化学平衡状态 化学平衡常数(高三一轮专题复习)ppt课件

1、主要考查有关化学平衡的移动、化学平衡的图像、化学平衡的计算。由于化学平衡是“四大平衡”的理论基础，因此成为每年高考的必考内容，预测2014年高考仍将通过图表(或图像)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,名师揭秘,同一条件,逆反应,同一条件、同时,.,A,.,D,4,.,.,相等,质量或浓度,反应物,生成物,逆,.,第2讲,基础再现深度思考,减小,减小,增大,增大,相等,保持不变,.,化学平衡状态具有“逆”“等”“动” “定” “变”“同”等特征。 “逆”：化学平衡研究的对象是可逆反应。 “等”：平衡时v(

2、正)=v(逆)0。 “动”：平衡时，反应仍在不断地进行，是动态平衡。 “定”：平衡时，反应混合物各组分的浓度保持一定，百分含量 【质量分数、气体体积分数等】保持一定。各物质但不 一定相等。 “变”：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。 “同”：由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无 关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达 到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形 成等效平衡。,(2)化学平衡状态的特征,专题：达到平衡的判断依据,一、从 V正= V逆进行判断,（1）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。,（2）用

3、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,（i）表示两个不同的方向。,（ii）速率之比=化学计量数之比。,例：在一定温度下,可逆反应N2 + 3H2 2NH3达到平衡的标志是（ ）,A. N2的消耗速率等于N2的生成速率,B. H2的消耗速率等于N2的生成速率的3倍,C. NH3的消耗速率等于N2生成速率的2倍,D. 单位时间内生成nmolN2,同时生成2nmolNH3,E.1个NN键断裂的同时，有3个H-H键形成,F.1个NN键断裂的同时，有3个H-H键断裂,ABDE,二百分含量不变标志 正因为v正v逆0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分

4、的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等不随时间变化而改变.,三对于有气体参与的可逆反应,可根据混合气体的平均相对分子质量、密度、压强、温度是否不再改变来判断反应是否达到平衡。,（一）从混合气体平均相对分子质量M考虑,1. 若各物质均为气体,（1）对于非等摩反应，如2SO2 + O2 2SO3,M若不变，一定可做为平衡标志！,（2）对于等摩反应，如H2 + I2 2HI,M若不变，不能做为平衡标志，因始终不变。,2.若有非气体参与,如：CO2(g)+C(s) 2CO(g)，,M若不变，一定可做为平衡标志！,（二）从气体密度r考虑,1. 若各物质均为气体,恒容：总为恒值，不能做

5、平衡标志。,恒压,（1）对于等摩反应，如H2 + I2 2HI,（2）对于非等摩反应，如2SO2 + O2 2SO3,总为恒值，不能做平衡标志。,若不变，一定可作为平衡标志。,2.若有非气体参与,恒容，若不变，一定可作为平衡标志！,恒压， n(g)=0，可作为平衡标志,（三）从体系的内部压强考虑：PV=nRT,当n(g)=0，即等摩反应则p为恒值，不能作平衡标志。 当n(g)0，则当p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！,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，若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡。,（四）从体系的温度变化考虑,例

6、1：可逆反应。2HI(g) H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行，当下列4项中某项不取随时间变化时，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,CD,例3: 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是( ),C的生成速率与C的分解速率相等,单位时间内生成a molA,同时生成3a molB,A、B、C的浓度不再变化,A、B、C的分压强不再变化,混合气体的总压强不再变化,混合气体的物质的量不再变化,单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB,A、B、C、D的分子数之

7、比为1:3:2:2, ,【例4】在500、钒触媒的作用下，某密闭容器中反应 2SO2 O2 2SO3 Q 达到化学平衡状态时的标志是 ( ),A SO2的消耗速率等于SO3的生成速率 B SO2的生成速率等于SO3的生成速率 C SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍 D SO3的生成速率等于O2生成速率的 2倍 E 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,BDEF,思考：若上述可逆反应中，A的聚集状态是气态，则能说明 该可逆反应达到平衡状态的是（ ）？,BC,ACD,化学平衡状态的直接标志 (1)v(正)v(逆)反应体系中同一物质的消耗速率和生成 速率相等。 (

8、2)平衡混合物中各组成成分的含量保持不变各组分的 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)、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,1,等体反应,反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化,平衡,思考,A,温度,化学平衡,浓度幂之积,浓度幂之积,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 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K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。,问题征解,温度,越大,越小,越小,越大,平衡常数的大小反映了

9、化学反应可能进行的程度，K越大，说明反应可以进行得越完全,可逆程度越小。它是反应进行完全程度的标志.是化学反应限度的特征值.,.,如：,一定温度下K=?,一定温度下K=?,可逆反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) 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 2NH3,2NH3 N2+3H2,K1,K2,K3,.,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

10、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) K1 CO (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

11、衡常数?,二式平衡,.,通过Q与K的比值来判断反应的状态或反向,1.Q定义 Q表示在任意状态下,生成物浓度幂次方乘 积与反应物浓度幂次方乘积的比,称为浓度商。 2.Q值判断反应的状态和反向 Q=K ,体系为平衡状态 QK 体系为非平衡状态,反应逆反向进行 3.Q与K的不同 Q指任意状态下浓度幂积的比,与温度无关. 而K指平衡状态下浓度幂积的比,与温度有关 在一定温度下的某一反应,Q值不一定,K一定,0.022,0.09,80,80,C,2.5,C,题型一、平衡常数表达式及其值的计算,C,C,题型二、利用K判断反应的热效应,若升高温度，K值增大，转化率增大，则正反应为吸热反应；K值减小，转化率减

12、小，则正反应为放热反应,练习：温度830K时，下列可逆反应及其平衡有某些特殊性：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)若 c(CO)始为2 mol / L，c(H2O)始为3 mol / L，反应达平衡时，CO的转化率为60%，如果c(H2O)始为6 mol / L，c(CO)始为2 mol / L，反应达到平衡时，则CO的转化率为75%。 （1） 计算上述两种情况下H2O的转化率_、_。 CO和H2O的转化率之间的关系为 _ 。 （2）设830K时，c(CO)始a mol / L，c(H2O)始b mol / L，达平衡时c(H2)平c mol / L。 当a5，c20/9时，b_； 当ab时，c/a_； 用以表示a、b、c之间关系的式子是_。,4