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1、化学平衡,2015届高三一轮复习,化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增大量来表示。,一.化学反应速率,mol/(Ls)、mol/(Lmin)、mol/(Lh)molL-1s-1、molL-1min-1、molL-1h-1,用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。,在一定温度下，固态和纯液态物质，物质的量浓度视为常数，不用这物质表示反应速率。如水、浓硫酸、BaSO4等。,化学反应速率是指平均速率，只取正值，不取负值。,速率之比等于化学计量数之比,步步高 P149 题组二 3.4题,“三段式法”的
2、应用 步步高 P150 题组三,二、影响反应速率的条件,参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。,（1）当其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率,注意：固体浓度无法改变，可改变其接触面积来提高反应速率。,（2）在浓度一定时，升高温度，会使反应速率增大。,温度改变对吸热方向的反应速率影响尤为明显。,（3）对有气体参与的反应，当温度一定时增大压强(缩小体积)，就是增大反应物的浓度，因而化学反应速率增大。,注意：压强改变对固体、液体的反应速率无关。,（4）催化剂能很大程度改变反应速率。,充入惰性气体对反应速率有无影响。,（5）组成原电池能改变反应速率,步步高 P150 题组一 1.
3、2题,3、有关反应速率的图示,（1）根据图中数据进行计算和判断,C,B,思考：1、若图像改为如右图所示，则符合示意图的反应是哪一个？2、对于C反应，升高温度或增大压强时，速率变化的图像如何表示？,（2）用图示表示外界条件对速率的影响,二、化学平衡,1、可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又 能向逆反应方向进行的反应。,2、化学平衡,（1）化学平衡状态：,一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,（2）特征,等：（正）=（逆）0,动：化学反应仍在进行,定：各组分的百分含量一定,变：条件改变，平衡状态改变,（对同 一物质而言，消耗速率
4、和生成速率相等）,逆：可逆反应,步步高 P154 题组一 1.2题,可逆反应达到化学平衡状态的标志,1.本质标志:v(正)=v(逆)，注意对同一物质而言。,2.特征标志(1)体系中各组分各自的“量”保持不变,(2)根据键的生成和断裂来判断。若对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。,衍变为:对于不同物质，反应速率比=化学计量数比,衍变为 各组分物质的：c(浓度)、n(各组分)、N(各组分)、反应物的转化率或生成物的产率、体积分数、物质的量分数或质量分数等保持不变,(5)当体系温度不变，则达平衡。,(4)对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化,则达平衡
5、。,(3)对有气体参加的前后系数改变(不同)的可逆反应,总物质的量不变、恒压下总体积不变、恒容下总压强不变等,注 但对于气体参加的反应前后系数不变(相同)的则不一定达平衡。如：H2+I2 2HI,练习1 在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是A.C的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间生成n mol A，同时生成3n mol BC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数之比为1:3:2E.C不再分解F.若A、B无色，C有色，则体系颜色不变时G.此条件下，A的转化率达到一个定值时候,(A C F G),练习2 下列方法中可以证明2HI H2+I2 一
6、定达到平衡状态的是()单位时间内生产n mol H2的同时生成n mol HI 一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 HI的体积分数与I2的体积分数相等 反应速率v(H2)=v(I2)=0.5 v(HI)v(HI):v(H2):v(I2)=2:1:1 温度和体积一定时，某一生成物浓度不在变化 温度和体积一定时容器内压强不再变化 条件一定，混合气体的评价相对分子质量不再变化 温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化,（4）化学平衡常数,其中c为各组分的平衡浓度,化学平衡常数只与温度有关，而与反应物或生成物的浓度无关。,化学平衡关系式中只包括气态物质和
7、溶液中各溶质的浓度。,K值越大，正向反应进行的程度越大，反应物转化率越大。,利用K值可判断某状态是否处于平衡状态,某时刻时，反应物和生成物的浓度关系：,QK，V正V逆，反应向正方向进行,QK，V正V逆，反应处于平衡状态,QK，V正V逆，反应向逆方向进行,考纲解读：理解化学平衡常数的含义，能够利用平衡常数进行简单的计算。,如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,正反应方向,逆反应方向,吸热反应方向,放热反应方向,气体体积缩小的方向,气体体积增大的方向,浓度、温度、压强发生改变,3、化学平衡的移动,浓度改变指气体、溶液的浓度改变。,压强对反应前后气体体
8、积无变化的反应，只能改变反应速率，不能使平衡移动。,使用催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率，故催化剂不影响平衡。但可改变反应达平衡的时间。,注意：,讨论1：（13全国）反应X(g)Y(g)2Z(g)；H0，达到平衡时，下列说法正确的是（）A.减小容器体积，平衡向右移动 B.加入催化剂，Z的产率增大 C.增大c(X)，X的转化率增大 D.降低温度，Y的转化率增大,思考：增大c(X)，各组分的百分含量如何变化？,D,C,BC,讨论4：(11四川)可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g)、2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始
9、和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示。下列判断正确的是,C,分析化学平衡移动的一般思路,思维模型,讨论5：在一容积固定的真空密闭容器中，投入3 mol X(g)和1 mol Y(g)，在一定温度下反应：3X(g)+Y(g)2M(g)+nN(g)达平衡，此时X的转化率为a%。若在同一温度同一容器中，最初投入的是6 mol X(g)和2 mol Y(g)，反应达平衡时X的转化率为b%，则下列判断正确的是（）A.若n2,则ab B.若n2,则a=b C.若n=2,则ab D.若n2,则ab,A,讨论6：（2009江苏）联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4反应能放出大
10、量的热。（1）已知：2NO2（g）N2O4（g）；H=-57.20 kJmol-1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡。其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是_（填字母）。,A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度,BC,外界条件对反应物转化率的影响,2、浓度变化：,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),1、温度、压强变化：,若使平衡向正反应方向移动，反应物转化率一定增大。,（1）反应物不只一种，,（2）反应物只有一种，,若只增加A的量，A转化率减小，B转化率增大。,若按原比例同倍数增加A、B的量：,mA(g)pC(g
11、)+qD(g),若增加A的量，相当于加压，A转化率与气体系数有关。,若m+np+q，A转化率增大,若m+n=p+q，A转化率不变,若m+np+q，A转化率减小,相当于加压，转化率与气体系数有关。,等 效 平 衡,等效平衡：在相同的条件下通过不同的途径，达到的相同的 平衡状态。,（1）相同条件：恒温、恒容或恒温、恒压,（2）不同途径：,（3）两平衡等效的标志：达到平衡时，各组分的百分含量（质量分数，体积分数，物质的量分数等）均对应相等。,正向建立：只加反应物；,逆向建立：只加生成物；,中间建立：反应物、生成物同时加入；,分批加入：反应一段时间再投料。,例：2SO2+O2 2SO3,恒温、恒容(反
12、应前后系数和发生变化),起 2 mol 1 mol 0,起 0 0 2 mol,等效,起 4 mol 2 mol 0,平衡右移 V(SO3)%大于W%,起 0.5 mol _ _,结论：对于反应前后气体总体积变化的反应，在恒温恒容条件下，若等价转换成相同状态同一边物质，两次物质的起始量对应相等，则两平衡状态相同。,起 a b c,极端假设法：,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量。,例：H2+I2 2HI,起 2 mol 1 mol 0,起 4 mol 2 mol 0,结论：对于反应前后气体总体积不变的反应，在恒温恒容下，若等价转换成相同状态同一边物质，两次物质的起始量之比相
13、等，则两平衡状态相同。,恒温、恒容(反应前后系数和不发生变化),起 a b c,例：2SO2+O2 2SO3,恒温、恒压（不管反应前后系数和有没有变化）,起 2 mol 1 mol 0,起 0 0 2 mol,等效,起 4 mol 2 mol 0,起 a b c,a+c b+c/2 0,结论：在恒温恒压条件下，不论反应前后气体总体积是否变化的反应，若等价转换成相同状态同一边物质，两次物质的起始量之比相等，则两平衡状态相同。,（1）恒温、恒容条件下的等效平衡,（2）恒温、恒压条件下的等效平衡,转化为与原状态相同的物质，各物质的 n 对应相等。,转化为与原状态相同的物质，各物质的 n 对应成比例。
14、,转化为与原状态相同的物质，各物质的 n 对应成比例。,对反应前后气体体积变化的反应,对反应前后气体体积不变化的反应,小 结,两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化,投料换算成相同物质表示时等比例,恒温恒压,两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,投料换算成相同物质表示时等比例,恒温恒容(n(g)=0),两次平衡时各组分百分量、n、c均相同,投料换算成相同物质表示时量相同,恒温恒容(n(g)0),结果,等效条件,条件,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),小 结,全等平衡,全等平衡,等比平衡,讨论：在一个体积可变的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应，H2(g)+Br2(
15、g)2HBr(g)，已知加入1mol H2和2 mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr(见下表已知项)，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（1）（3）的状态，填写表中空白：,2a,0,0.5,2(n-2m),(n-m)a,C,讨论2：（10江苏）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=92.4KJ/mol）,反应物转化率,p3,p2,p1,体系压强（Pa）,吸收c kJ,吸收bkJ,放出a kJ,反应的能量变化,c3,c2,c1,NH3的浓度（mo
16、l/L)）,4mol NH3,2mol NH3,1mol N2、3mol H2,反应物投入量,丙,乙,甲,容器,下列说法正确的是（）A2c1 c3 Ba+b=92.4 C2p2 p3 D a1+a3 1,B D,a1,a2,a3,练习1：在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生如下反应：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1.2 mol A、0.6 mol B和2.8 mol C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,C,B,5、关于化学平
17、衡的计算,步步高 P161,讨论1：已知在一定条件下有CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O，在催化剂存在的条件下，高温加热，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；H=a kJ/mol反应达平衡后，测得c(CO):c(CO2)=3:2，下列说法正确的是（）A反应放出的热量为0.04a kJ B平衡时H2O的转化率为40%C若将容器的体积压缩为1L，有利于该反应平衡正向移动 D判断该反应达到平衡的依据是CO、H2O、CO2、H2的浓度 都相等,B,讨论2：（13海南）反应A(g)B(g
18、)+C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050 mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：（1）上述反应的温度T1 T2，平衡常数K(T1)K(T2)。（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）若温度T2时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：平衡时体系总的物质的量为。反应的平衡常数K=。反应在05min区间的平均反应速率v(A)=。,6、化学反应进行的方向,（2）物质的混乱度趋于增加,（1）物质具有的能量趋于降低,H(焓变),S(熵变)0,放热反应,自发进行,不自发进行,不能定性判断,不能定性判断,H0,H0,H0,H0,S0,S
19、0,S0,S0,熵增原理,0,要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变H和熵变S,步步高 P161,（G=H-TS）,讨论1：（13天津）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知该反应的H0,简述该设想能否实现的依据：_。,7、有关化学平衡的图像,（1）速率时间图,（2）ct 图,（3）c(P)t 图,（4）含量-时间-温度图,注意：解答图像题思路,D,A,讨论3：（13安徽）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO3(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)H0,该反应在恒容的密
20、闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（）,A,D,已知可逆反应 aAbBcC中，物质的含量R%(A%和C%)随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B该反应在T2温度时达到过化学平衡C该反应的逆反应是放热反应D升高温度，平衡会向正反应方向移动,B,在恒容密闭容器中存在下列平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是()A反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H0B在T2时，若反应处于状态D，则一定有v正v逆C平衡状态A与C相比，平衡状态A的c(CO)大D使用合适的催化剂能提高CO的转化率,D,(2010四川理综13)反应aM(g)bN(g)cP(g)dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如下图所示。其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的A.同温同压同z时，加催化剂，平衡时Q的体积分数增加B.同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C.同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D.同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加,B,
