2019高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡
化学反应速率和化学平衡
学习目标
1.了解化学反应的可逆性
2.理解化学平衡状态，会判断化学平衡的标志
3了解化学平衡的建立过程。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算
4会进行化学平衡的相关计算
重点
1.了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算
2.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律
难点
化学平衡的相关计算
学法指导
在识记化学平衡状态特征的基础上会判断平衡状态的标志；在理解平衡常数意义的基础上会书写表达式并进行相关的计算；在识记转化率计算公式的基础上会计算反应物的转化率以及相关计算。
自学引导︵学生课前必须完成︶
一、自主学习：（请同学们认真阅读课本25-30页和导学案9-13全解49页-68页，你一定能完成下列问题）
一、 化学平衡状态（全解49页-50页）
概念：_______________________________________________________________
______________________________________________________________________.
注意：①前提是“一定条件下的_______反应” ②实质是：“_____________________”
③标志是“反应混合物中____________________________;各反应物的转化率_______________;体系中各物质的百分含量____________________________.”
2.特征：
①逆：______________________ ②动________________________
③等：______________________ ④定________________________
⑤变：_____________________________________
3.标志：
①当用速率表示时，若为同一物质的速率则_____________,若为不同物质的速率则
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__________________________________________________________________
②各组分的百分含量（体积百分数、物质的量百分数、质量百分数）保持不变；转化率保持不变；浓度保持不变（平衡体系的颜色保持不变）；[浓度相等或成比例不可]；Qc=K
③“特殊”特征：
a．体系中气体物质的总物质的量（或体积或分子数）保持不变
b.体系中总压强不再变化 c．气体的平均相对分子质量保持不变
d.气体的密度保持不变 e.气体的总质量保持不变
【说明】特殊特征不是所有的可逆反应都适用
二、有关化学平衡的基本计算及解题方法（导学案10 全解50-51页）
1.化学平衡常数
①表达式：对于一般的可逆反应：mA（g）+ n B（g） p C（g） + q D（g）。
k=
_______________________________
②化学平衡常数的意义
平衡常数的大小只随_____的改变而改变。与反应物或产物的浓度_______
K越大，正向反应进行的程度______，反应物转化率_______.
K 越小，正向反应进行的程度______，反应物转化率_______.
升高温度K不一定增大，降低温度K不一定减小。
请你总结K与温度的具体关系：_______________________________________
___________________________________________________________________
③ Qc
K,v(正)____v(逆),反应向_____方向进行
Qc=K,v(正)____v(逆),反应_________________
2.反应物的转化率
①转化率=
____________________________
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②反应物的转化率与浓度关系
a.对于有多种物质参加的反应mA（g）+ n B（g） p C（g） + q D（g），增大A的浓度，B的转化率________,而A的转化率__________
b.对于有一种物质参加反应的分解反应，气体计量数和不改变的反应，无论是增大还是减小这种反应物的浓度,化率都______________;对于气体计量数和增大的分解反应，增大这种反应物的浓度，它的转化率_______________.
③产物的产率=
________________________________
④阿伏伽德罗定律在平衡计算中的应用
a.定温定体积下：压强比=________
b.定温定压下：密度比=___________；体积比=__________；体积分数=_____分数
c.气体的平均摩尔质量=
_____________________________________
3.有关平衡计算的一般解法----平衡“三段式”
mA（g）+ n B（g） p C（g） + q D（g）
起始 a b 0 0
转化 mx ____ ___ ____
平衡____ ______ _____ _______
在根据题中已知条件列等式，从而求出想要求的物理量
①______量与计量数成正比②a,b可表示物质的量或浓度或体积
③反应物：平=始___初 产物：平=始___初
二、自主练习：（通过自学，相信自己能解决下列问题）
1（2001江西14．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是
A．反应的化学方程式为：2 MN B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
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2.在一个6L的密闭容器中，放入3mol X（g）和2mol Y（g），在一定条件下发生下列反应：4X（g）＋3Y（g）= 2Q（g）＋nR（g） 达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是
A、3 B、4 C、5 D、6
3.（2001江西13）放热反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则
A．K2 和K1的单位均为mol/L B．K2 c2(CO)
4. 在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时，表明反应
A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达平衡的是( )。
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体总物质的量
三、你还有哪些不会的问题，请提出来让老师和同学帮你解决
独立思考
例1 (1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示_________________，
K值大小与温度的关系是：温度升高，K值______________
(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。
（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应： CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g)十Q(Q＞0)
CO和H2O浓度变化如下图，则 0—4min的平均反应速率v(CO)＝______ mol／(L·min)
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合作探究
（3)t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3min—4min之间反应处于_________状态；
C1数值_________0.08 mol／L (填大于、小于或等于)。
②反应在4min—5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是________(单选)，
表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是__________(单选)。
a．增加水蒸气 b．降低温度
c．使用催化剂 d．增加氢气浓度
例2.在“自主学习”中化学平衡标志的“特殊”特征中哪条能作为下列特定反应达平衡的标志（把相应的序号填在空格上,如果没有合适的不填）
① CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g)______________________
② 2A（气）＋B（气）＝2C（气）___________________________
③ C (s)＋ CO2(g) 2CO(g)______________________________
④ X(s)+2Y(g) Z(g)+W(g)____________________________
巩固练习
1.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A（气）＋B（气）＝2C（气）若经 2 s（秒）后C 的浓度为 0.6 mol·L－1 ，现有下列几种说法：① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L－1·s－1
② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L－1·s－1
③ 2 s 时物质 A 的转化率为70％ ④ 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L－1
其中正确的是
A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
2.（2001上海24）某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
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根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(L·min)。
（2）在实验2，A的初始浓度C2＝ mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3 V1（填＞、＝、＜），且C3 1.0mol/L（填＞、＝、＜）
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填吸热、放热）。理由是
3.（2002上海24）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。
（2）该反应为 反应（选填吸热、放热）。
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 （多选扣分）。
（a）容器中压强不变 （b）混合气体中 c（CO）不变
（c）v正（H2）＝v逆（H2O） （d）c（CO2）＝c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式： c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为 ℃。
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4.某温度下在密闭容器中发生如下反应：
2E（g） 若开始时只充入2mol E（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol M和1mol N 的混合气体达平衡时M的转化率为
A．20% B．40% C．60% D．80%
5.恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：
N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
⑴若某时刻t时，nt (N2) = 13mol，nt (NH3) = 6mol，计算a的值
⑵反应达平衡时，混合气体的体积为7126.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平移时NH3的物质的量。
⑶原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平) = 。
⑷原混合气体中，a∶b = 。
⑸达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2)∶α (H2)= 。
⑹平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 。
6.（2004上海 24）在一定条件下，二氧化碳和氧气发生如下反应： 2SO2（g）+ O2 (g) 2SO3(g) (△H< 0)
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式 K=_________________________________
（2）降低温度，该反应K值______________ ，二氧化碳转化率_________，化学反应速度____________________________________（以上均填增大、减小或不变）
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化碳和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是___________________________ 。
（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 _____________________________________________
（用文字表达）
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10min到15min的曲线变化的原因可能是 __________________（填写编号）。
a.加了催化剂 b.缩小容器体积 c.降低温度 d.增加SO3的物质的量
7.能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g)已经达到平衡的标志是( )。
A.容器中气体总物质的量不随时间的变化而改变 B.容器中SO2和SO3的浓度相同
C.容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2:1:2 D.容器中密度不随时间的变化而改变
学习体会
8
