选修4-第二章-化学平衡复习学案

【课题】高二化学选修4第二章《化学反应速率和化学平衡》复习学案【学习目标】1、了解化学反应的可逆性。

2、了解化学平衡建立的过程。

理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

3、理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。

4、化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

【复习回顾知识要点】一、化学反应速率1、化学反应速率（1）概念：化学反应速率是用来衡量的物理量。

通常用单位时间内的减少或的增加来表示化学反应速率。

（2）表示方法： v＝用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中的各物质的比。

）2、影响化学反应速率的因素（1）内因（因素）是指。

（2）外界条件对化学反应速率的影响1）浓度：其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率，减小反应物浓度反应速率。

有关解释：在其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内分子数，活化分子数，单位体积内的有效碰撞次数，化学反应速率。

2）压强：对有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率，减小压强，反应速率。

有关解释：温度一定时，增大体系压强，就是增加里反应物的物质的量，即增大，反应速率相应；相反，减小压强，气体的体积就，反应物浓度，反应速率。

说明：①若参加反应的物质为固体、液体或溶液，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。

②与化学反应无关的气体对化学反应速率是否有影响，要分情况而定。

在一定温度下于密闭容器中进行的化学反应N2(g)+3H2(g) 2 NH3 (g)：a 、充入He 并保持容器的容积不变时，化学反应速率 ，平衡 。

b 、充入He 并保持容器内的总压不变时，化学反应速率 ，平衡 。

3）温度：当其他条件不变时，升高温度反应速率 ；降低温度反应速率 。

经验规律：一般来说，温度每升高10℃，反应速率增大2～4倍。

有关解释：在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量 ，使一部分原来能量较低的分子变成 分子，从而增加了反应物分子中活化分子的 数和 数，使有效碰撞次数 ，反应速率 。

温度升高，分子的运动加快，单位时间里反应物分子间碰撞次数增加，反应也相应地加快，前者是反应速率加快的主要原因。

说明：温度对反应速率的影响规律，对吸热、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。

4）催化剂：催化剂能参与反应，改变反应历程，降低 ，也就等于提高了活化分子的 数，从而提高了 碰撞频率， 了反应速率。

5）其他因素对化学反应速率的影响例如，通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等等。

总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。

二、化学平衡状态及特征1．化学平衡状态是指 。

2．化学平衡状态的特征(1)“逆”：化学平衡研究的对象是 ，各物质的转化率必小于 。

(2)“动”：达到平衡时， ，即化学平衡是 ，正反应和逆反应仍在进行。

v v =正逆的具体含义有两个方面：用同一种物质表示反应速率时，该物质的生成速率等于消耗速率 ，即单位时间内生成与消耗反应物（生成物）的量相等；用不同物质来表示时，某一反应物的速率与某一生成物的速率之比等于化学方程式中相应的 。

(3)“等”：是指 ，这是化学平衡状态的本质特征。

(4)“定”：由于v v =正逆，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数） 。

(5)“变”：外界条件改变导致 ，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。

三、化学平衡的标志和判断1．等速标志，即以N 2＋3H 2 2NH 3 反应为例，单位时间、单位体积内：①若有1mol N 2消耗．．，则有 N 2生成．． ②若有1mol N 2消耗．．，则有 H 2生成．．③若有1mol N 2消耗．．，则有 NH 3消耗．．④若有1mol N ≡N 键断裂,则有 N-H 键断裂 2．百分含量不变标志正因为v 正＝v 逆≠0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于 .总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、 、物质的量浓度、各成分的 、转化率等 。

3．对于有气体参与的可逆反应（1）从反应混合气的平均相对分子质量（M ）考虑：M ＝m(总)/n （总）当△n （g ）≠0, M 一定时，则 达平衡.当△n （g ）＝0，M 为定值， 达平衡.若有非气体参与：不论△n （g ）是否等于0，则当M 一定时，可 达平衡实例： ① H 2(g)＋I 2(g)2HI(g) △n （g ）＝0 ② SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) △n （g ）≠0 ③ C(s)＋O 2(g)CO 2(g) △n （g ）＝0 ④ CO 2(g)＋C(s)2CO(g) △n （g ）≠0在实例反应 中，M 总为恒值.在反应 中，只要反应未达平衡，则M 不为定值．反之当M 为一定值，不随时间变化而变化时，则标志着达到平衡状态.（2）从气体密度考虑： ρ＝m/v恒容：ρ总为恒值， 作平衡标志（填：不能、能，下同）当各成分均为气体时 △n （g ）＝0. ρ总为恒值， 作平衡标志△n （g ）≠0. ρ为一定值时， 作平衡标志恒容：ρ为一定值时，可作标志 恒压：△n （g ）＝0. ρ为一定值时， 作平衡标志（3）从体系内部温度考虑当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量．若为绝热体系，若各物质均为气体 恒压： 当有非气体物质参与时当体系内温度一定时，则作平衡标志．四、化学平衡移动（符合勒夏特列原理）1、化学平衡移动的方向取决于v正、v逆的相对大小。

①v正＞v逆化学平衡向方向移动。

②v正= v逆化学平衡移动。

③v正＜v逆化学平衡向方向移动。

但化学平衡不移动并不说明v正、v逆大小一定没有改变。

如：2、影响平衡移动的因素：（在其它条件不变，只改变该条件）▲浓度：或，都可以使平衡向正反应方向移动；反之则反之。

▲温度：升高温度，会使化学平衡向着方向移动；反之则反之。

将装有NO2与N2O4的玻璃球泡在热水中，颜色变。

▲压强：①对于反应前后气体体积改变（总物质的量）的反应，增大压强，会使化学平衡向着方向移动；反之则反之②对于反应前后气体体积不变（总物质的量）的反应，增大压强，化学平衡移动，正逆反应速率都；减小压强，化学平衡移动，正逆反应速率都。

注意：催化剂对化学平衡影响，只是同等程度地改变▲勒夏特列原理是指如果改变，平衡将向着___________________________的方向移动。

五、化学平衡常数1、表达式：在一定温度下，对于可逆反应：mA（g）+ nB（g）pC（g）+qD（g），达到化学平衡状态时，平衡常数K=_____________________________________。

注意：⑴K值越大，说明正向反应进行的____ __越大；反之，_________进行的程度越小。

⑵K只受_________影响，与反应物或生成物的___________无关。

⑶对于只有固体、水参加或生成的反应来说，固体、水的浓度视为“1”。

⑷K的表达式写法必须与化学反应方程式对应。

2、应用：①判断反应进行的程度：K值越大，反应进行的程度，反应物转化率越高。

②判断反应热效应：T 升高，K 值增大，则正反应为 热反应。

T 升高，K 值减小，则正反应为 热反应。

③判断正在进行的可逆反应是处于平衡状态及反应向何方向进行对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系： ，Q c 是该反应的浓度商。

Q c ＜K ，未达到平衡，反应向 进行，Q c ＝K ，反应处于平衡状态Q c ＞K ，未达到平衡，反应向 进行④计算转化率或平衡浓度：依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。

六、判断化学反应进行的方向1、能量判据（焓判据）：体系趋向于从 状态转变为 状态，这时体系会对外做功或者释放热量，△H 0。

2、熵判据：在密闭条件下，体系有从 自发地转变为 的倾向。

在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵 ，即熵变△S 0，这叫熵增原理。

对于同一物质，S 气体 S 液体 S 固体 填（“<”或“>”）即凡是能够使反应体系的焓 、熵 的反应方向，就是化学反应自发进行的方向。

★对于一个具体的反应，需应用两个判据综合进行分析，即复合判据（△H – T △S ）：当△H – T △S < 0时该化学反应自发进行。

【课后习题】1、反应A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)，在不同情况下测得反应速率，反应速率最快的是 （ ）A ．υ（D ）=0.4 mol/(L•s)B ．υ（C ）=0.5 mol/(L•s)C ．υ（B ）=0.6 mol/(L•s)D ．υ（A ）=0.9 mol/(L•min)2、下列说法中有明显错误的是（ ）A ．对有气体参加的化学反应，增大压强体系体积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大)()()()(B c A c D c C c Q n m q p CB．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大C．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞D．加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而成千上万倍地增大化学反应的速率3、高温下，体积为1 L的恒容容器中发生反应CO2(g)＋C(s)= 2CO(g)。

下列操作可加大反应速率①增加炭块②将炭碾成粉③增加CO2的量④加入氮气以增大压强⑤提高温度A．①③④B．②③④⑤C．②③⑤D．③④⑤4、如下图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）△H<0，在不同温度、不同压强（P1>P2）下，达到平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为（）5、下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是A．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅B．高压比常压有利于合成SO3的反应C．由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深D．黄绿色的氯水光照后颜色变浅6、下列关于判断过程的方向的说法正确的是（）A．所有自发进行的化学反应都是放热反应B．高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应C．由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同7、已知：在一10L容器中进行反应N2+3H2==2NH3，反应进行到10min时，消耗了6mol氢气，则此时用氨气来表示速率则为。

8、对于反应3A(g)＋B(g)C(g)在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成C的速率怎样变化(加快、减慢、不变)：①升温：②增大压强：③增大容器体积：④加入A：⑤加入惰性气体：⑥压缩体积：9、一定温度下，固定体积，可逆反应A（g）＋3B（g）2C（g）达到平衡的标志是_____________①反应混合气体的密度不随时间而变化②达到化学平衡时，3υ（B）正= 2υ（C）逆③单位时间内1mol A断键发生反应，同时2 mol C也断键④A、B、C的浓度不再发生变化⑤A、B、C的分子数之比为1:3:2⑥Ａ、Ｂ、Ｃ三种气体的生成速率相等⑦反应容器的压强不随时间而变化10、对于A+2B(g)nC(g) 在一定条件下达到平衡后，改变下列条件，请回答：①A量的增减，平衡不移动，则A为_____________态。