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1、1. 1. 化學平衡的概念、標志化學平衡的概念、標志 ( (一一) )化學平衡的概念化學平衡的概念 一定條件下的可逆反應里,正反應速率和逆一定條件下的可逆反應里,正反應速率和逆反應速率相等,反應混合物中各組成成分的百反應速率相等,反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變,此狀態(tài)稱作化學平衡狀態(tài)分含量保持不變,此狀態(tài)稱作化學平衡狀態(tài). . 在在一定條件一定條件下可逆反應里,當正反應下可逆反應里,當正反應 速率與逆反應速率與逆反應速率相等速率相等時,反應混合物中各成分的時,反應混合物中各成分的百分含量保持百分含量保持不變不變的狀態(tài)。的狀態(tài)。一、化學平衡狀態(tài)一、化學平衡狀態(tài) 一定溫度下,化學平衡常數(shù)
2、保持不變一定溫度下,化學平衡常數(shù)保持不變定量特征定量特征濃度、溫度、壓強改變化學平衡可能發(fā)生移動濃度、溫度、壓強改變化學平衡可能發(fā)生移動變變各組分含量(體積、濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)、轉化率一各組分含量(體積、濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)、轉化率一定定定定動態(tài)平衡動態(tài)平衡動動(正)(正)=(逆)(逆)0等等可逆反應可逆反應 逆逆化學平衡化學平衡五大特點五大特點3、化學平衡狀態(tài)特點、化學平衡狀態(tài)特點 1、當合成氨反應進行到下列狀態(tài)時,反應已、當合成氨反應進行到下列狀態(tài)時,反應已處于平衡狀態(tài)的是(處于平衡狀態(tài)的是( )A 1個個NN鍵形成的同時,有鍵形成的同時,有3個個H-H鍵斷裂;鍵斷裂;B 1個個
3、NN鍵斷裂的同時,有鍵斷裂的同時,有3個個H-H鍵斷裂;鍵斷裂;C 1個個NN鍵斷裂的同時,有鍵斷裂的同時,有6個個H-H鍵斷裂;鍵斷裂;D 1個個NN鍵斷裂的同時,有鍵斷裂的同時,有6個個H-H鍵形成;鍵形成;A2、在一定溫度下,反應、在一定溫度下,反應A2(氣氣)+B2(氣氣) 2AB(氣氣) 達到平衡的標志是(達到平衡的標志是( )A 單位時間內(nèi)生成單位時間內(nèi)生成n molA2的同時,生成的同時,生成n molAB B 容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化C 單位時間內(nèi)生成單位時間內(nèi)生成2n molAB的同時生成的同時生成n molB2 D 單位時間內(nèi)生成
4、的單位時間內(nèi)生成的n molA2的同時生成的同時生成n molB2C3、在一定溫度下的定容密閉容器中,、在一定溫度下的定容密閉容器中,當下列物理量不再變化時,表明當下列物理量不再變化時,表明A(固固)+2B(氣氣) C(氣氣)+D(氣氣) 已達已達到平衡的而是(到平衡的而是( )A 混合氣體的壓強混合氣體的壓強 B 混合氣體的密度混合氣體的密度C B物質的物質的量濃度物質的物質的量濃度 D 氣體的總物質的量氣體的總物質的量BC4、在一定溫度的恒容容器中,反應、在一定溫度的恒容容器中,反應2NO2 N2O4達平衡的標志是達平衡的標志是 ( )(A)混合氣顏色不隨時間的變化而變化混合氣顏色不隨時間
5、的變化而變化(B)數(shù)值上數(shù)值上(NO2生成生成)=2(N2O4消耗消耗)(C)單位時間內(nèi)反應物減少的分子數(shù)等于生成物增加單位時間內(nèi)反應物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)的分子數(shù)(D)壓強不隨時間的變化而變化壓強不隨時間的變化而變化(E)混合氣的平均分子量不變混合氣的平均分子量不變ADE5、在一定溫度下,在固定容積的密閉容器中,可、在一定溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應:逆反應:mA(g)+nB(g) pC(g) +qD(g),當系,當系數(shù)為任意正整數(shù)時,下列狀態(tài):數(shù)為任意正整數(shù)時,下列狀態(tài):體系的壓強不再發(fā)生變化;體系的壓強不再發(fā)生變化;體系的密度不再發(fā)生變化;體系的密度不再發(fā)生變化
6、;各組分的物質的量濃度不再改變;各組分的物質的量濃度不再改變;各組分的質量分數(shù)不再改變;各組分的質量分數(shù)不再改變;反應速率反應速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q;其中,能肯定反應已達到平衡的是(其中,能肯定反應已達到平衡的是( )A B C D AmA(g)+nB(g) pC(g) +qD(g) 判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)平衡平衡如:體系顏色不再變化(原體系有顏色)如:體系顏色不再變化(原體系有顏色)其它其它不一定不一定密度一定(恒壓)密度一定(恒壓)密度密度不一定不一定m+n=p+q M一定一定平衡平衡m+np+q M一定
7、一定平均平均分子分子量量不一定不一定m+n=p+q 總壓力一定(恒容)總壓力一定(恒容)平衡平衡m+np+q 總壓力一定(恒容)總壓力一定(恒容)壓強壓強相相關關因因素素不一定不一定單位時間內(nèi)生成了單位時間內(nèi)生成了n mol B同時消耗了同時消耗了q mol D平衡平衡單位時間內(nèi)消耗了單位時間內(nèi)消耗了n mol B同時消耗了同時消耗了p mol C平衡平衡單位時間內(nèi)消耗了單位時間內(nèi)消耗了m mol A同時生成同時生成m mol A不一定不一定v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q速率速率相等相等不一定不一定總體積或總物質的量一定總體積或總物質的量一定平衡平衡各氣體的體積或體積分
8、數(shù)一定各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡平衡各物質的質量或各物質的質量分數(shù)一定各物質的質量或各物質的質量分數(shù)一定平衡平衡各物質的物質的量或各物質的物質的量分數(shù)一定各物質的物質的量或各物質的物質的量分數(shù)一定含量含量不變不變關關鍵鍵因因素素是否平衡是否平衡題設情景題設情景因素因素達平衡時,下列說法正確的是達平衡時,下列說法正確的是 A A平衡混合氣的密度比反應前增大平衡混合氣的密度比反應前增大 B B平衡時,物質的總物質的量比反應前減少平衡時,物質的總物質的量比反應前減少 C C平衡混合氣平均相對分子質量與反應前相等平衡混合氣平均相對分子質量與反應前相等 D D平衡混合氣體的壓強與反應前相等平衡混合氣
9、體的壓強與反應前相等 C、D 本題答案:A、C 1. 如圖所示,反應:如圖所示,反應: X(氣)(氣)+3Y(氣)(氣) 2Z(氣)(氣); ,在不同溫度、不同壓強(在不同溫度、不同壓強(p1p2)下,達)下,達到平衡時,混合氣體中到平衡時,混合氣體中Z的百分含量隨溫的百分含量隨溫度變化的曲線應為(度變化的曲線應為( )C2. 對于達平衡的可逆反應對于達平衡的可逆反應XY WZ,增大壓,增大壓強則正、逆反應速度(強則正、逆反應速度(v)的變化如上圖,分析可知的變化如上圖,分析可知X,Y,Z,W的聚集狀態(tài)的聚集狀態(tài)可能是(可能是( )。)。(A)Z,W為氣體,為氣體,X,Y中之一為氣體中之一為氣
10、體(B)Z,W中之一為氣體,中之一為氣體,X,Y為非氣體為非氣體 (C)X,Y,Z皆為氣體,皆為氣體,W為非氣體為非氣體 (D)X,Y為氣體,為氣體,Z,W中之一為氣體中之一為氣體D3. 可逆反應可逆反應mA(固)(固)nB(氣)(氣) eC(氣)(氣)fD(氣),反應過程中,當其它條件不變時,(氣),反應過程中,當其它條件不變時,C的百分的百分含量(含量(C)與溫度()與溫度(T)和壓強()和壓強(P)的關系如下圖:)的關系如下圖: 下列敘述正確的是(下列敘述正確的是( )。)。(A)達平衡后,加入達平衡后,加入催化劑,則催化劑,則C增大增大(B)達平衡后,若升溫,達平衡后,若升溫,平衡左移
11、平衡左移(C)化學方程式中化學方程式中ne+f(D)達平衡后,增加達平衡后,增加A的量有利于平衡向右移動的量有利于平衡向右移動 B(A)反應物中一定有氣體反應物中一定有氣體(B)生成物中一定有氣體生成物中一定有氣體(C)正反應一定是放熱反應正反應一定是放熱反應(D)正反應一定是吸熱反應正反應一定是吸熱反應 14. 由可逆反應測繪出圖像,縱坐標為生成物在平衡由可逆反應測繪出圖像,縱坐標為生成物在平衡混合物中的百分含量,下列對該反應的判斷正確的混合物中的百分含量,下列對該反應的判斷正確的是是( )BD15. 現(xiàn)有可逆反應現(xiàn)有可逆反應A(氣氣)B(氣氣) 3C(氣氣),下圖中甲、,下圖中甲、乙、丙分
12、別表示在不同的條件下,生成物乙、丙分別表示在不同的條件下,生成物C在反應混在反應混和物中的百分含量和物中的百分含量(C%)和反應時間的關系:和反應時間的關系: (1)若甲圖中兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑若甲圖中兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑時的情況,則時的情況,則_曲線是表示有催化劑時的情況。曲線是表示有催化劑時的情況。(2)若乙圖中的若乙圖中的a曲線表示曲線表示200和和b曲線表示曲線表示100時時的情況,則此可逆反應的正反應是的情況,則此可逆反應的正反應是_熱反應。熱反應。(3)若丙圖中兩條曲線分別表示不同壓強下的情況,若丙圖中兩條曲線分別表示不同壓強下的情況,則則_曲線是表示壓
13、強較大的情況。曲線是表示壓強較大的情況。a吸吸b有關化學平衡的計算有關化學平衡的計算1、可逆反應達到平衡過程中物質濃度的變化關系、可逆反應達到平衡過程中物質濃度的變化關系(1)反應物的平衡量)反應物的平衡量 = 起始量起始量 轉化量轉化量 (2)生成物的平衡量)生成物的平衡量 = 起始量起始量 + 轉化量轉化量 (3)各物質轉化濃度之比等于它們在化學方程式中化學計量)各物質轉化濃度之比等于它們在化學方程式中化學計量 數(shù)之比數(shù)之比(4)化學平衡前后,同種元素原子的物質的量相等)化學平衡前后,同種元素原子的物質的量相等2、反應的轉化率、反應的轉化率C反應物起始濃度反應物起始濃度 C反應物平衡濃度反
14、應物平衡濃度 C反應物起始濃度反應物起始濃度100% n反應物起始時物質的量反應物起始時物質的量 n反應物平衡時物質的量反應物平衡時物質的量 n反應物起始時物質的量反應物起始時物質的量 100% (體積變化也可以)(體積變化也可以)化學平衡的有關計算程序法 1、建立解題程序模式 mA(g)+nB(g) = pC(g)+qD(g) 起始濃度 轉化濃度 平衡濃度 2、確定關系 (1)確定轉化濃度是解題的關鍵 (2)反應物:平衡濃度=起始濃度-轉化濃度 生成物:平衡濃度=起始濃度+轉化濃度 (3) (4)混合氣體的平均分子量 (5)氣體狀態(tài)方程及其推導公式氣體狀態(tài)方程及其推導公式數(shù)值之比等于方程式中
15、相應物質系數(shù)之比。數(shù)值之比等于方程式中相應物質系數(shù)之比。%100起始濃度轉化濃度轉化率 %2211vMvMMnmM混總總混或n平(反應物)1、在一定溫度、壓強和有催化劑存在條件下,將、在一定溫度、壓強和有催化劑存在條件下,將N2和和H2按按1:3的體積比混合,當反應達平衡時,混合的體積比混合,當反應達平衡時,混合氣中含有氣中含有M MOL的的NH3,且,且NH3的體積分數(shù)量為的體積分數(shù)量為A%,求起始時,求起始時N2、H2的物質的量。的物質的量。2.將等物質的量的將等物質的量的A,B混合于混合于2L的密閉容器中,發(fā)的密閉容器中,發(fā)生反應生反應3A(氣)(氣)B(氣)(氣)= x C(氣)(氣)
16、2D(氣)(氣) 經(jīng)經(jīng)5min后達到平衡時,測知后達到平衡時,測知D的濃度為的濃度為0.5mol/L,A:B=3:5,C的平均反應速率為的平均反應速率為0.1mol/Lmin。試求(試求(1)A的平衡濃度是多少?(的平衡濃度是多少?(2)B的平均反應的平均反應速率?(速率?(3)x?3、合成氨的反應在一定條件下達到平衡,測得體系、合成氨的反應在一定條件下達到平衡,測得體系中中NH3為為4MOL,起始與平衡時的壓強之比為,起始與平衡時的壓強之比為13:8,且且H2始始:H2平平4:1,求,求N2和和H2的轉化率。的轉化率。 4、1體積體積SO2和和3體積空氣混合后在體積空氣混合后在450以上通過以上通過V2O5催化劑發(fā)生反應。若同溫同壓下測得反應前后催化劑發(fā)生反應。若同溫同壓下測得反應前后混合氣體的密度比為混合氣體的密度比為0.9:1,求,求SO2的轉化率。的轉化率。