1、专题复习(四)学案:化学平衡 一. 化学反应速率:、定义:是用来衡量化学反应进行 _ 的物理量。反应速率的表示方法: _ 反应物的浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位 :_ 或 _ 公式:_有关化学反应速率的计算:1、根据同一化学反应用不同物质的浓度变化来表示反应速率时_ ,其数值比等于 _ 之比。例: 3H2 + N2 2NH3 反应速率分别为: 0.8 0.4 0.6 ( moi/L.min),那么,同一条件下这三个速率最快的应该是_ ( moi/L.min).2.利用公式计算:n = vt C = t(四)、影响反应速率的因素:.内因:反应物_ 是决定化学反应速率的主要因素。.外因:
2、同一反应_不同,化学反应速率不同。 有效碰撞:能 _ 的碰撞叫有效碰撞。 能发生有效碰撞的分子称为_。 浓度相同时,活化分子_ ,活化分子数越多,V越快。 1、浓度:(1)规律:其它条件不变、反应物的浓度越大,反应速率_。固体或纯液体的浓度是一个常数,改变其物质的量与反应的速率_。(2)解释: 浓度相同时,活化分子_越高,活化分子数_,V越快。 温度相同时:N(活)= _a%,C越大,N(总)越大,有效碰撞次数越多,速率越快。 T相同时:3H2 + N2 2 NH3正反应速率与反应物_成正比。逆反应速率与生成物_成正比。(3)图像:时间、速率图像:有一点是连续的。浓度、时间图像。画出时间速率图
3、像: 2、压强(1)规律:其它条件不变,增大压强反应速率加快。改变压强,对没有_的反应速率没有影响。(2)解释: 温度一定,a%不变,增大压强、_气体的浓度增大,单位体积_增多,反应速率加快。温度一定,增大压强、体积减小、_ 增大,速率与反应物 _ 成正比。(3)图像:曲线变化不连续:(画出合成氨时间速率图像):3、温度:(1)规律:其它条件不变:升温:化学反应速率加快。降温:化学反应速率减慢。(2)解释:其它条件不变:温度升高,(3)图像:曲线变化不连续:画出时间速率图像:4、催化剂(1)规律:催化剂能加快化学反应速率。(2)解释:催化剂能降低反应的_、a%_:同等程度的加快正逆反应速率。二
4、、化学平衡(一)定义:在一定条件下的_里,当正、逆反应速率_时,反应混合物各组成成分的_保持不变的状态,叫做化学平衡状态。(二)特征:1、一定条件 。2、可逆反应。3、_ 。4、各成分的含量保持不变 , 5、_ 。 6、暂时性。(三)化学平衡的标志:1、正反应速率等于逆反应速率2、各组分的百分含量保持不变:浓度不随时间改变 百分含量不随时间改变. 颜色不随时间改变。3、对于不等体的可逆反应:(1)、_不随时间改变.(2)混合气体_ 不随时间改变。(3)V一定时,混合气体的_ 不随时间改变.(4)P一定时,混合气体的_ 不随时间改变.P一定时,混合气体的密度不随时间改变. 4、对于气体质量_ 的
5、反应,V不变时,混合气体的_ 不随时间改变也是平衡的标志。(四)影响化学平衡的外界条件:1、浓度(1)增大反应物或减小生成物浓度都能使平衡_ 移动。增大生成物或减小反应物的浓度.都能使平衡_ 移动。改变固体或纯液体的物质的量平衡_移动。对于一种反应物:aA(g)bB(g) +cC(g)体积不变时通入A气如果:a=b+c 则A转化率_ 。如果:ab+c 则A转化率_ 。如果:ab+c 则A转化率_ 。(5)对于:两种反应物:增加A的浓度只能_ 的转化率,本身的转化率_ 。2、压强:其它条件不变,只改变压强:(1)不等体反应、加压平衡向体积_ 方向移动。(2)不等体积反应、减压平衡向体积_ 方向移
6、动。(3)等体反应,改变压强平衡_ 移动。(4)没有气体参加的反应,改变压强平衡_ 移动。(5)容器的体积不变时,不等体反应,通入He、平衡_ 。(6)容器的压强不变时,不等体反应,通入He、 V增大 ,平衡向_ _ 的方向移动。其它条件不变.增大压强.体积减小.不论平衡是否移动., 所有气体的浓度_ ,反应速率都增大。只要减小压强.体积增大.不论平衡是否移动,_ 都减小。3、温度: T升高 ,平衡向_ 方向移动. T下降 ,平衡向_ 的方向移动。4、催化剂:只能同等程反加快反应速率,缩短反应到达的时间。不影响反应物的_ 和_的产率。(五)等效平衡:1、恒温恒容等效:衡温衡容等效;如果生成物浓
7、度为零,只要保正反应物起始量的_ 相同,既为等效。推论1;对于前后气体_ 的可逆反应.其反应物的起始量数值相同或比值相同都等效。推论2:体积固定,物质的浓度加倍.对于前后气体分子数相等的反应.平衡是_的.而对于分子数不等的反应平衡_ 。平衡向气体分子数_的方向移动。推论3:物质的浓度都减半.对于前后气体分子数相等的反应_ 不动.对于分子数不等的反应向气体分子数_的方向移动。2.恒温恒压等效:如果生成物的浓度为零.只要保证反应物起始量的_ 相等既为等效。推论1:温度压强不变.反应物浓度_ 平衡等效。推论2:温度压强不变.反应物浓度_ 平衡也等效。1、某温度下,反应SO2(g)+1/2O2(g)
8、SO3(g)的平衡常数K1=50,在同一温度下,反应的2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) 平衡常数K2的值为( )A. 2500 B. 100 C. 0.0004 D. 0.022、温度为T时,压强为1MPa的条件下,某密闭容器内下列反应A(g)+B(g) 3C(?)达平衡,测得此时C(A)=0.022mol/L. 压缩容器压强增大到2MPa,第二次达到平衡时,测得C(A)=0.05mol/L。若继续加压到4MPa,第三次达到平衡时,测得C(A)=0.075mol/L,则下列关于C物质状态的推测正确的是( )A. 为非气态。B. C为气态。C. 第二次达到平衡时C为非气态。D. 第三次
9、达到平衡时C为非气态。牢记八条结论,理解一个原理,熟练运用八条规律。.八条结论.1.增大反应物或减小生成物浓度.都能使平衡_移动。2.增大生成物或减小反应物的浓度.都能使平衡_移动。3.增大压强.平衡向气体分子数_的方向移动。4.减小压强.平衡向气体分子数_的方向移动。5.反应前后气体分子数相等或没有气体参加的可逆反应,改变压强平衡_。6.升温平衡向_反应的反向移动。7.降温平衡向_反应的方向移动。8.使用催化剂只能同等倍数加快正逆反应速率.缩短反应到达平衡的时间.平衡_。.化学平衡移动原理;如果改变影响平衡的一个条件(如浓度.压强或温度等.)平衡就向能够_这种改变的方向移动。知识结论:1、在
10、平衡混和气体中通入少量惰性气体.温度体积不变时.压强增大,平衡_.当温度压强不变时,平衡向气体分子数_的方向移动。2、其它条件不变.增大压强.体积减小.不论平衡是否移动.所有气体的浓度都_.反应速率_。只要减小压强.体积增大.不论平衡是否移动,气体的浓度都_。3、增大一种反应物浓度.只能提高_的转化率.本身的转化率_。4、对于合成氨反应.平衡生成_ 体积和反应过程中气体减小的_ 相同.(其它气体之间的反应也有类似规律)5、如果两种反应物的转化率相等.则它们的 _ 等于它们的化学计量数之比。6、如果升高温度.对于_ 反应速率都加快,对于可逆反应.V(吸)V(放),平衡向吸热反应方向移动。(Q0为
11、吸热)。三、化学平衡常数及化学反应进行的方向:化学平衡常数:特点:1.只受温度的影响,_ 无关。2固体和纯液体的_ ,不带人平衡常数的表达式。3. _ 不同K值不同。4. _ 不同K值不同。化学平衡常数的应用:1. K值越大反应物的_越大,反应程度越大。2.判断反应的方向:例、N2+3H2 2NH3(放热反应)K= C(NH3)2/C(N2)C(H2)3 Q= C(NH3)2/C(N2)C(H2)3 QK平衡_移动。 QK平衡_移动。 Q=K反应处于_。3. 判断反应的热效应:T升高,K增大,正反应为_反应。T升高,K减小,正反应为_反应。化学反应进行的方向:自发过程:在一定条件下,_就能自动
12、进行的过程自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以_到显著程度,就称为自发反应。能量判据(焓判据):体系趋向于从高能状态转变为低能状态(H 0)。对于化学反应而言,绝大多数的_反应能自发进行,且放出的热量越多,体系能量降低越多,反应越_。焓变是决定反应能否自发进行的因素之一,但不是_因素。有不少吸热过程也能自发进行:2N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)结论:H 0,有利于反应自发进行,但自发反应_H 0 有利于反应_进行。同一物质混乱度,S(g)_S(l)_S(s)。熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加( S0),这一经验规律叫做_原理。熵变是反应能否自发进行一个
13、因素,但不是_因素。复合判据:正确判断一个化学反应 是否能够自发进行必须综合考虑反应的_和_。恒温恒压时判断反应是否能够自发进行:G=HT S1. H 0 , S0(_)。 2. H 0 , S 0(_)3. H 0 , S 0(_)。4. H 0 , S0(_)。判断这两个反应什么条件下自发进行?NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H 0 S 0(_)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H 0 S0(_)以下自发反应可用能量判据来解释的是( ) A、硝酸铵自发地溶于水 B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)
14、=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol、250C和1.01105Pa时,反应: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.76kJ/mol, 自发进行的原因是( ) A、是吸热反应; B、是放热反应; C、是熵减少的反应; D、熵增大效应大于能量效应。下列说法不正确的是( )A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能自发进行的反应都是放热反应。B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系的混乱程度越大,熵值越大。C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸
15、热。D. 一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同影响有关。练习1.在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应:2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后,C的体积分数为w,若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol, B:0.3mol ,C:1.4 mol, 充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为w。则x值为( )A. 2. B. 3 C.可能是2,也可能是3. D.无法确定。2.在一定体积的密闭容器中进行反应;N2(气)+3H2(气) 2NH3(气),已知反应过程中某一时刻N2H2NH3的浓度分别为01mol/L03mol/L02mol/L.当反应达到平衡时,可能存
16、在的数据是 AN2为02mol/LH2为06mol/L.BN2为015mol/L.CN2H2均为018mol/L。DNH3的浓度是04mol/L3.反应3A(气) 3B+C随着温度的升高,气体的平均相对分子质量有变小的趋势,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。4、化学平衡的标志问题t1: C(M):C(N)1:2_平衡状态。t2时:C(M)C(N)_平衡状态。t3:C(M)C(N)不随时间改变_。5、在一定温度条件下,甲、乙两个容积相等的恒容的密闭容器中,均发生如下反应:3A(g)+B(g)
17、 X C(g)+D(s),向甲中通人6molA和2molB,向乙中通人1.5molA和0.5molB、3molC和2molD,反应一段时间后都达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为20,下列叙述中不正确的是( )A、若平衡时,甲、乙两个容器中A的物质的量不相等,则X=4.B、平衡时,甲、乙两个容器中A和B的物质的量之比相等。C、平衡时甲中A的体积分数为40.D、若平衡时两个容器中的压强不相等,则两个容器中的压强之比为8:5。6、工业上一般在恒容温度采用下列反应合成甲醇;CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)下列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数:温度: 250 300 350
18、 K: 2.041 0.270 0.012 由表中数据判断:H0.某温度下,将2molCO和6molH2,充人2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,此时的温度为。若300、1.01105Pa下,上述反应的H数值为90.8 KJ/mol.在该温度下,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投人反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:容器: 甲 乙 丙反应物的投人量: 1molCO、2molH2 1mol CH3OH 2mol CH3OH 平衡时CH3OH的浓度: C1 C2 C3平衡时放出或吸收热量: xKJ y KJ zKJ平衡时反应物转化率: A1 A2 A3请比较下列数据大小: 2C1C3 X+Y90.8 A1+A317;在1L密闭容器中加入1molN2和3molH2,当反应N2+3H22NH3达到平衡时,混合气体中的N2H2NH3分别为ABCmol,同条件下,若只改变起始物的量,但维持ABC值不变,则N2H2NH3的加入量用xYZ来表示时,应满足的条件是;1若X=0,Y=0时,Z=( )mol2若X=0.75mol,则Y=( )mol 、Z=( )mol