高中化學(xué) 2.2.2 化學(xué)平衡狀態(tài)課件 魯科版選修4.ppt
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第2課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù),一、化學(xué)平衡狀態(tài)1.概念：在一定條件下，可逆反應(yīng)的____________________________，反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)間而發(fā)生變化的狀態(tài)。,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速,率相等,2.建立過(guò)程中物質(zhì)濃度和反應(yīng)速率的變化：(1)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化(圖1)。(2)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化(圖2)。,3.化學(xué)平衡的特征：(1)“逆”——_____反應(yīng)(2)“動(dòng)”——平衡時(shí)反應(yīng)沒有停止，是_____平衡(3)“等”——v(正)__v(逆)(4)“定”——反應(yīng)物和生成物的量(指物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、積分?jǐn)?shù)等)保持_____(5)“變”——外界條件改變，平衡被打破，建立新的平衡,可逆,動(dòng)態(tài),不變,=,二、化學(xué)平衡常數(shù)1.表達(dá)式：在一定溫度下，對(duì)于下列可逆反應(yīng)aA+bBcC+dD，無(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度存在以下關(guān)系：K=___________，K為定值，稱為化學(xué)平衡常數(shù)。,2.影響因素：(1)內(nèi)因：反應(yīng)物本身的_____。(2)外因：反應(yīng)體系的_____。3.應(yīng)用：(1)K值的大小能說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值_____，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全。(2)利用化學(xué)平衡常數(shù)可預(yù)測(cè)一定溫度和起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。,性質(zhì),溫度,越大,三、平衡轉(zhuǎn)化率1.概念：某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等于該物質(zhì)在反應(yīng)中_______的量與該物質(zhì)_____的比值。2.表達(dá)式：可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為α=100%3.意義：反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。,已轉(zhuǎn)化,總量,1.辨析下列說(shuō)法的正誤。(1)化學(xué)平衡常數(shù)與反應(yīng)物和生成物的濃度有關(guān)。()(2)化學(xué)平衡常數(shù)K越大表示反應(yīng)進(jìn)行得越徹底。()(3)同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中的兩種反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定相等。()(4)平衡常數(shù)K越大，表明反應(yīng)越有利于生成物的生成，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。(),【答案解析】(1)。分析：化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物、生成物的濃度無(wú)關(guān)。(2)√。分析：K的大小反映了反應(yīng)進(jìn)行的程度，K越大表示反應(yīng)進(jìn)行得越徹底。,(3)。分析：反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與初始量和變化量有關(guān)，故同一反應(yīng)中兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定相等。(4)。分析：平衡常數(shù)K的大小與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率無(wú)必然聯(lián)系。平衡常數(shù)只受溫度的影響，而轉(zhuǎn)化率還受濃度、壓強(qiáng)等因素的影響。,2.下列各關(guān)系中能說(shuō)明反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()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)【解析】選C。如果v(正)與v(逆)之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。,3.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密閉容器中反應(yīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡狀態(tài)。則下列說(shuō)法中正確的是()A.N2、H2不再反應(yīng)B.N2、H2、NH3濃度不再變化C.N2、H2、NH3的質(zhì)量相等D.改變條件，N2、H2、NH3的濃度也不再變化,【解析】選B。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)并沒有停止，只是正、逆反應(yīng)的速率相等，A錯(cuò)；平衡時(shí)各組分的濃度不再變化，但質(zhì)量可能變化，故B正確、C錯(cuò)；條件改變，平衡也會(huì)改變，各物質(zhì)的濃度也會(huì)改變，D錯(cuò)。,4.對(duì)于3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為()【解析】選D。反應(yīng)中Fe(s)和Fe3O4(s)的濃度是常數(shù)，平衡常數(shù)應(yīng)為生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪與反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪之比，故應(yīng)選D。,一、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1.化學(xué)平衡的判斷依據(jù)，即化學(xué)平衡的兩個(gè)主要特征：,2.判斷方法：(1)直接判斷法。,(2)間接判斷法。①各組分的百分含量保持不變(各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定、各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定、各氣體的體積分?jǐn)?shù)一定)；②各組分的物質(zhì)的量不隨時(shí)間的改變而改變；③各氣體的體積不隨時(shí)間的改變而改變。,(3)特例判斷法。,【點(diǎn)撥】判斷化學(xué)平衡狀態(tài)思路——變量不變判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)和方法很多，最根本的標(biāo)志是正、逆反應(yīng)速率相等，即v(正)=v(逆)，其余的判斷方法都是從這個(gè)方法的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的。分析時(shí)可采用變量不變法，即分析反應(yīng)過(guò)程中與反應(yīng)有關(guān)的各種物理量，哪些發(fā)生變化，哪些不發(fā)生變化。,①只要反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生變化的量(如反應(yīng)物的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率、某些反應(yīng)的氣體體積等)不再變化，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。②有些物理量在反應(yīng)過(guò)程中本身不變(如各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量之比、反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)的總體積、總壓強(qiáng)等)，不能作為判斷是否達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。,【微思考】對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。(1)若反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，此時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？對(duì)于反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)呢？,提示：對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反應(yīng)發(fā)生，氣體體積發(fā)生變化，當(dāng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí)，各組分含量不再發(fā)生變化，已達(dá)到平衡狀態(tài)；而對(duì)于反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)，反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)始終不變，所以當(dāng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí)，無(wú)法確定該反應(yīng)是否已達(dá)到平衡狀態(tài)。,(2)若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化，此時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？對(duì)于反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)呢？提示：對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化，則已達(dá)到平衡狀態(tài)；而對(duì)于反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)，反應(yīng)過(guò)程中平均相對(duì)分子質(zhì)量是保持不變的，若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化，無(wú)法確定是否已達(dá)到平衡狀態(tài)。,(3)在恒壓容器內(nèi)若混合氣體的密度不再發(fā)生變化，此時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？對(duì)于反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)呢？提示：對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若混合氣體的密度不再發(fā)生變化，則已達(dá)到平衡狀態(tài)；而對(duì)于反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)，若混合氣體的密度不再發(fā)生變化，則無(wú)法確定是否已達(dá)到平衡狀態(tài)。,【過(guò)關(guān)題組】1.(2014重慶高二檢測(cè))可逆反應(yīng)2HI(g)I2(g)+H2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，當(dāng)下列四個(gè)選項(xiàng)中的某項(xiàng)不隨時(shí)間變化時(shí)，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡的是()A.各組分的物質(zhì)的量B.各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C.容器內(nèi)壓強(qiáng)D.混合氣體的顏色,【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下3點(diǎn)：(1)利用壓強(qiáng)判斷平衡時(shí)，注意反應(yīng)前后氣體體積是否變化；(2)若反應(yīng)中涉及有顏色物質(zhì)，顏色不變可作為平衡的一種判斷依據(jù)；(3)各組分濃度不變，則各組分物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積分?jǐn)?shù)等都不變。【解析】選C。該反應(yīng)前后氣體體積不變，故容器內(nèi)壓強(qiáng)一直不變，壓強(qiáng)不變不能作為判斷平衡的依據(jù)。,2.(2014臺(tái)州高二檢測(cè))在一定溫度下，向某固定容積的密閉容器中加入1molN2和3molH2，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A.容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化C.正反應(yīng)和逆反應(yīng)都已停止D.單位時(shí)間消耗0.1molN2的同時(shí)，生成0.2molNH3,【解析】選B。容器容積固定，反應(yīng)前后都是氣體，故氣體的密度一直不變，A錯(cuò)；各組分濃度不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，B正確；平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，但并不是0，C錯(cuò)；消耗0.1molN2和生成0.2molNH3都是正反應(yīng)速率，D錯(cuò)。,【方法規(guī)律】判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法平衡狀態(tài)強(qiáng)調(diào)兩方面：各組成成分的百分含量保持不變；正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。例如，對(duì)于反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)：(1)不變：若說(shuō)不變，則是指含量，或能表明含量的敘述。可以是A2、B2、AB的體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及分子數(shù)之比不變，A2、B2的轉(zhuǎn)化率不變，體系的溫度不變，體系的顏色不變；對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)，還可以是體系平均相對(duì)分子質(zhì)量、壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量等不變。,(2)相等：若說(shuō)相等，則是指正、逆反應(yīng)速率相等。例如，生成AB的速率與AB分解的速率相等；單位時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)掉A2的分子數(shù)與生成A2的分子數(shù)相等。有些敘述肯定不對(duì)，如生成B2的速率與反應(yīng)掉AB的速率相等。,【變式訓(xùn)練】1.(2014寧波高二檢測(cè))對(duì)于可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)下列敘述正確的是()A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4v正(O2)=5v逆(NO)B.若單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO，同時(shí)消耗xmolNH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若縮小容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D.在恒容容器中，若混合氣體密度不再改變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),【解析】選A。平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，故4v正(O2)=5v逆(NO)，A正確；單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO，同時(shí)消耗xmolNH3，二者都是正反應(yīng)速率，B錯(cuò)；縮小容器體積則壓強(qiáng)增大，正、逆反應(yīng)速率都增大，C錯(cuò)；恒容條件下，容器內(nèi)氣體密度一直不變，D錯(cuò)。,2.乙酸、乙醇生成乙酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡狀態(tài)。下列描述能說(shuō)明乙酸與乙醇的反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是()A.乙酸、乙醇、乙酸乙酯的濃度相同B.生成1mol乙酸乙酯的同時(shí)，也生成1mol乙酸C.當(dāng)乙酸斷開1mol碳氧單鍵的同時(shí)，乙醇也斷開了1mol氫氧鍵D.正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等，且等于零,【解析】選B。A項(xiàng)，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，各種物質(zhì)都共存，濃度是否相同取決于起始物質(zhì)的濃度，所以不能作為判斷依據(jù)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，生成1mol乙酸乙酯的同時(shí)，也生成1mol乙酸，說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C項(xiàng)，無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，當(dāng)乙酸斷開1mol碳氧單鍵的同時(shí)，乙醇也斷開了1mol氫氧鍵，反應(yīng)方向相同，所以不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，但不等于零，故D錯(cuò)誤。,二、化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率1.化學(xué)平衡常數(shù)：(1)平衡常數(shù)的表達(dá)式。①書寫形式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)：同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)方程式書寫形式不同，平衡常數(shù)表達(dá)式不同。對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，即K正K逆=1。如,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，K1=2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，K2=SO2(g)+O2(g)SO3(g)，K3=②平衡常數(shù)中的濃度專指氣體或溶液的物質(zhì)的量濃度，單位為molL-1，固體和純液體的濃度可看做常數(shù)，不列入表達(dá)式。如Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)，K=,(2)化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素：雖然化學(xué)平衡常數(shù)可用各組分的平衡濃度計(jì)算得到，但化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與各組分的濃度無(wú)關(guān)。①當(dāng)溫度一定時(shí)，可逆反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，又無(wú)論反應(yīng)物起始濃度是多少，K是一個(gè)常數(shù)。②若溫度發(fā)生變化，K值有可能變大也有可能變小，若溫度變化使得化學(xué)平衡正向移動(dòng)時(shí)，平衡常數(shù)增大，使化學(xué)平衡逆向移動(dòng)時(shí)，則平衡常數(shù)減小。,(3)平衡常數(shù)的計(jì)算：平衡常數(shù)是用化學(xué)反應(yīng)中各組分的平衡濃度計(jì)算的，表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度必須是平衡狀態(tài)下的值，不能是任一時(shí)刻的濃度值。,2.轉(zhuǎn)化率：(1)轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式：反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率(該條件最大轉(zhuǎn)化率)可表示為α(A)=100%=100%或α(A)=100%,(2)轉(zhuǎn)化率的影響因素。①化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí)，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率也會(huì)發(fā)生變化。②對(duì)于容積不變的密閉容器中的反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)向上述反應(yīng)的平衡體系中再加入A，會(huì)增大B的轉(zhuǎn)化率，會(huì)使A的轉(zhuǎn)化率變小。,【警示】化學(xué)平衡常數(shù)注意問(wèn)題(1)書寫化學(xué)平衡常數(shù)時(shí)，一定要注意反應(yīng)中各物質(zhì)的狀態(tài)，固體、純液體(水溶液中的水)不寫入平衡常數(shù)。(2)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變。(3)反應(yīng)方程式的書寫形式改變，則平衡常數(shù)的表達(dá)式就會(huì)改變。,【微思考】(1)若反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為K，則反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)、H2(g)+I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)分別為多少？提示：反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)為，H2(g)+I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)為。,(2)已知：加入2molA和2molB在1L的容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)4A(g)+B(g)2C(g)+D(s)，當(dāng)其一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得生成0.25molD，則物質(zhì)A與B平衡轉(zhuǎn)化率相同嗎？提示：不同。由方程式和題意得平衡時(shí)n(A)=1mol，n(B)=1.75mol，則α(A)=100%=100%=50%，α(B)=100%=100%=12.5%。,【過(guò)關(guān)題組】1.(2014臺(tái)州高二檢測(cè))已知450℃時(shí)，反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的K=50，由此推測(cè)在450℃時(shí)，反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為()A.50B.0.02C.100D.無(wú)法確定,【解題探究】(1)書寫化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？提示：注意物質(zhì)的狀態(tài)和化學(xué)計(jì)量數(shù)。(2)同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)平衡常數(shù)有何關(guān)系？提示：互為倒數(shù)。,【解析】選B。正、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故所求平衡常數(shù)為=0.02。,2.(2014北京高二檢測(cè))將2molA和2molB通入一密閉容器中，在某溫度下達(dá)到平衡2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。經(jīng)測(cè)定，平衡時(shí)混合氣體中C的體積分?jǐn)?shù)為24%，則B的轉(zhuǎn)化率為()A.73%B.24%C.36%D.12%,【解析】選B。設(shè)反應(yīng)過(guò)程中消耗B的物質(zhì)的量為xmol，2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)初始量(mol)：2200變化量(mol)：2xx2xx平衡量(mol)：2-2x2-x2xx根據(jù)題意有100%=24%，解得x=0.48，故B的轉(zhuǎn)化率為100%=24%。,【互動(dòng)探究】(1)依據(jù)題1中數(shù)據(jù)，則反應(yīng)H2(g)+I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)K1是多少？提示：K1=(2)題2中，A的轉(zhuǎn)化率是多少？提示：根據(jù)反應(yīng)物的起始量和反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)關(guān)系可知A的轉(zhuǎn)化率是48%。,【變式訓(xùn)練】在一定體積的密閉容器中有反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。830℃時(shí)，其平衡常數(shù)K=1，該溫度下向該容器中加入1molCO2與1molH2，達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)是()A.25%B.40%C.50%D.75%,【解析】選A。設(shè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗CO2的物質(zhì)的量為x，容器的體積為VCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)初始量(mol)：1100變化量(mol)：xxxx平衡量(mol)：1-x1-xxx根據(jù)題意有=1，解得x=0.5，則平衡時(shí)混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)為100%=25%。,三、化學(xué)平衡的計(jì)算——“三段式”法有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算問(wèn)題，可按下列步驟建立模式，確定關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。如可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，假定反應(yīng)物A、B的起始加入量分別為amolL-1、bmolL-1，達(dá)到平衡時(shí)，設(shè)A物質(zhì)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為mxmolL-1。,1.模式：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量(molL-1)ab00變化量(molL-1)mxnxpxqx平衡量(molL-1)a-mxb-nxpxqx對(duì)于反應(yīng)物：c(平)=c(始)-c(變)對(duì)于生成物：c(平)=c(始)+c(變),2.基本解題思路：(1)設(shè)未知數(shù)：具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。(2)確定三個(gè)量：根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量，并按“模式”列出。(3)解答題設(shè)問(wèn)題：明確了“始”“變”“平”三個(gè)量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、混合氣體的密度、平均相對(duì)分子質(zhì)量等，給出題目答案。,【點(diǎn)撥】化學(xué)平衡的計(jì)算注意問(wèn)題(1)化學(xué)平衡的計(jì)算，一般是求某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、化學(xué)平衡常數(shù)、某物質(zhì)反應(yīng)前或平衡時(shí)的濃度(物質(zhì)的量)、某物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)前后體系壓強(qiáng)比、平衡時(shí)的氣體的密度等。(2)注意和反應(yīng)速率的計(jì)算聯(lián)系起來(lái)，某物質(zhì)的反應(yīng)速率為變化量除以時(shí)間。,【微思考】(1)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的變化量與化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)有什么關(guān)系？提示：各物質(zhì)的變化量之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。,(2)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的平衡量與化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)有什么關(guān)系？提示：各物質(zhì)的平衡量取決于起始量和變化量，與化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)直接關(guān)系。,【過(guò)關(guān)題組】1.(2014蚌埠高二檢測(cè))密閉容器中，用等物質(zhì)的量A和B發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+2B(g)2C(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若混合氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等，則這時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為()A.40%B.50%C.60%D.70%【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率是變化量與初始量之比。(2)計(jì)算時(shí)，對(duì)于題目中的未知量可以先設(shè)出來(lái)。,【解析】選A。設(shè)反應(yīng)前A、B的物質(zhì)的量為amol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，消耗A的物質(zhì)的量為bmol，則有A(g)+2B(g)2C(g)初始量(mol)：aa0變化量(mol)：b2b2b平衡量(mol)：a-ba-2b2b根據(jù)題意有(a-b)+(a-2b)=2b，解得b=，故A的轉(zhuǎn)化率為100%=40%。,2.(2014臺(tái)州高二檢測(cè))某溫度時(shí)，濃度都是1molL-1的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z，達(dá)到平衡后c(X2)為0.4molL-1，c(Y2)為0.8molL-1，生成的c(Z)為0.4molL-1，則該反應(yīng)式(Z用X、Y表示)是()A.X2(g)+2Y2(g)2XY2(g)B.2X2(g)+Y2(g)2X2Y(g)C.3X2(g)+Y2(g)2X3Y(g)D.X2(g)+3Y2(g)2XY3(g),【解析】選C。反應(yīng)中各物質(zhì)的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。X2的變化量是1molL-1-0.4molL-1=0.6molL-1，Y2的變化量是1molL-1-0.8molL-1=0.2molL-1，Z的變化量是0.4molL-1，X2、Y2、Z的變化量之比為3∶1∶2，故反應(yīng)方程式可寫為3X2(g)+Y2(g)2Z(g)，根據(jù)原子守恒，可知Z為X3Y，故選C。,【方法規(guī)律】“三段式法”的應(yīng)用注意問(wèn)題(1)與化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的計(jì)算，應(yīng)用“三段法”基本上都可以解決。(2)若題目中有些量未給出，可以先設(shè)出來(lái)，以便于理順?biāo)悸贰?3)注意物質(zhì)的變化量之比等于反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(4)注意一定條件下，物質(zhì)的物質(zhì)的量比、體積分?jǐn)?shù)比、壓強(qiáng)比等是相同的。,【變式訓(xùn)練】1.(2014濟(jì)寧高二檢測(cè))在固定體積的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反應(yīng)過(guò)程某一時(shí)刻SO2、O2、SO3濃度(molL-1)分別為0.2、0.1、0.2，達(dá)到平衡時(shí)，濃度可能正確的是()A.SO2、O2分別為0.4molL-1、0.2molL-1B.SO2為0.25molL-1C.SO2、SO3均為0.15molL-1D.SO3為0.4molL-1,【解析】選B。根據(jù)題意，將反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為生成物，或?qū)⑸晌锶哭D(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則有2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某時(shí)刻量(molL-1)：0.20.10.2初始量(molL-1)：0.40.20或2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某時(shí)刻量(molL-1)：0.20.10.2初始量(molL-1)：000.4,故SO2、O2、SO3濃度(molL-1)的變化范圍分別是0～0.4、0～0.2、0～0.4，但不可能是極限值，A、D錯(cuò)，B正確；當(dāng)SO2濃度減小時(shí)，則SO3濃度增大，故二者不可能均為0.15molL-1，C錯(cuò)。,2.(2014?？诟叨z測(cè))X、Y、Z為三種氣體，把a(bǔ)molX和bmolY充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X(g)+2Y(g)2Z(g)。達(dá)到平衡時(shí)，若它們的物質(zhì)的量滿足：n(X)+n(Y)=n(Z)，則Y的轉(zhuǎn)化率為(),【解析】選B。設(shè)參加反應(yīng)的X為nmol，則X(g)+2Y(g)2Z(g)起始物質(zhì)的量/molab0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/moln2n2n平衡物質(zhì)的量/mola-nb-2n2n據(jù)題意：(a-n)+(b-2n)=2n，解得n=故Y的轉(zhuǎn)化率為100%。,【提分必備關(guān)鍵點(diǎn)】1.化學(xué)平衡的特點(diǎn)：逆、動(dòng)、等、定、變。2.化學(xué)平衡判斷的依據(jù)：根本依據(jù)——正、逆反應(yīng)速率相等；常用依據(jù)——各組分濃度保持不變。3.對(duì)于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，平衡常數(shù)可表示為K=。平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，只與反應(yīng)物本身和溫度有關(guān)。4.反應(yīng)中某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率可表示為α=100%,化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的探究【真題判斷】(在括號(hào)內(nèi)打“√”或“”)(1)(2014四川高考節(jié)選)在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)M(g)+N(g)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：,①實(shí)驗(yàn)②中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0。()分析：平衡時(shí)M和N的濃度都是0.0080molL-1，消耗X與Y的濃度均是0.0080molL-1，平衡時(shí)X和Y的濃度分別為0.002molL-1和0.032molL-1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1。,,②實(shí)驗(yàn)③中，達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為60%。()分析：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可知，如果X的轉(zhuǎn)化率為60%，則X(g)+Y(g)M(g)+N(g)起始濃度(molL-1)0.0200.03000轉(zhuǎn)化濃度(molL-1)0.0120.0120.0120.012平衡濃度(molL-1)0.0080.0180.0120.012溫度不變，平衡常數(shù)不變，則K==1，即達(dá)到平衡狀態(tài)，因此最終平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為60%。,√,(2)(2013四川高考)在一定溫度下，將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH0，在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后，若下圖中橫坐標(biāo)x代表SO2的濃度，則縱坐標(biāo)為平衡常數(shù)K。()分析：反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或產(chǎn)物的濃度無(wú)關(guān)。,,【案例探究】有關(guān)工業(yè)制取乙醇的平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的探究乙醇是重要的化工原料和液體燃料，可以在一定條件下利用CO2與H2反應(yīng)制?。?CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)ΔHT2，化學(xué)平衡常數(shù)K1與K2的大小關(guān)系是什么？為什么？提示：K1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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- 高中化學(xué) 2.2.2 化學(xué)平衡狀態(tài)課件 魯科版選修4 2.2 化學(xué)平衡 狀態(tài) 課件 魯科版 選修
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