化学平衡学案最终版

第一章 化学反应基本原理

专题二1 化学平衡

1.掌握化学平衡的研究对象

2.掌握化学平衡，化学平衡状态，化学平衡常数的含义 3.理解化学平衡移动的含义

4.掌握温度，压强，浓度，催化剂对化学平衡的影响

一.化学平衡状态 1.化学平衡的定义

在一定条件下的可逆反应，达到正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的浓度保持不变，叫做化学平衡状态 2.化学平衡的特征

（1） 和 相等，即V(正) V(逆)； （2）反应混合物里各组成成分的浓度 （3）化学平衡是 ，即V(正)=V(逆) 0

3.化学平衡的判定

A.若混合物质中各成分的含量保持不变.则反应处于平衡状态 1. 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定. 2. 各物质的质量或各物质的质量分数一定. 3. 各气体的体积或体积分数一定

B.运用速率判定

4.若用同一物质，则平衡

5.若用同一反应中的不同物质判定时,必须具备：

(1)一个表示V正,另一个表示V逆 ， 则平横 (2)且两者速率之比 化学计量数

之比

例：能说明反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)， 已经达到平衡状态的是（ ）

A.3V(N2)正=V(H2）正 B.V(N2)正=V(NH3)逆 C.2V(H2）正=3V(NH3)逆 D.V(N2)正=3V(H2)逆

C.混合物气体的密度不再发生变化

m

m

因为密度ρ= ,观察v的值，若存在“变→不变”的过程即可判定，反之则不行。

v

例：在一固定容器中进行的反应

A（g)+B（g) C（g）由于气体反应前后 守恒，且 固定，ρ的值是 。因此当混合气体的 不再发生变化时，不能判定反应到达平衡状态。

A（g）+B（s） C（g）由于反应前后气体不等。而且固定，ρ的值是变化。因此，当混合气体的 不再发生变化时存在“变→不变”的过程。因此当混合气体的密度不再发生变化时即说明反应到达平衡状态。

D.化学平衡图：混合气体压强不再发生变化

关键观察反应前后气体数目之和是否相等，若相等则不可，若不相等则可判定。

例：1.2A（g)+B(g) 3C(g)当混合气体 不再发生变化时， 判定反应到达平衡状态。

2.2A(g)+B(g) 3C(s)当混合气体 不再发生变化时， 判定反应到达平衡状态。 E混合气体的平均相对分子质量（M）不再发生改变 因为M=

m总m总

， 观察的值，若存在“变→不变”的过程即可判定，反之则不行。 n总n总

例如，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，反应前后气体但发生变化，所以M存在“变→不变”的过程，可以用混合气体的 不再发生改变判定反应到达平衡状态。而对于反应 2A(g) B(g)+C(g)，由于反应前后 守恒，且 也不发生变化，所以M不存在“变→不变”过程，因此，混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时，不能判定

反应到达平衡状态。

F混合气体的颜色不再发生变化

若体系中存在有颜色的气体，如2HI(g) H2(g)+I2(g)或2NO2(g) N2O4(g)等反应，当混合气体的颜色不再发生变化时就说明反应到达了化学平衡状态。 G温度不再发生变化

因为一个可逆反应，不是吸热即放热 ，因此，当温度不再变化时说明反应已经达到了平衡。

例：N2+ 3H2

2NH3

习题巩固

1．在一定温度下，可逆反应A + 3B2C达到平衡的标志是（ ）

A．A、B、C的分子数之比为1：3：2 B．A、B、C的浓度不再变化

C．单位时间内，生成nmolA,同时生成3nmolB D．A生成的速率与C生成的速率相等 2．在一定的条件下的某可逆反应

2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)反应达到化学平衡的体现是（ ）

A．单位时间内生成2nmolA同时生成nmolD B.容器内压强不随时间而变化

C．容器内混合气体的密度不随时间而变化 D.单位时间内生成nmol B,同时消耗1.5nmolC 3．下列叙述中能表示可逆反应N2+3H2 2NH3一定处于平衡状态的是：

A．N2、3H2、NH3百分含量相等

B．单位时间内，消耗1 mol N2的同时消耗3mol H2 C．单位时间内，消耗1 mol N2的同时生成3mol H2

D．反应若在定容的密闭容器中进行，温度一定时，压强不随时间改变 4．在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应

mA(g) +nB(g) pC(g) +qQ(g)当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是： ①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变

③各组分的浓度不再改变 ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率Va:Vb:Vc:Vd=m:n:p:q ⑥单位时间内m mol A断键反应，同时p mol C也断键反应 A．③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．①③④⑥ 9．在一定温度下，反应A2(g)＋B2

(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 A．单位时间内生成n molA2，同时生成n mol 的AB B．容器内总压强不随时间而变化

C．单位时间内生成2n molAB，同时生成n mol的B2

D．单位时间内生成n molA2，同时生成n mol的B2

3.化学平衡常数

在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数；用K表示；

形如：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)在一定的温度下达到平衡时，其平衡常数K

例1、关于 C(s)+H2

O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确的是

（ ）

4.化学平衡移动

（1）化学平衡移动的含义

化学平衡体系中各物质的百分含量（即浓度）有一种状态变为另一种状态的变化叫做化学平衡移动

（2）化学平衡移动和化学反应速率的关系 V(正) V(逆)，化学平衡向正方向； V(正) V(逆)；化学平衡不移动 V(正) V(逆)；化学平衡向逆方向移动

5.影响化学平衡的因素

（1）、浓度的变化对化学平衡的影响—— 其它条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度平衡向正方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆方向移动。 V 速率

V正

′=

V逆

t时间 （提示：增大反应物的浓度时，

反应物浓度 ，所以正反应速率 ， 生成物浓度 ，所以逆反应速率 ， 平衡向 反应方向移动

一定时间后，V′正 V′逆，达到新的平衡）

′

浓度对平衡影响的

V

减小反应物的浓度 平衡向 移动 平衡向

移动

平衡向 移动

减小生成物的浓度，平衡向 移动

谨记：

①只要是增大浓度，不论增大反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小 于原平衡状态

②对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作 一个常数，增加或减小它们的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动

③反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该物质的平衡转化率降低, 而其他反应物的转化率提高

习题巩固

例1：可逆反应H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)

在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动的是？CO产率有何变化? ①增大H2O(g)浓度 ②加入更多的C(S) ③增加H2浓度 例2．在密闭的容器中，存在下列平衡：N2O4

2NO2，在温度不变的情况下，增加了N2O4的浓度，正化学反应速率将（ ），逆反应的化学反应速率将（ ） A、变大 B、变小 Ｃ、不变 Ｄ、不好比较

二、温度对化学平衡移动的影响——

在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向 方向移动，降低温度，化学平衡 向 方向移动；

温度对平衡影响的v-t图分析

A(g)+2B(g) 3C(g)；△H＜0（放热反应）

速率V

′=

V逆

′

升高温度

升高温度时，

正反应速率 ，逆反应速率

，只是变化的倍数不同； 平衡向 热方向移动，也就是向 反应方向移动 所以正反应速率 逆反应速率，

一定时间后，V′正 V′逆，达到新的平衡）

温度对平衡影响的v-t图

A(g)+2B(g) 2C(g) △H<0反应中()

A(g)+2B(g)

2C(g) △H﹥0反应中()

减小温度

减小温度

提示：升高温度时，

正反应速率 ，逆反应速率 ，只是变化的倍数不同； 平衡向 热方向移动，也就是向 反应方向移动 所以正反应速率 逆反应速率，

一定时间后，V′正 V′逆，达到新的平衡）

例1．在化学反应2A + B2C达到平衡时，若升高温，C的含量增加，则以反应的正反应是( )

A．放热反应 B．是吸热反应

C．没有显著的热量变化 D．原化学平衡没有发生移动 例2．反应：A(气)+3B(

气 2C(气

) △H＜0达平衡后，将气体混和物的温度降低，下列叙述中正确的是

A．正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动 B．正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动 C．正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动 D．正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动

三压强对化学平衡的影响

N2 十3H22NH3

实验数据

通过观察发现： NH3%随着压强的增大而 ，即平衡向 反应的方向移动。

原因：

有气体参加且反应前后气体总体积（或总物质的量）发生改变的反应体系。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b≠c+d

其它条件不变，

增大压强，化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，化学平衡向着气体体积增大的方向移动。

压强对平衡影响的v-t图分析

aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g) a+b > c+d

t1

t（s）

压强对平衡影响的v-t

对于反应 m A + n B p C + q D + Q ⑴当 m + n ＞ p + q时

减小压强

增大压强

减小压强

例1．一定条件下反应mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)在一密闭容器中进行，测得平均反应速度v(C)= 2v(B)。若反应达平衡后保持温度不变，加大体系压强时平衡不移动，则m、n、p、q的数值可以是 （ ）。

A．2、6、3、5 B．3、1、2、2 C．3、1、2、1 D．1、3、2、2

例2．某温度下，密闭容器中发生反应aX(g)bY(g)＋cZ(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是（ ）。

A．可逆反应的化学计量数数：a＞b＋c B．压缩容器的容积时，v正增大，v逆减小 C．达到新平衡时，物质X的转化率减小 D．达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大

四.催化剂对化学平衡的影响

结论：催化剂能同等程度的增加正、逆反应速率；因此催化剂对化学平衡 的移动没有影响。

例1．某温度下反应S2Cl2 (l) + Cl2 (g)

列说法错误的是（ ）

A．温度不变，增大容器体积，S2Cl2的转化率降低

2SCl2 (l) +50.16KJ，在密闭容器中达到平衡，下

（橙黄色） （鲜红色）

B．温度不变，缩小容器体积，液体颜色加深 C．升高温度，压强不变，液体颜色变浅 D．降低温度，体积不变，Cl2的转化率降低

跟踪练习

1..用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施能使氢气生成速率加大的是（ ）。 A．加少量CH3COONa固体 B．加水

C．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸 D．不用铁片，改用铁粉 2．二氧化氮存在下列平衡：2NO2(g) N2O4（g）；△H＜0，在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是（ ）。 A．温度130 ℃、压强3.03×105 Pa B．温度25 ℃、压强1.01×105 Pa C．温度130 ℃、压强5.05×104 Pa D．温度0 ℃、压强5.05×104 Pa 3．反应2A(g）2B(g)+C(g)；△H＞0，达平衡时，要使v正降低、c(A)增大，应采取 的措施是（ ）。

A．加压 B．减压 C．减小 D．降温

4．某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)＋３B(g)２C(g)达到平衡时，测得A、B、C物质的量之比为2:2:1。若保持温度不变，以2:2:1的物质的量之比再充入A、B、C，下列判断正确的是（ ）

A．平衡向逆反应方向移动 B．平衡不会发生移动 C．Ｃ的质量分数增大 D．Ｃ的质量分数可能减小 5．可逆反应

3A(g) ３B(？)+C(？)；△H＞0，随着温度的升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断中正确的是（ ）。

A．B和C可能都是固体 B．B和C一定都是气体 C．若C为固体，则B不一定是气体 D．B和C可能都是气体 6．(6分)⑴反应m A＋n Bp C在某温度下达到平衡。 ①若A、B、C都是气体，减压后正反应速率小于逆反应速率，则m、n、p的关系是_____________。 ②若C为气体，且m+ n = p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向______方向移动。 ③如果在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为_____态。

能力提升

1．下列措施肯定能使化学反应速率增大的是

A．增大反应物的量 B．增大压强 C．升高温度

2CO－Q1，反应速率为V1；N2+3H2

（ ）

D．增大生成物的物质的量 2NH3+Q2，反应速率为V2，对

（ ）

2．设C+CO2

于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为

A．同时增大

B．同时减少 C．V1增大，V2减小

D．V1减小，V2增大

3．100ml 6mol/L H2SO4与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的

（ ）

A．Na2SO4(s) B．NaOH C．K2SO4溶液 D．(NH4)2SO4(s)

4.二氧化碳与赤热的焦炭的反应是吸热反应。在密闭容器中当上述反应达到平衡后，下列说法正确的是（ ） （A）降低压强，升高温度有利于平衡向右移动

（B）增加二氧化碳或者增加焦炭都能使平衡向右移动 （C）增大压强，降低温度有利于平衡向右移动 （D）压强变化对平衡没有影响

5．在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应： X(g) + 2Y(g)

2Z(g) ，此反应达到平衡的标志是（ ）。 A．容器内压强不随时间变化 B．v正(X)=v逆(Z)

C．容器内X、Y、Z的浓度之比为l:2 :2 D．单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z 6．两个体积相同的密闭容器A、B，在A中充入SO2和O2各1 mol，在B中充入SO?2和O2各2 mol，加热到相同温度，有如下反应

2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，对此反应，下述不正确的是 （ ）。 A．反应速率B＞A B．SO2的转化率B＞A C．平衡时各组分含量B = A D．平衡时容器的压强B＞A

7．在4L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L-1，下列判断正确的是（ ）。

A．x=1 B．B的转化率为20% C．平衡时A的浓度为1.50 mol·L-1

D．达到平衡时，在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85% 8．在容积一定的密闭容器中，反应2A B(g)+C(g)达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（ ）。 A．正反应是吸热反应，且A不是气态 B．正反应是放热反应，且A是气态

C．其他条件不变，加入少量C，物质A的转化率增大 D．改变压强对该平衡的移动无影响

9．在一定温度下将1 mol CO和1 mol H2O(g)通入一个密闭容器中反应：

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，达到平衡后CO2的物质的量为0.6 mol，再通入4 mol H2O(g)达到平衡后CO2的物质的量可能是（ ）。

A．等于0.6 mol B．等于1 mol C．大于1 mol D．大于0.6 mol，小于1 mol

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