1、第二節化學平衡狀態化學平衡常數第二節化學平衡狀態化學平衡常數課堂互動講練課堂互動講練實驗專項探究實驗專項探究達標突破訓練達標突破訓練第第二二節節化化學學平平衡衡狀狀態態化化學學平平衡衡常常數數基礎自主梳理基礎自主梳理基礎自主梳理基礎自主梳理化學平衡狀態化學平衡狀態自我診斷自我診斷1判斷下列說法是否正確。判斷下列說法是否正確。A平衡混合氣體的總質量不變，反應一定達到平衡混合氣體的總質量不變，反應一定達到平衡狀態。平衡狀態。()(2011年聊城高三模擬年聊城高三模擬T8A)B對于可逆反應對于可逆反應 ：X(g)2Y(g)2Z(g)當容器當容器內各物質的濃度不再隨時間變化時，說明達到平內各物質的濃度

2、不再隨時間變化時，說明達到平衡狀態。衡狀態。()。(2011年太原統考年太原統考)答案：答案：A.B基礎回歸基礎回歸1可逆反應可逆反應(1)定義定義_條件下，既能向條件下，既能向_方向進行，又能向方向進行，又能向_方向進行的化學反應。方向進行的化學反應。(2)特點特點相同條件，正、逆反應相同條件，正、逆反應_；反應物與生成物同時存在；反應物與生成物同時存在；任一組分的轉化率均任一組分的轉化率均_100%。(3)表示表示化學方程式中的化學方程式中的“=”用用“”代替。代替。相同相同正反應正反應逆反應逆反應同時進行同時進行小于小于2化學平衡狀態化學平衡狀態(1)概念：一定條件下的可逆反應中，正反應

3、速率概念：一定條件下的可逆反應中，正反應速率與逆反應速率與逆反應速率_，反應體系中所有參加反應，反應體系中所有參加反應的物質的的物質的_保持不變的狀態。保持不變的狀態。(2)平衡特點平衡特點相等相等質量或濃度質量或濃度思考感悟思考感悟對可逆反應對可逆反應N23H22NH3，若某一時刻，若某一時刻，v正正(N2)v逆逆(NH3)。此時反應是否達平衡狀態？。此時反應是否達平衡狀態？3v正正(N2)v正正(H2)呢？呢？【提示提示】(1)第一種情況不是平衡狀態。因為對于第一種情況不是平衡狀態。因為對于同一反應用不同反應物表示反應速率時，反應速率同一反應用不同反應物表示反應速率時，反應速率與方程式中的

4、各物質的化學計量數成正比。與方程式中的各物質的化學計量數成正比。v正正(N2)v逆逆(NH3)時，正、逆反應速率并不相等，而是正反應時，正、逆反應速率并不相等，而是正反應速率大于逆反應速率。平衡時應為速率大于逆反應速率。平衡時應為2v正正(N2)v逆逆(NH3)。(2)第二種情況也不是平衡狀態。因為第二種情況也不是平衡狀態。因為N2和和H2都是反都是反應物，在反應的任何時段都會有應物，在反應的任何時段都會有3v正正(N2)v正正(H2)。若是若是3v正正(N2)v逆逆(H2)，才是平衡狀態。，才是平衡狀態。 化學平衡常數化學平衡常數自我診斷自我診斷2判斷下列說法是否正確。判斷下列說法是否正確。

5、A改變溫度可以改變反應的平衡常數。改變溫度可以改變反應的平衡常數。()(2009年高考海南卷年高考海南卷T4D)B平衡混合氣體的顏色改變時，平衡一定發生平衡混合氣體的顏色改變時，平衡一定發生移動。移動。()(2011年海淀區模擬年海淀區模擬T6B)C化學平衡常數化學平衡常數K值越大，反應進行的程度越大。值越大，反應進行的程度越大。()(2011年吉林實驗中學模擬年吉林實驗中學模擬T2D)答案：答案：A.BC基礎回歸基礎回歸1概念概念在一定在一定_下，一個可逆反應達到下，一個可逆反應達到_時，時，生成物生成物_與反應物與反應物_的比值的比值是一個常數，用符號是一個常數，用符號K表示。表示。2表達

6、式表達式溫度溫度化學平衡化學平衡濃度冪之積濃度冪之積濃度冪之積濃度冪之積3影響因素影響因素K僅是僅是_的函數，與反應物或生成物的濃度無的函數，與反應物或生成物的濃度無關。關。溫度溫度5注意注意化學平衡常數是指某一具體反應方程式的平衡常化學平衡常數是指某一具體反應方程式的平衡常數。數。(1)正、逆反應的平衡常數互為倒數。正、逆反應的平衡常數互為倒數。(2)若方程式中各物質的化學計量數等倍擴大或縮若方程式中各物質的化學計量數等倍擴大或縮小，平衡常數也會改變。小，平衡常數也會改變。(3)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，由反應物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看作于其濃度可看作“1”

7、而不代入公式。而不代入公式。課堂互動講練課堂互動講練化學平衡狀態的判斷化學平衡狀態的判斷2間接判斷依據間接判斷依據以以mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)為例為例 (2011年寧波模擬年寧波模擬)可逆反應：可逆反應：2NO2(g)2NO(g)O2(g)，在體積固定的密閉容器中，達到，在體積固定的密閉容器中，達到平衡狀態的標志是平衡狀態的標志是()單位時間內生成單位時間內生成n mol O2的同時生成的同時生成2n mol NO2單位時間內生成單位時間內生成n mol O2的同時生成的同時生成2n mol NO用用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為表示的反應速率的比為2 2 1的狀態的狀

8、態混合氣體的顏色不再改變的狀態混合氣體的顏色不再改變的狀態混合氣體的密度不再改變的狀態混合氣體的密度不再改變的狀態混合氣體的壓強不再改變的狀態混合氣體的壓強不再改變的狀態混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態ABC D全部全部【思路點撥思路點撥】化學平衡狀態的根本標志是：化學平衡狀態的根本標志是：v(正正)v(逆逆)，各組分百分含量不變。解答，各組分百分含量不變。解答該題時，要牢牢抓住兩個根本標志，并明確氣體該題時，要牢牢抓住兩個根本標志，并明確氣體的顏色、密度、壓強、平均相對分子質量的變化的顏色、密度、壓強、平均相對分子質量的變化與根本標志間的關系，

9、才能全面分析，順利解答。與根本標志間的關系，才能全面分析，順利解答。【解析解析】本題不僅考查了化學平衡的直接標志，本題不僅考查了化學平衡的直接標志，也要求對化學平衡的間接標志進行分析、判斷。也要求對化學平衡的間接標志進行分析、判斷。中單位時間內生成中單位時間內生成n mol O2的同時必消耗的同時必消耗 2n mol NO2，而生成，而生成2n mol NO2時，必消耗時，必消耗n mol O2，能說明反應達到平衡，能說明反應達到平衡，不能說明。不能說明。中無論達到平衡與否，化學反應速率之比都等中無論達到平衡與否，化學反應速率之比都等于化學計量數之比。于化學計量數之比。有色氣體的顏色不變，則有

10、色氣體的顏色不變，則表示物質的濃度不再變化，說明反應已達到平衡。表示物質的濃度不再變化，說明反應已達到平衡。體積固定、氣體質量反應前后守恒，密度始終體積固定、氣體質量反應前后守恒，密度始終不變。不變。反應前后可逆反應壓強不變，意味著各反應前后可逆反應壓強不變，意味著各物質的含量不再變化。物質的含量不再變化。由于氣體的質量不變，由于氣體的質量不變，氣體的平均相對分子質量不變時，說明氣體中各氣體的平均相對分子質量不變時，說明氣體中各物質的物質的量不變，該反應物質的物質的量不變，該反應V0，能說明反應，能說明反應達到平衡。達到平衡。【答案答案】A互動探究互動探究(1)若反應若反應2NO2(g)2NO

11、(g)O2(g)在一絕熱密閉容器中進行，溫度不變時，能否說在一絕熱密閉容器中進行，溫度不變時，能否說明反應一定達到平衡狀態？明反應一定達到平衡狀態？(2)若把若把2NO2(g)2NO(g)O2(g)變為反應變為反應H2(g)I2(g)2HI(g)，則，則中能說明反應達中能說明反應達到平衡狀態的標志是哪個？到平衡狀態的標志是哪個？【提示提示】(1)能，任何反應都具有熱效應，溫度能，任何反應都具有熱效應，溫度不變時，意味著正、逆反應速率相等，反應達到不變時，意味著正、逆反應速率相等，反應達到平衡。平衡。(2)。該反應前后體積不變，質量不變，物質的。該反應前后體積不變，質量不變，物質的量不變，所以反

12、應自始至終密度、壓強、平均相量不變，所以反應自始至終密度、壓強、平均相對分子質量不變。對分子質量不變。跟蹤訓練跟蹤訓練(隨學隨練，輕松奪冠隨學隨練，輕松奪冠)1(2011年太原統考年太原統考)在一定溫度下向在一定溫度下向a L密閉容器密閉容器中加入中加入1 mol X氣體和氣體和2 mol Y氣體發生如下反應：氣體發生如下反應：X(g)2Y(g)2Z(g)，此反應達到平衡的標志是，此反應達到平衡的標志是()A容器內壓強隨時間變化而變化容器內壓強隨時間變化而變化B容器內各物質的濃度不隨時間變化容器內各物質的濃度不隨時間變化C容器內容器內X、Y、Z的濃度之比為的濃度之比為1 2 2D單位時間內消耗

13、單位時間內消耗0.1 mol X同時生成同時生成0.2 mol Z解析：解析：選選B。該反應不是等體積反應，只要壓強。該反應不是等體積反應，只要壓強不變，各物質的物質的量濃度也就不變，可證明不變，各物質的物質的量濃度也就不變，可證明平衡已建立，故平衡已建立，故A選項錯誤，選項錯誤，B選項正確；而平衡選項正確；而平衡時，時，X、Y、Z的濃度之比并不一定是的濃度之比并不一定是1 2 2，C選項錯誤；單位時間內消耗選項錯誤；單位時間內消耗X和生成和生成Z，描述的是，描述的是同一反應方向，不存在同一反應方向，不存在v(正正)和和v(逆逆)的關系，故不的關系，故不能判斷該反應平衡已建立。能判斷該反應平衡

14、已建立。化學平衡常數的應用及相關計算化學平衡常數的應用及相關計算1應用應用(1)判斷、比較可逆反應進行程度的大小判斷、比較可逆反應進行程度的大小K值越大，正反應進行的程度越大；值越大，正反應進行的程度越大；K值越小，正反應進行的程度越小。值越小，正反應進行的程度越小。(2)判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態對于可逆反應對于可逆反應aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，在，在一定溫度下的任意時刻，反應物與生成物濃度有一定溫度下的任意時刻，反應物與生成物濃度有如下關系：如下關系：(4)計算反應物或生成物的平衡濃度及反應物的轉化計算反應物或生成物的平衡濃度及反應物的

15、轉化率。率。2相關計算相關計算(1)步驟步驟寫出有關化學平衡的方程式。寫出有關化學平衡的方程式。確定各物質的起始濃度、轉化濃度、平衡濃度。確定各物質的起始濃度、轉化濃度、平衡濃度。根據已知條件建立等式關系進行解答。根據已知條件建立等式關系進行解答。(2)方法方法如如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令，令A、B起始起始物質的量濃度分別為物質的量濃度分別為a mol/L、b mol/L，達到平，達到平衡后消耗衡后消耗A的物質的量濃度為的物質的量濃度為mx mol/L。 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始起始(mol/L)a b00轉化轉化(mol/L) mx nx px qx平

16、衡平衡(mol/L) amx bnx px qx(3)說明說明反應物：反應物：c(平平)c(始始)c(變變)生成物：生成物：c(平平)c(始始)c(變變)各物質的轉化濃度之比等于化學方程式中各物各物質的轉化濃度之比等于化學方程式中各物質的化學計量數之比。質的化學計量數之比。【特別提醒特別提醒】1.K僅是溫度的函數，是常考點，僅是溫度的函數，是常考點，常應用它考查平衡時物質的物質的量濃度和轉化常應用它考查平衡時物質的物質的量濃度和轉化率。率。2凡是氣體的壓強變化、密度變化均必須轉化凡是氣體的壓強變化、密度變化均必須轉化為物質的量的變化或氣體的體積變化才能按上述為物質的量的變化或氣體的體積變化才能

17、按上述方法進行計算。方法進行計算。 2011年北大附中第一次模擬年北大附中第一次模擬)已知已知CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)的平衡常數隨溫度變化的平衡常數隨溫度變化如下表：如下表：t/70080085010001200K2.61.710.90.6請回答下列問題：請回答下列問題：(1)上述反應正向是上述反應正向是_反應反應(選填選填“放熱放熱”或或“吸熱吸熱”)。(2)若達平衡后降溫，則平衡向若達平衡后降溫，則平衡向_移動，移動，CO2轉化率轉化率_，正反應速率，正反應速率_(填寫填寫“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)。(3)在在850 發生上述反應，以表中的物質的量投發

18、生上述反應，以表中的物質的量投入恒容反應器中，其中向正反應方向移動的有入恒容反應器中，其中向正反應方向移動的有_(選填選填A、B、C、D、E)。ABCDEn(CO2)31011n(H2)21012n(CO)1230.53n(H2O)52321(4)在在850 時，可逆反應：時，可逆反應：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，在該容器內各物質的濃度變化，在該容器內各物質的濃度變化如下：如下：時間時間/minCO2(mol/L)H2 (mol/L)CO(mol/L)H2O(mol/L)00.20.30020.1380.2380.0620.0623c1c2c3C34c1c2c3c3【解析解析

19、】(1)由表可知溫度升高，由表可知溫度升高，K減小，說明減小，說明溫度升高，平衡逆向進行，正反應為放熱反應。溫度升高，平衡逆向進行，正反應為放熱反應。(2)平衡后降溫，平衡正向移動，平衡后降溫，平衡正向移動，K增大，增大，CO2轉轉化率增大，由于降溫，正、逆反應速率都減小，化率增大，由于降溫，正、逆反應速率都減小，但正反應速率大于逆反應速率。但正反應速率大于逆反應速率。則則3 min4 min平衡后，平衡后，c3_，CO2的的轉化率為轉化率為_。由濃度商由濃度商QK反應正向進行推斷，反應正向進行推斷，A項向正反應項向正反應方向進行。方向進行。(4)850 時，時，K1，由，由 CO2(g)H2

20、(g)=CO(g)H2O(g)起始起始(molL1)0.20.300轉化轉化(molL1)x x x x平衡平衡(molL1)0.2x 0.3x x x【答案答案】(1)放熱放熱(2)正反應方向增大減正反應方向增大減小小(3)A (4)0.1260%(1)溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，高溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，高爐內爐內CO2和和CO的體積比值的體積比值_，平衡常數，平衡常數K值值_。(填：填：“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)。(2)1100 時測得高爐中時測得高爐中c(CO2)0.025 mol/L，c(CO)0.1 mol/L，在這種情況下，該反應是否，在

21、這種情況下，該反應是否處于化學平衡狀態處于化學平衡狀態_(填填“是是”或或“否否”)，此，此時化學反應速率是時化學反應速率是v(正正)_v(逆逆)(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)，其原因是，其原因是_。解析：解析：K只受溫度的影響，和濃度、壓強無關。只受溫度的影響，和濃度、壓強無關。(1)中溫度升高，化學平衡向吸熱反應方向移動，中溫度升高，化學平衡向吸熱反應方向移動，即向正反應方向移動，高爐內即向正反應方向移動，高爐內CO2與與CO的體積的體積比值增大，結合比值增大，結合K的表達式，自然可以得到的表達式，自然可以得到K值值增大；增大；實驗專項探究實驗專項探究探究給定化學反應具

22、有可逆性探究給定化學反應具有可逆性大多數化學反應都有一定的可逆性，只是可逆程大多數化學反應都有一定的可逆性，只是可逆程度大小不同而已。對于可逆反應而言，反應進行度大小不同而已。對于可逆反應而言，反應進行到最大限度到最大限度(化學平衡化學平衡)時，各種組分同時存在；對時，各種組分同時存在；對于不可逆反應而言，反應進行到最大限度時，量于不可逆反應而言，反應進行到最大限度時，量不足的反應將全部轉化為產物或反應物恰好完全不足的反應將全部轉化為產物或反應物恰好完全轉化為產物。利用化學實驗可以確定給定化學反轉化為產物。利用化學實驗可以確定給定化學反應是否具有可逆性。應是否具有可逆性。【典例探究典例探究】甲

23、、乙兩研究小組決定用實驗探甲、乙兩研究小組決定用實驗探究的方法證明化學反應具有一定的限度，在一定究的方法證明化學反應具有一定的限度，在一定條件下會達到條件下會達到“平衡狀態平衡狀態”。()甲組：取甲組：取5 mL 0.1 molL1 KI溶液于試管中，溶液于試管中，滴加滴加0.1 molL1FeCl3溶液溶液2 mL，發生如下反應：，發生如下反應：2Fe32I=2Fe2I2。為證明該反應具有可。為證明該反應具有可逆性且達到一定限度，他們設計了如下實驗：逆性且達到一定限度，他們設計了如下實驗：取少量反應液，滴加取少量反應液，滴加AgNO3溶液，發現有少量溶液，發現有少量黃色沉淀黃色沉淀(AgI)

24、，證明反應物沒有反應完全；，證明反應物沒有反應完全；再取少量反應液，加入少量再取少量反應液，加入少量CCl4，振蕩，發現，振蕩，發現CCl4層顯淺紫色，證明萃取到層顯淺紫色，證明萃取到I2，即有，即有I2生成。生成。結合結合的結論，他們得出該反應具有一定的可的結論，他們得出該反應具有一定的可逆性，在一定條件下會達到反應限度。逆性，在一定條件下會達到反應限度。(1)老師指出他們上述實驗中老師指出他們上述實驗中不合理，你認為是不合理，你認為是_；改進的方法是改進的方法是_。(2)有人認為步驟有人認為步驟適合檢驗生成適合檢驗生成I2較多的情況下，較多的情況下，還有一種簡便方法可以靈敏地檢驗是否生成了還有一種簡便方法可以靈敏地檢驗是否生成了I2，這種方法是這種方法是_。()乙組：取乙組：取4 mL 1 molL1CaCl2溶液于試管中，溶液于試管中，發現滴入發現滴入1 molL1 Na2SO4溶液溶液6 mL后已經觀后已經觀察不到有沉淀生成了，發生的反應是：察不到有沉淀生成了，發生的反應是：CaCl2Na2SO4=CaSO42NaCl。請你設計一個簡單。請你設計一個簡單實驗，確證上述反應具有可逆性和反應限度，簡實驗，確