高三化學一輪復習 第07章 第2講 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)課件

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1、一、可逆反應一、可逆反應1概念概念在相同條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向在相同條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向 方向進行的反應。方向進行的反應。2表示方法表示方法 化學方程式中的化學方程式中的“=”用用代替。代替。逆反應逆反應3反應特點反應特點(1)相同條件下，正逆反應相同條件下，正逆反應 。(2)反應物和生成物共存于同一體系中。反應物和生成物共存于同一體系中。(3)任意反應物不可能全部轉化成生成物，任意反應物的任意反應物不可能全部轉化成生成物，任意反應物的 轉化率均轉化率均 100%。同時進行同時進行小于小于4實例實例(1)二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反應：二氧化硫催化氧化

2、生成三氧化硫的反應：(2)工業(yè)合成氨的反應：工業(yè)合成氨的反應：思考思考感悟感悟1一定溫度下，將一定溫度下，將1 mol SO2與足量與足量O2在密閉容器中在密閉容器中充分反應，能否生成充分反應，能否生成1 mol的的SO3?提示提示不能；因為不能；因為SO2催化氧化成催化氧化成SO3的反應為可的反應為可逆反應，逆反應，SO2的轉化率小于的轉化率小于100%。二、化學平衡狀態(tài)二、化學平衡狀態(tài)1概念概念一定條件下的可逆反應中，正反應速率與逆反應速率一定條件下的可逆反應中，正反應速率與逆反應速率 ，反應體系中各物質(zhì)的，反應體系中各物質(zhì)的 保持不變的狀態(tài)。保持不變的狀態(tài)。相等相等濃度濃度2化學平衡的特

3、征化學平衡的特征思考思考感悟感悟2一定溫度下，密閉容器中發(fā)生反應：一定溫度下，密閉容器中發(fā)生反應：H2(g)I2(g)2HI(g) 。當容器內(nèi)氣體的顏色不發(fā)生變化時，能否說。當容器內(nèi)氣體的顏色不發(fā)生變化時，能否說明反應處于平衡狀態(tài)？明反應處于平衡狀態(tài)？提示提示能；當容器內(nèi)氣體的顏色不變時，說明容器中能；當容器內(nèi)氣體的顏色不變時，說明容器中c(I2)保持不變，即反應處于平衡狀態(tài)。保持不變，即反應處于平衡狀態(tài)。三、化學平衡常數(shù)三、化學平衡常數(shù)1概念概念在一定溫度下，一個可逆反應達到化學平衡時，生成在一定溫度下，一個可逆反應達到化學平衡時，生成物物 與反應物與反應物 的比值是一個常的比值是一個常數(shù)，

4、用符號數(shù)，用符號K表示。表示。濃度冪之積濃度冪之積濃度冪之積濃度冪之積2表達式表達式對于一般的可逆反應：對于一般的可逆反應：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在一定溫度下達到平衡時：，在一定溫度下達到平衡時：K 。3影響因素影響因素K僅是僅是 的函數(shù)，與反應物或生成物的濃度無關。的函數(shù)，與反應物或生成物的濃度無關。溫度溫度4意義意義(2)化學平衡常數(shù)是指某一具體反應方程式的平衡常數(shù)?；瘜W平衡常數(shù)是指某一具體反應方程式的平衡常數(shù)。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管若方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反

5、應，平衡常數(shù)也會改變。是同一反應，平衡常數(shù)也會改變。思考思考感悟感悟3(1)反應達平衡時，各組分的濃度越大，是否反應達平衡時，各組分的濃度越大，是否K值越大？值越大？(2)溫度越高，化學平衡常數(shù)的溫度越高，化學平衡常數(shù)的K值就越大嗎？值就越大嗎？提示提示(1)K值不變；化學平衡常數(shù)值不變；化學平衡常數(shù)K只與溫度有關，只與溫度有關，與各組分的濃度大小無關。與各組分的濃度大小無關。(2)不一定；對于吸熱反應，升高溫度，不一定；對于吸熱反應，升高溫度，K值增大，對值增大，對于放熱反應，升高溫度，于放熱反應，升高溫度，K值減小。值減小。1(2010青島模擬青島模擬)下列關于平衡常數(shù)的說法中，正確的下列

6、關于平衡常數(shù)的說法中，正確的是是 ()A在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度用起始濃度表示，在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度用起始濃度表示，生成物濃度用平衡濃度表示生成物濃度用平衡濃度表示B化學平衡常數(shù)較大的可逆反應，所有反應物的轉化化學平衡常數(shù)較大的可逆反應，所有反應物的轉化率一定大率一定大C可以用化學平衡常數(shù)來定量描述化學反應的限度可以用化學平衡常數(shù)來定量描述化學反應的限度D平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑有關平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑有關解析：解析：平衡常數(shù)中的濃度都是平衡濃度，平衡常數(shù)僅受平衡常數(shù)中的濃度都是平衡濃度，平衡常數(shù)僅受溫度影響，其大小可以描述反應的限度大小，溫

7、度影響，其大小可以描述反應的限度大小，A、D錯錯誤，誤，C正確；轉化率不僅受平衡常數(shù)的影響，而且還受正確；轉化率不僅受平衡常數(shù)的影響，而且還受自身起始濃度及其他物質(zhì)濃度的影響，自身起始濃度及其他物質(zhì)濃度的影響，B錯誤。錯誤。答案：答案： C答案：答案：D325時，密閉容器中時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：和平衡濃度如下表：則則25時，反應時，反應X3Y2Z的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為 ()A500 B600C1 200 D1 600物質(zhì)物質(zhì)XYZ初始濃度初始濃度/molL10.10.20平衡濃度平衡濃度/molL10.050.050.1答案：答案： D

8、4判斷下列說法的正誤：判斷下列說法的正誤：(1)一定條件下，可逆反應進行到一定程度時，反一定條件下，可逆反應進行到一定程度時，反應就會停止。應就會停止。 ()(2)一定條件下，可逆反應達到平衡狀態(tài)時，反應一定條件下，可逆反應達到平衡狀態(tài)時，反應體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能相等。體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能相等。 ()解析：解析：(1)可逆反應達到一定程度時，反應物沒有全部消可逆反應達到一定程度時，反應物沒有全部消耗，此時正、逆反應均在進行，反應并沒有停止。耗，此時正、逆反應均在進行，反應并沒有停止。(2)從理論上講，這種情況可能存在，但大多數(shù)情況下，從理論上講，這種情況可能存在，但大多數(shù)情況下，各

9、物質(zhì)的物質(zhì)的量不相等。各物質(zhì)的物質(zhì)的量不相等。(3)H2(g)I2(g)2HI(g)的反應是氣體物質(zhì)的量不變的的反應是氣體物質(zhì)的量不變的反應，任意時刻，容器內(nèi)氣體的壓強始終保持不變。反應，任意時刻，容器內(nèi)氣體的壓強始終保持不變。答案：答案： (1)(2)(3)(4)(5)(4)CaCO3和和CaO均為固體，不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達均為固體，不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達式中，正確的為式中，正確的為Kc(CO2)。(5)K值越大，說明反應進行的越完全，反應進行的程度值越大，說明反應進行的越完全，反應進行的程度越大。越大。5判斷可逆反應：判斷可逆反應：2NO2(g)2NO(g)O2(g)在體積固定在體積固定

10、的密閉容器中是否達到平衡狀態(tài)：的密閉容器中是否達到平衡狀態(tài)：內(nèi)容內(nèi)容是否處于平衡狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)單位時間內(nèi)生成單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生的同時生成成2n mol NO用用NO2、NO、O2表示的反應速率之表示的反應速率之比為比為221的狀態(tài)的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)解析：解析：中生成中生成O2和和NO均為正反應，故均為正反應，故不能說明反應處于不能說明反應處于平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)。中無論反應是否達到平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的化學反應速率之中無

11、論反應是否達到平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的化學反應速率之比都等于化學計量數(shù)之比。比都等于化學計量數(shù)之比。中顏色不變，則表示中顏色不變，則表示c(NO2)不再發(fā)生變化，說明反應已達不再發(fā)生變化，說明反應已達到平衡。到平衡。體積固定，氣體質(zhì)量反應前后不變，密度始終保持不變。體積固定，氣體質(zhì)量反應前后不變，密度始終保持不變。反應前后氣體的物質(zhì)的量不相等，壓強不變則意味著各物反應前后氣體的物質(zhì)的量不相等，壓強不變則意味著各物質(zhì)的含量保持不變，反應處于平衡狀態(tài)。質(zhì)的含量保持不變，反應處于平衡狀態(tài)。答案：答案：否否是否是否否是否是考綱展示考綱展示考點關注考點關注(1)了解化學反應的可逆性了解化學反應的可逆性(2)了

12、解化學平衡建立的過程了解化學平衡建立的過程(3)理解化學平衡常數(shù)的含義，理解化學平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學平衡常數(shù)進行能夠利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算簡單的計算(1)化學平衡狀態(tài)的判斷化學平衡狀態(tài)的判斷(2)化學平衡常數(shù)的計算化學平衡常數(shù)的計算及利用平衡常數(shù)判斷反應及利用平衡常數(shù)判斷反應進行的方向進行的方向(3)結合圖像考查化學平結合圖像考查化學平衡建立的過程衡建立的過程1化學平衡的標志化學平衡的標志(1)v(正正)v(逆逆)，這是本質(zhì)特點。，這是本質(zhì)特點。(2)各組分的濃度不再改變，各組分的質(zhì)量、含量不再改各組分的濃度不再改變，各組分的質(zhì)量、含量不再改 變，這是外部特點。變，這是外部特點

13、。2對于反應前后氣體體積沒發(fā)生變化的可逆反應對于反應前后氣體體積沒發(fā)生變化的可逆反應如反應如反應A2(g)B2(g)2AB(g)達到平衡狀態(tài)時：達到平衡狀態(tài)時：外部條件不變時，外部條件不變時，A2、B2、AB的體積分數(shù)、物質(zhì)的量的體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)以及分子數(shù)之比均不變；分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)以及分子數(shù)之比均不變；A2、B2的轉化的轉化率不變。率不變。A2和和B2反應生成反應生成AB的速率與的速率與AB分解的速率相等；單分解的速率相等；單位時間內(nèi)，位時間內(nèi)，A2和和B2反應生成反應生成AB的分子數(shù)與的分子數(shù)與AB分解的分分解的分子數(shù)相等子數(shù)相等v(正正)v(逆逆)。溫度一定時，體系中各物質(zhì)

14、的濃度不變，體系的顏色溫度一定時，體系中各物質(zhì)的濃度不變，體系的顏色也不變。也不變。3.對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的可逆反應對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的可逆反應 如反應如反應A(g)3B(g)2Z(g)達到平衡狀態(tài)時，除上達到平衡狀態(tài)時，除上 述三條標志外，還有：述三條標志外，還有： 外界條件不變時，體系平均相對分子質(zhì)量、壓強、外界條件不變時，體系平均相對分子質(zhì)量、壓強、 總物質(zhì)的量等不變?？偽镔|(zhì)的量等不變。特別提醒特別提醒(1)化學平衡狀態(tài)的判斷，無論是哪種情況，只要符合化學平衡狀態(tài)的判斷，無論是哪種情況，只要符合 v(正正)v(逆逆)；各組分的質(zhì)量或物質(zhì)的量濃度保持各組分的質(zhì)量或物質(zhì)的

15、量濃度保持 不變中的一個，則該反應就達到了平衡狀態(tài)。不變中的一個，則該反應就達到了平衡狀態(tài)。(2)密閉容器中進行的全部有氣體參與和生成的可逆反應，密閉容器中進行的全部有氣體參與和生成的可逆反應， 氣體的密度不變，不能作為達平衡狀態(tài)的標志。氣體的密度不變，不能作為達平衡狀態(tài)的標志。(3)密閉容器中進行的氣體物質(zhì)的量不變的可逆反應，氣密閉容器中進行的氣體物質(zhì)的量不變的可逆反應，氣 體的總物質(zhì)的量、氣體的壓強不能作為達平衡狀態(tài)體的總物質(zhì)的量、氣體的壓強不能作為達平衡狀態(tài) 的標志。的標志。例例1 (2011山東高考山東高考)一定條件下，將一定條件下，將NO2和和SO2以以體積比體積比1 2置于密閉容器

16、中發(fā)生反應：置于密閉容器中發(fā)生反應：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)，HK(350)，該反應是，該反應是_反應。反應。(“吸吸熱熱”或或“放熱放熱”)(2)下圖中表示下圖中表示NO2的物質(zhì)的量濃度與時間的物質(zhì)的量濃度與時間t變化曲線是變化曲線是_(填字母填字母)。用。用O2表示從表示從02s內(nèi)該反應的平均速率內(nèi)該反應的平均速率v_。(3)能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是_(填字母填字母)Av(NO2)2v(O2) B容器內(nèi)壓強保持不變?nèi)萜鲀?nèi)壓強保持不變Cv正正(NO)2v正正(O2) D容器內(nèi)的密度保持不變?nèi)萜鲀?nèi)的密度保持不變(3)反應進行到任意時

17、刻總存在反應進行到任意時刻總存在v(NO2)2v(O2)，A錯誤；錯誤；v正正(NO)2v正正(O2)為同一反應方向，不能判斷反應達到平為同一反應方向，不能判斷反應達到平衡狀態(tài)，衡狀態(tài)，C錯誤；容器的體積不變，反應物、生成物均為錯誤；容器的體積不變，反應物、生成物均為氣態(tài)，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量始終不變，故氣體的密度始終保氣態(tài)，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量始終不變，故氣體的密度始終保持不變，持不變，D錯誤；由于反應為氣體物質(zhì)的量可變的反應，錯誤；由于反應為氣體物質(zhì)的量可變的反應，容器內(nèi)氣體的壓強不變，說明容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量保容器內(nèi)氣體的壓強不變，說明容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量保持不變，即反應處于平衡狀態(tài)，持不變

18、，即反應處于平衡狀態(tài)，B正確正確21.若例若例2改為在改為在2 L密閉容器中加入密閉容器中加入0.02 mol NO和和0.01 mol O2，則，則800時該反應時該反應K是多少？你能否確定相同是多少？你能否確定相同溫度下，溫度下，2NO2(g)2NO(g)O2(g)的平衡常數(shù)的平衡常數(shù)K是是多少？多少？解析：解析：800時：時：2NO(g)O2(g)2NO2(g)起始：起始：0.010.0050c/molL1變化：變化： 6.5103 3.25103 6.5103c/molL1平衡：平衡： 3.5103 1.75103 6.510322.下列敘述中，不正確的是下列敘述中，不正確的是 ()A

19、某特定反應的平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)某特定反應的平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)B催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小C平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學平衡不一定發(fā)生移動平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學平衡不一定發(fā)生移動D化學平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化化學平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化.答案：答案： C解析：解析：平衡常數(shù)發(fā)生變化，平衡一定移動；平衡移動，平衡常數(shù)發(fā)生變化，平衡一定移動；平衡移動，平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化。平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化。23.高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一如下：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一如下：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0，其平衡，其平衡常數(shù)可表示

20、為常數(shù)可表示為Kc(CO2)/c(CO)，已知，已知1100時時K0.263。(1)溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，高爐內(nèi)溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，高爐內(nèi)CO2和和CO的體積比值的體積比值_；平衡常數(shù)；平衡常數(shù)K值值_(選填選填“增大增大”“減小減小”或或“不變不變”)。(2)1100時測得高爐中時測得高爐中c(CO2)0.025 molL1、c(CO)0.1 molL1，在這種情況下，該反應是否處于化學平，在這種情況下，該反應是否處于化學平衡狀態(tài)衡狀態(tài)_(選填選填“是是”或或“否否”)。解析：解析：(1)由于正反應是吸熱反應，平衡常數(shù)將隨溫度的由于正反應是吸熱反應，平衡常數(shù)

21、將隨溫度的升高而增大；升高而增大；(2)由于此時由于此時c(CO2)/c(CO)0.025/0.10.25K0.263，所以反應不處于平衡狀態(tài)。，所以反應不處于平衡狀態(tài)。答案：答案：(1)增大增大增大增大(2)否否一、命題常設誤角度診斷一、命題常設誤角度診斷1病例：病例：溫度由溫度由700升高至升高至800，化學反應：，化學反應：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常數(shù)由的平衡常數(shù)由1減小為減小為0.64，則正反應為吸熱反應則正反應為吸熱反應(2011江蘇高考江蘇高考)診斷：化學平衡常數(shù)診斷：化學平衡常數(shù)K與反應熱效應間的關系判斷錯誤與反應熱效應間的關系判斷錯誤2病例：病例：對于

22、反應：對于反應：2NH3(g)NO(g)NO2(g)2N2(g)3H2O(g)，單位時間內(nèi)消耗，單位時間內(nèi)消耗NO和和NH3的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為12時，反應達到平衡時，反應達到平衡(2010安徽高考安徽高考)診斷：用同一反應方向的不同物質(zhì)表示的速率比等于化學診斷：用同一反應方向的不同物質(zhì)表示的速率比等于化學計量數(shù)之比，判斷反應是否達到平衡狀態(tài)時失誤計量數(shù)之比，判斷反應是否達到平衡狀態(tài)時失誤5病例：病例：對于反應：對于反應：2NH3(g)NO(g)NO2(g)2N2(g)3H2O(g)H0，平衡時，其他條件，平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應的平衡常數(shù)增大不變，升高溫度可使該反應的平衡常數(shù)增大(2010安徽高考安徽高考)診斷：混淆溫度對吸、放熱反應平衡常數(shù)的影響診斷：混淆溫度對吸、放熱反應平衡常數(shù)的影響點點 擊擊 下下 圖圖 進進 入入