1、化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 庖丁巧解牛庖丁巧解牛 诱学导入点拨诱学导入点拨 材料：材料：19 世纪后期，人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的 CO。有人认为 是 CO 与铁矿石接触时间不够长所造成的。于是英国钢铁企业主耗巨资造成了一座高大的炼 铁高炉，用以增加 CO 与铁矿石的接触时间，结果发现尾气中的 CO 问题设置：问题设置： 为什么高炉尾气中含有相当量的 CO 气体？能否实现 CO 导入点拨：导入点拨：实验证明，无论高炉的高度如何，铁矿石与 CO 气体的接触时间长短，对尾 气中 CO 的含量无影响， 这说明 CO 的含量与接触时间没有
2、任何关系， 而是反应具有的一种性 质。揭开高炉煤气之谜，需要我们对化学反应做一个全面的了解和认识。这就是本节要学习 的主要问题化学平衡。 知识巧学升华知识巧学升华 1. 把氯化钠固体加入到水中， 初始状态氯化钠中的钠离子和氯离子不断进入溶液， 溶液中 Na +和 Cl-浓度不断增大，氯离子和钠离子又不断结合成晶体，当单位时间内进入溶液的氯化 2. 溶解平衡是一个动态的平衡。即达到溶解平衡时，溶质溶解和结晶并没有停止，而是溶 3. 定义:在相同条件下，既可以正向进行，又可以逆向进行的反应，称为可逆反应。 要点提示要点提示 可逆反应的前提是 “在相同条件下” ， 如果条件不同， 即使可以向逆方向进
3、行， 也不是可逆反应。如 2H2+O2点燃2H2O；2H2O电解2H2+O2；因为反应条件不同，不属于可 1. 以 CO+H2O（g）CO2+H2反应为例。 在一定条件下，将 0.01 mol CO 和 0.01 mol H2O(g)通入 1 L (1) 反应物的浓度最大， 正反应速率最大； 生成物的浓度为 0， 逆反应速率最小 （速率为 0） 。 (2) 反应物不断消耗，反应物的浓度不断降低，正反应速率不断减小；生成物不断增多，生 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ (3) 正反应速率与逆反应速率大小相等。此时，反应物和生成物的物质的量不再变化，浓度 也
4、不再变化，因此正、逆反应速率都不再变化。反应物和生成物的量保持稳定。此时该可逆 反应达到平衡状态。 2. (1)定义:在一定条件下的可逆反应里， 正反应速率和逆反应速率相等， 反应混合物中各 组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。 要点提示要点提示 化学平衡的实质：v(正)=v(逆)0。 (2) “动” ，化学平衡是动态平衡，即处于化学平衡状态时，化学反应并没有停止，而是 “定” ，由于达到化学平衡状态时的正、逆反应速率相等，所以，该状态下反应混合 “变” ，化学平衡是有条件的，即“定”是相对的、暂时的，而“动”则是绝对的。 （3 v（正）=v(逆):即同一物质的生成速率等
5、于消耗速率;反应放出的热量与吸收的热量 各气体组分的体积分数不变。 若组分有色，体系的颜色不再改变。 3. (1) 一定条件下的化学平衡v(正)v(逆)，各组分含量保持一定平衡破 坏v(正)v(逆)建立新的平衡状态v(正)v(逆)各组分含量保 (2) 实验探究探究: : 向盛有 5 mL 0.005molL -1FeCl 3溶液中滴加 5 mL 0.01 molL -1的 KSCN 溶液，溶液呈 红色，依据下表改变外界条件，观察实验现象。 步步 骤骤(1)(1) 滴加饱和 FeCl3溶液 滴加 1 molL -1 KSCN 溶液 现现 象象 红色加深 红色加深 步步滴加 NaOH 溶液 滴加
6、NaOH 溶液 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 骤骤(2)(2) 现现 象象 溶液红色变浅，有红色沉淀 析出 溶液红色变浅，有红色沉淀 析出 结结 论论 增大反应物浓度或减小生成物浓度都会使平衡向正反应方向移 动 增大反应物浓度，正、逆反应速率都加快，但v(正)v(逆)，因此，平衡向正反应方 对于有气体参加的反应，增大压强,平衡向气体体积减小的反应方向移动，减小压强， 例如：N2+3H22NH3 要点提示要点提示 改变压强只对有气体参加的反应有影响，对只有固体和液体参加的反应，压 强的改变不影响反应速率,因而也不能改变平衡状态。 无论是吸热反应还是放热
7、反应，升高温度,反应速率都加快，达到化学平衡所需的时间 例如：N2+3H22NH3+Q v(正)T2，再根据达 平衡后 T2线高于 T1 （4 在改变外界条件使平衡发生移动时， 物质的浓度或反应速率随时间的变化的曲线的连续 性，可判断改变的是何种外界条件。如图，在 t2时，C(反)曲线间断，C（生）曲线连续， 说明改变的是反应物浓度，t4时两曲线均连续，改变条件的瞬间浓度均未变，说明是改变温 度。 4. 根据坐标轴上的定量关系，可判断有关物理量的变化率，确定反应形式。如图，根据 坐标轴上的有关数据，可求出用 A、B、C 三物质来表示的化学反应速率，根据速率之比，确 定该反应的化学方程式为：3A
8、+B2C。 典题热题新题典题热题新题 一、重点：化学平衡状态的判断一、重点：化学平衡状态的判断 例例 1 1 可逆反应 N23H22NH3的正、 逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来 表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ 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：解析：对于可逆反应“N23H22NH3” ，正反应速率可以用 H2、N2、NH3三种物质的 浓度变化来表示，逆反应速率也可用 H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示。对于同一反 应、同一时刻的正反应速率（或逆反应速率） ，
9、用不同物质的浓度变化来表示时，其大小关 系跟化学计量数有关，即有：v正(N2)v正(H2)v正(NH3)= 132 或v逆(N2)v逆(H2)v 逆(NH3)=132。所以，当 2v正(H2)3v逆(NH3) 答案：答案：C 误区警示误区警示 解答这道题时， 由于对正反应速率和逆反应速率、 不同物质表示的反应速率 等概念理解不深，造成判断失误。 例例 2 2 一定温度下，可逆反应 2NO22NO+O2在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 状态的标志是（ 单位时间内生成n mol O2，同时生成 2n mol NO2 单位
10、时间内生成n mol O2，同时生成 2n mol NO 用 NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 221 混合气体的压强不再改变 混合气体的颜色不再改变 A. B. C. D. 解析：解析：生成n mol O2，就是消耗 2n mol NO2，即生成 NO2的速率等于消耗 NO2的速率， 能表示v（正）=v 表示同一方向的反应速率，不能表示v（正）=v 只要发生反应， 或者说不论反应是否达到平衡， NO2、 NO、 O2的速率之比均为 221， 温度、体积一定，混合气体压强不再改变，说明气体的总物质的量不变，表明已达平 衡。 颜色的深浅决定于有色物质 NO2的浓度，混合气
11、体颜色不变，说明 NO2的浓度不再改 变，对固定容器来说，NO2 混合气体的平均相对分子质量（ n m M ）不变，说明气体的总物质的量（n）不变， 答案：答案：A 深化升华深化升华 判断可逆反应是否达到平衡，也可由“假设法”得解，如本题假设没有达到 平衡，则 NO2、NO、O2的量均在发生变化，显然它们的浓度、质量分数以及整个体系的颜色、 物质的总量、压强、平均相对分子质量也应在变化，故这些量不变时能说明可逆反应处于平 衡状态。 例例 3 3 在一定条件下，将 2 mol SO2和 1 mol O2通入一个容积固定的密闭容器中，发生如 下反应：2SO2O22SO3，当此反应进行到一定程度时，
12、反应混合物处于化学平衡状态。 若维持容器温度不变，令a，b，c分别代表初始加入的 SO2、O2和 SO3的物质的量(mol)。如 a，b，c取不同的值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中 （1）若a=0，b=0，则c= （2）若a=0.5，则b= ，c= （3）a，b，c必须满足的一般条件是(请用两个化学方程式表示，其中一个只含a和c， 另一个只含b和c)： ， 解析：解析： （1）是从逆反应开始的，从 2 mol SO3开始与从 2 mol SO2和 1 mol O2开始是等 效的； （2）是正、逆反应同时开始，0.5 mol SO2、0.25 mol O2与 0.
13、5 mol SO3是等效的， 再加入 1.5 mol SO3就与起始 2 mol SO3等效了； （3）题中要求 2 mol SO21 mol O2与a mol SO2b mol O2c mol SO3建立等效平衡。由 2SO2O22SO3c mol SO3与a mol SO2b mol O2是等效的，所以a mol SO2b mol O2c mol SO3 与(ac) mol SO2(bc/2) mol O2是等效的。故有ac=2，bc/2=1 答案：答案： （1）2 （2）0.25 0.5 （3a+c=2 b+c/2=1 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收
14、费！ 深化升华深化升华 对反应前后气体分子总数不变的可逆反应， 只要反应物或生成物的物质的量 的比与原平衡相同，则两平衡等效。 例例 4 4 相同体积的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的 SO2和 O2，在相同温度下发 生反应：2SO2O22SO3并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持 压强不变，若甲容器中 SO2的转化率为p%，则乙容器中 SO2的转化率为（ A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法 解析：解析： 2SO2O22SO3是气体总物质的量减少的反应。甲容器保持体积不变，压强变小； 乙容器保持压强不变，体积减小，达到平衡状态时转化为状态丙。假设乙中的活
15、塞不移动， 由于甲、 乙两个容器的体积、 温度相同， 达到平衡时甲、 乙两容器中存在的平衡是等效平衡， 其中 SO2的转化率也相等。对于乙和丙两个状态，乙中压强小于丙中压强，因此丙中 SO2的 转化率大于乙中 SO2的转化率。由此可以判断出丙中 SO2的转化率也大于甲中 SO2的转化率。 所以正确答案为 B 答案：答案：B 深化升华深化升华 对于气体参加的可逆反应， 在温度恒定的条件下， 涉及体积与压强以及平衡 移动有关判断的问题时， 可设计一些等效平衡的中间状态来进行求解。 这样能降低思维难度， 具有变难为易、变抽象为直观的作用。 例例 5 5 对于反应 2A(g)+B(g) 2C(g)+Q
16、 (Q0)，下列图象正确的是（ 解析：解析： 首先知道该反应是气体体积缩小的放热反应， 此反应的平衡体系受压强的影响是： 增大压强平衡向正反应方向移动，A 的转化率增大，B 的含量减小，C 的含量增大。升高温 度，平衡向逆反应方向移动，A 的转化率减小，B 的含量增大，C 的含量减小。A 图象虽表示 B 的含量随温度升高而增加，但若平衡是从 C 物质开始建立的，则符合此反应。另外，从反 应开始到建立平衡， 温度越高， 到达平衡的时间越短。 由于该反应是放热反应， 建立平衡后， 温度越高，B 的含量就应越大，因此 A、D 图象正确，符合上述平衡体系，B、C 图象不符合 题意。答案：答案：AD 深
17、化升华深化升华 解好本题的关键是理解不同温度、 压强下各物理量的变化趋势， 理解并掌握 温度、压强是如何变化的，这是解决问题的基本点。 例例 6 6 对于可逆反应：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)+Q，下列图象正确的是（ 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 解析：解析： 该反应的正反应是气体体积缩小且放热的反应。 图象 A 正确， 因为温度升高， 正、 逆反应都加快，在两曲线相交处可逆反应达到平衡，然后逆反应速率的增加更为明显，与正 反应是放热反应相符。 针对该反应特点， 只升温而使平衡向逆反应方向移动， A 的含量增加； 只加压而使平衡向正反应方
18、向移动，A 的含量减少。B 也正确。对可逆反应，温度越高，到 达平衡的时间越短，C 不合题意。图象 D 表示的意义是：增大压强，逆反应速率的加快比正 反应明显，与本反应是气体体积缩小的特点相悖。故正确答案为 A、B 答案：答案：AB 深化升华深化升华 图象的拐点和交叉点、变化趋势，和数轴代表的物理量的意义，是读懂和解 决这类题目的关键点。 例例 7 7 反应 2（g）（g）2（g） （正反应放热） ，在不同温度（和2）及压强 （p和 p2）下，产物的物质的量（2）与反应时间（）的关系如右图所示。下述判断 正确的是（ .2，pp2 .2，pp2 .2，pp2 .2，pp2 解析：解析：该题要综合运用“定一论二” “先拐先平”解题；也可依据“定一论二”和外界 条件对化学平衡的影 答案：答案：C 深化升华深化升华 把握问题实质， 正确分析图象意义， 灵活运用解题方法是解决图象问题的关 键。
