对化学反应速率的影响。如增大压强, 气体体积缩小的反应的速率增大更显著;升高温度, 吸热反应的速率增大的程度更大;Zn与稀H2SO4反应时, 加入CuSO4溶液, 形成原电池可加快产生H2的速率, 但若铜在锌的表面覆盖过多, 减小了锌与溶液的接触面积, 又会减慢反应速率。 (2) 用变量控制法 (控制其他条件相同、一个因素不同) 设计实验, 探究外界条件对化学反应速率的影响。 某条件下, 浓度c (S2O82-) 随反应时间t的变化曲线如下图, 若保持其他条件不变, 请在图中分别画出降低反应温度和加入催化剂时c (S2O82-) 随t的变化曲线示意图 (进行相应的标注) 。 (2) (2014·广东卷) 某小组拟在同浓度Fe3+的催化下, 探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂:30%H2O2、0.1mol·L-1Fe2 (SO4) 3、蒸馏水。 设计实验方案:在不同H2O2浓度下, 测定___ (要求所测得的数据能直接体现反应速率大小) 。 解析: (1) 在其他条件不变的情况下, 降低温度, 反应速率减慢;加入催化剂, 反应速率加快。所以两条曲线分别在原曲线的上方和下方。本题不涉及可逆反应, 所以反应结束时的c (S2O82-) 应与原曲线重合。 (2) 要能直接体现反应速率的大小, 可以测定收集一定体积的气体所需的时间。 答案: (1) (2) 产生等体积气体所需的时间 (或其他合理答案) 【评注】控制温度、催化剂、溶液的pH等作为变量可以直接实现, 控制浓度作为变量的常用方法是改变所用溶液的体积和水的体积, 同时保证两者的总体积相同, 这样就只有该溶液中的溶质浓度这一个变量了。 高频考点3化学反应的能量变化图像与化学平衡 常见考法:根据可逆反应的能量变化图示分析反应的活化能, 考查催化剂对反应历程和反应活化能的影响, 判断化学平衡的特点和平衡的移动规律。通常为图像分析题。 模式建构:在化学反应的能量变化图像中, 过渡态 (中间状态) 的能量与反应物、生成物的能量差分别是正反应、逆反应的活化能, 生成物与反应物的能量差是反应的焓变。由能量变化图示确定反应的ΔH (>0或<0) , 便可分析温度对化学平衡的影响。 例3. (2016·海南卷) 由反应物X转化为Y和Z的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 () C.降低压强有利于提高Y的产率 D.升高温度有利于提高Z的产率 答案:BC 【评注】ΔH的计算有多种途径:ΔH=生成物总能量-反应物总能量;ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和;ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能。催化剂“三能”———能改变反应历程 (参与反应, 改变过渡态) , 能改变 (通常是降低) 反应的活化能, 能改变 (通常是显著加快) 反应速率;催化剂“三不”———不改变反应的方向, 不改变反应的限度, 不改变反应的焓变。 高频考点4化学平衡的移动 常见考法:考查温度、压强、浓度 (包括起始比) 等因素对化学平衡的影响, 分析平衡移动的方向, 平衡移动导致的平衡常数、平衡转化率、气体的体积分数、气体的密度、相对分子质量等多种物理量的变化, 通常还涉及平衡的计算、适宜的反应条件的选择、提高产率的措施和产率变化的原因分析等。 模式建构:分析反应的特点 (气体体积是增大、减小还是不变, 是放热反应还是吸热反应等) , 依据勒夏特列原理锁定平衡移动方向;依据图像和数据所提供的信息, 分析平衡的建立、移动过程中各物理量的变化。 A.该反应的焓变ΔH>0 B.图中Z的大小为a>3>b D.温度不变时, 图中X点对应的平衡在加压后φ (CH4) 减小 答案:A (1) 以丙烯、氨、氧气为原料, 在催化剂存在下生成丙烯腈 (C3H3N) 和副产物丙烯醛 (C3H4O) 的热化学方程式如下: 两个反应在热力学上趋势均很大, 其原因是___;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是____;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是____。 (2) 图 (a) 为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线, 最高产率对应温度为460℃。低于460℃时, 丙烯腈的产率____ (填“是”或“不是”) 对应温度下的平衡产率, 判断理由是_____;高于460℃时, 丙烯腈产率降低的可能原因是____ (双选, 填字母) 。 A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大 C.副反应增多 D.反应活化能增大 (3) 丙烯腈和丙烯醛的产率与n (氨) /n (丙烯) 的关系如图 (b) 所示。由图可知, 最佳n (氨) /n (丙烯) 约为____, 理由是_____。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为______。 解析: (1) 反应的热力学趋势与反应放热直接相关。依据反应的特点———气体体积增大的放热反应来确定有利于正反应的条件。理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率 (催化剂的这种特性称为选择性) , 所以提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。 (2) 生成丙烯腈的反应是放热反应, 丙烯腈的平衡产率应随温度的升高而降低, 所以在低于460℃时, 图中的产率并不是平衡产率, 460℃以前是建立平衡的过程, 并未达到平衡。在高于460℃以后, 产率又降低, 其原因可能有:温度升高降低了催化剂的活性 (使反应变慢、选择性下降) ;温度升高使副反应增多等。温度升高平衡向左移动, 平衡常数变小;温度升高可能使活化能变大, 但活化能的改变不影响平衡移动。 (3) 由图像可知, 当n (氨) /n (丙烯) 为1时, 丙烯腈产率最高, 而副产物丙烯醛产率最低, 该比例即为最佳比例。由反应 (1) 知, 氨气、氧气、丙烯按1∶1.5∶1的体积比加入可使反应达到最佳状态, 而空气中氧气约占20%, 所以进料气氨、空气、丙烯的理论体积约为1∶7.5∶1。 答案: (1) 两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂 (2) 不是该反应为放热反应, 平衡产率应随温度升高而降低AC (3) 1该比例下丙烯腈产率最高, 而副产物丙烯醛产率最低1∶7.5∶1 高频考点5化学平衡常数 常见考法:书写平衡常数的表达式, 分析平衡常数的变化, 计算浓度平衡常数K和压强平衡常数Kp, 由几个已知反应的平衡常数计算另一个未知反应的平衡常数等。 例6. (1) (2016·全国卷Ⅲ) 煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx, 形成酸雨、污染大气, 采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在不同温度下, NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如下图所示: (1) 由图分析可知, 反应温度升高, 脱硫、脱硝反应的平衡常数均____ (填“增大”“不变”或“减小”) 。 (1) 用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应:____。 (2) 由图可知, 溶液酸性增大, CrO42-的平衡转化率_____ (填“增大”“减小”或“不变”) 。根据A点数据计算, 该转化反应的平衡常数为_____。 例7. (1) (2014·全国卷Ⅰ) 下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系 (其中nH2O∶nC2H4=1∶1) 。 列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=____ (用平衡分压代替平衡浓度计算, 分压=总压×物质的量分数) 。 (2) (2015·浙江卷) 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应: 维持体系总压强p恒定, 在温度T时, 物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α, 则在该温度下反应的平衡常数为___ (用α等符号表示) 。 (3) (2014·山东卷) 研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时, 涉及如下反应: 解析: (1) A点乙烯的平衡转化率是20%。 高频考点6化学平衡的计算 常见考法:计算平衡常数、平衡转化率、平衡浓度、气体的体积分数、密度、平均相对分子质量等。 模式建构:写出平衡式, 通过“列三行” (起始量、变化量、平衡量) 确定各量之间的关系, 然后列出比例式或等式, 依据各物理量的定义式求解。 解析:根据题给数据通过“列三行”进行分析。设CO的起始浓度为1 mol/L, 则水蒸气的起始浓度为5mol/L。 起始浓度 【评注】“列三行”是化学平衡计算中最常用且最有用的解题方法。三行列出, 就会使数据清楚, 思路清晰, 就会知道选用哪些数据, 依据什么公式, 列出什么等式, 从而得出结果。 高频考点7化学反应的方向 常见考法:判断反应的焓变ΔH>0还是ΔH<0, 熵变ΔS>0还是ΔS<0, 判断反应能否自发进行或能自发进行的条件。 (2) 判断正误。 (正确的画“√”, 错误的画“×”) (2) Na与H2O的反应是熵增的放热反应, 该反应能自发进行。 () 解析: (1) 该反应是吸热的熵增反应, 为使反应能自发进行, 需在高温条件下进行。 (2) (1) 反应的ΔS>0, 在高温下能自发 (常温下不能自发) 进行, 故ΔH>0。 (2) 该反应是放热的熵增反应, 正确。 (3) 题中反应在常温下能自发进行且ΔS<0, 故为放热反应, ΔH<0。 (4) 反应的ΔS<0而ΔH>0 (碳燃烧是放热反应) , 不能自发进行。 答案: (1) 高温 (2) (1) × (2) √ (3) × (4) × 【评注】吸热反应能自发进行, 应为熵增反应;熵减反应能自发进行, 应为放热反应。 化学反应速率和化学平衡是非常重要的基本理论知识, 是每年高考必考且分值很高的热点, 高频考点还有不少, 例如, 化学平衡的标志 (判断可逆反应是否达到平衡状态) , 等效平衡 (按几种不同的起始投料开始反应所达到的平衡状态的分析比较) , 平衡图像分析, 化学反应速率和化学平衡原理在实际生产中的应用等, 限于篇幅就不再列举了, 读者不妨受本文启示, 自行建构解题模式。 弱电解质的电离是可逆反应，所以电离平衡常数实际上是针对弱酸和弱碱的化学平衡常数。在一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，电离产生的各离子浓度幂之积与溶液中未电离的分子浓度之比是一个常数，该常数就叫电离平衡常数。如CH3COOH CH3COO- + H+的电离平衡常数可以表示为Ka=【c（CH3COO–）×c（H+）】/c（CH3COOH）。弱酸的电离平衡常数用Ka表示，弱碱的电离平衡常数用Kb表示。 电离平衡常数是描述弱电解质电离平衡的主要参数，也是弱酸、弱碱是否达到平衡状态的标尺。K值越大，电离趋势越大，对应弱电解质的酸性（或碱性）越强。K只受温度的影响，因大多数电离过程是吸热过程，故K值随温度的升高而增大。 对于多元弱酸来说，由于上一级电离产生的H+对下一级电离起到抑制作用，一般是Ka1﹥Ka2﹥Ka3，即第二步电离通常比第一步电离难得多，第三步电离又比第二步电离难得多，因此在计算多元弱酸溶液的c（H+）或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。 下面我们用一些实际考查的例题来说明电离平衡常数的应用： 1、掌握分析图象的一般思路和方法。 2、了解常见的几种化学平衡图象的类型并会对图象进行分析。 3、熟练运用化学平衡移动原理分析相关图象。 【课前预习】 1、回忆化学平衡移动原理。 2、思考并试着解决以下问题： 例题1、某温度下,在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气体建立平衡后,改变条件,对反应 2SO2 + O2 2SO3(正反应放热)速率的影响如图所示: ①加催化剂对速率影响的图象是( )②升温对速率影响的图象是( ) ③增大容器体积对速率影响的图象是( )④增大O2的浓度对速率影响的图象是( ) 例题2、某温度时，在一个2L的密闭容器中， X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 求：(1)该反应的化学方程式 (2)反应开始至2min,气体Z的v 例题3、有一化学平衡mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，如右图所示是A的转化率同压强、温度的关系，分析图3可以得出的正确结论是( )。 A.正反应吸热，m+n>p+q オィ拢正反应吸热，m+n オィ茫正反应放热，m+n>p+q オィ模正反应放热，m+n 例题4、反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)(正反应放热)，在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，产物Z的物质的量(n2)与反应时间(t)的关系下图所示。下述判断正确的是 A.T1 C.T1>T2，p1>p2 D.T1>T2，p1 例题5、符合右图的反应为( )。 A.N2O3(g) NO2(g)+NO(g) B.3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(l)+NO(g) C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) D.CO2(g)+C(s) 2CO(g) 例题6、mA(s)+nB(g) qC(g)(正反应为吸热反应)的可逆反应中，在恒温条件下，B的体积分数(B%)与压强(p)的关系右图所示，有关叙述正确的是( )。 A.n B.n>q C.X点，v正>v逆;Y点，v正 D.X点比Y点反应速率快 【课堂学习】 【交流与讨论】学生分析课前预习的例题。 【归纳整理】化学平衡图像解题基本方法。 【变式训练】 1、在一密闭体系中发生下列反应：2NH3 N2+3H2 (正反应吸热)右图是某一时间段中反应速率与进程的曲线的 关系图，回答下列问题： (1)处于平衡状态的时间段是哪些? (2)在t1 、t3 、t4时刻平衡如何移动? (3)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化? (4)下列各时间段时，氨的体积分数最高的是( ) A、t0~ t1 B、t2 ~t3 C、t3 ~t4 D、t5 ~t6 2、右图是N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)(正反应放热)的平衡移动图象，影响该平衡的原因可能是 ( ) A、增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 B、增大反应物浓度 C、减压，同时降温 D、升温，同时加压 3、现有正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡，在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如上图所示： (1)该反应的反应物是______ (2)该反应的化学方程式为_________________ (3)分析从t2到t3时曲线改变的原因是( ) A.增大X或Y的浓度 B.使用催化剂C.缩小容器体积D.升高反应温度 4、对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示 A.B物质的转化率 B.正反应的速率 C.平衡体系中的A% D.平衡体系中的C% 5、在密闭容器中进行下列反应：M(g)+N(g) R(g)+2L 此反应符合下面图像，下列叙述是正确的是 ( ) A 正反应吸热,L是气体 B 正反应吸热,L是固体 C 正反应放热,L是气体 D 正反应放热,L是固体或液体 6、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2(正反应放热)中NO 的转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点，其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是( ) 7、温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g)= nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示，由此可知( )。 A、P1>p2，n>2 B、P1>P2，n<2 C、P13 8、如可逆反应aA(g)+ bB(g)=dD(g)+eE(g)在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。 (1)a+b_____c+d; (2)△H___0。 http:// 化学平衡 教学目标 知识技能：复习和强化对化学平衡状态标志的认识、对同一平衡状态的判断；勒沙特列原理的广泛应用，以及化学平衡计算知识。 能力培养：培养学生应用化学平衡的概念、平衡移动的原理解决实际问题的能力，以及在化学计算中的另类思维能力。 科学思想：通过对化学平衡概念的深刻讨论，使学生建立平衡思想，并能广泛应用于一定条件下的可逆过程中。 科学品质：通过化学平衡例题的讨论，培养学生认真的审题习惯，多方位的或换位的思维方式，严谨的科学态度。 科学方法：通过对化学平衡理论的复习，培养学生学会讨论问题的科学方法。重点、难点化学平衡概念的深刻剖析和化学平衡移动原理的应用。 教学过程设计 教师活动 一、建立化学平衡状态的标志 【提问】我们根据什么可以来判断，在一定条件下，一任意可逆反应： mA+nB pC+qD，是否达到了化学平衡状态？ 学生活动 回答：一定条件下。①正逆反应速率相等； 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// ②平衡混合气中各组分的体积分数不变。 【过渡】还有哪些衍生出的因素也可以是建立化学平衡状态的标志？ 讨论题： 2SO2（气）+O2（气）可用来确定该反应已经达到平衡状态的是 [ ] A．反应容器内，压强不随时间改变 B．单位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2 C．单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2 D．容器内混合气体的总质量不发生变化 例2 在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能例1 在恒温下，密闭容器中的可逆反应：2SO3（气） 表明可逆反应A（固）+2B（气）[ ] A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．B的物质的量浓度 D．反应放出的热量 【讨论引导】 C（气）+D（气）+Q已达到平衡状态的是 从化学平衡概念的本质及它的外延去讨论和判断，但需注意题中可逆反应的特征、物质的状态。 讨论： 回答 例1中可逆反应在反应前后气体的体积不相等，故可以通过容器内压强不再改变来确定反应达到了平衡状态，A正确；B选项只描述了正反应速率，C正确。 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// 回答：例1未指明密闭容器的体积固定，对于体积可变容器，达平衡与否，容器内压强均不会改变，A不正确。 回答：例2中容器的体积虽然固定，但可逆反应在反应前后气体的体积相等，混合气体的总体积不变，达平衡与否，容器内压强均不会改变，A选项不正确。由质量守恒定律来分析，B选项也不正确。 回答：反应物A为固体，达平衡前后气体质量不相等，B选项正确。回答：密闭容器的体积固定，虽然混合气体的总物质的量不变，但反应过程中成分气体的物质的量在改变，浓度在改变，所以C选项正确；正反应为放热反应，D选项也正确。 【评价】例1中的A、B、D三个选项均不正确，只有C正确。例2中只有A选项不能表明可逆反应达到平衡状态。【小结】化学平衡的判断（标志）1．从反应速率：v正=v逆来判断。①正逆反应的描述： 同一物质 消耗和生成 反应物和生成物 消耗或生成 ②速率相等： 同一物质 速率的数值相等 不同物质 速率的数值与系数成正比即相等 2．从混合气体中成分气体的体积分数或物质的量浓度不变来判断。3．从容器内压强、混合气体平均分子量、混合气体的平均密度、反应的热效应不变等来判断，与可逆反应中m+n和p+q是否相等，容器的体积是否可变，物质的状态、反应过程中有无明显的热效应等因素有关，应具体情况具体分析。 二、同一平衡状态 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// 【提问】从化学平衡的概念出发，化学平衡的建立与哪些条件有关？ 回答：反应温度、压强、物质的量浓度。 【过渡】对于同一可逆反应，如果反应的起始态不同，所达到的平衡状态，是否相同呢？ 讨论题： 2NH3，在一固定容积的容器内，500℃Fe为催化剂，三种不同的初始态：①3molH2、1molN2，②2mol NH3，③1.5 mol H2、0.5 mol N2、1mol NH3，发生反应达到平衡时，混合气体中NH3的体积分数是否相同？ 例2 在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行例1 可逆反应3H2+N2 反应：A（气）+B（气）2C（气）。已知加入1mol A和2mol B达到平衡后，生成amol C，此时在平衡混合气体中C的摩尔分数为R。若在相同的条件下，向同一容器中加入2mol A和4mol B，达平衡后的C物质的量为多少？此时C在平衡混合气体中的摩尔分数与R的关系？ 【讨论引导】 注意例 1、例2中相关可逆反应的特征。 在讨论例2时，可将浓度的改变转化为容器体积的改变，从而由平衡移动的角度分析。 讨论： 回答：例1，温度相同，容器的体积相同（即压强相同），虽然起始态不同，将②③转换后与①中反应物的初始浓度相同，所以对同一个可逆反应，在相同的条件下，所达到的平衡状态是同一平衡状态。即三种不同的起始态的平衡混合体系中NH3的体积分数相同。 回答：例2，由于可逆反应的反应前后气体体积不变，在固定体积的容器中充入2molA和4molB，就相当于把第一个起始态容器的体积减小到原来的一半，但由于压强不影响该反应平衡状态，所以，达平衡时C的物质的量为2a mol，C在平衡混合气体中的摩尔分数与R相等。 【评价】例1的答案正确。对同一可逆反应的三种不同的起始态，在同一温度和压强下达到平衡，平衡混合体系中NH3的体积分数相同。例2答案正确。 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// 【小结】 1．可逆反应的平衡状态只与反应的条件有关，与反应的过程无关。2．在相同温度和相同体积的容器中，同一可逆反应：mA+nB pC+qD 当m+n≠p+q，由不同的起始态均转换为从正反应开始的起始态，若反应物的浓度完全相同，则达到平衡时，为同一平衡状态； 当m+n=p+q，由不同的起始态均转换为从正反应开始的起始态，若反应物的浓度比完全相同，达到平衡时，则为同一平衡状态。 三、勒沙特列原理的应用 【讨论引导】 什么是勒沙特列原理，在化学平衡中的具体体现有哪些？ 回答（略）。【复习讨论】 讨论题： pC（气）—Q处于平衡状态（已知n+ m＞p，Q＞0），则下列说法正确的是 [ ] ①升温，[B]/[C]的比值变小 ②降温时体系内混合气体平均分子量变小 ③加入B，A的转化率增大 ④加入催化剂，气体总的物质的量不变 ⑤加压使容器体积减小，A或B的浓度一定降低 ⑥若A的反应速率为vA，则B的反应速率为vAn/m A．①②③⑤ B．①②③④ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥ 在密闭容器中有可逆反应：nA（气）+mB（气） 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// 【讨论引导】注意可逆反应的特点，改变条件后的平衡移动方向，以及题中涉及的化学量的概念。 讨论： 回答：此可逆反应的正反应是气体体积的缩小反应，是吸热反应。升高温度，使平衡向正反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，平均分子量变大；B的浓度变小，C的浓度增大。 增大压强，使容器的体积变小，各物质的浓度应增大，但由于平衡向正反应方向移动，反应物气体A、B的物质的量变小，生成物气体C的物质的量增大。正确答案为B。 【评价】讨论的结论正确。不仅应会判断平衡移动的方向也应会判断平衡移动后的结果。 【过渡】对于其他平衡体系，如：电离平衡、水解平衡、溶解平衡等，勒沙特列原理是否适用呢？ 例题 一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：Ca（OH）2 Ca2++2OH-，当向悬浊夜中加入少量的生石灰时，下列说法正确的是 [ ] A．溶液中Ca2+数目减少 B．Ca2+浓度增大 C．溶液pH保持不变 D．溶液pH增大 【讲解】难溶物在水中存在着溶解和沉淀的可逆过程，在一定条件下，当溶解的速率等于沉淀的速率，就达到了平衡状态，称为溶解平衡。同化学平衡一样，改变条件，平衡被破坏而发生移动。应用勒沙特列原理来分析例题中的问题。 【提问】在一定条件下，石灰乳悬浊液存在着平衡状态，那么对于溶液而言，是否处于饱和状态？加入生石灰会发生什么反应？对溶解平衡有什么影响？ 倾听。 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// 思考并议论。 回答：是饱和状态。生石灰与溶剂水反应，虽然由于溶剂的减少，平衡会发生移动，但温度不变，Ca（OH）2的溶解度不变，所以溶液的浓度不变，只是溶质和溶剂的量改变。A、C正确。 【评价】回答正确。 【结论】凡是存在可逆过程的变化，均会在一定条件下建立平衡状态，均可应用勒沙特列原理来分析解决平衡移动问题，但不能脱离 该问题所涉及的概念。 四、化学平衡的有关计算 【引入】在复习化学平衡的计算时，除了常规的计算方法，还应具备一些常用的数学思想，以及常用的解题方法。 倾听。1．极值思想 例题： 在一定条件下，将物质的量相同的NO和O2混合，发生如下反应：2NO+O2 2NO2，2NO2 N2O4，所得混合气体中NO2的体积分数为40％，则混合气体的平均分子量是 [ ] A．49.6 B．41.3 C．62 D．31 【分析】首先确定混合气体的组成，用常规方法解题。 【引导】由于第二个反应是可逆反应，故可以采用化学计算中常用的方法——极端假设法。 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// 【启示】极端假设法常用在混合物的组成的计算中，同样也可以应用在可逆反应的有关计算中。 解题：混合气体是由O2、NO2、N2O4组成的。（解题过程略）思考： 回答：假设混合气体只是由1molO2和2mol NO2组成的，其平均分子量为41.3；假设混合气体只是由1molO2和1 molN2O4组成的，其平均分子量为62。但实际上混合气体是由O2、NO2、N2O4组成的，所以平均分子量应在二者之间。A正确。 2．代换思维 例题： 在一真空的一定体积的密闭容器中盛有1molPCl5，加热到200℃时发生如下反应：PCl5（气）PCl3（气）+Cl2（气），反应达平衡时，PCl5所占体积分数为M％。若在同一温度和容器中，最初投入的PCl5是2 mol，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为N％，则M和N的正确关系是 [ ] A．M＞N B．M＜N C．M=N D．无法比较 【分析】在同一容器中投入不同量的反应物，即反应物的浓度不同，因此，我们可以把两个独立的平衡体系看成是在第一个平衡体系的基础上的平衡移动问题。所以思考时应注意①浓度的改变对平衡的影响；②平衡混合气体的总体积数也在改变。 思考： 提问：平衡移动时PCl5减少的量与投入的PCl5增加的量，哪一个大？ 思考讨论： 回答：在同一容器中投入2molPCl5可相当于容器的体积减小一半，相当于对第一个平衡体系增大压强，使平衡向左移动，PCl5的量增大，B正确。 【引导】为了回避这样的问题，我们可以进行思维代换，把浓度的改变代换为体积的改变，然后再代换为压强的改变。 【启示】当需要比较两个相同的可逆反应的不同平衡状态时，即可采用这样的代换思维方法： 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// ①转换为平衡移动问题； 3．差量方法 例题： 在一定条件下，合成氨反应达到平衡，混合气中NH3的体积分数为25％，若反应条件不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是 [ ] A．1/5 B．1/4 C．1/3 D．1/2 【分析】根据平衡时混合气中NH3的体积分数为25％，可按常规计算方法列出方程后解题。 解题（略）。 【引导】若把有关化学方程式的差量法计算引入此题中，可简约思维。3H2+N2 2NH3…△V 变化3L 1L 2L 2L 由此可知反应过程气体体积缩小的量即生成NH3的量。 【启示】可逆反应是化学反应中的一种，反应过程中是按反应式各物质的系数比变化的，所以差量法经常应用在化学平衡的计算中。 思考解题： 回答：设平衡混合气体为100L，其中NH3为25L，即反应生成NH325L，气体体积缩小了25L，原反应物体积为125L，A正确。 五、综合问题 例题： 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// 在一容积固定的反应容器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下： A、B和C均为4.0mol，D为 6.5mol，F为2.0mol，设E为xmol，x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中间位置。 ①若x=4.5，则右侧反应在起始时向______方向进行，欲使起始反应维持向该方向进行，则x的取值范围为____。 ②若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，A的物质的量是否相等？______，其理由是______。 【分析】左侧可逆反应是反应前后气体的物质的量不变的反应，右侧可逆反应的正反应是气体的物质的量缩小的反应。隔板在中间意味着左右两侧可逆反应在一定条件下达到平衡时，气体的物质的量相等。左侧气体的起始量已知，共12mol，由此进行讨论。 【引导启发】在推算x的取值范围时，可采用极端假设法进行讨论。思考讨论。 回答：①当x=4.5时，气体总物质的量为13.0mol，欲使右侧反应的总物质的量为12mol，应在起始时向气体体积缩小的方向进行。欲使反应向正反应方向进行，可以通过极端假设的方法来讨论：假设平衡不移动，x=12.0 mol-6.5 mol-2.0 mol=3.5mol；假设平衡向正反应方向移动使E为0 mol，（6.5-0.5x）+（2.0+x）=12.0 mol，x=7.0 mol，故x取值范围为3.5＜x＜7.0。 ②当x的取值不同时，反应分别达到平衡的气体总物质的量均为12mol，两个反应的温度肯定不同，所以左侧中的气体A的物质的量也肯定不同。 【评价】回答正确。 【启示】解化学平衡综合题，应围绕着化学平衡概念，应用平衡的基本知识来综合分析问题，解决问题。 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// 精选题 一、选择题 1．在一定温度下，可逆反应 A（气）+3B（气） 2C（气）达到平衡的标志是 [ ] A．C生成的速率与C分解的速率相等 B．单位时间生成a molA，同时生成 3a molB C．A、B、C的浓度不再发生变化 D．A、B、C的分子数比为1∶2∶3 2．在一真空容器中，充入10molN2、30molH2，发生如下反应：N2+3H2 2NH3，在一定条件下达到平衡时，H2的转化率为25％。若在同一容器中，在相同温度下，向容器中充入NH3，欲使达到平衡时各成分的质量分数与上述平衡时相同，则起始时NH3的物质的量和达平衡时NH3的转化率为 [ ] A．15mol 25％ B．20mol 50％ C．20 mol 75％ D．40mol 80％ 3．在一固定容积的密闭容器中，充入2molA和1molB发生反应：2A（气）+B（气）x C（气），达到平衡后，C的体积分数为w％。若维持容器体积和温度不变，按0.6 molA，0.3molB和1.4 molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数也为w％，则x的值 [ ] A．1 B．2 C．3 D．4 4．在一个固定体积的密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应： 2HBr（气），已知加入1molH2和2mol Br2时，达到平衡后生成a molHBr。在相同条件下，起始加入H2、Br2、HBr分别为x、y、z（均不等于0），如果仍保持平衡时各组分的质量分数不变，以下推断正亿库教育网 http:// H2（气）+Br2（气） 亿库教育网 http:// 确的是 [ ] A．x、y、z应满足的关系是4x+z=2y B．达平衡时HBr物质的量为（x+y+z）a/3 mol C．达平衡时HBr物质的量为 a mol D．x、y、z应满足的关系为x+y=z 5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A，一定条件下，发生如下反应：2A（气）B（气）+xC（气），反应达到平衡时，测得容器内压强增大了p％，若此时A的转化率为a％，下列关系正确的是 [ ] A．若x=1，则p＞a B.若x=2，则p＜a C．若x=3，则p=a D．若x=4，则p≥a C（固）+4D（气）+Q，图2-14中a、b表示在一定条件下，D的体积分数随时间t的变化情况。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是 [ ] A．增大B的浓度 B．升高温度 C．缩小反应容器的体积（加压）D．加入催化剂 6．已知反应3A（气）+B（气） 7．在CuCl2水溶液中存在下列平衡： 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http:// [Cu（H2O）4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O，能使黄绿色氯化铜溶液 蓝色 黄绿色 向蓝色转化的操作是 [ ] A．蒸发浓缩 B．加水稀释 C．加入AgNO3溶液 D．加入食盐晶体 8．在接触法制硫酸中，进入接触室的气体组成为（体积分数）SO27％、O211％、N282％。在一定条件下达到平衡时，SO2的转化率为77％，则平衡时气体总体积是反应前的 [ ] A．38.5％ B．77％ C．6.4％ D．97.3％ 2SO3（气）的化学平衡体系中，各物质的浓度分别是2.0mol·L- 1、0.8mol·L- 1、2.4 mol·L-1，则O2在反应初始时的浓度可能是 [ ] A．0.8～2.0 mol·L-B．0～2.0mol·L-1 C．0～0.8mol·L-1 D．无法确定 10．在800℃时，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO（气）+H2O（气）9．一定条件下，在2SO2+O2 CO2（气）+H2（气），已知CO和H2O（气）的初始浓度为0.01mol·L-1时，H2平衡浓度为0.005mol·L-1。若此时再加入0.02mol·L-1的H2O（气），重新达到平衡时，H2平衡浓度为 [ ] A．0.0025 mol·L-1 B．0.0075 mol·L-1 C．0.010 mol·L-1 D．0.015 mol·L-1 二、非选择题 11．下列平衡体系均有颜色，改变条件后，平衡怎样移动？颜色怎样变化？ 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http://（1）2NO2（气）N2O4（气）+57 kJ，迅速加压：平衡______，颜色______。 加热：平衡______，颜色______。（2）2HI（气）=H2（气）+I2（气）-Q 加压：平衡______，颜色______。加热：平衡______，颜色______。加氢气：平衡______，颜色______。 12．在某条件下，容器中有如下平衡反应：A+4B 2C+D+Q 此时，A、B、C的物质的量均为 a mol，而D的物质的量为 d mol。（1）改变a的取值，再通过改变反应条件，可以使反应重新达到平衡，并限定达到新平衡时，D的物质的量只允许在 d/2到 2d之间变化，则 a的取值范围应是_______（用a和d的关系式表示）。 （2）如果要使本反应重新建立的平衡中，D的物质的量只允许在d到2d之间取值，则应采取的措施是____（从下面列出的选项中选择）。 A．升高反应温度 B．增大反应容器内的压强 C．增大反应容器的容积 D．降低反应温度 E．减小反应容器内的压强 F．减小反应容器的容积 13．若温度为830K时，下列可逆反应及其平衡具有某些特殊性。CO+H2O H2+CO2，若起始浓度[CO]=2mol·L-1，[H2O]=3mol·L-1，反应达平衡时，CO转化为CO2的转化率为60％；如果将H2O的起始浓度加大到6mol·L-1，则CO的转化率为75％。 请注意上述有关数据，总结出其中规律。填写以下空白： 设830K时，起始浓度[CO]=a mol·L-1，[H2O]=b mol·L-1，达平衡时[H2]= cmol· L-1。 亿库教育网 http:// 亿库教育网 http://（1）当b不变时，a减小，重新达到平衡时CO的转化率______ ；H2O转化率_______。 （2）当a=5，c=20/9时，b=______。（3）当a=b时，c/a= ____。 （4）用以表示a、b、c之间的关系的代数式____。 答 案 一、选择题 1．A、C 2．C 3．B、C 4．A、B 5．B、C 6．C、D 7．B、C提示：从图象看，改变条件只加快反应速率，不使平衡发生移动。8．D提示：采用差量法计算。9．B提示：采用极值思想来确定取值范围 10.B 二、非选择题 11．（1）向右移动 先深后浅 向左移动 变深（2）不移动 变深 向右 移动 变深 向左移动 变浅 12．（1）a＞4d（2）D提示：可以将题中的平衡看作是新平衡的起始态，按照题中给出的D的物质的量变化范围的下限（d/2）和上限（2d）来分别讨论。讨论时应注意平衡移动的方向，由哪一种物质来确定a的取值。 13．（1）提高降低（2）4（3）0.5（4）c/a+c/b 亿库教育网 教案 本资料为woRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 §3.2 化学平衡 （4等效平衡） 【归纳与整理】 一、含义 时间 n n n 0 0 0.8 0.68 0.6 0.56 0.54 0.54 … 0.54 0.24 0.10 0 0 0 在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的百分含量（体积分数、质量分数或物质的量分数）相同的化学平衡互称等效平衡。 二、分类 ．体积可变的可逆反应（以合成氨反应为例）： （1）在等温等容条件下，作为参照体系，在投入一定物质的量的N2和H2以后，经历一段时间，达到相应的平衡状态。 若反应起始时提供的原料N2、H2和NH3的物质的量分别以a、b、c表示，欲建立与参照体系相同的平衡状态，（即达平衡时N2、H2和NH3具有相同的体积分数），则a、b、c应满足的限制条件是什么？ （2）若在等温等压条件下，建立两相同的平衡体系，反应起始时提供的原料N2、H2和NH3的物质的量，应满足怎样的限制条件？ 2．体积不变的可逆反应（以H2+I22HI为例）： 根据下表中的有关数据，填写当起始反应物的物质的量发生改变时，预测在建立平衡过程中各物质的物质的量变化的特征。 并讨论⑴等温等容条件下；⑵等温等压条件下；在上述反应欲建立相同平衡状态时与参照体系之间在原料方面应存在的一般限制关系。 时间 n n n 0 0 0.8 0.68 0.6 0.56 0.54 平衡 0.54 … 0.54 0.24 0.10 0 0 0 时间 n n n 0 0 平衡 … 0 0 0 【例1】一定温度下，在恒定密闭容器中发生如下反应：2A+B 3c，若反应开始时充入2molA和2molB，达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积仍为a%的是（） A.3molc B.3molc和1molB c.1molA、2molB和1molHe（不参加反应） D.2molA、3molB和3molc 【例2】在一个体积固定的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应： H2（g）+Br2（g） 2HBr（g） 已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后，生成amolHBr。在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号⑴～⑶的状态，填写表中的空白： 起始状态 平衡时HBr的物质的量 编号 H2 Br2 HBr 已知 0 a ⑴ 0 ⑵ 0.5a ⑶ m n 【基本练习】 等效平衡 ．在一定容的密闭容器中，加入mmolA，nmolB发生下列反应： mA（g）+nB（g）pc（g），平衡时c的浓度为wmol•L-1，若维持容器体积和温度不变，起始时放入amolA，bmolB，cmolc，要使平衡后，c的浓度仍为wmol•L-1，则a、b、c必须满足的关系是 A．a:b:c=m:n:p B．a:b=m:n，c． ，D．，2．某温度下在密闭容器中发生如下反应3m+N 3E，若开始时只充入3molE，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10%；若开始时只充入3molm和1molN的混合气体，达到平衡时m的转化率为 A．30% B．40% c．60% D．70% 3．在一容积可变的密闭容器中，通入1molX和3moly，在一定条件下发生如下反应 X+3y 2Z，到达平衡后，y的转化率为a%，然后再向容器中通入2molZ，保持在恒温恒压下反应，当达到新的平衡时，y的转化率为b%。则a与b的关系是 A．a=b B．a>b c．a D．不能确定 4．密闭容器中，对于反应N2+3H22NH3，N2和H2起始时分别为10mol，30mol，达到平衡，H2的转化率为25％，若从NH3开始进行化学反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的含量与前者相同，则起始时NH3的物质的量及NH3的转化率应为 A．40mol和25％ B．40mol和80％ c．20mol和25％ D．20mol和75％ 5．在一恒定容积的容器中充入2molA和1molB发生反应：2A（g）+B（g） xc（g）。达到平衡后，c的体积分数为w%。若维持容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molc为起始物质，达到平衡后，c的体积分数仍为w%，则x的值为 A．只能为2 B．只能为3 c．可能为2，也可能为3 D．无法确定 6．在一定温度下，在一密闭容器中充入H20.5mol、I20.5mol，发生如下反应： H2（g）＋I2（g） 2HI（g）达到平衡时，生成HI0.8mol。在温度不变的情况下： ⑴保持体积不变，充入H2（g）1mol、I2（g）1mol，达到平衡时生成HIXmol ⑵保持压强不变，充入HI2mol，达到平衡时，剩余HIymol。则X、y分别是 A．0.6mol、0.6mol B．0.8mol、0.8mol c．1.6mol、1.6mol D．无法计算 7．在温度和容积相等的条件下，有反应：2A（g）+2B（g） 3c（g）+D（g），现分别从两条途径建立相应的平衡体系： Ⅰ．A、B起始浓度均为2mol/L； Ⅱ．c、D起始浓度分别6mol/L和2mol/L，下列叙述正确的是 A．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内各气体的物质的量分数不同 B．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内各气体的体积分数相同 c．达到平衡后，Ⅰ途径的vA等于Ⅱ途径的vA D．达到平衡所需的时间，Ⅰ途径可能与Ⅱ途径不相同 等效思想 ．某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g） 2c（g）达到平衡时，A、B和c的物质的量分别为4moL、2molL和4moL。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的量做如下调整，可使平衡右移的是 A．均减半 B．均加倍 c．均增加1moL D．均减少1moL 2．某温度下，在体积不变的密闭容器中发生如下反应：2A（g）+B（g）3c（g）+2D（g），若开始时四个容器中所装A、B的物质的量分别为 甲：2molA、1molB； 乙：1molA、1molB； 丙：2molA、2molB； 丁：1molA、2molB 在相同温度下建立平衡时A、B转化率大小的关系为 A．A的转化率：甲＜丙＜乙＜丁 B．A的转化率：甲＜乙＜丙＜丁 c．B的转化率：甲＜丙＜乙＜丁 D．B的转化率：丁＜乙＜丙＜甲 3．一定温度下，将amolPcl5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡 Pcl5（g） Pcl3（g）+cl2（g）测得平衡混合气体的压强为p1。此时再向反应器中通入amolPcl5，在不变的温度下再度达到平衡，测得压强为p2。则p1、p2的关系是 A．2p1>p2>p1 B．2p1=p2 c．2p1 D．无法判断 4．在容积相同的两密闭容器A和B中，保持温度为423k，同时向A、B中分别加入amol 及bmol碘化氢，待反应2HI I2+H2 达到平衡后，下列说法肯定正确的是 A．从反应开始到建立平衡A容器中所需的时间短 B．平衡时A、B两容器中I2蒸气的浓度相同 c．平衡时I2蒸气在混合气体中的百分含量，A容器大于B容器 D．平衡时HI的分解率等于 5．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2No2 N2o4，达平衡时，再向容器内通入一定量的No2，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，No2的体积分数 A．不变 B．增大 c．减小 D．无法判断 6．某恒温恒容的容器中，建立如下平衡：2A（g）B（g），在相同条件下，若分别再向容器中通入一定量的A气体或B气体，重新达到平衡后，容器内A的体积分数比原平衡时 A．都增大 B．都减小 c．前者增大后者减小 D．前者减少后者增大 参考答案 等效平衡 【解析】Bc 2【解析】D 3【解析】A 4【解析】D 5【解析】c 6【解析】c 7【解析】BD 等效思想 【解析】 2【解析】A 3【解析】A 4【解析】AD 5【解析】c 下面以可逆反应aA (g) +bB (g) 幑幐cC (g) +dD (g) 为例, 此可逆反应在一定温度下达到平衡时存在一个平衡常数: 所以, 对任何一个可逆反应的进行程度由参加反应的物质本身 (ΔrGmΦ) 和温度 (T) 所决定。 一、温度对化学平衡的影响 K=exp (-ΔrGΦm RT) ΔrGΦm=ΔrHΦm-T·ΔrSΦ烍烌烎mlnK=-ΔrHΦm-T·ΔrSΦm RT=-ΔrHΦm RT+ΔrSΦm R 由此公式可知, 当温度从T1升到T2 (T2>T1) 时, 平衡常数也随之发生改变: (1) 当ΔrHmΦ<0 (放热反应) 时, , 即K2<K1, 平衡常数减小, 平衡向逆反应方向移动; (2) 当ΔrHmΦ>0 (吸热反应) 时, , 即K2>K1, 平衡常数增大, 平衡向正反应方向移动。 二、恒温下, 反应物浓度对化学平衡的影响 由1中讨论可知在恒温下其平衡常数是恒定的, 可是当我们改变反应物或生成物的浓度时, 致使化学平衡要发生移动, 使反应趋向于K′=K。 (1) 当增大反应物的浓度或减小生成物的浓度时, 减小了, 使得K′<K, 那么平衡只有向正反应方向移动才能使K′=K; (2) 当减小反应物的浓度或增大生成物的浓度时, 增大了, 使得K′>K, 那么平衡只有向逆反应方向移动才能使K′=K。 三、恒温下, 压强对化学平衡的影响 恒温下, 压强对化学平衡的影响只针对有气体参加的反应。因为, 对有气体参加的反应, 改变压强 (或者说改变容器的体积) 会使相应的反应物和生成物的浓度增大或减小相同的倍数。 所以, 由 (n表示浓度改变的倍数) , 即K′=K·n (c+d) - (a+b) 。 (1) 当增大压强即n>1时, 若 (c+d) - (a+b) >0, 则K′>K, 平衡向逆反应方向移动, 也就是向体积缩小 (a+b<c+d) 的方向移动; (2) 当减小压强即n<1时, 若 (c+d) - (a+b) >0, 则K′<K, 平衡向正反应方向移动, 也就是向体积增大 (c+d>a+b) 的方向移动。 总之, 升高温度化学平衡向吸热方向 (ΔrH>0) 移动, 降低温度化学平衡向放热方向 (ΔrH<0) 移动;增大反应物的浓度或减小生成物的浓度, 化学平衡向正反应方向移动, 减小反应物的浓度或增大生成物的浓度, 化学平衡向逆反应方向移动;增大压强 (缩小容器的容积) 平衡向反应物气体体积减小的方向移动, 减小压强 (增大容器的容积) 化学平衡向反应物气体体积增大的方向移动。用一句话概括:改变影响化学平衡的任何一个因素 (T、C、P) , 平衡向减弱这个因素的方向移动。 参考文献 一、浓度——时间图 此类图像能说明各平衡体系组分在反应过程中的变化情况。解题时要分清反应物和生成物，注意各物质曲线的折点，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况。 例1600℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中浓度的变化情况如图1所示，仅从图上分析不能得出有关A的结论的是（ ）。 图1A.A是反应物 B.前4 min A是分解速率是0.1 mol·（L·min）-1 C.4 min后，若升高温度，A的转化率增大 D.4 min后，若增大压强，A的转化率减小 解析根据图像可知：A随着反应的进行不断减少，但没有完全反应，而B、C随着反应的进行不断增加，因此，该反应是由A生成B、C的可逆反应，故A正确； 再由图像可知，每消耗1份A的同时，生成1份B和0.5份C，则反应的化学方程式为：2A2B+C，则达平衡后，若增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以A的转化率减小，故D正确。 前4 min A的浓度减少了0.4 mol/L，分解速率为0.1 mol·（L·min）-1。 根据图像不能确定反应是放热还是吸热，则不能判断温度对平衡移动的影响，所以不能判断A的转化率的变化，故C错误。故选C。 点评本题考查化学平衡图像问题，题目难度不大，本题注意根据图像书写反应的化学方程式的方法，把握图中的曲线仅是物质的量浓度的变化曲线，不能判断温度对平衡移动的影响。 二、速率——时间图 此类图像定性地揭示了v正、v逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向。解答此类题目的关键是掌握反应的变化趋势。 例2向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应SO2（g）+NO2（g）SO3（g）+NO（g）达到平衡，正反应速率图2随时间变化的示意图如图2所示。 由图2可得出的正确结论是 （）。 A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度：a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.Δt1=Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段 解析这是一个反应前后体积不变的可逆反应，因此在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项C不正确；但当到达c点后正反应速率反而降低，此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态，所以选项A、B均不正确；正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此选项D是正确的。 三、物质的转化率（或百分含量）-时间-温度（或压强）图 解这类题的关键是： 1.看清起点、拐点、终点。 2.先拐先平。 3.遵循“定一议二”原则。 4.分析引起平衡移动的因素，以及条件改变时对反应物的转化率的影响。 例3对于反应mA（g）+nB （g）pC（g），ΔH=Q kJ·mol-1，有如图3所示的变化。 图3则：①p1与p2的关系是； ②m+n与p的关系是； ③T1与T2的关系是； ④Q与0的关系是。 解析本题解答时应遵循两个原则：“先拐先平”“定一议二”原则。在温度均为T1时，p2达到平衡需要的时间短，因此p2>p1；压强增大，C的百分含量越大，平衡右移，说明正反应是体积减小的反应，即m+n>p；在p2保持不变时，T1达到平衡需要的时间短，因此T1>T2，温度越高，C的百分含量越小，而升高温度平衡向吸热反应方向移动，说明正反应是放热反应，即Q小于0。 答案：p2>p1；m+n>p；T1>T2；Q<0。 四、物质的转化率（或百分含量）-温度（或压强）图 这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征。 例4一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合图4所示的是（）。 图4A.CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（g）+H2O（g）ΔH<0 B.CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）ΔH>0 C.CH2CH2OH（g）CH2=CH2（g）+H2O（g）ΔH>0 D.2C6H5CH2CH3（g）+O2（g） 2C6H5CH=CH2（g）+2H2O（g）ΔH<0 解析考查平衡移动原理，涉及图像分析。由图4甲知，达到平衡时T2高于T1，说明随着温度升高，n（H2O）减小，平衡逆向移动，正反应是一个放热反应；由图4乙知，达到平衡时，p1高于p2，说明随着压强升高，n（H2O）增大，平衡正向移动，正反应是气体分子数减小的反应；符合的反应是A，选择A。 五、物质的转化率（或百分含量）——时间图 例5已知：4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）ΔH=-1025 kJ/ mol，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，图5中关于该反应的示意图不正确的是（）。 【化学反应平衡教案】推荐阅读： 高三化学离子反应教案09-16 高中化学 平衡常数 教案06-06 酸和碱之间会发生什么反应初中化学教案06-30 化学反应中的热量-说课稿07-23 离子反应辅导教案07-06 初中化学《金属的化学性质》教案09-18 高职化学教案07-21 高一化学教案07-25 化学电源集体备课教案05-27化学反应平衡教案 篇2
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