第-3-课-时-化学平衡状态和化学平衡常数有关化学平衡的计算使用稿

反应速率和化学平衡第3课时化学平衡状态和化学平衡常数高三总复习1/37.(1)反应刚才开始时:反应物浓度最大,生成物浓度为零,(2)反应进行中:反应物浓度逐步减小,生成物浓度逐步增大,(3)必定有一时刻:正反应速率和逆反应速率大小相等可逆反应过程分析:正反应速率最大.逆反应速率为零.正反应速率减小.逆反应速率增大.时间速率0.V正V逆V正=V逆2/37化学平衡，就是指在一定条件下可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变状态。化学平衡状态特征（1）等：正反应速率=逆反应速率（2）动：动态平衡（正逆反应仍在进行）（3）

定：反应混合物中各组分浓度保持不变，各组分含量一定。（4）

变：条件改变，原平衡被破坏，在新条件下建立新平衡。3/37平衡判断专题分析一、从V正=V逆进行判断（1）用同一个物质来表示反应速率时，该物质生成速率与消耗速率相等。（2）用不一样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（i）表示两个不一样方向。（ii）速率之比=化学计量数之比。4/37例：在一定温度下,可逆反应N2+3H22NH3到达平衡标志是（）A.N2消耗速率等于N2生成速率B.H2消耗速率等于N2生成速率3倍C.NH3消耗速率等于N2生成速率2倍E.1个N≡N键断裂同时，有3个H-H键形成F.1个N≡N键断裂同时，有6个N-H键断裂√

√

√

D.单位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolNH3√

5/37达化学平衡时除各物质浓度（颜色）不再改变外，各物质物质量、物质量分数、质量、质量分数、体积、体积分数、物质转化率不随时间而改变均能说明反应已处于平衡状态。至于其它物理量，如气体总物质量、气体总压强、气体密度是否能作为判断到达平衡标志则还要看详细题意而定：二、从各物质百分含量保持不变入手6/37例：在一定温度下定容密闭容器中，当物质以下物理量不再变化时，表明反应：A(固)+2B(气)C(气)+D(气)已到达平衡是（）A.混合气体压强；B.混合气体密度；C.B物质量浓度；D.气体总物质量；BC解析：方程式两边气体化学计量数相等，所以混合气体压强和总物质量均一直保持不变，故不能用来判断反应是否到达平衡。强化：研究平衡问题先要观察物质状态及气体物质化学计量数关系。7/37例：可逆反应。2HI(g)H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行，当以下4项中某项不取随时间改变时，才能说明反应已达平衡（）A.容器内压强B.平均相对分子质量C.各组分浓度D.混合气体颜色CD切记：对于全气相等体反应来说，体系总压、总物质量、总体积、平均相对分子质量等标志，不论反应是否到达平衡，都不会发生改变。故不能作为平衡依据。8/37ANO、O2、NO2分子数目比是2:1:2B.反应混合物中各组成物质浓度相等C.混合气体颜色不再发生改变D.混合气体平均相对分子质量不变例：在一定条件下，反应2NO+O22NO2到达平衡标志（）CD9/37例:在一定温度下,以下叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)到达平衡标志是()①C生成速率与C分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C浓度不再改变④A、B、C分压强不再改变⑤混合气体总压强不再改变⑥混合气体物质量不再改变⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D分子数之比为1:3:2:2②⑧10/37（二）从平均相对分子质量M考虑总总nmM=1.若各物质均为气体（1）对于非等摩反应，如2SO2+O22SO3M若不变，一定可做为平衡标志！（2）对于等摩反应，如H2+I22HIM若不变，不能做为平衡标志，因一直不变。2.若有非气体参加如：CO2(g)+C(s)2CO(g)，M若不变，一定可做为平衡标志！11/37（三）从气体密度r考虑vm=r1.若各物质均为气体恒容：ρ总为恒值，不能做平衡标志。恒压（2）对于非等摩反应，如2SO2+O22SO3ρ总为恒值，不能做平衡标志。ρ若不变，一定可作为平衡标志。2.若有非气体参加不论恒容或恒压，ρ若不变，一定可作为平衡标志！（1）对于等摩反应，如H2+I22HI12/37【例题】在一个固定体积容器中，放入3LX（g）和2LY（g），在一定条件下发生以下反应：4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)到达平衡后，容器内温度不变，混合气体压强比原来增加5%，x浓度降低1/3，则该反应方程式中n值是（）A、3B、4C、5D、6D13/37【例题】加热N2O5时，发生以下两个分解反应：N2O5N2O3+O2N2O3N2O+O2在1L密闭容器中加热4molN2O5到达化学平衡时c(O2)

为4.50mol/L，c(N2O3)

为1.62mol/L。则在该温度下各物质平衡浓度不正确是（）Ac(N2O5)平

=1.44mol/LBc(N2O5)平

=0.94mol/L

Cc(N2O

)平

=1.44mol/LDc(N2O

)平

=3.48mol/L

AD14/37“平衡常数”是重点新增内容化学课程标准化学高考纲领新课程卷4．化学反应原理（B4）主题2化学反应速率和化学平衡5.描述化学平衡建立过程，知道化学平衡常数涵义，能利用化学平衡常数计算反应物转化率。了解化学平衡建立过程。了解化学平衡常数含义，能够利用化学平衡常数进行简单计算。15/37(1)定义:在一定温度下，当一个可逆反应到达化学平衡时，生成物浓度系数之幂积与反应物浓度系数之幂积比值是一个常数，这个常数就是该反应化学平衡常数。用K表示。(2)表示式：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(3)在一定温度下不论反应物起始浓度怎样，反应达平衡状态后，将各物质物质量浓度代入下式，得到结果是一个定值。二、化学平衡常数16/37[思索与交流]1、K值大小说明了什么?2、同一条件下正、逆反应化学平衡常数有何关系？(1)K意义：K值越大，说明平衡体系中生成物所占百分比越大，它正反应进行程度大,反应物转化率也越大。所以，平衡常数大小能够衡量一个化学反应进行程度，又叫反应程度。(2)一定温度时，同一个反应,其化学方程式书写方式、配平计量数不一样，平衡常数表示式不一样。比如：2NO2N2O4

N2O42NO2NO21/2N2O417/37化学平衡常数书写注意事项：K=c(CO2)K=c(HCl)·c(HClO)c(Cl2)①.假如反应中有固体或纯液体参加时，不写它们浓度CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)②.稀溶液中有水参加反应时，不写水浓度Cl2+H2OHCl+HClO但非水溶液中反应，假如反应物或生成物中有水，此时水浓度不能看成常数。18/37（1）判断反应进行程度4.平衡常数意义及应用：3.影响平衡常数原因：不随浓度、压强、催化剂改变而改变，与平衡建立路径也无关，只与温度相关。K值越大，反应进行程度越大。反应物转化率也越大，当K>107时，能够认为反应完全，反应为不可逆反应K值越小，反应进行程度越小。反应物转化率也越大，当K<10-7时，能够认为未发生反应，反应不能进行K值在107~10－7范围内反应为可逆反应（2）判断化学平衡移动方向使用平衡常数时必须指明是在哪一温度下进行可逆反应注意19/37化学反应进行程度判断：对于可逆反应aA+bBcC+dD，平衡常数K与化学反应程度关系为：（1）当=K时,为化学平衡状态（2）当＜K时,反应主要向正反应方向进行（3）当＞K时,反应主要向逆反应方向进行引申思索20/37衡量某反应程度方法：1、化学平衡常数2、平衡转化率(1)定义:物质在反应中已转化量与该物质总量比值(2)表示式:21/37化学平衡常数计算Ⅰ。利用平衡常数,求平衡时各组分浓度例1.在某温度下,第一将H2和I2各0.10mol气态混合物充入10L密闭容器中，充分反应，到达平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L。(1)求反应平衡常数。(2)在上述温度下,再将H2和I2各0.20mol气态混合物充入该密闭容器中，试求到达平衡时各物质浓度。22/37例2：在密闭容器中给CO和H2O(g)混合物加热到800℃时，有以下平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)若用2molCO和10molH2O(g)相互混合并加热至800℃，测得其平衡常数为K=1，则CO转化率是多少？若在某一个时刻，测得CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)物质量分别为1mol、9mol、1mol、1mol，请判断反应朝哪个方向进行？83.3%正反应方向23/37t/oC70080083010001200k0.60.91.01.72.6练习(02上海）在一定体积密闭容器中，进行以下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数Ｋ和温度t关系以下：(1)k表示式为：(2)该反应为(3)能判断该反应是否到达化学平衡状态依据（）Ａ、容器中压强不变Ｂ、混合气体中CO浓度不变Ｃ、v(H2)正=v(H2O)逆D、c(CO2)=c(CO)

(4)若c(CO2).c(H2)=c(CO).c(H2O),此时温度为24/3725（08宁夏）．已知可逆反应：M(g)+N(g)

P(g)+Q(g)，△H>0。请回答以下问题：(1)在某温度下，反应物起始浓度分别为：c(M)=1mol·L-1，c(N)=2.4mol·L-1；到达平衡后，M转化率为60%，此时N转化率为_

__；(2)若反应温度升高，M转化率

（填“增大”、“减小”或“不变”）；(3)若反应温度不变，反应物起始浓度分别为：c(M)=4mol·L-1，c(N)=amol·L-1；到达平衡后，c(P)=2mol·L-1，a=

；(4)若反应温度不变，反应物起始浓度为：c(M)=c(N)=bmol·L-1，到达平衡后，M转化率为

。25/37【练习2】0.2molCO与0.2mol水蒸气在2L密闭容器里加热至1200℃，生成CO2和H2，2min内，已知V（CO2）=0.03mol／（L·min）。

（1）求该温度下平衡常数及CO、水蒸气转化率。

（2）若水蒸气加倍投料求CO、水蒸气转化率。26/37【答案】AD【高考考点】化学平衡移动，平衡常数27/37例4．（08海南卷）反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中能量改变如图所表示，回答以下问题。(1)该反应是____________________反应(填“吸热”“放热”);(2)当反应到达平衡时，升高温度，A转化率______(填“增大”“减小”“不变”)，原因是____________________________________________；(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______________，原因是_________。(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2改变是：E1_________，E2________(填“增大”“减小、”“不变”)。【高考考点】反应热效应，化学平衡移动，活化能。重在考查学生综合应用能力。28/37高考要求：第（3）（4）问考查化学平衡常数简单计算和定性判断酸式盐溶液酸碱性。未超纲。29/37高考真题比较研究由平衡常数表示式写方程式由方程式写平衡常数表示式30/37平衡常数计算31/37平衡常数表示式和判断反应热效应32/3716．（07海南高考）P