化学平衡状态 化学平衡常数高三一轮专题复习

1、高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话考纲要求考纲要求考情分析考情分析命题趋势命题趋势1.了解化了解化学反应的学反应的可逆性。可逆性。2了解化了解化学平衡建学平衡建立的过立的过程。程。3理解化理解化学平衡常学平衡常数的含数的含义，能够义，能够利用化学利用化学平衡常数平衡常数进行简单进行简单的计算。的计算。本部分知识的常见考查形式本部分知识的常见考查形式有：有：化学平衡状态的判断、分化学平衡状态的判断、分析析，如，如2012年高考海南化学年高考海南化学15题，四川理综题，四川理综12题等；题等；结合化学平衡图像考查化结合化学平衡图像考查化学平衡状态的建立以及化学学平衡状态的建立以及化学平衡的

2、特点平衡的特点等，如等，如2012年高年高考山东理综考山东理综29题；题；对对化学平衡常数的理解化学平衡常数的理解以以及有关，如及有关，如2012年高考安徽年高考安徽理综理综9题，海南化学题，海南化学15题，题，新课标理综新课标理综27题等。题等。预计预计2014年的高考有下列趋年的高考有下列趋势；势；一是保持对传统知识点的考一是保持对传统知识点的考查，如查，如化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断，有关平衡的等，要求考生对基有关平衡的等，要求考生对基本概念和基本理论有较系统的本概念和基本理论有较系统的掌握；掌握；二是会适当增加新增知识点的二是会适当增加新增知识点的考查，如和考查，如和化学反应限

3、度的关化学反应限度的关系系等，等，三是依然会注重对考生解题方三是依然会注重对考生解题方法和技巧的考查；法和技巧的考查；四是更会注重四是更会注重平衡移动理论平衡移动理论在在社会生产、日常生活和科学研社会生产、日常生活和科学研究等实际工作中的应用。究等实际工作中的应用。高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话主要考查有关主要考查有关化学平衡的移动化学平衡的移动、化学平衡的图像化学平衡的图像、化学平化学平衡的计算衡的计算。由于化学平衡是。由于化学平衡是“四大平衡四大平衡”的理论基础，因此成为的理论基础，因此成为每年高考的必考内容，预测每年高考的必考内容，预测2014年高考仍将通过图表年高考仍将通过

4、图表(或图像或图像)的的分析，判断化学平衡移动的方向，将化学平衡的移动与化工生分析，判断化学平衡移动的方向，将化学平衡的移动与化工生产、化学实验、化学计算等方面结合设计成综合试题考查。产、化学实验、化学计算等方面结合设计成综合试题考查。Hold住考向住考向名师揭秘名师揭秘考向考向1化学平衡移动原理化学平衡移动原理5年年5考考考向考向2化学平衡图像分析化学平衡图像分析5年年4考考考向考向3化学平衡移动与转化率的关系化学平衡移动与转化率的关系5年年4考考考向考向4等效平衡原理等效平衡原理5年年4考考高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话同一条件同一条件 逆反应逆反应 高考总复习 课标版课标版

5、化学 与名师对话同一条件、同时同一条件、同时 .A.D 4.相等相等 质量或浓度质量或浓度 反应物反应物 生成物生成物 逆逆 .第第2 2讲讲基础再现基础再现深度思考深度思考减小减小 减小减小 增大增大 增大增大 相等相等 保持不变保持不变 高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话. 化学平衡状态具有化学平衡状态具有“逆逆”“”“等等”“”“动动” “定定” “变变”“”“同同”等特征。等特征。 “逆逆”：化学平衡研究的对象是：化学平衡研究的对象是可逆反应可逆反应。 “等等”：平衡时：平衡时v(正正)=v(逆逆)0。 “动动”：平衡时，反应仍在：平衡时，反应仍在不断地进行不断地进行，是，是动

6、态平衡动态平衡。 “定定”：平衡时，反应混合物：平衡时，反应混合物各组分各组分的的浓度浓度保持一定，保持一定，百分含量百分含量 【质量分数、气体体积分数等质量分数、气体体积分数等】保持一定。各物质但不保持一定。各物质但不 一定相等。一定相等。 “变变”：外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下建：外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下建 立新的化学平衡。立新的化学平衡。 “同同”：由于化学平衡状态与由于化学平衡状态与条件条件有关，而与建立平衡的有关，而与建立平衡的途径途径无无 关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达 到平衡

7、时条件到平衡时条件(温度、浓度、压强等温度、浓度、压强等)完全相同，则可形完全相同，则可形 成等效平衡。成等效平衡。(2)化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征专题：达到平衡的判断依据专题：达到平衡的判断依据一、从一、从 V V正正= = V V逆逆进行判断进行判断（1 1）用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成）用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。速率与消耗速率相等。（2 2）用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等）用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面但必须符合两方面（i i）表示两个不同的方向。表示两个不同的方向。（iiii）速率之比速

8、率之比= =化学计量数之比。化学计量数之比。例：在一定温度下例：在一定温度下, ,可逆反应可逆反应N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3达达到平衡的标志是（到平衡的标志是（ ）A. NA. N2 2的消耗速率等于的消耗速率等于N N2 2的生成速率的生成速率 B. HB. H2 2的消耗速率等于的消耗速率等于N N2 2的生成速率的的生成速率的3 3倍倍 C. NHC. NH3 3的消耗速率等于的消耗速率等于N N2 2生成速率的生成速率的2 2倍倍D. D. 单位时间内生成单位时间内生成nmolNnmolN2 2, ,同时生成同时生成2nmolNH2nmolNH3 3E.

9、1E.1个个NNNN键断裂的同时，有键断裂的同时，有3 3个个H-HH-H键形成键形成F.1F.1个个NNNN键断裂的同时，有键断裂的同时，有3 3个个H-HH-H键断裂键断裂ABDE 正因为正因为v正正v逆逆0，所以同一瞬间同一物质，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各总的结果是混合体系中各组成成分的组成成分的、等不随时间变化而等不随时间变化而改变改变. 三对于有气体参与的可逆反应三对于有气体参与的可逆反应,可可根据混合气体的根据混合气体的是否不再改变来是否不再改变来判断反应是否达到平衡。判断反应是否达到平衡。（一）从混合气体平均相对分子质量（一）

10、从混合气体平均相对分子质量M M考虑考虑总总总总nmM= =1. 若各物质均为气体若各物质均为气体（1 1）对于非等摩反应，如）对于非等摩反应，如2 2SOSO2 2 + O+ O2 2 2SO 2SO3 3M M若不变，一定可做为平衡标志！若不变，一定可做为平衡标志！（2 2）对于等摩反应，如）对于等摩反应，如HH2 2 + I+ I2 2 2HI2HIM M若不变，不能做为平衡标志，因始终不变。若不变，不能做为平衡标志，因始终不变。2.2.若有非气体参与若有非气体参与如：如：COCO2 2(g)+C(s) 2CO(g)(g)+C(s) 2CO(g)，M M若不变，一定可做为平衡标志！若不变

11、，一定可做为平衡标志！（二）从气体密度（二）从气体密度r考虑考虑vm=r1. 若各物质均为气体若各物质均为气体恒容恒容：总为恒值，不能做平衡标志。总为恒值，不能做平衡标志。恒压恒压（1 1）对于等摩反应，如）对于等摩反应，如HH2 2 + I+ I2 2 2HI2HI（2 2）对于非等摩反应，如）对于非等摩反应，如2 2SOSO2 2 + O+ O2 2 2SO 2SO3 3总为恒值，不能做平衡标志。总为恒值，不能做平衡标志。若不变，一定可作为平衡标志。若不变，一定可作为平衡标志。2.2.若有非气体参与若有非气体参与恒容，恒容，若不变，一定可作为平衡标志！若不变，一定可作为平衡标志！恒压，恒压

12、， n(g)=0，可作为平衡标志可作为平衡标志（三）从体系的内部压强考虑：（三）从体系的内部压强考虑：PV=nRT当当n(g)=0n(g)=0，即等摩反应则即等摩反应则p p为恒值，不能作平衡标志。为恒值，不能作平衡标志。当当n(g)0n(g)0，则当则当p p一定时，可做平衡标志。一定时，可做平衡标志。恒容恒温条件下，关键看前后气体分子数的变化！恒容恒温条件下，关键看前后气体分子数的变化！当化学平衡尚未建立成平衡发生移动时，反应总要放当化学平衡尚未建立成平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量，出或吸收热量，若为绝热体系，当体系内温度一定时，若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡。则

13、标志达到平衡。（四）从体系的温度变化考虑（四）从体系的温度变化考虑例例1 1：可逆反应。：可逆反应。2 2HI(g) HHI(g) H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)(g)在密闭容器在密闭容器中进行，当下列中进行，当下列4 4项中某项不取随时间变化时，才能说项中某项不取随时间变化时，才能说明反应已达平衡（明反应已达平衡（ ）A. A. 容器内压强容器内压强 B. B. 平均相对分子质量平均相对分子质量C. C. 各组分浓度各组分浓度 D. D. 混合气体颜色混合气体颜色CDCDA NOA NO、O O2 2、NONO2 2分子数目比是分子数目比是2:1:22:1:2B. B. 反应混合物

14、中各组成物质的浓度相等反应混合物中各组成物质的浓度相等C. C. 混合气体的颜色不再发生变化混合气体的颜色不再发生变化D. D. 混合气体的平均相对分子质量不变混合气体的平均相对分子质量不变例例2 2：在一定条件下，反应：在一定条件下，反应2 2NO + ONO + O2 2 2NO 2NO2 2达到达到平衡的标志（平衡的标志（ ）CDCD例例3: 3: 在一定温度下在一定温度下, ,下列叙述不是可逆反应下列叙述不是可逆反应 A(A(气气)+3)+3B(B(气气) 2) 2C(C(气气)+2)+2D(D(固固) )达到平衡达到平衡的标志的是的标志的是( )( )C C的生成速率与的生成速率与C

15、 C的分解速率相等的分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成a molA,a molA,同时生成同时生成3 3a molB a molB A A、B B、C C的浓度不再变化的浓度不再变化A A、B B、C C的分压强不再变化的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗单位时间内消耗amolA,amolA,同时生成同时生成 3 3amolBamolBA A、B B、C C、D D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:21:3:2:2 【例【例4】在在500、钒触媒的作用下，某密闭容、钒触媒的作用下，某密闭

16、容器中反应器中反应 2SO2 O2 2SO3 Q 达到化达到化学平衡状态时的标志是学平衡状态时的标志是 ( )A SO2的消耗速率等于的消耗速率等于SO3的生成速率的生成速率 B SO2的生成速率等于的生成速率等于SO3的生成速率的生成速率C SO2的消耗速率等于的消耗速率等于O2消耗速率的消耗速率的2倍倍 D SO3的生成速率等于的生成速率等于O2生成速率的生成速率的 2倍倍E 容器中气体总物质的量不随时间发生变化容器中气体总物质的量不随时间发生变化F 容器中压强不随时间发生变化容器中压强不随时间发生变化BDEFBDEF【例【例5】对于体积固定的密闭容器中进行的可逆反应：对于体积固定的密闭容

17、器中进行的可逆反应：A（固）固）2B（气）气） C（气）气）D（气）气） 在恒温下，当下列物理量不再变化时，表明上述可在恒温下，当下列物理量不再变化时，表明上述可逆反应已达到平衡状态的是（逆反应已达到平衡状态的是（ ）。）。 （A）混合气体的压强混合气体的压强 （B）混合气体的密度混合气体的密度 （C）B的物质的量浓度的物质的量浓度 （D）气体的总的物质的量气体的总的物质的量思考：思考：若上述可逆反应中，若上述可逆反应中，A的聚集状态是气态，的聚集状态是气态，则能说明则能说明 该可逆反应达到平衡状态的是（该可逆反应达到平衡状态的是（ ）？）？BCACD化学平衡状态的直接标志化学平衡状态的直接标

18、志(1)v(正正)v(逆逆)反应体系中同一物质的消耗速率和生成反应体系中同一物质的消耗速率和生成 速率相等。速率相等。(2)平衡混合物中各组成成分的平衡混合物中各组成成分的含量含量保持不变保持不变各组分的各组分的 物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数 (有气体参加的可逆反应有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变。、反应物的转化率等保持不变。化学平衡状态的判断方法总结化学平衡状态的判断方法总结1高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话等体反应等体反应高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话举例反应举例反应平衡判断平衡判断正、逆

19、反正、逆反应速率的应速率的关系关系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了m mol A同时同时 生成生成m mol A，即，即v(正正)v(逆逆) 【异向异向】平衡平衡在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了n mol B同时同时 生成生成p mol C，均指，均指v(正正)【同向同向】不一定平衡不一定平衡v(A)v(B)v(C)v(D) mnpq，【没指明反应方向没指明反应方向】 v(正正)不一定等于不一定等于v(逆逆)不一定平衡不一定平衡在单位时间内生成了在单位时间内生成了n mol B，同时，同时 消耗消耗q mol D，因均指，因均指v(逆逆) )【同向同向】不一定平衡不一定平衡高考总复习

20、课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化平衡平衡高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话A高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话温度温度 化学平衡化学平衡 浓度幂之积浓度幂之积 浓度幂之积

21、浓度幂之积 高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话平衡发生移动时，平衡常数一定改变还是不改变或不一定改变？平衡发生移动时，平衡常数一定改变还是不改变或不一定改变？提示提示不一定改变。因为平衡常数是一个温度的函不一定改变。因为平衡常数是一个温度的函数，如果是因为温度的改变导致平衡发生移动，则平衡常数，如果是因为温度的改变导致平衡发生移动，则平衡常数数K一定会发生改变；如果导致平衡发生移动的是浓度、一定会发生改变；如果导致平衡发生移动的是浓度、压强，则平衡虽然发生移动，但平衡常数不改变。压强，则平衡虽然发生移动，但平衡常数不改变。问题征解问题征解高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话温度温

22、度 越大越大 越小越小 越小越小 越大越大 平衡常数的大小平衡常数的大小反映了化学反应反映了化学反应可能进行的程度，可能进行的程度，K越大越大，说明反，说明反应可以进行得越应可以进行得越完全完全,可逆程度越可逆程度越小。它是反应进小。它是反应进行完全程度的标行完全程度的标志志.是化学反应限是化学反应限度的特征值度的特征值.高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话.如：一定温度下K=?Fe3O4(s) + 4H2(g) 高温3Fe(s) + 4H2O(g) Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+如：一定温度下K=?可逆反应：可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)在

23、一定温度下达到平衡时：在一定温度下达到平衡时：K 。.平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关K1 = 1/K2 = K32例如，在某温度下：N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H2 N2 + H2 NH31232K1K2K3.多重平衡规则 若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2 2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2 .例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1C

24、O (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 K = K1/K2.典例：在固定容积为2L的密闭容器中加入一定量的NH4I和I2，发生以下两个可逆反应：NH4I(s) NH3(g) + HI(g)；2HI(g) H2(g) + I2(g) 平衡时HI、H2、I2分别为2mol、1mol、3mol，求（1）平衡时NH3的物质的量浓度？ （2）此温度下第一个可逆反应的平衡常数?.通过通过Q与与K的比值来判断反应的状态或反向的比值来判断反应的状态或反向1.Q定义定义 Q表示在任意状态下表示在任意状态下,生成物浓度幂次方乘生成物浓度幂次方乘 积与反应物浓度幂次方乘积的比积与反应物

25、浓度幂次方乘积的比,称为称为浓度商浓度商。2.Q值判断反应的状态和反向值判断反应的状态和反向 Q=K ,体系为平衡状态体系为平衡状态 QK 体系为非平衡状态体系为非平衡状态,反应逆反向进行反应逆反向进行3.Q与与K的不同的不同 Q指任意状态下浓度幂积的比指任意状态下浓度幂积的比,与温度无关与温度无关. 而而K指平衡状态下浓度幂积的比指平衡状态下浓度幂积的比,与温度有关与温度有关 在一定温度下的某一反应在一定温度下的某一反应,Q值不一定值不一定,K一定一定高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标

26、版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话K值值正反应进正反应进行的程度行的程度平衡时平衡时生成物浓度生成物浓度平衡时反应平衡时反应物的浓度物的浓度反应物反应物转化率转化率越越大大越大越大越大越大越小越小越高越高越越小小越小越小越小越小越大越大越低越低高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话温度温度/70080083010001200平衡常数平衡常数1.71.11.00.60.40.0220.098080高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话C2.5高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话高考总复习 课标版课标版 化学 与名师对话物质物质XYZ初始浓度初始浓度/molL10.10.20平衡浓度平衡浓度/molL10.050.050.1C高考总复习 课标版课