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第24讲:化学平衡 影响化学平衡的条件

高三化学一轮复习精品教辅第24讲:

化学平衡影响化学平衡的条件

【考纲要求】

1. 会对化学平衡状态进行判断;

2. 会分析外界条件(浓度、压强、温度)对平衡移动的影响;3 .能利用化学平衡原理判断平衡移动的方向以及由此引起的反应转化率、各组分的体积分数、压强、平均相对分子质量的变化;4. 会判断等效平衡及分析等效平衡形成的条件及相关的计算.

教与学方案

一、化学平衡

(一)1.定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不

再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

2.化学平衡的特征:逆(研究前提是可逆反应) 等(同一物质的正逆反应速率相等) 动(动态平

衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定) 变(条件改变,平衡发生变化)

3.判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据

第24讲:化学平衡  影响化学平衡的条件

1.浓度对化学平衡移动的影响

(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方

向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动

(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动_

(3)在溶液中进行的反应,若如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是

减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

2.温度对化学平衡移动的影响

影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。

3.压强对化学平衡移动的影响

影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积

增大方向移动。

注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动

(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似

4.催化剂对化学平衡的影响:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡

不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间_。

5.勒夏特列原理(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱

这种改变的方向移动。

6.解答图象题常用的几条重要规律:

①定点分析;(固定某一条件,观察另某一条件的改变对反应的影响)

②温度越高到达平衡所需时间就越短;(同压强时)

③压强越大到达平衡所需时间就越短;(同温度时)

④使用催化剂

7.惰气对化学平衡的影响:

⑴压强不变,充入惰气, (实质:体积增大)平衡向气体体积增大方向移动;

⑵体积不变,充入惰气,平衡不移动。实质:(看体积是否变化)

①体积增大,平衡向气体体积增大方向移动;②体积减小,平衡向气体体积减小方向移动。

二、化学平衡常数

(一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一

个常数。符号:K

(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:

1.表达式中各物质的浓度是变化的浓度,不是起始浓度也不是物质的量。

2.K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。

3.反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可看做是“1”而不代入公式。

4.稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。

(三)化学平衡常数K的应用:

1.化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,它的正

向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高。反之,则相反。一般地,K>105时,该反应就进行得基本完全了。

2.可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。

(Q:浓度积) Q<K:反应向正反应方向进行;

Q=K:反应处于平衡状态;

Q>K:反应向逆反应方向进行

3.利用K值可判断反应的热效应

若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应

*四、等效平衡

1.概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任

何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。

2.分类

(1)定温,定容条件下的等效平衡

第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:必须要保证化学计量数之比与原来相同;同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。

第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。

(2)定温,定压的等效平衡:只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。

【例题解析】

[例1]在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入amolNO 2发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达到平衡后,再向该容器充入a mol NO2,达平衡后与原平衡比较错误的是(C)

A、平均相对分子质量增大

B、NO2的转化率提高

C、压强为原来的2倍

D、颜色变浅

[例2]将装有1molNH3的密闭容器加热,部分NH3分解后达到平衡,此混合气体中NH3的体积分数为x%;

若在同一容器中最初充入的是2 mol NH3,密封、加热到相同温度,反应达到平衡时,设此时混合气体中NH3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是…(D)

A、x>yB、x<yC、x=yD、x≥y

【针对训练】

基础训练

1.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO(g)+O 2(g)2NO2(g);ΔΗ<0,不能说明已达到平

衡状态的是(A)

A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.反应器中压强不随时间变化而变化

C.混合气体颜色深浅保持不变D.混合气体平均分子量保持不变

2.在一定温度下,反应A 2(g)+ B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(C)

A.单位时间生成的n mol的A2同时生成n mol的ABB.容器内的总压强不随时间变化

C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2 3.下列叙述表示可逆反应N 2 + 3H22NH3一定处于平衡状态的是(CD)

A.N2、H2、NH3的百分含量相等B.单位时间,消耗a mol N2的同时消耗3a mol H2

C.单位时间,消耗a molN2的同时生成3a mol H2

D.反应若在定容的密器中进行,温度一定时,压强不随时间改变

4.对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明A(g) + B(g)C(g)+D(g)在恒温下已

达到平衡的是(C)

A.反应容器的压强不随时间而变化B.A气体和B气体的生成速率相等

C.A、B、C三种气体的生成速率相等D.反应混合气体的密度不随时间而变化

5.下列说法中,可以表明反应N 2+3H22NH3已达到平衡状态的是(A)

A.1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键形成B.1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键断裂C.1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键形成D.1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键断裂6.可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关

系中能说明反应已达到平衡状态的是(C)

A.3v正(N2)=v正(H2)

B.v正(N2)=v逆(NH3)

C.2v正(H2)=3v逆(NH3)

D.v正(N2)=3v逆(H2)

7.在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当

达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则(AC)

A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减少了

C.物质B的质量分数增加了D.a>b

8.在2NO 2N2O4的可逆反应中,下列状态说明达到平衡标志的是(D)

A.c(N2O4)=c(NO2)的状态B.N2O4处于不再分解的状态

C.NO2的分子数与N2O4分子数比为2∶1的状态D.体系的颜色不再发生改变的状态

9.在高温下,反应2HBr(g)H 2(g)+Br2(g)ΔΗ> 0达到平衡,要使混合气体颜色加深,可采取

的方法是(BC)

A.减小压强B.缩小体积C.升高温度D.增大氢气浓度

10.把氢氧化钙放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡状态:Ca(OH)2(s)Ca2+ + 2OH -加入以下溶

液,可使Ca(OH)2减小的是(B)