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1、微型專題3 化學(xué)平衡 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.學(xué)會(huì)化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng)方向的判斷。 2.掌握化學(xué)平衡常數(shù)的表示方法及應(yīng)用。 3.學(xué)會(huì)化學(xué)平衡的計(jì)算方法。 4.掌握?qǐng)D像與等效平衡的分析方法。 一、化學(xué)平衡及其移動(dòng) 1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 例例1 在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(g)2B(g)C(g)D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 混合氣體的壓強(qiáng) 混合氣體的密度 B的物質(zhì)的量濃度 混合氣體的總物質(zhì)的量 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量 v(C)與v(D)的比值 混合氣體的總質(zhì)量 混合氣體的總體積 C、D的分子數(shù)之比為11

2、A. B. C. D. 答案 解析 規(guī)律方法 判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的基本思路判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的基本思路 (1)分析反應(yīng)容器的特點(diǎn)：恒溫恒壓、恒溫恒容。 (2)分析反應(yīng)方程式的特點(diǎn)：反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)計(jì)量數(shù)的相對(duì)大小。 (3)采用“變量不變”法判斷所給物理量是否能作為化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。 教師用書(shū)獨(dú)具 相關(guān)鏈接相關(guān)鏈接 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法 (1)“兩審” 一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓； 二審反應(yīng)特點(diǎn)：全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；有固體或液體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。 (2)“兩標(biāo)志” 本質(zhì)標(biāo)志 v正v逆0。對(duì)于某一可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)

3、，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。 等價(jià)標(biāo)志 a.全部由氣體參加的反應(yīng)前后非等體積反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化。 b.體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量(或質(zhì)量)分?jǐn)?shù)保持不變。 c.對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。 d.對(duì)于有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時(shí)間而變化。 e.體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。 特別提示特別提示 (1)從反應(yīng)速率的角度來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí)，速率必須是一正一逆(不能同是v正或v逆)，且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)系數(shù)之比。 (2)

4、在可逆反應(yīng)過(guò)程中，能發(fā)生變化的物理量(如各組分的濃度、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、混合氣體的密度、顏色、平均摩爾質(zhì)量等)，若保持不變，說(shuō)明可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。 2.化學(xué)平衡移動(dòng)方向的分析及判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向的分析及判斷 例例2 利用反應(yīng)：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g) H746.8 kJ mol1，可凈化汽車尾氣，如果要同時(shí)提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的措施是 A.降低溫度 B.增大壓強(qiáng)同時(shí)加催化劑 C.升高溫度同時(shí)充入N2 D.及時(shí)將CO2和N2從反應(yīng)體系中移走 答案 解析 規(guī)律方法 若將外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響等同于對(duì)平衡移動(dòng)的影響，則會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)選。外界條件的改變可能會(huì)使

5、正、逆反應(yīng)速率都發(fā)生變化或只有一方發(fā)生變化，而平衡移動(dòng)的方向由v正和v逆的相對(duì)大小決定，條件改變時(shí)平衡有可能不發(fā)生移動(dòng)。 教師用書(shū)獨(dú)具 相關(guān)鏈接相關(guān)鏈接 化學(xué)平衡移動(dòng)的分析方法化學(xué)平衡移動(dòng)的分析方法 (1)根據(jù)勒 夏特列原理判斷 如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等)，平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。 (2)根據(jù)圖示中v正、v逆的相對(duì)大小判斷 若v正v逆，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(注意v正增大，平衡不一定向正反應(yīng)方向移動(dòng))； 若v正Q，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)； 若K105時(shí)，可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全。 (3)平衡常數(shù)的應(yīng)用 判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向 判斷反應(yīng)的焓變符號(hào) 若升高溫度

6、，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 用于計(jì)算平衡濃度、轉(zhuǎn)化率等化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算。 4.平衡轉(zhuǎn)化率的判斷平衡轉(zhuǎn)化率的判斷 例例4 反應(yīng)X(g)Y(g)2Z(g) Hbc，(A)增大；若abc，(A)減小。 5.等效平衡的理解和應(yīng)用等效平衡的理解和應(yīng)用 例例5 已知H2(g)I2(g)2HI(g) H0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)1 mol L1，c(N)2.4 mol L1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。 答案 解析 25% (2)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)4 mol L1，c(N)

7、a mol L1；達(dá)到平衡后，c(P)2 mol L1，則a_。 答案 解析 6 解析解析 起始mol L1 4 a 0 0平衡mol L1 2 a2 2 2 由 K2 mol L12 mol L12 mol L1a2 mol L10.5，解得 a6。 (3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c(M)c(N)b mol L1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。 答案 解析 41.4% 解析解析 起始mol L1 b b 0 0平衡mol L1 b1x b1x bx bx 由 Kbx mol L12b1x mol L120.5，解得 x41.4%。 教師用書(shū)獨(dú)具 相關(guān)鏈接相關(guān)鏈接 化學(xué)平衡計(jì)算模式與公

8、式化學(xué)平衡計(jì)算模式與公式 (1)計(jì)算模式 化學(xué)平衡計(jì)算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具體步驟是在化學(xué)方程式下寫(xiě)出有關(guān)物質(zhì)起始時(shí)的物質(zhì)的量、發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量、平衡時(shí)的物質(zhì)的量(也可以是物質(zhì)的量濃度或同溫同壓下氣體的體積)，再根據(jù)題意列式求解。 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g) n(起始)/mol a b 0 0 n(轉(zhuǎn)化)/mol mx nx px qx n(平衡)/mol amx bnx px qx 起始、轉(zhuǎn)化、平衡是化學(xué)平衡計(jì)算的“三步曲”。 (2)計(jì)算公式 KCpDqAmBnpx/Vp qx/Vqamx/Vm bnx/Vn 若用任意狀態(tài)的生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值稱為濃度商，用Q表示。則其與K比較，當(dāng)QK，v正v逆；Qv逆。 平衡轉(zhuǎn)化率：(A)nA消耗nA起始100%mxa100%。 平衡百分含量：(A)nA平n總100%amxabpqmnx100%。 平衡時(shí)與起始時(shí)的壓強(qiáng)比：p平p始n平n始abpqmnxab(同T、 V時(shí))。 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：Mmna MAb MBabpqmnx g mol1。