一轮复习-----化学平衡及平衡移动

2、几点说明：（1）可逆反应用“”表示。（2）严格说来，几乎所有的化学反应都是可逆的（可逆是绝对的，不可逆是相对的），但各种化学反应的可逆程度有很大的差别。例如：由H2和F2化合生成HF，由Ag+和Cl—生成AgCl沉淀，这些反应的可逆程度很小，一般看作不可逆反应或单向反应，用“=”表示。在一定条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应1、定义：一、可逆反应：典型例题【例1】当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡后，通入18O2，再次达到平衡时，18O存在于哪些分子中（）•A、SO3、O2B、SO2、SO3•C、SO2、SO3、O2D、SO2、O2C理论分析影响化学反应速率的因素影响外因单位体积内有效碰撞频率化学反应速率分子总数活化分子活化百分数分子数增大反应物浓度增大压强（压缩）升高温度催化剂增加增加增加加快增加增加增加加快不变增加增加加快不变增加增加加快不变不变增大增大归纳总结化学平衡状态，就是在一定条件下可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变的状态。1、定义：强调四点条件：一定条件（温度、浓度与压强）本质：正反应速率=逆反应速率现象：各组分百分含量(或质量)、浓度（或体积分数）等保持不变对象：可逆反应二、化学平衡状态的概念与特征2、化学平衡状态的特征(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(3)等：正反应速率=逆反应速率≠0(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的百分含量一定。(5)变：条件变化，化学平衡状态将被破坏,直到在新的条件下建立新的平衡。化学平衡状态的特征(1)逆：研究对象可逆反应。(1)直接标志：①、速率标志：v正＝v逆≠0；②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化；(2)间接标志：①各组分的浓度不随时间改变而改变②各物质的物质的量不随时间改变而改变③对于气体体积数不同的可逆反应，达到化学平衡时，体积和压强也不再发生变化。3.化学平衡的标志4化学平衡状态的判断：举例反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)各成分的含量①各物质的物质的量或各物质物质的量分数一定②各物质的质量或各物质的质量分数一定③各气体的体积或体积分数一定④总压强、总体积、总物质的量一定正逆反应速率①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，④vA（正）=vA’(逆）平衡平衡平衡不一定平衡不一定不一定平衡举例反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)恒容①m+n≠p+q时，总压强一定②m+n=p+q时，总压强一定混合气的平均分子量不变时①m+n≠p+q时②m+n=p+q时温度体系温度一定时体系密度ρ密度一定平衡不一定平衡不一定平衡不一定1、在一定温度下，向aL恒容的密闭容器中加入2molNO2(g)发生如下反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，不能作为此反应达到平衡的标志的是()A、混合气体的密度不再变化B、混合气体的颜色不再变化C、混合气体的相对分子质量不再变化D、容器内的压强不再变化A1.定义:在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，简称平衡常数。用K表示。三、平衡常数K2.平衡常数的数学表达式；对于反应:）（）（）（BADCKnmqpccc)(c)(n)g(mgBA)()(gqDgpC(2)平衡常数K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(3)反应中的固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中。3、注意的几个问题：(1)K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的平衡转化率越大；反之亦然。4、应用:(1)利用K可以判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，正反应是吸热反应;若升高温度，K值减小，正反应是放热反应。对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(2)借助K判断在某温度下，某时刻反应是否达平衡。若未达平衡，反应进行的方向Qk，未达平衡，反应逆向进行。Q=k，反应达平衡。Qk，未达平衡，反应正向进行。)()()()(BcAcDcCcQnmqp=浓度商Q：(4)平衡常数的计算(平衡计算)(3)判断反应的热效应。练习1.在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g)当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q⑥单位时间内mmolA断键反应，同时pmolC也断键反应A．③④⑤⑥B．②③④⑥C．①③④⑤D．①③④⑥答案：BA．X的分解速率与Y的消耗速率相等B．反应容器中压强不再变化C．混合气体的密度不再变化D．单位时间内生成lmolY的同时分解2molX练2：一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生的可逆反应2X（g）Y（g）+Z（s），以下能说明作为反应达到平衡标志的是（）答案：BC平衡破坏各组分浓度将随着改变V（正）≠V（逆）条件改变一段时间后V（正）=V（逆）组分含量保持恒定各组分的浓度一定平衡状态Ⅰ特征特征V’（正）=V’（逆）组分含量保持新恒定各组分的浓度一定平衡状态Ⅱ四、化学平衡的移动1、概念：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。2、研究对象：已建立平衡状态的体系3、平衡移动的标志：1、反应混合物中各组分的浓度发生改变2、V正≠V逆1、概念：2、化学平衡移动与反应速率的关系：由于条件的改变，使得正、逆反应速率不再相等，平衡向着条件改变后速率较大的一方移动。外界条件改变V(正)V(逆)，平衡正向移动。V(正)V(逆)，平衡逆向移动。V(正)=V(逆)，平衡不移动。在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，都可以使化学平衡向移动。(1)、浓度正向逆向4、影响化学平衡的条件t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图：速率-时间关系图：增大反应物减少生成物减少反应物增大生成物正向逆向ABCD（1）浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的变化，不溶性固体量的改变不影响平衡的移动。（2）对于溶液中进行的离子反应，改变不参加反应的离子浓度，化学平衡一般不移动；例如：（3）恒温恒容情况下，向密闭容器中通入稀有气体（或与反应无关的气体），因为各组分浓度不变，故不影响。（4）恒温恒压情况下，向密闭容器中通入稀有气体,会使平衡向气体体积增大的方向移动。（5）生产中，常通过增大成本低的原料的浓度使平衡向正反应方向移动，以提高另一种原料的转化率。FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl，增加c(K+)或c(Cl-)，不会影响化学平衡。（2）、压强其他条件不变，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。•①通常所说的加压指缩小体积，减压指增大体积。•②对于某些物质，压强的变化可能改变其聚集状态•③压强对化学平衡的影响是通过浓度的改变而实现的。压强对化学平衡的影响aA(g)+bB(g)cC(g)速率-时间关系图增大压强减小压强a+b＜c增大压强减小压强ABCDa+b＞c压强对化学平衡的影响例：对如下平衡A(气)＋B(气)2C(气)＋D(固)t1t2t3V正V逆0t1t2t3V正′=V逆′V正V逆0V正′=V逆′加压减压(3)、温度注：升高温度同时加快正逆反应速率，但吸热反应的速率增加的更多，故升温使可逆反应向吸热反应方向移动。即温度对吸热反应的速率影响更大。2NO2(g)N2O4(g)△H0升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。温度对化学平衡的影响：速率-时间关系图ABCD3、可逆反应3A(g)3B(?)+C(?)（正反应吸热），随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是（）A、B和C可能都是固体B、B和C一定都是气体C、若C为固体，则B一定是气体D、B和C可能都是气体课堂练习CD催化剂同等程度改变化学反应速率，V’正=V’逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。例：对如下平衡A(气)＋B(气)2C(气)＋D(固)V正V逆0t1t2V正′=V逆′(4)催化剂平衡移动原理（勒沙特列原理）：如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。归纳总结1、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是（）(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硫酸工业生产中，使用过量空气以提高SO2的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化D课堂练习问题研究⒈如果平衡向正反应方向移动，υ正一定增大吗？不一定。因为平衡向正反应方向移动的原因是：υ正＞υ逆，υ正不一定是增大。⒉如果平衡向正反应方向移动，反应物转化率一定会增大吗？不一定如果是向体系中增加某种反应物的量，造成平衡向正反应方向移动，则该反应物的转化率会减小，另一反应物的转化率增大。3、转化率变化具体分析（恒容）反应物只有一种：aA(g)bB(g)+cC(g)条件特点A的转化率增加A的量a＞b+ca=b+ca＜b+c增大不变减小恒容增加A的量即可视为加压条件特点A的转化率B的转化率增加A的量可逆反应按原比例同时增加A、B的物质的量a+b＞c+da+b=c+da+b＜c+d反应物不止一种：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)减小增大增大增大不变不变减小减小条件特点A的转化率B的转化率增加A的量可逆反应按原比例同时增加A、B的物质的量a+b＞c+da+b=c+da+b＜c+d反应物不止一种：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)减小增大增大增大不变不变减小减小七、化学平衡图象分析③三看点：即起点、交点、终点、拐点与极值点等；④四看是否需要作辅助线：如等温线、等压线；1、“四看”图像①一看面：即明确横纵坐标的意义；②二看线：了解线的走向和变化趋势；①先拐先平：如在转化率－时间图象中，先出现拐点的，即先达到平衡（一般相应反应速率较快）。②定一议二：有的图象中有三个变量时，必须先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。2、解题技巧【例1】在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列叙述正确的是（）A、反应的化学方程式为：2MN；B、t2时，正逆反应速率相等并达到平衡；C、t3时正反应速率大于逆反应速率；D、t1时，N的浓度是M浓度的2倍。D【例2】对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据图象填空：正反应为_____反应m+n___p+qm+n___p+qm+n___p+q放热=【例3】对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据图象填空：正反应为_____反应正反应为_____反应m+n___p+q放热吸热可采取的措施是（）A、加入催化剂B、增大Y的浓度C、降低温度D、增大体系压强【练习】图中a曲线表示一定条件下的可逆反应：X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g);△H=QkJ/mol的反应过程。若使a曲线变为b曲线，A【练习】有可逆反应，试根据下图回答：（1）压强P1比P2__________（填大、小）（2）气体化学计量数___________（填大、小）（3）温度T1℃比T2℃___________（填大、小）（4）正反应______热（吸，放）P1P2a+b＜c+d吸A的转化率0t时间P1P2aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)；A％0tT1T2T1T2【例4】对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据图象填空：m+n___p+qm+n___p+q正反应为_____反应正反应为_____反应＞＜吸热放热【例5】对于反