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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4molA 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)+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 OHcCOcHcCOc0.0100.010000.00500.00500.00500.00501.0000.0100.0100.00500.00500.00500.00501.00.0080.0080.0020.0020.00500.00500.00500.00501.0000.0200.0100.00670.00670.01330.00330.980.00250.0300.00750.00750.00210.02960.00790.00791.00.0100.030000.00250.02250.00750.00751.01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:K300K350,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 :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: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
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