届高考化学化学平衡状态 化学平衡常数复习教案Word下载.docx

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____；

（2）若某一时刻，v正（N2）＝v逆（NH3），此时是否达到平衡状态？

____。

1．化学平衡状态的建立

对一定条下的某个可逆反应，在向一定容积的密闭容器中投入一定量反应物时，反应物的浓度最大。

反应开始后，反应物的浓度逐渐__________，生成物的浓度则由零开始逐渐________。

因此，反应开始时，v正最____，v逆为______。

随着反应的进行，v正逐渐________，v逆逐渐________。

反应进行到某一时刻，________________，此时，该可逆反应达到了________状态。

2．化学平衡状态及特征

（1）化学平衡状态是指在一定条下的________反应，当反应物和生成物中各组分的百分含量______________的状态。

（2）特征

逆：

研究对象是________反应。

等：

v正____v逆____0（化学平衡的实质）。

动：

动态平衡，反应仍在进行。

定：

平衡后，各组分的浓度__________。

变：

条改变，平衡________。

三、化学平衡常数

对于N2＋3H22NH3　ΔH＜0，

（1）若增大压强、增大N2浓度、升高温度、加入催化剂，值将分别________、________、__________、________（填“不变”“增大”或“减小”）；

（2）如果＝a，温度相同时，那么对于

2NH3N2＋3H2反应的平衡常数为________。

1．概念

在________下，一个可逆反应达到______________时，生成物__________与反应物__________的比值是一个常数，用符号______表示。

2．表达式

对于一般的可逆反应A（g）＋nB（g）p（g）＋qD（g），在一定温度下达到平衡时，＝________________________。

3．意义及应用

（1）值越大，正反应进行的程度________，反应物的转化率________。

值越小，正反应进行的程度________，反应物的转化率________。

（2）化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。

①若反应方向改变，则平衡常数改变。

②若方程式中各物质的计量数改变，则平衡常数改变。

在使用平衡常数时要注意以下两点：

（1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物生成物的浓度无关。

（2）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。

理解与深化

一、化学平衡的标志

1．绝对标志

（1）v正＝v逆≠0

a同一种物质的生成速率等于消耗速率b在化学方程式两边的不同物质生成&

#61480;

或消耗&

#61481;

速率之　比等于化学计量数之比

（2）各组分的浓度保持一定

a各组分的物质的量浓度不随时间的改变而改变b各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时　间的改变而改变各反应物的转化率不变

2．相对标志

反应体系中总压强不随时间变化（适用于气体反应中前后体积不等的反应）。

3．综合分析

对于密闭容器中的可逆反应：

A（g）＋nB（g）p（g）＋qD（g），根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况，是否达到平衡：

可能的情况举例是否能判断

已达平衡

混合物体

系中各成

分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡

②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡

③各气体的体积或体积分数一定平衡

④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡

正、逆反

应速率

的关系①在单位时间内消耗了lA同时生成lA，即v正＝v逆平衡

②在单位时间内消耗了nlB同时生成pl不一定平衡

③v（A）∶v（B）∶v（）∶v（D）＝∶n∶p∶q不一定平衡

④在单位时间内生成了nlB，同时消耗qlD不一定平衡

压强不变①＋n≠p＋q（其他条一定）平衡

②＋n＝p＋q（其他条一定）不一定平衡

混合气体

的平均相

对分子质

量（r）

①r一定，当＋n≠p＋q时

平衡

②r一定，当＋n＝p＋q时

不一定平衡

温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条不变的情况下，体系温度一定时平衡

气体的密度密度一定不一定平衡

颜色反应体系内有色物质的颜色不变，就是有色物质的浓度不变平衡

【例1】可逆反应：

2N2（g）2N（g）＋2（g），在容积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是（　　）。

①单位时间内生成nl2的同时生成2nlN2

②单位时间内生成nl2的同时生成2nlN

③用N2、N、2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态　　　　　　　　　　　　　　　

A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦

．①③④⑤D．全部

二、化学平衡常数

1．特点

对于反应A（g）＋nB（g）p（g）＋qD（g），＝p&

&

#8226;

q&

D&

A&

n&

B&

。

注意：

（1）不要把反应体系中固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数的表达式中。

如：

a3（s）a（s）＋2（g）　＝

（2）

r22－7（aq）＋H2（l）2r2－4（aq）＋2H＋（aq）

＝2&

r2－4&

2&

H＋&

r22－7&

但非水溶液中发生的反应，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数的表达式中。

2HH＋H3HH32H＋H2

＝&

H32H&

H2&

2HH&

H3H&

（2）同一化学反应，化学方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。

N24（g）2N2（g）　＝2&

N2&

N24&

＝036

1/2N24（g）N2（g）　′＝&

1/2&

＝036＝060

2N2（g）N24（g）　″＝&

＝1036≈28

因此书写化学平衡常数表达式及数值，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。

2．应用

（1）利用可以推测可逆反应进行的程度。

的大小表示可逆反应进行的程度，大说明反应进行程度大，反应物的转化率大。

小说明反应进行的程度小，反应物的转化率小。

（2）借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态。

对于可逆反应aA（g）＋bB（g）（g）＋dD（g），在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：

Q＝&

d&

a&

b&

Q＜　反应向正反应方向进行，v正＞v逆＝　反应处于化学平衡状态，v正＝v逆＞　反应向逆反应方向进行，v正＜v逆

（3）利用可判断反应的热效应

若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应；

若升高温度，值减小，则正反应为放热反应。

（4）值与温度的关系

升高温度，化学平衡常数一定发生变化，当正反应是吸热反应时值增大；

反之，则减小。

【例2】（2011&

湖南常德检测）已知某化学反应的平衡常数表达式为＝&

，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表：

t℃70080083010001200

167111100060038

下列有关叙述不正确的是（　　）。

A．该反应的化学方程式是（g）＋H2（g）2（g）＋H2（g）

B．上述反应的正反应是放热反应

．若在1L的密闭容器中通入2和H2各1l,in后温度升高到830℃，此时测得2为04l时，该反应达到平衡状态

D．若平衡浓度符合下列关系式：

3&

，则此时的温度为1000℃

三、化学平衡的计算

平衡常数与平衡转化率的计算，通常利用“三段式”列式求解。

所谓“三段式”就是在反应方程式下面，表示出“初始状态”“转化部分”“平衡状态”各组分的浓度或物质的量，进行列式求解。

例：

　　A＋nBp＋qD

起始：

ab00

转化：

xnxpxqx

平衡：

a－xb－nxpxqx

（1）转化量与方程式中各物质的化学计量数成比例。

（2）这里a、b可指物质的量等。

（3）转化率＝反应物转化的物质的量反应物起始的物质的量×

100%

【例3】在一定温度下，反应12H2（g）＋12X2（g）HX（g）的平衡常数为10。

若将10l的HX（g）通入体积为10L的密闭容器中，在该温度时HX（g）的最大分解率接近于（　　）。

A．%B．17%

．2%D．33%

实验与探究

化学平衡常数的测定

化学平衡常数是新标新增的内容，是高考必考内容，随着改革的深入，对此知识点的考查形式越越灵活，如结合定量实验对化学平衡常数进行测定。

实验典例

（2011&

江苏栟茶模拟）测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。

已知：

I2能与I－反应成I－3，并在溶液中建立如下平衡：

I2＋I－I－3。

通过测平衡体系中（I2）、（I－）和（I－3），就可求得该反应的平衡常数。

Ⅰ某同学为测定上述平衡体系中（I2），采用如下方法：

取V1L平衡混合溶液，用l&

L－1的Na2S23溶液进行滴定（反应为I2＋2Na2S23===2NaI＋Na2S46），消耗V2L的Na2S23溶液。

根据V1、V2和可求得（I2）。

（1）上述滴定时，可采用__________________________作指示剂，滴定终点的现象是________________________________________________________________________。

（2）下列对该同学设计方案的分析，正确的是________（填字母）。

A．方案可行，能准确测定溶液中的（I2）

B．不可行，因为I－能与Na2S23发生反应

．不可行，只能测得溶液中（I2）与（I－3）之和

Ⅱ化学兴趣小组对上述方案进行改进，拟采用下述方法测定该反应的平衡常数（室温条下进行，溶液体积变化忽略不计）：

①I－和I－3不溶于l4；

②一定温度下碘单质在四氯化碳和水的混合液中，碘单质的浓度比值即〔I2&

l4&

〕〔I2&

〕是一个常数（用d表示，称为分配系数），且室温条下d＝8。

回答下列问题：

（3）操作Ⅰ使用的玻璃仪器中，除烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器是________________（填名称）。

试指出该操作中应注意的事项为____________________________。

（任写一条）

（4）下层液体中碘单质的物质的量浓度是________________________。

（）实验测得上层溶液中（I－3）＝0049l&

L－1，结合上述有关数据，计算室温条下反应I2＋I－I－3的平衡常数＝__________________________。

答案与解析

一、

＜

1．相同　正　逆

2．小

3．

二、

是　否

1．减小　增大　大　0　减小　增大　v正＝v逆　平衡

2．

（1）可逆　保持不变

（2）可逆　＝　≠　保持不变　移动

三、

不变　不变　减小　不变　1a

1．一定温度　化学平衡状态　浓度幂之积　浓度幂之积　

2p&

3．越大　越大　越小　越小

【例1】A　解析：

本题不仅考查了化学平衡的直接标志，也要求对化学平衡的间接标志进行分析、判断。

①中单位时间内生成nl2必消耗2nlN2，而生成2nlN2时，必消耗nl2，能说明反应达到平衡。

②不能说明。

③中无论达到平衡与否，化学反应速率之比都等于化学计量数之比。

④有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡。

⑤体积固定、气体质量反应前后守恒，密度始终不变。

⑥反应前后气体体积不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化。

⑦该反应反应前后气体体积不相等，由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，能说明反应达到平衡。

【例2】　解析：

依平衡常数的表达式可知A正确；

升高温度减小，平衡左移，正反应为放热反应，B正确；

in后、H2、2、H2的浓度分别为06l&

L－1、06l&

L－1、04l&

L－1，&

04l&

L－1&

06l&

2＜1，平衡向右移动，错误；

＝3，D正确。

【例3】B　解析：

本题考查平衡常数、分解率的计算。

设分解率为x。

　　　　12H2（g）　＋　12X2（g）HX（g）

始态　0　01l&

L－1

平衡态12xl&

L－112xl&

L－1（1－x）l&

1－x&

12x&

12&

12＝10

解得x＝16，分解率约为17%。

答案：

（1）淀粉　溶液由蓝色变无色，且半分钟后颜色不再改变

（2）

（3）分液漏斗　分液时上层液体应从上口倒出，下层液体应从下口放出（或分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁或打开上口活塞，使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等其他合理答案也可）

（4）008l&

L－1　（）961

解析：

（2）消耗I2，（I2）降低，平衡I2＋I－I－3左移，所以选；

（4）n（Na2S23）＝00017l，n（I2）＝00017l÷

2＝00008l，〔I2（l4）〕＝00008l001L＝008l&

L－1；

（）8＝008l&

L－1〔I2&

〕，〔I2（H2）〕＝0001l&

L－1，溶液中的（I－）＝01l&

L－1－0049l&

L－1＝001l&

L－1，＝&

I－3&

I－&

I2&

＝961。