1、第二章 化學反應(yīng)速率和化學平衡 高二化學備課組202 2 年 6 月 3 0 日 星 期 四第三節(jié) 化學平衡（第三課時）1三、化學平衡常數(shù)化學平衡常數(shù)： 是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,也無論反應(yīng)物起始濃度的大小,最后都能達到平衡,這時各種生成物濃度的系數(shù)次方的乘積除以各反應(yīng)物濃度的系數(shù) 次方的乘積所得的比值。它是個常數(shù)，用K表示，例如：mA + nB pC + qDK=C（C） pC（D） qC（A） mC（B） n2化學平衡常數(shù)同阿伏加德羅常數(shù)以及物理中的萬有引力常數(shù)一樣都是一個常數(shù)，只要溫度不變，對于一個具體的可逆反應(yīng)就對應(yīng)一個具體的常數(shù)值。1.使用化學平衡

2、常數(shù)應(yīng)注意的問題： （1）化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。 （2）反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看做常數(shù)“1”而不代入公式 （3）化學平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一個反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變。32.化學平衡常數(shù)的應(yīng)用。 （1）化學平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進行程度的標志。它能夠表示出可逆反應(yīng)進行的完全程度。一個反應(yīng)的K值越大，說明平衡時生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。可以說，化學平衡常數(shù)是一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。 4（2）

3、可以利用平衡常數(shù)的值做標準，判斷正在進行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。如：對于可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) ，在一定溫度的任意時刻，反應(yīng)物與生成物的濃度如下關(guān)系：Qc =C（C） pC（D） qC（A） mC（B） nQc ,叫做該反應(yīng)的溶液商。Qc K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行Qc = K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Qc K，反應(yīng)向逆方向進行53.利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。6四、有關(guān)化學平衡的計算： 起始量、變化量、平衡量的計算關(guān)系在反應(yīng)aA(g)+bB (g) cC (g)

4、+ dD (g)中，計算關(guān)系為：aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g)起變平n1n200 ax bxcxdxn1-ax n2-bxcxdx單位統(tǒng)一已知條件計量系數(shù)之比加、減計算、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系：、反應(yīng)物：平衡濃度 起始濃度變化濃度、生成物：平衡濃度 起始濃度變化濃度、各物質(zhì)的變化濃度之比 反應(yīng)式計量系數(shù)之比、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率：反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的百分率100 反應(yīng)物起始濃度反應(yīng)物變化濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率)( 7例1、將6mol A氣體和5mol B氣體混合放入4L密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ，經(jīng)過5min達到化學平衡，

5、此時生成C為2mol，測得D的反應(yīng)速率為0.1mol/Lmin，計算：、x的值；、平衡時B的轉(zhuǎn)化率；、A的平衡濃度。3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g)解：起變平mol650020.154133422、 2 : x 2 : (0.154) x 2 、2010051100 起變BBBnn LmolLmolnCAA75.043V、平 8例2、加熱N2O5時，發(fā)生下列兩個分解反應(yīng)： N2O5 N2O3O2 ， N2O3 N2OO2；在1L密閉容器中加熱4mol N2O5達到化學平衡時O2的濃度為4.50 mol/L， N2O3的濃度為1.62 mol/L，求其他各物質(zhì)的平衡濃

6、度。解析：這是一個連續(xù)平衡的計算，計算思路為：第一個反應(yīng)的平衡量作為第二個反應(yīng)的起始量解： N2O5 N2O3O2N2O3 N2OO2起變平mol400 x x x4- x x x x 0 xyyy x - yy x +y x y = 1.62 x +y = 4.50解得： x = 3.06 mol y = 1.44 mol 故：C N2O5 = (4 3.06) mol / 1L=0.94 mol/L C N2O = 1.44 mol / 1L=1.44 mol/L 9例3、在密閉容器中，用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生下列反應(yīng)： A (g) + 2B (g) 2C (g) 反應(yīng)達到平衡時，若混合氣

7、體中A 和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等，求B的轉(zhuǎn)化率解：A (g) + 2B (g) 2C (g)起變平 n n0 x 2x 2x n - x n - 2x 2x由題意可知： n - x + n - 2x = 2 x x = 0.4n%80%1008.0%100 nnnnB起變 解題的一般步驟： 列出三欄數(shù)據(jù)根據(jù)題意列方程求解氣體反應(yīng)計算時經(jīng)常使用的推論：2121 nnPP ：、恒溫恒容時2121 nnVV ：、恒溫恒壓時總總nmM 、總總Vm 、10實驗中學 高二化學備課組202 2 年 6 月 3 0 日 星 期 四平衡移動與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系11思考：化學平衡是暫時的，一旦外界

8、條件改變，原有的固定的各種數(shù)量關(guān)系皆會因平衡的移動而發(fā)生改變，平衡移動時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率如何變化 ？這要根據(jù)具體反應(yīng)及引起平衡移動等具體原因而定，不可一概而論。 12一、由于壓強改變而引起平衡正向移動時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。反之，平衡逆向移動時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定減小。PS：1、這里的壓強改變方式指容積的變化。若為加壓，平衡正向移動，則正反應(yīng)是一氣體體積縮小的反應(yīng)；若為減壓，平衡正向移動，則正反應(yīng)是一氣體體積增大的反應(yīng)。2、若TV不變條件下，向平衡體系中加入惰性氣體，這時體系的總壓增大，但平衡不移動，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。因加入無關(guān)氣體后，由于體積不變，所以平衡體系中有關(guān)物質(zhì)的濃度沒有變，因而不

9、影響原平衡。平衡移動與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率間的關(guān)系13AD解析：由于體積減小一半，則體系壓強為原來的兩倍，若平衡不移動，則A、B、C、的的濃度應(yīng)為原來的兩倍，今B和C的濃度均是原來的2.2倍，故平衡應(yīng)正向移動。而加壓平衡向氣體體積減小方向移動，所以2故答案為A、D。例1：在一密閉容器中，反應(yīng)A() B()C()達平衡后，保持溫度不變，將容器容積壓縮到原來的一半，當達到新的平衡時，B和C的濃度均是原來的2.2倍，則錯誤的為： （ ）A.平衡向逆反應(yīng)方向移動了 B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增加了C.物質(zhì)C的質(zhì)量分數(shù)增加了 D. 214練習：恒溫下, 反應(yīng)aX(g) bY(g) +cZ(g)達到平衡后, 把容器體積

10、壓縮到原來的一半且達到新平衡時, X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判斷正確的是: （ ）A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A15二：由于溫度改變而引起平衡正向移動時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。反之，平衡逆向移動時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定減小。PS：當溫度升高，平衡正向移動，則正反應(yīng)是一吸熱的反應(yīng)；若為降溫，平衡正向移動，則正反應(yīng)是一放熱的反應(yīng)；無論哪種情況，由于反應(yīng)物的初始量未變，將會有更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物。16例2：（99上海）可逆反應(yīng)：3A(g)3B(?)+C(?)-Q，隨著溫度升高，氣體平均相對分子質(zhì)量有變小趨勢，則下列判斷正

11、確的是 （ ）A、 B和C可能都是固體 B 、B和C一定都是氣體C、若C 為固體，則B一定是氣體 D、B和C可能都是氣體CD解析：此題雖然沒有直接問A的轉(zhuǎn)化率。當溫度升高，氣體的相對分子質(zhì)量變小，而正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以平衡正向移動，由于沒有改變A的初始量，則A的轉(zhuǎn)化率必然提高。氣體平均相對分子質(zhì)量=m/n，若B和C都是固體，則氣體只有A，其相對分子質(zhì)量不變；若B和C都是氣體，則m不變，而n變大，氣體的相對分子質(zhì)量變小；若C 為固體，則B一定是氣體，這時氣體的n不變，而m變小，氣體的相對分子質(zhì)量變小，正確答案為CD。17三、由于增大反應(yīng)物濃度（TV不變）引起平衡移動時，有以下幾種情況：1、對于

12、反應(yīng)物只有一種的可逆反應(yīng)（并規(guī)定起始時只有反應(yīng)物）： aA(g) bB(g)+cC(g)、若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，即a=b+c，增加反應(yīng)物的濃度時，平衡等效。反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變：如2HI(g) H2(g)+I2(g)，則無論增大或減小HI的濃度，相當于對體系加壓或減壓，平衡不移動，HI的轉(zhuǎn)化率都不改變。、若反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少、即ab+c，增大反應(yīng)物濃度，平衡正向移動。反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變大：如2NO2（g） N2O4（g），則增大NO2的濃度，相當于對體系加壓，平衡向氣體體積縮小的方向移動，即正向移動。NO2的轉(zhuǎn)化率增大。18例3：在一定溫度下，向容積固定不變的密閉容器中充入a mol NO2發(fā)生

13、如下反應(yīng)2NO2（g） N2O4（g），達平衡后再向容器中充入a mol NO2 ，達到新平衡后，與原來的平衡比較錯誤的是（ ）A、相對平均分子質(zhì)量增大 B、NO2的轉(zhuǎn)化率提高C、體系的顏色變深 D、NO2的質(zhì)量分數(shù)增大D解析：可將第二次的平衡的建立看作是投入2 a mol NO2在兩倍大的容器中同溫下進行。這時兩個平衡等效，再將第二次的體積加壓為與第一次一樣，則平衡將正向移動。由于氣體總質(zhì)量不變，而氣體總物質(zhì)的量減少，所以相對平均分子質(zhì)量增大，所以A、B均對。D不難判斷是錯的。氣體顏色取決于NO2的濃度，由于NO2的濃度的增大比移動后使其濃度減小的大得多，C項也對。故錯誤的是D。19例4：將

14、裝有1molNH3的密閉容器加熱，部分NH3分解后達到平衡，此混合氣體中NH3的體積分數(shù)為x%；若在同一容器中最初充入的是2 mol NH3，密封、加熱到相同溫度，反應(yīng)達到平衡時，設(shè)此時混合氣體中NH3的體積分數(shù)為y%。則x和y的正確關(guān)系是（ ）、 、 、= 、解析：可先將后一種看做是兩倍體積的容器中于同溫下建立平衡，此時兩平衡等效，再將后者體積縮小為前者一樣大，即加壓，平衡向氣體體積縮小方向移動，即逆向移動。所以后者氨的轉(zhuǎn)化率變小，故答案為A。、若反應(yīng)后氣體分子數(shù)增大，即ap+q，則兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均增大，若m+np+q，則兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均減小。21練習：1. 一定溫度下，將a mol P

15、Cl5通入一個容積不變的密閉容器中，達到如下平衡：PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)，測得平衡混合氣體的壓強為P1，此時維持溫度不變，再向容器中通入a mol PCl5，再達平衡時測得平衡混合氣體的壓強為P2，則P1與P2的關(guān)系是（ ）。A.2P1P2 C. 2P1=P2 D.無法判斷2.在兩個恒容容器中有平衡體系：A(g) 2B(g)和2C(g) D(g)，X1和X2分別是A和C的轉(zhuǎn)化率。在溫度不變情況下，均增加相同的A和C的物質(zhì)的量，下列判斷正確的是（ ）AX1降低，X2增大 BX1、X2均降低 CX1增大，X2降低 DX1、X2均增大BA223、當下列反應(yīng)達到平衡時，保持溫度不變，向容器中充入氬氣，平衡一定不移動的是（ ）A. N2(g)+