高考第一轮复习——化学平衡状态及化学平衡常数（学案含答案）

1、.年 级高三学 科化学版 本苏教版内容标题高三第一轮复习：化学平衡状态及化学平衡常数【本讲教育信息】一、教学内容：高三第一轮复习：化学平衡状态及化学平衡常数二、教学目的理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数计算反响物的转化率；理解化学平衡状态的标志及判断方法三、重点、难点：化学平衡状态的标志及判断方法平衡常数的计算；四、教学过程：一化学平衡状态：1、在一定条件下的可逆反响里，正反响和逆反响的速率相等，反响混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡。前提：可逆反响；本质：正反响速率等于逆反响速率特征：反响混合物中各组分成分保持不变。化学平衡具有：逆、等、动、定、变、同等特征。2

2、、化学平衡状态的标志：1直接标志：V正=V逆；各组分百分含量不是浓度不随时间变化而变化。2间接标志：各物质浓度不随时间改变而改变 各物质的物质的量不随时间改变而改变各气体的压强不随时间改变而改变 气体的颜色不随时间改变而改变气体的密度不随时间改变而改变 气体平均式量不随时间改变而改变3化学反响本质：化学反响为旧键的断裂与新键的生成；对同一物质，断键的量与生成键的量相等。对于不同类型的可逆反响，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在反响过程中是否发生变化。即：能变化的量保持不变那么达平衡。说明：1、可逆反响是指向两个方向进展的两个化学反响，在一样的条件下同时进展、共存，两个反

3、响构成一个对立的统一体；在一样条件下，要用“代替“=作为连接反响物和生成物的符号；在反响体系中，与化学反响有关的各类物质共同存在；解答可逆反响的问题时要特别注意，即反响物不可能完全转化为产物，产物也不可能完全转化为反响物。另外，还要注意量的变化，元素原子不可能凭空增加或减少。总之，要注意：“可逆与“守恒。2、理解化学平衡的概念时应注意：前提是“一定条件下的“可逆反响；本质是正、逆反响速率相等；标志是“反响混合物中各组分的浓度保持不变；特征是：逆：只有可逆反响，在一定条件下才建立平衡。对于非可逆反响，由于反响终了时，某物质已经完全消耗，因此，不存在平衡状态；动：是动态平衡，即V不等于零，V正=V

4、逆0；等：V正=V逆。即在同一瞬间，某一成分的生成速率等于其消耗速率；定：反响混合物或平衡混合物各成分含量不变。是V正=V逆的结果。反响混合物的含量不变，有多种可能：可以是浓度、物质的量、百分含量、压强、密度等；变：可逆反响到达平衡状态是在一定条件下到达的， 条件改变，平衡就会被破坏；同：一样条件下，同一可逆反响可由不同途径不同的起始量到达同一个平衡状态等效平衡。3、化学平衡状态的标志：抓住两点：正逆反响速率是否相等？ 各组分的浓度或百分含量是否不变。1正反响速率和逆反响速率相等注意：指同一物质的消耗速率和生成速率，对不同的物质可以采用“异方向、量相当来判断；2反响到达了平衡状态时，各物质的浓

5、度、百分含量、物质的量、温度、颜色等为一定值，反过来，也可以据此判断一个可逆反响是否到达平衡状态；3当对一个详细的可逆反响判断是否到达平衡状态时，还会碰到一些与详细的反响有关的压强、密度、相对分子质量相关的新问题，可以通过反响前后气体的分子总数是否变化、质量是否变化，反响是在恒温恒压还是在恒温恒容条件下进展来详细分析判断。例1以下说法中错误的选项是 A、可逆反响在一定条件下可建立化学平衡状态B、处于化学平衡状态的可逆反响，正=逆0C、可逆反响建立平衡时，与反响起始方向无关，与反响物起始浓度大小无关D、一定温度下，可逆反响平衡时，其生成物浓度乘积与反响物浓度的乘积比为常数解析：可逆反响在一条件下

6、建立化学平衡时，与反响的初始方向和起始浓度的大小无关，达平衡后，正=逆0，反响混合物中各组份的含量、浓度等保持不变，在一定温度下，可逆反响达平衡后，生成物浓度幂次方乘积与反响物浓度的幂次方乘积之比为常数，称为化学平衡常数，平衡常数只与温度有关，与其他条件无关。综上所述，此题的答案为D答案：D例2可逆反响：2SO2O22SO3，正反响速率用、表示，逆反响速率用、，反响达平衡时，正确关系是 A、 B、=C、 D、解析：同一可逆反响在同一时间内用不同物质表示的反响速率，可能一样，也可能不同，但表达的意思一样，且反响速率等于方程式前面的系数比。可逆反响达平衡后，V正=V逆。即在同一瞬间，某一成分的生成

7、速率等于其消耗速率；对不同的物质可以采用“异方向、量相当来判断，即可将某物质的逆反响速率与正反响速率看成相等，比较不同物质的反响速率之比是否与方程式前面的系数成正比，即可判断。A中均为正反响速率，B中均为逆反响速率，C、D中分别为正反响速率和逆反响速率，且C中反响速率之比应等于方程式前面的系数比，但此题中D表示的反响速率之比不等于方程式前的系数比，所以不符合题意。故D不正确。答案：C例3下述说法可充分证明：PgQgRgSg，在恒温下已达平衡的是A、容器压强不随时间变化 B、容器内P、Q、R、S四者共存C、P和S的生成速率相等 D、P的转化率和S的产率相等解析：化学平衡状态的标志的判断主要抓住两

8、点：正逆反响速率是否相等？ 各组分的浓度或百分含量是否不变。对于上述可逆反响，在反响前后气体的分子数保持不变，因此，反响前后的压强始终保持恒定，且在反响中，四种物质始终共存，故AB错误；C中P的生成速率是逆反响速率，S的生成速率是正反响速率，且反响速率之比为方程式前系数比，符合题意；D中当反响按照方程式前面的系数比进展时，反响物的转化率等于产物的产率，但假如不是以方程式前的系数比进展，那么转化率与产率不一定一样，故D不一定正确。答案：C例4把6molA气体和5molB气体混合放入4L的密闭容器中，在一定条件下发生反响：3AgBg2CgxDg，经5min到达平衡，此时生成C为2mol，测定D的平

9、均反响速率为0.1mol/Lmin，以下说法中错误的选项是A、A的平均反响速率为0.15 mol/LminB、恒温达平衡时容器内压强为开场时的85%C、B的转化率为20%D、平衡时A的浓度为0.8 mol/L解析：此题是有关反响速率、化学平衡的计算题。按题意，5min到达平衡，此时生成C为2mol，测定D的平均反响速率为0.1mol/Lmin，说明生成D2mol，那么C、D的物质的量之比为1：1，即x=2，每生成2mol的D，消耗3mol的A和1mol的B，那么A的平均反响速率为：0.15 mol/Lmin，B的转化率为：20%，平衡时A的浓度为0.75mol/L，由于反响前后气体的分子总数没

10、有发生变化，因此，在反响过程中体系的压强保持不变。综上所述，此题的答案为BD答案：BD例5可逆反响2NO22NOO2在密闭容器中反响，到达平衡状态的标志是：单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2；单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO；用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反响速率的比为221的状态；混合气体的颜色不再改变的状态；混合气体的密度不再改变的状态；混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A、 B、C、 D、解析：对于不同类型的可逆反响，正逆反响速率是否相等，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在反响过程中是否发生

11、变化。即：能变化的量保持不变那么达平衡。与中单位时间内生成n mol O2和2n mol NO的反响是正反响，生成2n mol NO2的反响是逆反响，中正反响速率等于逆反响速率，达平衡状态，中均为正反响速率，无法判断；中同一反响，在任何时候用不同物质所表示的反响速率之比均为方程式前面的系数比，因此无法判断是否到达平衡状态；中由于NO2属于有色气体，当其浓度保持不变时，颜色也就不变，因此可判断到达平衡状态；中在密闭容器中混合气体的质量和体积均保持不变，因此，无论反响进展如何，混合气体的密度始终不变，也无法判断是否达平衡；中混合气体的总质量恒定，但总物质的量随反响的进展不断发生改变，当反响达平衡后

12、，混合气体的总物质的量也保持不变，那么平均相对分子质量达平衡后也就保持不变，可判断反响是否达平衡。综上所述，能用来判断反响是否达平衡的有：答案：A二化学平衡常数：1、在一定温度时，当一个可逆反响到达平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反响物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。 平衡常数一般有浓度平衡常数Kc和压强平衡常数Kp两种。我们常用的是浓度平衡常数：2、有关化学平衡常数的计算对于可逆反响到达平衡后各物质的浓度变化关系，在计算中注意：1反响物：平衡浓度=初始浓度转化浓度；反响物A：cA=c0AcA2生成物：平衡浓度=初始浓度转化浓度生成物D：cD=c0D

13、cD3各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的化学计量数之比。cA：cD=a：d反响物A的平衡转化率该条件最大转化率可表示：说明：1、平衡常数Kc与温度有关，与浓度无关，由Kc随温度的变化可推断正反响是吸热反响还是放热。 假设正反响是吸热反响，升高温度，Kc增大；假设正反响是放热反响，升高温度，Kc减小；2、平衡常数Kc值的大小，可推断反响进展的程度。Kc值越大，表示反响进展的程度越大，反响物的转化率越大；Kc值越小，表示反响进展的程度越弱，反响物的转化率越低。3、反响的平衡常数与反响可能进展的程度。一般来说，反响的平衡常数Kc105，认为正反响进展得较完全；Kc 105那么认为这个反

14、响的正反响很难进展逆反响较完全。4、在某温度下，某时刻反响是否达平衡，可用该时刻产物的浓度的幂之积与反响物浓度幂之积的比，即浓度商：Qc与Kc比较大小来判断。5、反响中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中。6、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关7、关于转化率1对于某反响，假如起始物质的物质的量按反响方程式中各物质前的化学计量数之比投料，那么反响后各物质的转化率相等。2假设增加某种物质的物质的量，其转化率可能增大、不变或降低。例1在373K时，把0.5molN2O4气体通入为5L的真空密闭容器中，立即出现棕色，反响进展到2s时，N2O4的浓度为0.02mol/L，在60s时，体系已到达平

15、衡，此时容器内压强为开场时的1.6倍，以下说法正确的选项是 A、前2s，以N2O4的浓度变化表示的平均反响速度为0.01mol/LsB、在2s时体系内压强为开场时压强的1.1倍C、在平衡体系内含N2O40.25molD、平衡时，假如压缩容器体积，那么可降低N2O4的转化率解析：此题考察的是有关化学平衡的计算。可逆反响：N2O42NO2进展到2s时，N2O4的平衡浓度为0.02mol/L，说明此时消耗N2O4的物质的量为0.4mol，生成NO2的物质的量为0.8mol，那么此时的反响速率用N2O4表示为：0.08 mol/Ls，反响混合气体的总物质的量为：0.9mol，故根据同温下压强比等于物质

16、的量之比可得，2s时压强是反响前的0.9/0.5=1.8倍，故A、B均不正确；达平衡时，反响混合气体的压强是反响前的1.6倍，说明混合气体的总物质的量为原来的1.6倍，即为1.60.5mol=0.8mol，设达平衡时，消耗的N2O4的物质的量为x mol，那么有：0.5molx2x=0.8mol，x=0.3mol，那么此时平衡体系内含有的N2O4的物质的量为0.2mol，故C也不正确；该反响反响前后气体的分子总数增大，故，增大压强有利于平衡逆向挪动，使反响物的转化率降低，故D正确答案：D例2在一个6L的密闭容器中，放入3LXg和2LYg，在一定条件下发生以下反响：4Xg3Yg 2QgnRg 到

17、达平衡后，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，那么该反响方程式中的n值是 A、3 B、4 C、5 D、6解析：此题也是关于平衡的计算。在恒温、恒容的容器中发生的可逆反响，压强比等于混合气体的总物质的量之比，那么可根据反响过程中压强的变化值和X的浓度的减小值，计算出X等于6。其实此题的解法很简单，由于反响后气体的压强增大，说明反响过程中气体的分子总数增大，那么有：2n43，结合选择项可得n=6答案：D例3将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生以下反响： NH4I固 NH3g+HIg，2HIg H2g+I2g，当到达平衡时 ，H2=0.5mol/L，HI=4mo

18、l/L，那么NH3的浓度为A、3.5mol/L B、4mol/LC、4.5mol/LD、5mol/L解析：此题所给的信息是两个连续的可逆反响达平衡时各物质的物质的量，那么根据方程式的计算要求，可列出如下的关系式：设：第一步反响中生成的NH3的物质的量为x，第二步反响中消耗的HI的物质的量为2y，那么有： NH4I固 NH3gHIg，2HIg H2gI2g比例关系1 1 1 2 1 1起始物质的量mol x 0 0平衡物质的量mol x x x2y y y那么有：y=0.5mol/L，x2y=4mol/L，解得x=5mol/L答案：D例4 高炉炼铁中发生的根本反响之一如下：FeOsCOgFesCO2g；H0，1该反响的浓度平衡常数表达式Kc=_；21100时，Kc=0.263.温度升高，化学平衡挪动后到达新的平衡，平衡常数Kc_增大，减少或不变；31100时测得高炉中=0.025mol/L CCO=0.1mol/L，在这种情况下，该反响是否处于化学平衡状态 选填“是或“否，此时，化学反响速度是V正 V逆选填：大于、小于或等于，其原因是 解析：此题是有关平衡常数的信息题，考察了平衡常数