2022-2023學(xué)年高中化學(xué)第四周 化學(xué)平衡教學(xué)設(shè)計(jì)
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1、2022-2023學(xué)年高中化學(xué)第四周 化學(xué)平衡教學(xué)設(shè)計(jì) 課題 元化學(xué)平衡 總課時(shí) 2 班級(jí)(類(lèi)型) 學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性,了解可逆反應(yīng)的概念、特點(diǎn)。 2.了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程。 3.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性,了解可逆反應(yīng)的概念、特點(diǎn)。 4.了解化學(xué)平衡的移動(dòng)。 重、難點(diǎn) 重點(diǎn):理解化學(xué)平衡的特征 難點(diǎn):判斷反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和內(nèi)容 學(xué)生活動(dòng) 教師反思 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和
2、化學(xué)平衡 第三節(jié) 化學(xué)平衡 自主學(xué)習(xí) 一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng) 1.可逆反應(yīng) (1)概念:在 下,既能向 方向進(jìn)行同時(shí)又能向 方向進(jìn)行的反應(yīng)。 (2)表示方法:約定采用 ?。ǚ?hào))表示,把從左向右的反應(yīng)稱(chēng)作 ,從右向左的反應(yīng)稱(chēng)作 。 (3)特征:可逆反應(yīng)發(fā)生的條件 ,反應(yīng) 進(jìn)行到底,反應(yīng)物 實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化,反應(yīng)體系中,與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì) 。 化學(xué)反應(yīng)的可逆性非常普遍 2.不可逆反應(yīng) 有些反應(yīng)的逆反應(yīng)進(jìn)行程度太小因而可忽略,把幾乎完全進(jìn)行的反應(yīng)叫不可逆反應(yīng),用“ = ”表示。 二、化學(xué)平衡狀態(tài) 1.化學(xué)平衡的建立
3、 如果把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物裝入密閉容器,其反應(yīng)過(guò)程如下: (1)反應(yīng)開(kāi)始時(shí):v(正) ,v(逆)為 。 (2)反應(yīng)進(jìn)行時(shí):反應(yīng)物濃度 ―→v(正)逐漸 ?。簧晌餄舛扔闪阒饾u增大―→v(逆)從 開(kāi)始逐漸 。 2.概念 在一定條件下的可逆反應(yīng)里,當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率 ,反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的 或 保持恒定的狀態(tài)。 構(gòu)成化學(xué)平衡體系的基本要求是:反應(yīng)物和所有產(chǎn)物均處于同一反應(yīng)體系中,反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)等)保持不變 3.特征 研究對(duì)象必須是 反應(yīng)。
4、 化學(xué)平衡是 平衡,即當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí), 正反應(yīng)和逆反應(yīng)都仍在繼續(xù)進(jìn)行。 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率 ,即同一物質(zhì)的消耗速率和 生成速率相等。 在平衡體系中,各組成成分的含量保持 。 改變影響平衡的條件,平衡會(huì) ,達(dá)到新的平衡。 [練習(xí)1]在一定溫度下,A2(g)+B2(g) 2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( ) A.單位時(shí)間內(nèi)減少x mol A2,同時(shí)生成2x mol AB B.單位時(shí)間內(nèi)生成2x mol AB,同時(shí)生成
5、x mol A2 C.單位時(shí)間內(nèi)減少x mol B2,同時(shí)生成x mol AB D.單位時(shí)間內(nèi)1 mol A—A鍵斷裂,同時(shí)生成2 mol A—B鍵 4.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法有哪些? <1>.根本標(biāo)志: (1)正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率 0。 (2)各組分的濃度保持 。 <2>.其他標(biāo)志 (1)各組分的百分含量保持 。(2)各組分的物質(zhì)的量保持 。 (3)各氣體的體積 時(shí)間的改變而改變。(4) 物質(zhì)的消耗速率與生成速率 。 (5)有氣體顏色變化的反應(yīng),混合氣體的顏色 。 合作探究 以反應(yīng)mA(g)
6、+nB(g) pC(g)+qD(g)為例,探討反應(yīng)達(dá)到平衡的條件 條件 是否達(dá)到平衡 混合物體系中各組分的含量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定(不再改變) ②各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定(不再改變) ③總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定(不再改變) 正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系 ①在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A,同時(shí)也生成了m mol A,即v(正)=v(逆) ②在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B的同時(shí)也消耗了p mol C,即v(正)=v(逆) ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v(正)不一定等于v(逆
7、)(平衡與否都成立) ④在單位時(shí)間內(nèi)生成了n mol B的同時(shí)消耗了q mol D,均指v(逆) 壓強(qiáng) ①m+n≠p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定(其他條件一定) ②m+n=p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定(其他條件一定) 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量( ) ① 一定,當(dāng)m+n≠p+q ( ?。健 ? ② 一定,當(dāng)m+n=p+q時(shí) 溫度 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)(其他不變) 氣體的密度(ρ) 密度一定( ρ= ) 顏色 反應(yīng)體系內(nèi)有有色物質(zhì)時(shí),顏色穩(wěn)定不變 【練習(xí)2】可逆反應(yīng):2NO2
8、(g) 2NO(g)+O2(g),ΔH≠0在體積固定的密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 ( ) ①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2 ②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO ③ 用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài) ④ 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) ⑤ 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) ⑥ 混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) ⑦ 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部 (1)若反應(yīng)2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在一絕熱密閉容器中進(jìn)行,溫度不
9、變時(shí),能否說(shuō)明反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)? (2) 若把2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)變?yōu)榉磻?yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g),則④⑤⑥⑦中能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是哪個(gè)? (3) 化學(xué)平衡(2) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性,了解可逆反應(yīng)的概念、特點(diǎn)。 2.了解化學(xué)平衡的移動(dòng)。 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】理解化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素 【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】化學(xué)平衡移動(dòng)的方向 自主學(xué)習(xí) 1.化學(xué)平衡的移動(dòng) 化學(xué)反應(yīng)體系的平衡狀態(tài)是可以通過(guò) 而發(fā)生變化的,這種現(xiàn)象稱(chēng)作平衡狀態(tài)的移動(dòng),簡(jiǎn)稱(chēng)平衡移動(dòng) 2. 化學(xué)
10、平衡的移動(dòng)的影響因素 閱讀課本p26-27頁(yè),研究實(shí)驗(yàn)2-5、2-6,思考與交流,學(xué)與問(wèn),思考濃度如何影響平衡的移動(dòng) 濃度: 反應(yīng)物濃度或 生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng); 反應(yīng)物濃度或 生成物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(注意:改變固體或純液體的量,由于濃度不變,正逆反應(yīng)速率都不變,所以化學(xué)平衡不移動(dòng)。) 閱讀課本p28頁(yè),研究實(shí)驗(yàn)2-7,思考溫度如何影響平衡的移動(dòng) 溫度:其他條件不變,升溫平衡向 移動(dòng),降溫平衡向 移動(dòng) 壓強(qiáng):對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),其他條件不變,增大壓強(qiáng),平衡向 的方向
11、移動(dòng),減小壓強(qiáng),平衡向 的方向移動(dòng) [注意] ①對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng),改變壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響; ②平衡混合物都是固體或液體的,改變壓強(qiáng)不能使平衡移動(dòng); ③壓強(qiáng)的變化必須改變混合物濃度(即容器體積有變化)才能使平衡移動(dòng)。 結(jié)論: 如果改變影響平衡的條件之一,平衡將向著 的方向移動(dòng)(即勒夏特列原理)【注意】:“減弱”的含義:平衡移動(dòng)后結(jié)果變化的方向不變,但程度減小。例如,增加反應(yīng)物濃度
12、平衡移動(dòng)后該反應(yīng)物濃度仍增加,只是增加的程度比沒(méi)有平衡移動(dòng)時(shí)要小。 另外,催化劑能 改變正、逆反應(yīng)速率,對(duì)平衡移動(dòng) . 【練習(xí)】反應(yīng)N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)△H<0達(dá)到化學(xué)平衡,改變下列條件,根據(jù)反應(yīng)體系中的變化填空: ①若N2的平衡濃度為a mol/L,其他條件不變時(shí),充入N2使其濃度增大到b mol/L后平衡向 方向移動(dòng),達(dá)到新平衡后, N2的濃度為c mol/L,則a、b、c的大小為 ;②若
13、平衡體系的壓強(qiáng)為P1 ,之后縮小反應(yīng)體系體積使壓強(qiáng)增大到P2 ,此時(shí)平衡向——————方向移動(dòng),達(dá)到新平衡后 體系的壓強(qiáng)為P3 ,則P1 、 P2、 P3 的大小為 ;③若平衡體系的溫度為T(mén)1 ,之后將溫度升高到 T2 ,此時(shí)平衡向——————方向移動(dòng),達(dá)到新平衡后 體系的溫度為T(mén)3 ,則T1 、 T2、 T3 的大小為 。 2.某一可逆反應(yīng),一定條件下達(dá)到了平衡,若化學(xué)反應(yīng)速率改變,化學(xué)平衡是否一定發(fā)生移動(dòng)?若平衡發(fā)生移動(dòng),化學(xué)反應(yīng)速率是否一定發(fā)生改變? 條件變化 速率變化 移動(dòng)方向 移動(dòng)結(jié)果
14、增大c(反) 或減小c(生) v(正)增大或v(逆)減小,v(正)>v(逆) 正反應(yīng)方向 c(反)、c(生)均增大或c(反)、c(生)均減小 減小c(反) 或增大c(生) v(正)減小或v(逆)增大,v(正)<v(逆) 逆反應(yīng)方向 c(反)、c(生)均減小或c(生)、c(反)均增大 增大壓強(qiáng)(非充入稀有氣體的情況) v(減)、v(增)均增大,v(減)>v(增) 氣體體積減小的方向 移動(dòng)后體系壓強(qiáng)下降,但仍比未增大前的壓強(qiáng)大 減小壓強(qiáng) v(減)、v(增)均減小,v(減)<v(增) 氣體體積增大的方向 移動(dòng)后體系壓強(qiáng)增大,但仍比未減少前的壓強(qiáng)小
15、升高溫度 v(吸)、v(放)均增大,v(吸)>v(放) 吸熱反應(yīng)方向 移動(dòng)后體系溫度降低但仍比未升高前的溫度高 降低溫度 v(吸)、v(放)均減小,v(吸)<v(放) 放熱反應(yīng)方向 移動(dòng)后體系溫度升高但仍比未降低前的溫度低 充入稀有氣體 (或其他不參與反應(yīng)的氣體) 體積不變時(shí),v(正)、v(逆) 平衡 移動(dòng),但氣體的體積分?jǐn)?shù) (稀有氣體計(jì)入了總體積) 壓強(qiáng)不變時(shí)(充入稀有氣體的瞬間壓強(qiáng)保持不變),v(正)、v(逆)均 (相當(dāng)于減小氣體分壓強(qiáng)) 氣體物質(zhì)的量 的方向(或者說(shuō),氣體體積增大的方向) 與減小壓
16、強(qiáng)情況相同 加(正)催化劑 v(正)、v(逆)均 ,v(正) v(逆) 平衡 移動(dòng), 達(dá)到平衡的時(shí)間 合作探究 用速率-時(shí)間圖分析平衡移動(dòng),畫(huà)出下列各種情況的速率-時(shí)間圖 <1>濃度 a. 增加反應(yīng)物的濃度 b. 減少生成物的濃度 平衡向正方向移動(dòng) 平衡向 方向移動(dòng) c. 減少反應(yīng)物的濃度 d. 增加生成物的濃度 平衡向 方向移動(dòng) 平衡向 方向移動(dòng) <2>溫度 a.升高溫度
17、 b.降低溫度 平衡向吸熱方向移動(dòng) 平衡向 方向移動(dòng) <3>.壓強(qiáng) 對(duì)于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) a.若增大壓強(qiáng)(非充入稀有氣體的情況) 若m+n﹥p+q 若m+n﹤p+q 若m+n = p+q 平衡向正方向移動(dòng) 平衡向 方向移動(dòng) 平衡 移動(dòng) b.若減少壓強(qiáng)(非充入稀有氣體的情況) 若m+n﹥p+q 若m+n﹤p+q 若m+n = p+q 平衡向 方向移動(dòng) 平衡向
18、 方向移動(dòng) 平衡 移動(dòng) <4>使用(正)催化劑 V(正)、V(逆)都增大,且增大的幅度相等 結(jié)論:催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);不能 改變反應(yīng)混合物含量(右圖);但可以改變達(dá)到 平衡的時(shí)間 【學(xué)習(xí)反思】 【鞏固練習(xí)】 1.某正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng),若反應(yīng)開(kāi)始經(jīng)t1s后達(dá)平衡,在t2s時(shí)由于反應(yīng)條件改變,使平衡破壞,到t3s時(shí)又達(dá)平衡,如下圖所示: 1、 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) __ 2、分析從t2到t3時(shí)曲線(xiàn)改變的原因是( ) A、增大了X或Y的濃度 B、使用了催化劑 C、縮小體積,使體系壓
19、強(qiáng)增大 D、升高了反應(yīng)溫度 2. 對(duì)已達(dá)平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng) X+Y Z+W,其它條件不變,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率變化如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是 A.Z、W均為氣體,X、Y中有一種是氣體 B.Z、W中有一種是氣體,X、Y皆非氣體 C.Z、W、X、Y皆非氣體 D.X、Y均為氣體,Z、W中有一種為氣體 3.各可逆反應(yīng)達(dá)平衡后,改變反應(yīng)條件,其變化趨勢(shì)正確的是 ( ) 4.某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,得到如下變化規(guī)律(圖中p表示壓強(qiáng),T表示溫度,n表示物質(zhì)的量): a.根據(jù)以上規(guī)律判斷,
20、下列結(jié)論正確的是 ( )
A.反應(yīng)Ⅰ:ΔH>0,p2>p1
B.反應(yīng)Ⅱ:ΔH<0,T1
21、時(shí),由于條件改變而引起反應(yīng)速度和化學(xué)平衡的變化情況,a?b過(guò)程中改變的條件可能是 ;b?c過(guò)程中改變的條件可能是 ;?若增大壓強(qiáng)時(shí),反應(yīng)速度變化情況畫(huà)在c~d處 高二化學(xué)選修4第二章第三節(jié)化學(xué)平衡(1) 參考答案 自主學(xué)習(xí) 一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng) 1.(1) 相同條件 正反應(yīng) 逆反應(yīng) (2) 正反應(yīng) 逆反應(yīng) (3)相同 不能 不能 共存 二、化學(xué)平衡狀態(tài) 1.(1) 最大 零 (2) 減小 變小 零 增大 2. 相等 質(zhì)量 濃度 3. 可逆 動(dòng)態(tài) 相等 不變 發(fā)生移動(dòng) 4.<1>.根本標(biāo)志 (1) = > (2) 不變。
22、 <2>.其他標(biāo)志 (1) 不變(2) 不變(3) 不隨(4)同一物質(zhì) 相等(5)不再改變 合作探究 條件 是否達(dá)到平衡 混合物體系中各組分的含量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定(不再改變) 平衡 ②各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定(不再改變) 平衡 ③總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定(不再改變) 不一定平衡 正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系 ①在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A,同時(shí)也生成了m mol A,即v(正)=v(逆) 平衡 ②在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B的同時(shí)也消耗了p mol C,即v(正)=v(逆) 平衡 ③v(
23、A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v(正)不一定等于v(逆)(平衡與否該式都成立) 不一定平衡 ④在單位時(shí)間內(nèi)生成了n mol B的同時(shí)消耗了q mol D,均指v(逆) 不一定平衡 壓強(qiáng) ①m+n≠p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定(其他條件一定) 平衡 ②m+n=p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定(其他條件一定) 不一定平衡 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量( ) ⑧ 一定,當(dāng)m+n≠p+q ( = ) 平衡 ⑨ 一定,當(dāng)m+n=p+q時(shí) 不一定平衡 溫度 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)(其他不變
24、) 平衡 氣體的密度(ρ) 密度一定( ρ= ) 不一定平衡 顏色 反應(yīng)體系內(nèi)有有色物質(zhì)時(shí),顏色穩(wěn)定不變 平衡 【練習(xí)1】解析:選B。A項(xiàng)中只提到了一種速率(都是正速率),故不正確;B項(xiàng)中,通過(guò)“生成2x mol AB”與“生成x mol A2”達(dá)到了A2的消耗速率與A2的生成速率相等,故正確;C項(xiàng)只表明了B2的消耗速率;D項(xiàng)中,只有A2的消耗速率。解題的關(guān)鍵點(diǎn)是能找到“同一物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等”的各種表達(dá)形式。 【練習(xí)2】【思路點(diǎn)撥】 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)該反應(yīng)的反應(yīng)特點(diǎn)和反應(yīng)條件:ΔH≠0、恒容。 (2)平衡的根本標(biāo)志:①v
25、(正)=v(逆),②各組分含量不變。 【答案】 A 解析:①中單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)必消耗2n mol NO2,而生成2n mol NO2時(shí),必消耗n mol O2,能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,②不能說(shuō)明。③中無(wú)論達(dá)到平衡與否,化學(xué)反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。④有色氣體的顏色不變,則表示物質(zhì)的濃度不再變化,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡。⑤體積固定、氣體質(zhì)量反應(yīng)前后守恒,密度始終不變。⑥反應(yīng)前后可逆反應(yīng)的壓強(qiáng)不變,意味著各物質(zhì)的含量不再變化。⑦由于氣體的質(zhì)量不變,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),說(shuō)明氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,該反應(yīng)ΔV≠0,能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡。 (1)能,任何反應(yīng)都具
26、有熱效應(yīng),溫度不變時(shí),意味著正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡。 (2)④。該反應(yīng)前后體積不變,質(zhì)量不變,物質(zhì)的量不變,所以反應(yīng)自始至終密度、壓強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量不變。 第三節(jié)化學(xué)平衡(2)參考答案 自主學(xué)習(xí) 1.通過(guò)改變反應(yīng)條件(溫度、濃度、氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)) 2.濃度:增大 減少;減少 增大 溫度:吸熱方向 放熱方向 壓強(qiáng):氣體體積減小 氣體體積增大 結(jié)論:能夠減弱這種改變 催化劑:同等程度地 無(wú)影響 【練習(xí)】①正反應(yīng) a< c < b ②正反應(yīng) P1 < P3< P2 ③逆反應(yīng) T1 < T3< T2 2. 平衡不一定
27、移動(dòng)。若速率改變后,v(正)=v(逆),平衡不移動(dòng),若v(正)≠v(逆),則平衡發(fā)生移動(dòng)。若平衡發(fā)生移動(dòng),說(shuō)明v(正)≠v(逆),即化學(xué)反應(yīng)速率一定發(fā)生改變。 小結(jié):不變 不 減小 減小 增大 加快 = 不 縮短 合作探究 【練習(xí)】 2. 用速率-時(shí)間圖分析平衡移動(dòng) <1>濃度 <2>溫度 其他條件不變時(shí),溫度升高,會(huì)使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng);溫度降低,會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。 <3>.壓強(qiáng) 對(duì)于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) a.增大壓強(qiáng)(非充入稀有氣體的情況) 若m+n﹥p+q 平衡向 正
28、 方向移動(dòng) 若m+n﹤p+q 平衡向 逆 方向移動(dòng) 若m+n=p+q 平衡不 移動(dòng) 【思考】 <4>使用催化劑 [鞏固練習(xí)] 1. X+Y Z D 2.A 3. 解析:選D。本題考查化學(xué)平衡圖象知識(shí)。選項(xiàng)A,CH3COOH溶液中加入CH3COONa晶體,增大了溶液中的c(CH3COO-),CH3COOH電離平衡向左移動(dòng),溶液中的c(H+)減小,pH增大,錯(cuò)誤。選項(xiàng)B,加入KCl對(duì)平衡無(wú)影響,c(Fe3+)不變。選項(xiàng)C,恒溫恒壓下加入稀有氣體,平衡向著氣體物質(zhì)的量增大的方向(逆反應(yīng)方向)移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率降低。選項(xiàng)D,該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為
29、吸熱反應(yīng),升溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CH3OCH3轉(zhuǎn)化率增大,正確。
4. a.【答案】 C 【解析】 由反應(yīng)Ⅰ的圖象可知,溫度升高,A的轉(zhuǎn)化率減小,說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,由反應(yīng)式得:壓強(qiáng)越大A的轉(zhuǎn)化率越大,故p2>p1,A不正確; 由反應(yīng)Ⅱ的圖象可得:先達(dá)平衡對(duì)應(yīng)的溫度高,即T1>T2,溫度越高時(shí)n(C)越小,說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),即ΔH<0,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)Ⅲ由于沒(méi)有其他限制條件和提示,只能從兩方面進(jìn)行討論,一方面若該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),ΔH>0,則有T2>T1的關(guān)系,若該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,則可推出T2 30、2>T1,則該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即ΔH>0,D錯(cuò)誤。
b. 增大壓強(qiáng)可使反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),減小壓強(qiáng)可使反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)Ⅳ的平衡移動(dòng)無(wú)影響。
5. 解析:選B。對(duì)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),加入催化劑對(duì)平衡無(wú)影響,但能改變化學(xué)反應(yīng)速率。升高溫度可增大化學(xué)反應(yīng)速率,而降低溫度只能減小化學(xué)反應(yīng)速率。該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),使NO的轉(zhuǎn)化率降低,A項(xiàng)錯(cuò)誤。增大壓強(qiáng)(減小體積)會(huì)使反應(yīng)向體積減小的方向移動(dòng),能提高NO的轉(zhuǎn)化率,且加催化劑能增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率,B項(xiàng)正確。 升高溫度同時(shí)向容器中充入N2會(huì)使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),使N 31、O的轉(zhuǎn)化率降低,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由于降低溫度會(huì)使反應(yīng)速率減小,雖然增大壓強(qiáng)(減小體積)可以一定程度上增大各物質(zhì)的濃度,使反應(yīng)速率增大,但化學(xué)反應(yīng)速率是否一定增加還與降溫及增壓兩者的關(guān)系有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響大于壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6. 升溫 減小SO3濃度
化學(xué)平衡(3)
等效平衡
對(duì)于同一可逆反應(yīng),在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,以不同投料方式(即從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或從正、逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始)進(jìn)行反應(yīng),只要達(dá)到平衡時(shí)各組分在混合物中的百分?jǐn)?shù)(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù))相等,這樣的化學(xué)平衡互稱(chēng)為等效平衡。
概念的理解:
1 32、.平衡狀態(tài)(終態(tài))只與始態(tài)有關(guān),而與途徑無(wú)關(guān)。
(如:①無(wú)論反應(yīng)從什么方向開(kāi)始②投料是一次還是分成幾次)
2.達(dá)到等效平衡時(shí),同一組分的體積分?jǐn)?shù)相同,物質(zhì)的量濃度相同,但各組分之間的物質(zhì)的量、濃度可能不同。
<一>等效平衡的分類(lèi)及分析方法
一、恒溫、恒容下
a.如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量與對(duì)應(yīng)組分的起始加入量相同,則兩次平衡等效。
平衡的結(jié)果:各組分百分含量、n、c(物質(zhì)的量濃度)均相同-- 全等平衡
(見(jiàn)合作探究題1、2)
b.對(duì)于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)不變化的可逆反應(yīng)的等效平衡的判斷方法:
如果按方程式的化學(xué)計(jì)量 33、關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量之比與對(duì)應(yīng)組分的起始加入量之比相同,則兩次平衡等效。
平衡的結(jié)果:各組分百分含量相同,n、c同比例變化 (合作探究題3、4)--相似平衡
二、恒溫、恒壓下(無(wú)論體積可變或不變)
等效平衡的判斷方法是:
如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量之比與對(duì)應(yīng)組分的起始加入量之比相同,則兩次平衡等效,則兩次平衡等效。
平衡的結(jié)果:各組分百分含量、c相同,n同比例變化(合作探究題5、6)-----相似平衡
小結(jié):
合作探究
1. 在一個(gè)1L的密閉容器中,加入2molA和1molB ,發(fā)生下述反應(yīng):
?達(dá)到 34、平衡時(shí), C的體積分?jǐn)?shù)為a% 。維持容器的體積和溫度不變,按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為a%是 ( )
A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B
2. 在一定溫度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里,發(fā)生如下反應(yīng): 2SO2+O2 2SO3 當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中,維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加 35、入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol)。如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿(mǎn)足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)若a=0,b=0,則c=___________。
(2)若a=0.5,則b=_________,c=?_________。
(3)a、b、c取值必須滿(mǎn)足的一般條件是(用兩個(gè)方程式表示,其中一個(gè)只含a和c,另一個(gè)只含b和c): _ ___,__ ___。
3. 對(duì)于H2+I2(g) 2HI,在恒溫、恒容下,按下列不同量反應(yīng)等效的有 。
4 36、.在固定體積的密閉容器內(nèi),加入2mol A、1mol B,發(fā)生反應(yīng):
A(氣)+B(氣) 2C(氣)達(dá)到平衡時(shí),C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W。在相同(T、V)條件下,按下列情況充入物質(zhì)達(dá)到平衡時(shí)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為W的是( )
A.2mol C B.3mol C C.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol C
5.在恒溫、恒壓的條件下,向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入3LA和2LB,發(fā)生如下反應(yīng): 3A(氣)+2B(氣) xC(氣)+yD(氣),達(dá)到平衡時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)為m%。若維持溫度壓強(qiáng)不變,將0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質(zhì)充入密閉容 37、器中,達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)仍為m%,則X,Y的值分別為( )
A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2
6. 某溫度下,在一容積可變的容器中,反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g)達(dá)到平衡時(shí),A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變,對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整,可使平衡右移的是
A.均減半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均減少1mol
7.向某密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng):
CO+H2O( 38、g) CO2+H2。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變,起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中,達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大于x的是 ( )
A.0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2
B.1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2
C.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2
D.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2
8.在恒溫時(shí),一固定容積的容器內(nèi) 39、發(fā)生如下反應(yīng):2NO2(g) N2O4(g),達(dá)平衡是,再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g),重新達(dá)到平衡后,與第一次平衡時(shí)相比,NO2的體積分?jǐn)?shù)( )
A、不變 B、增大
C、減小 D、無(wú)法判斷
若改成恒壓,又是那個(gè)答案 .
化學(xué)平衡(3) 參考答案
1. AB 2. (1)2 (2)0.25 1.5 (3)a+c=2 2b+c=2
3. 1和2
4. CD 5.CD 6.C
7.答案B
解釋?zhuān)篈選 40、項(xiàng),相當(dāng)于向容器中充入1.5 mol CO和3 mol H2O(g),與原始比例1∶2相同,構(gòu)成等效平衡,CO體積分?jǐn)?shù)不變。
B選項(xiàng),相當(dāng)于向容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),再充入1 mol CO,故前一步旨在建立等效平衡,再充入1 mol CO,雖使平衡正向移動(dòng),但移動(dòng)是由CO的濃度增加引起的,故達(dá)平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)增大
C選項(xiàng),相當(dāng)于向容器中充入0.9 mol CO和1.8 mol H2O(g)(兩者比值1∶2),再充入0.1 mol H2O(g),故加入H2O(g)而使平衡正向移動(dòng),CO體積分?jǐn)?shù)減小
D選項(xiàng),相當(dāng)于向容器中充入 41、1 mol CO和2 mol H2O(g),與原平衡等效,CO體積分?jǐn)?shù)不變
8. C ; A
化學(xué)平衡(4)
1.、化學(xué)平衡常數(shù)定義
在 下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到 狀態(tài)時(shí),生成物 與反應(yīng)物 的比值是一個(gè)常數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)),用符號(hào) 表示。
(以 為冪)
2. 表達(dá)式
對(duì)于一般的可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在一定溫度下,
K=
3.意義
(1)K值越大,說(shuō)明正反應(yīng)進(jìn)行的程度 ,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 ?。环粗磻?yīng)物轉(zhuǎn)化越 ,轉(zhuǎn)化率就 42、 。一般的說(shuō)K>105時(shí),該反應(yīng)進(jìn)行的就基本完全。
(2)K只受 影響,與反應(yīng)物或生成物的 無(wú)關(guān)。只要溫度不變,對(duì)于一個(gè)具體的可逆反應(yīng)的來(lái)說(shuō),它的平衡常數(shù)就是一個(gè)具體的常數(shù)值。
a.如果正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),若升高溫度,K值將 ;
b.如果正反應(yīng)為放熱反應(yīng),若升高溫度,K值將 。
4.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
某個(gè)指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 =
5. 注意:
(1)反應(yīng)物或生成物中有 和 存在時(shí),由于其濃度可看做常數(shù)“1”而不代入公式。
(2)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。 43、若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù) 。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,盡管是同一個(gè)反應(yīng),平衡常數(shù)也會(huì) 。
6. 可以利用平衡常數(shù)的值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)(同一溫度下)是否平衡及不平衡時(shí)向何方進(jìn)行建立平衡。
如:對(duì)于可逆反應(yīng)
m A (g) + nB (g) p C (g) +qD(g)
在一定溫度的任意時(shí)刻,反應(yīng)物與生成物的濃度如下關(guān)系:
Qc ,叫做該反應(yīng)的濃度商。
Qc K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行
Qc K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)
Qc K,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行
7.有關(guān)計(jì)算書(shū)寫(xiě)規(guī)范
在密閉容器中合 44、成氨氣,反應(yīng)開(kāi)始時(shí)N2的濃度為8mol/L,H2的濃度為20mol/L,反應(yīng)5分鐘后N2的濃度為6mol/L,試用N2、H2、NH3表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率
N2 + 3H2 2NH3
起始濃度(mol/L) 8 20 0
變化濃度(mol/L) 2 6 4
5分鐘后(mol/L) 6 14 4
合作探究
1.閱讀課本p29頁(yè)例1和p30頁(yè)例2,掌握計(jì)算規(guī)范,并派學(xué)生代表點(diǎn)評(píng)這兩道例題。
2. 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 45、是否一定增大?
3.(Ⅰ)已知在448 ℃時(shí),反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g) HI(g)的平衡常數(shù)K1為49,則該溫度下反應(yīng)2HI(g) H2(g)+I(xiàn)2(g)的平衡常數(shù)K2為_(kāi)_______;
反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g) HI(g)的平衡常數(shù)K3為_(kāi)_______。
(Ⅱ)在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá) 46、式為K=________。
(2)該反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______。
A.容器中壓強(qiáng)不變
B.混合氣體中c(CO)不變
C.v(H2)正=v(H2O)逆
D.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2) = c(CO)·c(H2O),試判斷此時(shí)的溫度為_(kāi)_______℃。
(5)在800 ℃時(shí),發(fā)生上述反應(yīng),某一時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2 mol/L,c(H2)為1.5 mol/L,c(CO)為1 mol/L,c(H2O)為3 mol/L 47、,則下一時(shí)刻,反應(yīng)向________(填“正向”或“逆向”)進(jìn)行。
[鞏固練習(xí)]
1.體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中,分別都充有等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng):2SO2+O2 2SO3,并達(dá)到平衡。在這過(guò)程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率( )
A、等于p% B、大于p% C、小于p% D、無(wú)法判斷
2.一定條件下,向5L密閉容器中充入2mol A氣體和1mol B氣體,發(fā)生可逆反應(yīng):2A(g)+B(g) 2C(g),達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)B的物質(zhì)的量濃度為0.1mol 48、/L, A的轉(zhuǎn)化率為( )
A.67% B.50% C.25% D.5%
3. 下列關(guān)于平衡常數(shù)的說(shuō)法中,正確的是 ( )
A.在平衡常數(shù)表達(dá)式中,反應(yīng)物濃度用起始濃度,生成物濃度用平衡濃度
B.在任何條件下,化學(xué)平衡常數(shù)是一個(gè)恒定值
C.平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān),而與濃度、壓強(qiáng)、催化劑等無(wú)關(guān)
D.從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)的進(jìn)行程度
4. 已知:H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g);ΔH<0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中 49、HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,應(yīng)采取的措施是 ( )
A.甲、乙提高相同溫度 B.甲中加入0.1 mol He,乙不變
C.甲降低溫度,乙不變 D.甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2
5. 汽車(chē)尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下:
NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJ·mol-1
在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是
6. 一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
根 50、據(jù)題意完成下列各題:
(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)表達(dá)式K=________,升高溫度,K值________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)在500 ℃時(shí),從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=________。
(3)在其他條件不變的情況下,對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的1/2,下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是________。
a.氫氣的濃度減少
b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快
c.甲醇的物質(zhì)的量增加
d.重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)據(jù)研究,反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的為Cu2O,反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量 51、不變,原因是______________________(用化學(xué)方程式表示)。
7. (廣東xx)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為
CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(I,II,III)作用下,
CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖13所示。
(1)在0-30小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ從大到小的順序?yàn)? ;
反應(yīng)開(kāi)始后的12小時(shí)內(nèi),在第 種催化劑的作用下,收集的CH4最多。
(2)將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g), 52、該反應(yīng)的△H=+206 kJ?mol-1
①畫(huà)出反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化圖(進(jìn)行必要的標(biāo)注)
②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器,某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=27,此時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.10mol,求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ?mol-1
寫(xiě)出由CO2生成CO的熱化學(xué)方程式
8. (廣東xx)科學(xué)家一直致力研究常溫、常壓下“人工圍氮”的新方法。曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道:在常溫、常壓、學(xué)照條 53、件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng),生成的主要產(chǎn)物為NH3。進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(光照、N2壓力1.0×105Pa、反應(yīng)時(shí)間3 h):
T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10-6mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2kJ·mol-1
回答下列問(wèn)題:
(1) 請(qǐng)畫(huà)出上述反應(yīng)在有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化示意圖,并進(jìn)行必要標(biāo)注。
(2) 與目 54、前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比,該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請(qǐng)?zhí)岢隹商?
高其反應(yīng)速率且增大NH3生成量的建議: 。
(3) 工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0L的密
閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 mol H2(g),.反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH2的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為。計(jì)算
1.該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率;
2.該條件下反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)。
9.(廣東xx) 硼酸(H 55、3BO3)在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛.
(1)請(qǐng)完成B2H6氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:
B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。
(2)在其他條件相同時(shí),反應(yīng)H3BO3+3CH3OH
B(OCH3)3+3H2O中,H3BO 3的轉(zhuǎn)化率(α)在不同
溫度下隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化見(jiàn)圖12,由此圖可
得出:①溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影
響是 。
②該反應(yīng)的△H_____0 (填“<”、“=”或“>”).
(3)H3BO 3溶液中存在如下反應(yīng):
H3BO3(aq)+H2O(l) 56、[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)。已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中,上述反應(yīng)于298K達(dá)到平衡時(shí),c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO 3) c起始(H3BO 3),水的電離可忽略不計(jì),求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(H2O的平衡濃度不列入K的表達(dá)式中,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
10.(廣東xx)大氣中的部分碘源于O3對(duì)海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究
1)O3將Ⅰ-氧化成Ⅰ2的過(guò)程由3步反應(yīng)組成:
①?I-(aq)+?O3(g)?=?IO-(aq)?+?O2(g)??△H1
②?IO- 57、(aq)+?H+(aq) HOI(aq)??△H2
③?HIO(aq)?+?I-(aq)?+?H+(aq) I2(aq)?+?H2O(l)??△H3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,
其總反應(yīng)△H=
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq)?+?I-(aq) I3-(aq),
其平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)______。
化學(xué)平衡(4)參考答案
自主學(xué)習(xí)
1.化學(xué)平衡常數(shù)定義
一定溫度 化學(xué)平衡 濃度冪之積 濃度冪之積 K
以生成物或反應(yīng)物其化學(xué)計(jì) 58、量數(shù)為冪
2.
K=
3.(1)越大 越大 不完全 越小 (2) 溫度 濃度變化 a.增大 b.減小
4.
=
5.
(1)固體 純液體 (2)改變 改變
6. 〈 = >
合作探究
1.(1)k= 0.25 (2)c(H2)=c(I2)= 0.016mol/L c(HI)= 0.0080mol/L
2. 不一定。平衡正向移動(dòng)時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率如何變化,要根據(jù)具體反應(yīng)及引起平衡移動(dòng)的原因而定。如對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都增 59、大,若只增大N2的濃度,平衡正向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率增大,而N2的轉(zhuǎn)化率降低。
3(2)吸熱 (3)BC (4) 830 (5)逆向
[鞏固練習(xí)]
1. B 2. B 3. CD
4. 解析:選C。本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)、等效平衡。在相同條件下,甲、乙容器中達(dá)到平衡時(shí)是等效平衡。選項(xiàng)A,甲、乙提高相同溫度時(shí),平衡均向逆反應(yīng)方向移動(dòng),且達(dá)平衡時(shí)二者等效,HI濃度相等。選項(xiàng)B,加入稀有氣體時(shí),平衡不移動(dòng),二者HI濃度相等。選項(xiàng)C,甲降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),達(dá)平衡時(shí)HI濃度增大,而乙中HI濃度不變,符合題意。選項(xiàng)D,甲、乙中分別增加等量的H2、I2,達(dá)平衡時(shí)HI濃度相等。
5. 選C 60、。本題主要考查化學(xué)平衡圖象的分析以及平衡常數(shù)的概念,意在考查學(xué)生分析圖象的能力和實(shí)際運(yùn)用知識(shí)的能力。該反應(yīng)為氣體計(jì)量數(shù)減小的放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),生成物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大,平衡常數(shù)減小,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;同理,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率減小,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),C選項(xiàng)正確;增加氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量,平衡逆向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率減小,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
6. 答案:(1) 減小 (2)2nB/3tB mol·(L·min)-1 (3)bc
(4)Cu2O+CO2Cu+CO2
解析:(1)根據(jù)反應(yīng)式和平衡常數(shù)的定義,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=c(CH3OH 61、)/c(CO)·c2(H2)。從題給圖象可以看出平衡后500 ℃時(shí)甲醇的物質(zhì)的量小于300 ℃時(shí)的物質(zhì)的量,說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),K值將減小。
(2)500 ℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,生成甲醇的物質(zhì)的量為nB,
則消耗H2的物質(zhì)的量為2nB,因此v(H2)==2nB/3tB mol·(L·min)-1。
(3)在其他條件不變的情況下,處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的 ,根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)推知增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率都增加,且平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,甲醇的物質(zhì)的量將增加,即選b、c。
(4)因Cu2O易被CO還原為Cu,因此通入CO2可以抑制此反應(yīng)的發(fā)生,反應(yīng)方程式為Cu2O+ 62、CO2Cu+CO2
7. (1)VⅢ>VⅡ> VⅠ(1分);Ⅱ(1分)(2)①(2分)(有峰1分,△H正確標(biāo)注1分)
△H
②(共8分)設(shè)CH4的初始物質(zhì)的量為xmol,
則 CH4(g)+H2O(g)====CO(g)+3H2O(g)
初始濃度/mol·L-1 x/1 x/1
平衡濃度/mol·L-1 (x-0.10)/1 (x-0.10)/1 0.10/1 0.30/1
K= c(CO)c3(H2) = 0.10×0.303 =27
c(CH4)·c(H2O) 63、 (x-0.10)2
解得:x=0.11
轉(zhuǎn)化率為:0.10/0.11×100%=91 %
(3) (共3分)CO2(g) +3H2O(g) ===2O2(g) +CO(g)+3H2(g) △H=+1008 kJ?mol-1
8. (1)畫(huà)圖略,
要點(diǎn):
1.催化劑可降低反應(yīng)的活化能,但對(duì)這各反應(yīng)前后能量變化并不產(chǎn)生任何影響。
2.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以反應(yīng)物的總能量要低于生成物的總能量。
(2)請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議:升高溫度,增大反應(yīng)物N2的濃度,不斷移出生成物脫離反應(yīng)體系。
解釋?zhuān)涸摲磻?yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,使化 64、學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),從而增大NH3生成量,升高溫度也能提高反應(yīng)速率;增大反應(yīng)N2濃度,加快反應(yīng)速率,并使化學(xué)平衡向右移動(dòng);不斷移出生成物脫離反應(yīng)體系,使平衡向右移動(dòng),增大NH3生成量。?
(3) ①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率:66.7%
?? ②該條件下反應(yīng)2NH3(g) ==== N2(g) +3H2(g)的平衡常數(shù)為0.005
解釋?zhuān)河扇惺椒ㄓ?jì)算可知,起始時(shí),c(N2)=0.3mol/l.平衡時(shí),c(N2)=0.1mol/l; c(H2)=0.2mol/l; c(NH3)=0.4mol/l 。
①所以N2的平衡轉(zhuǎn)化率=(0.3-0.1)/0.3*100%=66.7%
②反應(yīng)2 65、NH3(g) ==== N2(g) +3H2(g)的平衡常數(shù)K= c(N2)* c(H2)^3/ c(NH3)^2=0.005
9. (1) 6H2
(2) ①升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡向正方向移動(dòng) ② >
(3) 依題意: H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)
起始時(shí)各物質(zhì)濃度/ moLL-1 0.70 0 0
平衡時(shí)各物質(zhì)濃度/ moLL-1 0.70 2.0×10-5 2.0×10-5
K=c([B(OH)4]-)·c(H+) / c(H3BO3)
= (2.0×10-5 moLL-1)×(2.0×10-5 moLL-1)/ 0.70moLL-1=5.7×10-10 moLL-1
10.
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