高考第一輪復習——化學平衡狀態(tài)及化學平衡常數(shù)（學案含答案）

1、.年 級高三學 科化學版 本蘇教版內(nèi)容標題高三第一輪復習：化學平衡狀態(tài)及化學平衡常數(shù)【本講教育信息】一、教學內(nèi)容：高三第一輪復習：化學平衡狀態(tài)及化學平衡常數(shù)二、教學目的理解化學平衡和化學平衡常數(shù)的含義，能用化學平衡常數(shù)計算反響物的轉(zhuǎn)化率；理解化學平衡狀態(tài)的標志及判斷方法三、重點、難點：化學平衡狀態(tài)的標志及判斷方法平衡常數(shù)的計算；四、教學過程：一化學平衡狀態(tài)：1、在一定條件下的可逆反響里，正反響和逆反響的速率相等，反響混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為化學平衡。前提：可逆反響；本質(zhì)：正反響速率等于逆反響速率特征：反響混合物中各組分成分保持不變。化學平衡具有：逆、等、動、定、變、同等特征。2

2、、化學平衡狀態(tài)的標志：1直接標志：V正=V逆；各組分百分含量不是濃度不隨時間變化而變化。2間接標志：各物質(zhì)濃度不隨時間改變而改變 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變而改變各氣體的壓強不隨時間改變而改變 氣體的顏色不隨時間改變而改變氣體的密度不隨時間改變而改變 氣體平均式量不隨時間改變而改變3化學反響本質(zhì)：化學反響為舊鍵的斷裂與新鍵的生成；對同一物質(zhì)，斷鍵的量與生成鍵的量相等。對于不同類型的可逆反響，某一物理量不變是否可作為平衡已到達的標志，取決于該物理量在反響過程中是否發(fā)生變化。即：能變化的量保持不變那么達平衡。說明：1、可逆反響是指向兩個方向進展的兩個化學反響，在一樣的條件下同時進展、共存，兩個反

3、響構(gòu)成一個對立的統(tǒng)一體；在一樣條件下，要用“代替“=作為連接反響物和生成物的符號；在反響體系中，與化學反響有關的各類物質(zhì)共同存在；解答可逆反響的問題時要特別注意，即反響物不可能完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，產(chǎn)物也不可能完全轉(zhuǎn)化為反響物。另外，還要注意量的變化，元素原子不可能憑空增加或減少。總之，要注意：“可逆與“守恒。2、理解化學平衡的概念時應注意：前提是“一定條件下的“可逆反響；本質(zhì)是正、逆反響速率相等；標志是“反響混合物中各組分的濃度保持不變；特征是：逆：只有可逆反響，在一定條件下才建立平衡。對于非可逆反響，由于反響終了時，某物質(zhì)已經(jīng)完全消耗，因此，不存在平衡狀態(tài)；動：是動態(tài)平衡，即V不等于零，V正=V

4、逆0；等：V正=V逆。即在同一瞬間，某一成分的生成速率等于其消耗速率；定：反響混合物或平衡混合物各成分含量不變。是V正=V逆的結(jié)果。反響混合物的含量不變，有多種可能：可以是濃度、物質(zhì)的量、百分含量、壓強、密度等；變：可逆反響到達平衡狀態(tài)是在一定條件下到達的， 條件改變，平衡就會被破壞；同：一樣條件下，同一可逆反響可由不同途徑不同的起始量到達同一個平衡狀態(tài)等效平衡。3、化學平衡狀態(tài)的標志：抓住兩點：正逆反響速率是否相等？ 各組分的濃度或百分含量是否不變。1正反響速率和逆反響速率相等注意：指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率，對不同的物質(zhì)可以采用“異方向、量相當來判斷；2反響到達了平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃

5、度、百分含量、物質(zhì)的量、溫度、顏色等為一定值，反過來，也可以據(jù)此判斷一個可逆反響是否到達平衡狀態(tài)；3當對一個詳細的可逆反響判斷是否到達平衡狀態(tài)時，還會碰到一些與詳細的反響有關的壓強、密度、相對分子質(zhì)量相關的新問題，可以通過反響前后氣體的分子總數(shù)是否變化、質(zhì)量是否變化，反響是在恒溫恒壓還是在恒溫恒容條件下進展來詳細分析判斷。例1以下說法中錯誤的選項是 A、可逆反響在一定條件下可建立化學平衡狀態(tài)B、處于化學平衡狀態(tài)的可逆反響，正=逆0C、可逆反響建立平衡時，與反響起始方向無關，與反響物起始濃度大小無關D、一定溫度下，可逆反響平衡時，其生成物濃度乘積與反響物濃度的乘積比為常數(shù)解析：可逆反響在一條件下

6、建立化學平衡時，與反響的初始方向和起始濃度的大小無關，達平衡后，正=逆0，反響混合物中各組份的含量、濃度等保持不變，在一定溫度下，可逆反響達平衡后，生成物濃度冪次方乘積與反響物濃度的冪次方乘積之比為常數(shù)，稱為化學平衡常數(shù)，平衡常數(shù)只與溫度有關，與其他條件無關。綜上所述，此題的答案為D答案：D例2可逆反響：2SO2O22SO3，正反響速率用、表示，逆反響速率用、，反響達平衡時，正確關系是 A、 B、=C、 D、解析：同一可逆反響在同一時間內(nèi)用不同物質(zhì)表示的反響速率，可能一樣，也可能不同，但表達的意思一樣，且反響速率等于方程式前面的系數(shù)比?？赡娣错戇_平衡后，V正=V逆。即在同一瞬間，某一成分的生成

7、速率等于其消耗速率；對不同的物質(zhì)可以采用“異方向、量相當來判斷，即可將某物質(zhì)的逆反響速率與正反響速率看成相等，比較不同物質(zhì)的反響速率之比是否與方程式前面的系數(shù)成正比，即可判斷。A中均為正反響速率，B中均為逆反響速率，C、D中分別為正反響速率和逆反響速率，且C中反響速率之比應等于方程式前面的系數(shù)比，但此題中D表示的反響速率之比不等于方程式前的系數(shù)比，所以不符合題意。故D不正確。答案：C例3下述說法可充分證明：PgQgRgSg，在恒溫下已達平衡的是A、容器壓強不隨時間變化 B、容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存C、P和S的生成速率相等 D、P的轉(zhuǎn)化率和S的產(chǎn)率相等解析：化學平衡狀態(tài)的標志的判斷主要抓住兩

8、點：正逆反響速率是否相等？ 各組分的濃度或百分含量是否不變。對于上述可逆反響，在反響前后氣體的分子數(shù)保持不變，因此，反響前后的壓強始終保持恒定，且在反響中，四種物質(zhì)始終共存，故AB錯誤；C中P的生成速率是逆反響速率，S的生成速率是正反響速率，且反響速率之比為方程式前系數(shù)比，符合題意；D中當反響按照方程式前面的系數(shù)比進展時，反響物的轉(zhuǎn)化率等于產(chǎn)物的產(chǎn)率，但假如不是以方程式前的系數(shù)比進展，那么轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)率不一定一樣，故D不一定正確。答案：C例4把6molA氣體和5molB氣體混合放入4L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反響：3AgBg2CgxDg，經(jīng)5min到達平衡，此時生成C為2mol，測定D的平

9、均反響速率為0.1mol/Lmin，以下說法中錯誤的選項是A、A的平均反響速率為0.15 mol/LminB、恒溫達平衡時容器內(nèi)壓強為開場時的85%C、B的轉(zhuǎn)化率為20%D、平衡時A的濃度為0.8 mol/L解析：此題是有關反響速率、化學平衡的計算題。按題意，5min到達平衡，此時生成C為2mol，測定D的平均反響速率為0.1mol/Lmin，說明生成D2mol，那么C、D的物質(zhì)的量之比為1：1，即x=2，每生成2mol的D，消耗3mol的A和1mol的B，那么A的平均反響速率為：0.15 mol/Lmin，B的轉(zhuǎn)化率為：20%，平衡時A的濃度為0.75mol/L，由于反響前后氣體的分子總數(shù)沒

10、有發(fā)生變化，因此，在反響過程中體系的壓強保持不變。綜上所述，此題的答案為BD答案：BD例5可逆反響2NO22NOO2在密閉容器中反響，到達平衡狀態(tài)的標志是：單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2；單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時，生成2n mol NO；用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反響速率的比為221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)；混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A、 B、C、 D、解析：對于不同類型的可逆反響，正逆反響速率是否相等，某一物理量不變是否可作為平衡已到達的標志，取決于該物理量在反響過程中是否發(fā)生

11、變化。即：能變化的量保持不變那么達平衡。與中單位時間內(nèi)生成n mol O2和2n mol NO的反響是正反響，生成2n mol NO2的反響是逆反響，中正反響速率等于逆反響速率，達平衡狀態(tài)，中均為正反響速率，無法判斷；中同一反響，在任何時候用不同物質(zhì)所表示的反響速率之比均為方程式前面的系數(shù)比，因此無法判斷是否到達平衡狀態(tài)；中由于NO2屬于有色氣體，當其濃度保持不變時，顏色也就不變，因此可判斷到達平衡狀態(tài)；中在密閉容器中混合氣體的質(zhì)量和體積均保持不變，因此，無論反響進展如何，混合氣體的密度始終不變，也無法判斷是否達平衡；中混合氣體的總質(zhì)量恒定，但總物質(zhì)的量隨反響的進展不斷發(fā)生改變，當反響達平衡后

12、，混合氣體的總物質(zhì)的量也保持不變，那么平均相對分子質(zhì)量達平衡后也就保持不變，可判斷反響是否達平衡。綜上所述，能用來判斷反響是否達平衡的有：答案：A二化學平衡常數(shù)：1、在一定溫度時，當一個可逆反響到達平衡狀態(tài)時，生成物平衡濃度的冪之積與反響物平衡濃度的冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為化學平衡常數(shù)簡稱平衡常數(shù)。 平衡常數(shù)一般有濃度平衡常數(shù)Kc和壓強平衡常數(shù)Kp兩種。我們常用的是濃度平衡常數(shù)：2、有關化學平衡常數(shù)的計算對于可逆反響到達平衡后各物質(zhì)的濃度變化關系，在計算中注意：1反響物：平衡濃度=初始濃度轉(zhuǎn)化濃度；反響物A：cA=c0AcA2生成物：平衡濃度=初始濃度轉(zhuǎn)化濃度生成物D：cD=c0D

13、cD3各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學方程式中相應的化學計量數(shù)之比。cA：cD=a：d反響物A的平衡轉(zhuǎn)化率該條件最大轉(zhuǎn)化率可表示：說明：1、平衡常數(shù)Kc與溫度有關，與濃度無關，由Kc隨溫度的變化可推斷正反響是吸熱反響還是放熱。 假設正反響是吸熱反響，升高溫度，Kc增大；假設正反響是放熱反響，升高溫度，Kc減?。?、平衡常數(shù)Kc值的大小，可推斷反響進展的程度。Kc值越大，表示反響進展的程度越大，反響物的轉(zhuǎn)化率越大；Kc值越小，表示反響進展的程度越弱，反響物的轉(zhuǎn)化率越低。3、反響的平衡常數(shù)與反響可能進展的程度。一般來說，反響的平衡常數(shù)Kc105，認為正反響進展得較完全；Kc 105那么認為這個反

14、響的正反響很難進展逆反響較完全。4、在某溫度下，某時刻反響是否達平衡，可用該時刻產(chǎn)物的濃度的冪之積與反響物濃度冪之積的比，即濃度商：Qc與Kc比較大小來判斷。5、反響中的固體或純?nèi)軇┎涣腥肫胶獬?shù)的表達式中。6、化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫有關7、關于轉(zhuǎn)化率1對于某反響，假如起始物質(zhì)的物質(zhì)的量按反響方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)之比投料，那么反響后各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相等。2假設增加某種物質(zhì)的物質(zhì)的量，其轉(zhuǎn)化率可能增大、不變或降低。例1在373K時，把0.5molN2O4氣體通入為5L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色，反響進展到2s時，N2O4的濃度為0.02mol/L，在60s時，體系已到達平

15、衡，此時容器內(nèi)壓強為開場時的1.6倍，以下說法正確的選項是 A、前2s，以N2O4的濃度變化表示的平均反響速度為0.01mol/LsB、在2s時體系內(nèi)壓強為開場時壓強的1.1倍C、在平衡體系內(nèi)含N2O40.25molD、平衡時，假如壓縮容器體積，那么可降低N2O4的轉(zhuǎn)化率解析：此題考察的是有關化學平衡的計算?？赡娣错懀篘2O42NO2進展到2s時，N2O4的平衡濃度為0.02mol/L，說明此時消耗N2O4的物質(zhì)的量為0.4mol，生成NO2的物質(zhì)的量為0.8mol，那么此時的反響速率用N2O4表示為：0.08 mol/Ls，反響混合氣體的總物質(zhì)的量為：0.9mol，故根據(jù)同溫下壓強比等于物質(zhì)

16、的量之比可得，2s時壓強是反響前的0.9/0.5=1.8倍，故A、B均不正確；達平衡時，反響混合氣體的壓強是反響前的1.6倍，說明混合氣體的總物質(zhì)的量為原來的1.6倍，即為1.60.5mol=0.8mol，設達平衡時，消耗的N2O4的物質(zhì)的量為x mol，那么有：0.5molx2x=0.8mol，x=0.3mol，那么此時平衡體系內(nèi)含有的N2O4的物質(zhì)的量為0.2mol，故C也不正確；該反響反響前后氣體的分子總數(shù)增大，故，增大壓強有利于平衡逆向挪動，使反響物的轉(zhuǎn)化率降低，故D正確答案：D例2在一個6L的密閉容器中，放入3LXg和2LYg，在一定條件下發(fā)生以下反響：4Xg3Yg 2QgnRg 到

17、達平衡后，容器內(nèi)溫度不變，混合氣體的壓強比原來增加5%，X的濃度減小1/3，那么該反響方程式中的n值是 A、3 B、4 C、5 D、6解析：此題也是關于平衡的計算。在恒溫、恒容的容器中發(fā)生的可逆反響，壓強比等于混合氣體的總物質(zhì)的量之比，那么可根據(jù)反響過程中壓強的變化值和X的濃度的減小值，計算出X等于6。其實此題的解法很簡單，由于反響后氣體的壓強增大，說明反響過程中氣體的分子總數(shù)增大，那么有：2n43，結(jié)合選擇項可得n=6答案：D例3將固體NH4I置于密閉容器中，在某溫度下發(fā)生以下反響： NH4I固 NH3g+HIg，2HIg H2g+I2g，當?shù)竭_平衡時 ，H2=0.5mol/L，HI=4mo

18、l/L，那么NH3的濃度為A、3.5mol/L B、4mol/LC、4.5mol/LD、5mol/L解析：此題所給的信息是兩個連續(xù)的可逆反響達平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量，那么根據(jù)方程式的計算要求，可列出如下的關系式：設：第一步反響中生成的NH3的物質(zhì)的量為x，第二步反響中消耗的HI的物質(zhì)的量為2y，那么有： NH4I固 NH3gHIg，2HIg H2gI2g比例關系1 1 1 2 1 1起始物質(zhì)的量mol x 0 0平衡物質(zhì)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 高爐煉鐵中發(fā)生的根本反響之一如下：FeOsCOgFesCO2g；H0，1該反響的濃度平衡常數(shù)表達式Kc=_；21100時，Kc=0.263.溫度升高，化學平衡挪動后到達新的平衡，平衡常數(shù)Kc_增大，減少或不變；31100時測得高爐中=0.025mol/L CCO=0.1mol/L，在這種情況下，該反響是否處于化學平衡狀態(tài) 選填“是或“否，此時，化學反響速度是V正 V逆選填：大于、小于或等于，其原因是 解析：此題是有關平衡常數(shù)的信息題，考察了平衡常數(shù)