《高中化學 第二章 第三節(jié) 化學平衡學案 新人教版選修41》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學 第二章 第三節(jié) 化學平衡學案 新人教版選修41（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

化學平衡 （第1課時） 【學習目標】 1. 了解可逆反應(yīng)的概念、特點?！? 2. 了解化學平衡的建立過程?！? 3. 理解化學平衡的特征。 【學習過程】 化學反應(yīng)速率討論的是化學反應(yīng)快慢的問題，但是在化學研究和化工生產(chǎn)中，只考慮化學反應(yīng)進行的快慢是不夠的，因為我們既希望反應(yīng)物盡可能快地轉(zhuǎn)化為生成物，同時又希望反應(yīng)物盡可能多地轉(zhuǎn)化為生成物。例如在合成氨工業(yè)中，除了需要考慮如何使N2和H2盡快地轉(zhuǎn)變成NH3外，還需要考慮怎樣才能使更多的N2和H2轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3，后者所說的就是化學反應(yīng)進行的程度問題——化學平衡。 一、可逆反應(yīng) 1. 定義：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。 2. 特點：在正反應(yīng)進行的同時逆反應(yīng)也在進行；可逆反應(yīng)不能進行到底。 二、化學平衡狀態(tài) 1.定義：指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。 2.形成： 3.特征： (1)動：動態(tài)平衡v(正)=v(逆)≠0 (2)等：v(正)= v(逆) (3)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持一定，各組分的含量保持不變。 (4)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。 4.標志：可逆反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)時有兩個主要的特征，一是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等；二是反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變。這兩個特征就是判斷可逆反應(yīng)是否達到化學平衡狀態(tài)的核心依據(jù)。 v正＝v逆≠0 對于同一物質(zhì)而言，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；對于不同的物質(zhì)而言，速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。即反應(yīng)物消耗、生成物增加、反應(yīng)物斷鍵、生成物成鍵均代表v正；反應(yīng)物增加、生成物減少、反應(yīng)物成鍵、生成物斷鍵均代表v逆 “定” 反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變。具體體現(xiàn)在：各組分的質(zhì)量分數(shù)不變；各氣體組分的體積分數(shù)不變；各組分的物質(zhì)的量分數(shù)不變；各組分的分子數(shù)之比不變；各組分的物質(zhì)的量濃度不變(變化時不一定平衡)；若某組分有顏色，體系的顏色不再改變(變化時不一定平衡) 其它 密度、壓強、平均相對分子質(zhì)量等能否用作平衡到達的標志，關(guān)鍵看該物理量是否隨著平衡的移動而改變，只有改變的物理量保持恒定時才能說明平衡已到達 （1）利用氣體的密度(ρ＝)判斷：對于定容的反應(yīng)體系：若氣體質(zhì)量和容器的體積是不變量，故密度ρ為恒量。即不論反應(yīng)是否平衡，密度均不變，“不變量”不變時不能判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)；對于反應(yīng)體系中不全為氣體的定容反應(yīng)體系：V是不變量，m是變量，則氣體的密度ρ為變量，當“變量”保持不變時，表明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 （2）利用氣體的平均相對分子質(zhì)量(M＝)判斷：對于定容的反應(yīng)體系：若題目提供的是全部由氣體參與和生成的可逆反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，氣體的質(zhì)量m為恒量，混合氣體的物質(zhì)的量為變量，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量(M)為變量，當“變量”保持不變時，表明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；對于定容的反應(yīng)體系：若題目提供的是全部由氣體參與和生成的可逆反應(yīng)且反應(yīng)前后氣體積積不變，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)，氣體的質(zhì)量和混合氣體的物質(zhì)的量均為不變量，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量(M)為不變量，當“不變量”保持不變時，不能判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 對于不同類型的可逆反應(yīng)，某一物理量不變是否可作為平衡已到達的標志，取決于該物理量在平衡到達前（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化。 【當堂檢測】 1. 在一定量的密閉容器中進行反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知反應(yīng)過程中某一時刻N2、H2、NH3的濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L。當反應(yīng)達到平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是 (　　) A．N2為0.2 mol/L，H2為0.6 mol/L B．N2為0.15 mol/L C．N2、H2均為0.18 mol/L D．NH3為0.4 mol/L 2. 如圖是可逆反應(yīng)X2＋3Y22Z在反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系曲線，下列敘述正確的是(　　) A．t1時，只有正方向反應(yīng) B．0～t1，c(Z)在減小 C．t2～t3，反應(yīng)不再進行 D．t2～t3，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化 3. 在兩個恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應(yīng)，現(xiàn)有下列狀態(tài)：①混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變?、诤銣貢r，氣體壓強不再改變?、鄹鳉怏w組成濃度相等　④反應(yīng)體系中溫度保持不變?、輸嗔褮溲蹑I速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍?、藁旌蠚怏w密度不變?、邌挝粫r間內(nèi)，消耗水蒸氣質(zhì)量與生成氫氣質(zhì)量比為9∶1。其中能表明甲、乙容器中反應(yīng)都達到平衡狀態(tài)的是(　　) 甲：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g); 乙：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) A．①②⑤　　　B．③④⑥ C．⑥⑦ D．④⑤ 4.某研究性小組決定用實驗探究的方法證明化學反應(yīng)具有一定的限度，在一定條件下會達到“平衡狀態(tài)”。取5 mL 0.1 mol/L KI溶液于試管中，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液2 mL，發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。為證明該反應(yīng)具有可逆性且具有限度，他們設(shè)計了如下實驗：①取少量反應(yīng)液，滴加AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)有少量黃色沉淀(AgI)，證明反應(yīng)物沒有反應(yīng)完全；②再取少量反應(yīng)液，加入少量CCl4振蕩，發(fā)現(xiàn)CCl4層顯淺紫色，證明萃取到I2，即有I2生成。綜合①②的結(jié)論，他們得出該反應(yīng)具有一定的可逆性，在一定條件下會達到反應(yīng)限度。 (1)老師指出他們上述實驗中①不合理，你認為是_________；改進的方法是_________。 (2)有人認為步驟②適合檢驗生成I2較多的情況，還有一種簡便方法可以靈敏地檢驗是否生成了I2，這種方法是________________________。 5. 698 K時，向某V L的密閉容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－26.5 kJmol－1，測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與時間變化的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題： (1)V＝________。 (2)該反應(yīng)達到最大限度的時間是________，該時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(HI)＝________。 (3)該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，________(填“吸收”或“放出”)的熱量為________。 答案與解析 題號 答案 解析 1 B 反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率都小于100%，所以A、D錯誤；從題給量的關(guān)系知無論反應(yīng)進行到什么程度，c(N2)∶c(H2)＝1∶3，因此兩者不可能同時均為0.18 mol/L 2 D 根據(jù)v－t圖像，對于該可逆反應(yīng)t1時刻正、逆反應(yīng)都在進行，0～t1時段v正>v逆，c(Z)在增大；t2時刻v正＝v逆，說明反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)；t2～t3時段，反應(yīng)仍在進行，但由于v正＝v逆，所以各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化 3 D 甲容器中，碳為固態(tài)，該可逆反應(yīng)屬于反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)；乙容器中，反應(yīng)屬于等氣體體積反應(yīng)，氣體相對分子質(zhì)量、密度、壓強都始終不變，①②⑥錯誤；各組分濃度相等，不能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，③錯誤；對于任何一個可逆反應(yīng)，隨著反應(yīng)進行，體系溫度會發(fā)生變化，當溫度不改變時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，④正確；生成氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍，經(jīng)轉(zhuǎn)化，水中氫氧鍵斷裂速率等于生成氫氧鍵速率，達到平衡狀態(tài)，⑤正確；消耗水蒸氣與生成氫氣是同一方向，不能判斷達到平衡狀態(tài)，⑦錯誤 4 (1)該反應(yīng)中KI過量，故不能直接檢驗是否存在I－　取少量溶液滴加KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則證明還有Fe3＋未完全反應(yīng) (2)取少量反應(yīng)液，滴加淀粉溶液，若溶液變藍，則說明生成了I2 為證明化學反應(yīng)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2具有可逆性，可以考慮檢驗反應(yīng)后的溶液中還存在著這四種離子。從反應(yīng)物的量考慮，I－是相對過量的，故不能因為檢測到I－存在，即認為反應(yīng)具有可逆性，為使檢驗方便、典型，只需檢驗最終溶液中還存在著Fe3＋和I2即可，分別可采用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法 5 (1)2　 (2)5 s　0.316 molL－1s－1 (3)放出　41.87 kJ (1)由圖知初始反應(yīng)時，c(H2)＝c(I2)＝1 molL－1，而加入的H2和I2的物質(zhì)的量均為2 mol，所以V＝2。(2)反應(yīng)達到最大限度即達到化學平衡，所需時間為5 s，v(HI)＝＝0.316 molL－1s－1。(3)可逆反應(yīng)從正反應(yīng)建立，所以需放出熱量。由反應(yīng)：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－26.5 kJmol－1，達到平衡時共生成n(HI)＝1.58 molL－12 L＝3.16 mol，所以放出的熱量為3.16 mol＝41.87 kJ （第2課時） 【學習目標】 1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響。 2.學會用圖示的方法表示在可逆反應(yīng)中正逆反應(yīng)速率隨外界條件的變化，并分析平衡移動的方向。 【學習過程】 1. 探究濃度變化對化學平衡的影響： 實驗1：Cr2O72-（橙色） +H2O2CrO42-（黃色）+2H＋ 實驗 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 取三支試管各加入5mL0.1mol/L K2Cr2O7溶液，向一支試管中滴加3-10滴濃H2SO4，觀察并記錄溶液顏色變化，向第二支試管中10-20滴6mol/LNaOH溶液，觀察并記錄。 滴加3-10滴濃H2SO4的試管溶液呈橙色，滴加10-20滴6mol/LNaOH溶液的試管溶液呈黃色 增大溶液中H+濃度，平衡逆向移動，橙色加深；增大溶液中OH—濃度，平衡正向移動，黃色加深 實驗2：Fe3＋+3SCN- Fe(SCN)3 滴加試劑 飽和FeCl3溶液 濃KSCN溶液 NaOH溶液 實驗現(xiàn)象 顏色加深 顏色加深 試管都有紅褐色沉淀，且溶液顏色變淺 （1）規(guī)律：其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都使化學平衡向正反應(yīng)方向移動；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度都使化學平衡向逆反應(yīng)方向移動。 （2）圖像： ①改變反應(yīng)物濃度，只能使正反應(yīng)速率瞬間增大或減小；改變生成物濃度，只能使逆反應(yīng)速率瞬間增大或減小。 ②只要正反應(yīng)速率在上面，逆反應(yīng)速率在下面，即v正>v逆化學平衡一定向正反應(yīng)方向移動；反之向逆反應(yīng)方向移動。 ③只要是增大濃度，不論增大的是反應(yīng)物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài)；減小濃度，新平衡條件下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。 2.壓強對化學平衡的影響： （1）規(guī)律：對有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積有變化的可逆反應(yīng)，增大壓強，使化學平衡向氣體體積縮小的方向移動；減小壓強使化學平衡向氣體體積增大的方向移動；對于反應(yīng)前后氣體體積無變化的反應(yīng)，改變壓強化學平衡不移動。壓強對固體和液體幾乎無影響。 （2）圖像： （3）若在恒容的條件下加入惰性氣體，它并不能引起體系中其它物質(zhì)的濃度改變，所以平衡不移動；若在恒壓情況下加入惰性氣體，必然引起平衡體系占據(jù)的體積增大，體系中其它物質(zhì)的濃度發(fā)生變化，使平衡發(fā)生移動。如平衡N2+3H22NH3，在恒溫恒壓下加入氮氣，化學平衡向正反應(yīng)方向移動；如果在恒溫恒容下加入氬氣，化學平衡不移動。 3.溫度對化學平衡的影響： 實驗：將盛有NO2、N2O4混合氣體的封閉平衡球一端侵入熱水中，半分鐘后，比較兩球中氣體顏色，取出放置片刻，再比較兩球中氣體顏色。（2NO2 N2O4 △H=-56.9kJ/mol） 升高溫度 降低溫度 實驗現(xiàn)象 顏色變深 顏色變淺 實驗結(jié)論 向吸熱反應(yīng)方向移動 向放熱反應(yīng)方向移動 （1）規(guī)律：其他條件不變，升溫化學平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，降溫化學平衡向放熱反應(yīng)方向移動。 （2）圖像： 4.催化劑：催化劑能夠同等程度的改變正逆反應(yīng)的速率，所以使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動，但是可以改變達到平衡所需要的時間。 4.化學平衡的移動：化學平衡是有條件的動態(tài)平衡，當影響化學平衡的條件改變時，原來的平衡被破壞，進而在新的條件下逐漸建立新的平衡，這個原平衡向新平衡的轉(zhuǎn)化過程叫化學平衡的移動。 （1）實質(zhì)：改變條件后v正≠v逆，各組分的百分含量發(fā)生改變。 （2）勒夏特列原理（ 平衡移動的原理）： 如果改變影響平衡的一個條件（如溫度、濃度、壓強等）平衡就向能夠使這種改變減弱的方向移動。 5.化學平衡圖像： （1）速率—時間圖像(v－t圖像)： 解題原則：分清正反應(yīng)、逆反應(yīng)及二者的相對大小，分清“突變”和“漸變”；正確判斷化學平衡的移動方向；熟記濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學平衡移動的影響規(guī)律。Ⅰ.v′正突變，v′逆漸變，且v′正>v′逆，說明是增大了反應(yīng)物的濃度，使v′正突變，且平衡正向移動。Ⅱ.v′正、v′逆都是突然減小的，且v′正>v′逆，說明平衡正向移動，該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)或氣體總體積增大的反應(yīng)。Ⅲ.v′正、v′逆都是突然增大的且增大程度相同，說明該化學平衡沒有發(fā)生移動，可能是使用了催化劑，也可能是對反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)壓縮體積(即增大壓強)所致。 2．百分含量(或轉(zhuǎn)化率)一時間一溫度(或壓強)圖像： 解題原則：“先拐先平數(shù)值大”。在化學平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高(如圖Ⅰ中T2>T1)、壓強較大(如圖Ⅱ中p2>p1)或使用了催化劑(如圖Ⅲ中a使用了催化劑)。Ⅰ.表示T2>T1，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動。Ⅱ.表示p2>p1，A的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng)，壓強增大，平衡逆向移動。Ⅲ.生成物C的百分含量不變，說明平衡不發(fā)生移動，但反應(yīng)速率a>b，故a使用了催化劑；也可能該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，a增大了壓強(壓縮體積)。 3．百分含量(或轉(zhuǎn)化率)—壓強—溫度圖像： 解題原則：“定一議二”。在化學平衡圖像中，包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個變量，分析方法是確定其中一個變量，討論另外兩個變量之間的關(guān)系。如圖I中確定壓強為105Pa或107Pa，則生成物C的百分含量隨溫度T的升高而逐漸減小，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；再確定溫度T不變，作橫坐標的垂線，與壓強線出現(xiàn)兩個交點，分析生成物C的百分含量隨壓強p的變化可以發(fā)現(xiàn)，壓強增大，生成物C的百分含量增大，說明正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。 【當堂檢測】 1. 有一處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)：X(s)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH<0。為了使平衡向生成Z的方向移動，應(yīng)選擇的條件是(　　) ①高溫?、诘蜏亍、鄹邏骸、艿蛪骸、菁诱呋瘎薹蛛x出Z A．①③⑤ B．②③⑤ C．②③⑥ D．②④⑥ 2. 已知：A(g)＋B(g)3C(g)　ΔH<0，一定量的A和B分別在不同條件下充分反應(yīng)。關(guān)于此反應(yīng)的示意圖肯定不正確的是(　　) 3. 下列對化學平衡移動的分析中，不正確的是(　　) ①已達平衡的反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，當增加反應(yīng)物物質(zhì)的量時，平衡一定向正反應(yīng)方向移動；②已達平衡的反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，增大N2的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，N2的轉(zhuǎn)化率一定升高；③有氣體參加的反應(yīng)達到平衡時，若減小反應(yīng)器容積時，平衡一定向氣體體積增大的方向移動；④有氣體參加的反應(yīng)達到平衡時，向恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體，平衡一定不移動 A．①④　　　　B．①②③ C．②③④ D．①②③④ 4. 對于反應(yīng)A(s)＋2B(g)3C(g)　ΔH>0，φ(C)跟外界條件X、Y的關(guān)系如圖所示，下列結(jié)論正確的是(　　) A．Y表示溫度，X表示壓強，且Y3>Y2>Y1 B．Y表示壓強，X表示溫度，且Y3>Y2>Y1 C．X表示壓強，Y表示溫度，且Y1>Y2>Y3 D．X表示溫度，Y表示壓強，且Y1>Y2>Y3 5. 現(xiàn)有反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)，達到平衡后，當升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變大；當減小壓強時，混合體系中C的質(zhì)量分數(shù)也減小，則： (1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，且m＋n________p(填“＞”、“＝”或“＜”)。 (2)減壓使容器體積增大時，A的質(zhì)量分數(shù)________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)。 (3)若加入B(維持體積不變)，則A的轉(zhuǎn)化率________。 (4)若升高溫度，則平衡時B、C的濃度之比將________。 (5)若加入催化劑，平衡時氣體混合物的總物質(zhì)的量______。 (6)若B是有色物質(zhì)，A、C均無色，則加入C(體積不變)時混合物顏色________；而維持容器內(nèi)壓強不變，充入氖氣后，再次建立平衡時與原平衡相比，氣體混合物顏色________(填“變深”、“變淺”或“不變”)。 答案與解析 題號 答案 解析 1 C 該反應(yīng)的特點為反應(yīng)前后氣體體積減小，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)條件對平衡的影響可知，要使平衡向生成Z的方向移動，應(yīng)選擇的條件是低溫、高壓、減小Z的濃度。由于催化劑對平衡無影響，故排除含⑤的選項 2 C 該反應(yīng)正向是放熱的，所以升溫平衡左移，C%降低，可知A對C錯；該反應(yīng)正向是體積增大的反應(yīng)，所以加壓平衡左移，C%降低，可知B正確；使用(加入)催化劑加快反應(yīng)速率，但平衡不移動，平衡時C%不變，可知D正確。另外，A、B、C中三個圖均符合“先拐先平，數(shù)值大”的原則 3 D ①中若是加入碳，平衡不移動，固體和純液體的濃度為常數(shù)。②中反應(yīng)向正方向移動，N2的轉(zhuǎn)化率降低。③中若減小反應(yīng)器容積即增大壓強時，平衡一定向氣體體積減小的方向移動。④中向恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體，濃度減小，平衡可能移動 4 A 當Y表示溫度時，則Y1、Y2、Y3表示三條等溫線，定住其中一條等溫線(如：Y1)，則由于正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，所以隨著壓強的增大平衡逆向移動，φ(C)逐漸減小，符合題目所給方程式。而X表示壓強時，則垂直于X軸做一條輔助線即為等壓線，由于反應(yīng)吸熱，所以隨著溫度的升高，平衡正向移動，φ(C)逐漸增大，所以Y3>Y2>Y1，A正確。對于B、C、D可以采用同樣的方法分析，均錯誤 5 (1)放熱　>　 (2)增大　 (3)增大　 (4)減小　 (5)不變　 (6)變深　變淺 反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)，達到平衡后，當升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變大，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)；當減小壓強時，混合體系中C的質(zhì)量分數(shù)也減小，說明平衡逆向移動，得到m＋n＞p；加入一種物質(zhì)，會提高另外一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，若加入B(維持體積不變)，則A的轉(zhuǎn)化率增大；若升高溫度，平衡將向正反應(yīng)方向移動，則平衡時B、C的濃度之比將減?。蝗艏尤氪呋瘎桓淖兓瘜W反應(yīng)速率，不使平衡發(fā)生移動，平衡時氣體混合物的總物質(zhì)的量保持不變；若B是有色物質(zhì)，A、C均無色，則加入C(體積不變)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，混合物顏色加深；而維持容器內(nèi)壓強不變，充入氖氣后，體積變大，顏色變淺，雖平衡向逆反應(yīng)方向移動來減弱這種改變，但再次建立平衡時與原平衡相比，氣體混合物顏色變淺 （第3課時） 【學習目標】 1.理解化學平衡常數(shù)的概念。 2.理解化學平衡常數(shù)對化學反應(yīng)進行的程度判斷。 3.掌握有關(guān)化學平衡常數(shù)等的計算。 【學習過程】 1．化學平衡常數(shù) (1)定義：在一定溫度下，當一個可逆反應(yīng)達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)，通常用符號K表示。 (2)表達式：對于一般的可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常數(shù)的表達式為K＝。 ①反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時，由于其濃度可看作“1”而不代入公式。 ②化學平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)，若化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變。如N2＋3H22NH3，K＝a則有：2NH3N2＋3H2，K′＝1/a，N2＋H2NH3，K″＝。 (3)意義：化學平衡常數(shù)K值越大，說明正反應(yīng)進行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。 （4）影響因素：化學平衡常數(shù)是描述可逆反應(yīng)進行程度的重要參數(shù)，化學平衡常數(shù)K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。 2．化學平衡常數(shù)的應(yīng)用 (1)判斷反應(yīng)進行的程度：K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，正反應(yīng)進行的程度越大，即該反應(yīng)進行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。 (2)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)：升高溫度，K值增大，T、K變化一致，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；升高溫度，K值減小，T、K變化相反，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 (3)判斷平衡移動方向：利用平衡常數(shù)可從定量的角度解釋恒溫下濃度、壓強對化學平衡移動的影響。對于可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意狀態(tài)下，生成物的濃度和反應(yīng)物的濃度之間的關(guān)系用Q＝表示，則：當Q＝K時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，v正＝v逆；當Qv逆；當Q>K時，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，v正”、“<”或“＝”)。若在T1時某狀態(tài)c(I－)/c(I)＝，________平衡狀態(tài)(填“是”、“不是”或“不一定是”)。 (3)寫出該平衡常數(shù)的表達式K＝________。若升高溫度，K值將________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)；若向溶液中加入少量的溴水，K值將________。 5. 研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應(yīng)： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1　ΔH1<0　(Ⅰ) 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　K2　ΔH2<0　(Ⅱ) (1)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝________(用K1、K2表示)。 (2)為研究不同條件對反應(yīng)(Ⅱ)的影響，在恒溫條件下，向2 L恒容密閉容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min時反應(yīng)(Ⅱ)達到平衡。測得10 min內(nèi)v(ClNO)＝7.510－3molL－1min－1，則平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的轉(zhuǎn)化率α1＝________。其他條件保持不變，反應(yīng)(Ⅱ)在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常數(shù)K2________(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小，可采取的措施是____________。 答案與解析 題號 答案 解析 1 B 書寫平衡常數(shù)表達式時，純固體不寫，A錯誤；由于反應(yīng)③＝反應(yīng)①－反應(yīng)②，因此平衡常數(shù)K＝，B正確；反應(yīng)③中，溫度升高，H2濃度減小，則平衡左移，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此ΔH<0，C錯誤；對于反應(yīng)③，在恒溫恒容下，增大壓強，如充入惰性氣體，則平衡不移動，H2的濃度不變，D錯誤 2 A Q＝＝＝1　不一定是(3)　減小　不變 (1)由題意及圖象知，I2(aq)＋I－I，升高溫度，c(I)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)在T1、D點時，要達到平衡狀態(tài)A點，T1不變，c(I)增大，反應(yīng)向右進行，故v(正)>v(逆)。K＝，而＝，但不知c(I2)的大小，故無法確定是否達平衡狀態(tài)。(3)K＝，升高溫度，平衡逆移，故K值減??；若加入少量的溴水，改變了物質(zhì)的濃度，但K值不變 5 (1) (2)2.510－2　75%?。尽〔蛔儭∩邷囟? (1)觀察題給的三個方程式可知，題目所求的方程式可由(Ⅰ)2—(Ⅱ)得到，故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。(2)由題給數(shù)據(jù)可知，n(ClNO)＝7.510－3 molL－1min－110 min2 L＝0.15 mol。 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) 起始物質(zhì)的量/mol　　0.2　　　0.1　　　　0 　　　0.15　　0.075　　　0.15 平衡時物質(zhì)的量/mol　0.05　　0.025　　　0.15 故n(Cl2)＝0.025 mol；NO的轉(zhuǎn)化率α1＝100%＝75%。 其他條件保持不變，由恒容條件(2 L)改為恒壓條件，因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，平衡正向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，即α2＞α1；平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，故由恒容條件改為恒壓條件時平衡常數(shù)不變；要使平衡常數(shù)減小，平衡應(yīng)逆向移動，因為反應(yīng)(Ⅱ)是放熱反應(yīng)，故應(yīng)升高溫度