内容正文:
自学04 化学平衡
自学目录:
【核心素养分析】
【知识导图】
【目标导航】
【自学内容】
【自学检测】
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想:知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律;认识化学变化有一定限度,是可以调控的,能多角度、动态地分析化学反应,运用化学反应原理解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:建立观点、结论和证据之间的逻辑关系,知道可以通过分析、推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素,建立模型。能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
3.科学态度与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念,能运用化学平衡原理对化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
【知识导图】
【目标导航】
1.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。
2.能讨论化学反应条件的选择和优化。
3.能书写平衡常数表达式,能进行平衡常数、转化率的简单计算,能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
【自学内容】
一、化学平衡状态
1、可逆反应
1)可逆反应的判断:反应形式 ,反应条件
2)可逆反应的特点
(1)同步性:正逆反应 进行
(2)等同性:反应条件
(3)共存性
①反应不可能进行到底,即反应体系中反应物与生成物
②各组分的浓度都大于
3)证明某反应为可逆反应
(1)检验出某种
(2)检验量 的反应物是否有剩余
2.化学平衡状态的建立
(1)建立过程
①反应开始时:反应物浓度最大,v(正) ,生成物浓度为零,v(逆)为
②反应进行时:反应物浓度逐渐 →v(正)逐渐 ,生成物浓度逐渐 →v(逆)逐渐
③达到平衡时:v(正) v(逆),反应混合物中各组分的浓度
(2)v~t图像
【名师提醒】化学平衡状态既可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立,或者同时从正、逆两方向建立。
3.化学平衡状态(简称 )
(1)研究对象:在一定条件下的
(2)速率特征:正反应和逆反应的速率
(3)浓度特征:反应混合物中各组分的浓度均
4.化学平衡的特征
5、化学平衡的标志
1)动态(速率)标志(本质标志):v正=v逆≠0
(1)同一组分的 和 相等
(2)不同物质,必须标明是“异向”的反应速率关系,正逆反应速率比等于 之比
2)宏观(静态)标志:某些量开始 ,后来 ,即变量不变。
(1)一定达到平衡的情况
①某组分的质量、物质的量、浓度、颜色不再变化
②反应物的转化率不再变化
(2)特殊情形
①绝热容器:容器的 不变时,一定达到平衡状态
②可逆电池:电流或电压等于 时,一定达到平衡状态
(3)判断化学平衡状态的常用公式
①混合气体的密度:ρ==
②混合气体的平均摩尔质量:==
③气体状态方程:PV=nRT
3)限度标志
(1)反应物的转化率 ,百分含量
(2)生成物的产率 ,百分含量
(3)图像获取
①前提:在多个相同的容器中,加入相同量的反应物
②过程:测相同时间内,不同条件下相关量,描点绘出图像
(4)图像解读
①极限点:刚好达到平衡
②极限点前:非平衡点,受 控制,加催化剂,反应物的转化率
③极限点后:新平衡点,受 控制,加催化剂,反应物的转化率
4)几种特殊反应的平衡依据
(1)量比不变型
①反应物或生成物量的比不变, 达到平衡状态
②反应物和生成物量的比不变, 达到平衡状态
(2)量相等型
①反应物和生成物的量相等, 达平衡状态
②反应物和反应物的量相等, 达平衡状态
③量不变 量相等 量或量的比等于某一具体的数
(3)等体反应型:3A(g)2B(g)+C(g)
①恒温恒压:混合气体的体积不变, 达到平衡状态
②恒温恒容:混合气体的压强不变, 达到平衡状态
(4)固液参与型:2A(g)2B(g)+C(s)
①混合气体的密度不变, 达到平衡状态(恒T、V)
②混合气体的平均摩尔质量不变, 达到平衡状态
(5)固液分解型:2A(s)2B(g)+C(g)
①混合气体的密度不变, 达到平衡状态(恒T、V)
②混合气体的平均摩尔质量不变,