1、第二节化学平衡状态及其平衡常数第二节化学平衡状态及其平衡常数点面导图点面导图考向分析考向分析 本节高考重点考查：本节高考重点考查：(1)化学平衡的建立、特征化学平衡的建立、特征和实质；和实质；(2)化学平衡常数的含义和化学平衡常数的含义和应用；应用；(3)化学平衡的计算。化学平衡的计算。题型主要以选择题和计算题型主要以选择题和计算题为主，难度为中档题。预测题为主，难度为中档题。预测2014年高考仍会以典型的工业年高考仍会以典型的工业可逆反应为载体，在平衡状态可逆反应为载体，在平衡状态的判定和化学平衡常数应用及的判定和化学平衡常数应用及计算方面进行命题。计算方面进行命题。相同相同正反应正反应逆反
2、应逆反应同时同时v(逆逆)(2)t1:v(正正)=v(逆逆)平衡状态平衡状态N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压Vt图图时间时间速速率率t1V(正正)V(逆逆)动态动态浓度浓度发生移动发生移动外观看起来像停止了一样，所有的量都不在改变。外观看起来像停止了一样，所有的量都不在改变。(2012广东广东质检题组合质检题组合)在一定温度下向在一定温度下向a L密闭容器中加入密闭容器中加入1 mol NO2(g)发生发生2NO2(g)N2O4(g)，此反应达到平衡的标志是，此反应达到平衡的标志是_。Av(NO2)正正v(N2O4)逆逆B容器的总压强不再随时间而变化容器的总压强不再随时间而变
3、化C容器中气体的颜色不再变化容器中气体的颜色不再变化DNO2、N2O4的分子数之比为的分子数之比为2 1E单位时间内生成单位时间内生成1 mol N2O4的同时生成的同时生成2 mol NO2F混合气体的密度不再随时间而变化混合气体的密度不再随时间而变化GNO2的浓度不再随时间而变化的浓度不再随时间而变化例例2.在一定温度下的恒容容器中，当下列物在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应：理量不再发生变化时，表明反应：A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已经达到平衡状态已经达到平衡状态 的是（的是（）A 混合气体的压强混合气体的压强B 混合气体的密度混合气体的密度C B
4、的物质的量浓度的物质的量浓度D 气体的总物质的量气体的总物质的量BC例例3.3.可以证明可逆反应可以证明可逆反应N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3已达到平衡状态已达到平衡状态的是：（的是：（）一个一个NNNN键断裂的同时，有键断裂的同时，有3 3个个H HH H键断裂键断裂 一个一个NNNN键断裂的同时，有键断裂的同时，有6 6个个N NH H键断裂键断裂其它条件不变时，混合气体平均式量不再改变其它条件不变时，混合气体平均式量不再改变 保持其它条件不变时，体积压强不再改变保持其它条件不变时，体积压强不再改变NHNH3 3、N N2 2%、H H2 2%都不再改变都不再改变 恒温恒容
5、时，密度保持不变恒温恒容时，密度保持不变 正反应速率正反应速率v v（H H2 2）0.6mol/Lmin0.6mol/Lmin，逆反应速率，逆反应速率v v（NHNH3 3）0.4mol/Lmin0.4mol/LminA.A.全部全部 B.B.只有只有 C.C.D.D.只有只有C例例4.4.对可逆反应对可逆反应4NH4NH3 3（g g）+5O+5O2 2 （g g）4NO4NO（g g）+6H+6H2 2O O（g g），），下列叙述正确的是下列叙述正确的是 A A达到化学平衡时，达到化学平衡时，4v4v正正（O O2 2）=5v=5v逆逆（NONO ）B B若单位时间内生成若单位时间内生
6、成x mol NOx mol NO的同时，消耗的同时，消耗x mol x mol NHNH3 3，则反应达到平衡状态，则反应达到平衡状态C C达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大率减少，逆反应速率增大D D化学反应速率关系是：化学反应速率关系是：2v2v正正（NHNH3 3）=3v=3v正正（H H2 2O O）A原理：原理：如果改变影响平衡的一个条件（如果改变影响平衡的一个条件（浓浓度、温度、压强度、温度、压强等），化学平衡就向等），化学平衡就向减弱减弱这种改变这种改变的方向移动，称为勒夏特列原理。的方向移动，称为勒夏特列
7、原理。此原理只适用于此原理只适用于已达平衡已达平衡的体系的体系移动的结果移动的结果只能是只能是减弱减弱外界条件的改外界条件的改变量，但变量，但不能抵消。不能抵消。ps：移动方向移动方向速率变化速率变化减小反应物减小反应物浓度浓度减小生成物减小生成物浓度浓度增大生成物增大生成物浓度浓度增大反应物增大反应物浓度浓度平衡移动平衡移动原因原因（1）浓度变化对反应平衡影响的原因及其图像）浓度变化对反应平衡影响的原因及其图像v正正首先增大首先增大v逆逆瞬间不变瞬间不变，随后增大随后增大且且v正正 v逆逆正反应方向正反应方向v逆逆首先增大首先增大v正正瞬间不变瞬间不变随后增大随后增大且且v逆逆 v正正逆反应
8、方向逆反应方向 v逆逆首先减小首先减小 v正正瞬间不变瞬间不变，随后减小随后减小且且v正正 v逆逆正反应方向正反应方向v正正首先减小首先减小v逆逆瞬间不变瞬间不变随后减小随后减小且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向（2）温度变化对反应平衡影响的原因及其图像）温度变化对反应平衡影响的原因及其图像平衡移平衡移动原因动原因移动方向移动方向速率变化速率变化升高温度升高温度降低温度降低温度v正正增大增大v逆逆同时增大同时增大v逆逆增大倍数增大倍数大于大于v正正增大增大倍数倍数v逆逆 v正正,向逆反应向逆反应H0H0v正正增大增大v逆逆同时增大同时增大V正正增大倍数增大倍数大于大于v逆逆增大增大v正正v
9、逆逆向正反应向正反应v正正减小减小V逆逆减小减小v正正v逆逆,向正反应向正反应v逆逆减小倍数减小倍数大于大于v正正减小减小倍数倍数v正正减小减小V逆逆减小减小v逆逆v正正,向逆反应向逆反应v逆逆减小倍数减小倍数小于小于v正正减小减小倍数倍数分别画出以上情况的分别画出以上情况的v-t图：图：（3）压强变化对反应平衡影响的原因及其图像）压强变化对反应平衡影响的原因及其图像平衡移平衡移动原因动原因移动方向移动方向速率变化速率变化增大压强增大压强减小压强减小压强v正正增大增大v逆逆同时增大同时增大V正正增大倍数增大倍数大于大于v逆逆增大增大倍数倍数V正正 v逆逆,向正反应向正反应m+np+qm+np+
10、qm+nv正正向逆反应向逆反应v正正减小减小V逆逆减小减小V逆逆v正正,向逆反应向逆反应v逆逆减小倍数减小倍数小于小于v正正减小减小倍数倍数v正正减小减小V逆逆减小减小V正正v逆逆,向正反应向正反应v逆逆减小倍数减小倍数大于大于v正正减小减小倍数倍数对对mA（g）nB（g）pC（g）qD（g）增大生成物浓度同增大生成物浓度同时减小反应物浓度时减小反应物浓度强调：压强变化若没有引起浓度的变化，强调：压强变化若没有引起浓度的变化，化学反应速率化学反应速率，化学平衡，化学平衡。不变不变不移动不移动讨论：在讨论：在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)密闭反密闭反应达到平衡后，充入应达到平衡后，充入H
11、e气体：气体：容积不变时，反应物质浓度容积不变时，反应物质浓度，反，反应速率应速率，化学平衡，化学平衡；气体压强不变时，容器的体积气体压强不变时，容器的体积_，各，各气体的浓度气体的浓度_，反应速率反应速率，化，化学平衡向学平衡向 方向移动方向移动不变不变不变不变不移动不移动减小减小增大增大逆反应逆反应减小减小看似压强不变，实则看似压强不变，实则压强减小压强减小看似压强增大，看似压强增大，实则压强不变实则压强不变4、催化剂对化学平衡有无影响？、催化剂对化学平衡有无影响？讨论：催化剂怎样改变讨论：催化剂怎样改变v正正和和 v逆逆？小结：小结：同步、等倍数改变同步、等倍数改变v正正和和 v逆逆结论
12、：结论：催化剂催化剂不能不能使化学平衡发生移动；不能改使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含量；但可以变反应混合物的百分含量；但可以减少减少达到平衡达到平衡的时间。的时间。vtv正正=v逆逆v正正=v逆逆C生生 tt1t2思考：与此图像相似的还有哪个因素呢？思考：与此图像相似的还有哪个因素呢？对于对于n(g)=0的反应，加压的图像与以上的反应，加压的图像与以上2个图像相同。个图像相同。状元状元360优化训练优化训练41、浓度、浓度2、压强、压强3、温度、温度注意区别：影响化学反应速率的因素注意区别：影响化学反应速率的因素课堂练习课堂练习1、下列能用勒沙特列原理解释的是、下列能用勒沙特列
13、原理解释的是 ()A.棕红色的二氧化氮加压后颜色先变深后变棕红色的二氧化氮加压后颜色先变深后变浅浅 B.由氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡由氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深体系加压后颜色变深C.加入铁触媒作催化剂有利于氨的合成加入铁触媒作催化剂有利于氨的合成D.黄绿色的氯水光照后颜色变浅黄绿色的氯水光照后颜色变浅AD2.2.已知反应已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)mX(g)+nY(g)qZ(g)的的H Hq,q,在恒容密闭容器中反应达到在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是平衡时，下列说法正确的是A.A.通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移通入稀有气体使
14、压强增大，平衡将正向移动动B B.X.X的正反应速率是的正反应速率是Y Y的逆反应速率的的逆反应速率的m/nm/n倍倍C.C.降低温度，混合气体的平均相对分子质量降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小变小D.D.增加增加X X的物质的量，的物质的量，Y Y的转化率降低的转化率降低 B高考第一轮复习高考第一轮复习第二节化学平衡状态及其平衡常数第二节化学平衡状态及其平衡常数第第3课时课时 化学平衡常数化学平衡常数2013年年第第31题题2011年年第第31题题教学目标：教学目标：1、掌握书写平衡常数的表达式、掌握书写平衡常数的表达式2、掌握有关平衡常数计算的模式、掌握有关平衡常数计算的模式1概念
15、概念在一定温度下，可逆反应达到平衡后，各生成物浓度化学计量生成物浓度化学计量数次方幂的乘积数次方幂的乘积与各反应物浓度化学计量数次方幂的乘积各反应物浓度化学计量数次方幂的乘积的比值比值，为一常数，该该值值就称为这个反应的平衡常数，用就称为这个反应的平衡常数，用K表示。表示。以以mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)为例为例2表达式：表达式：K_。考点二考点二 化学平衡常数化学平衡常数注意事项：注意事项：(1)反应物或生成物中有固体和液态水存在时，由于反应物或生成物中有固体和液态水存在时，由于其浓度可看做其浓度可看做“常数常数”而不代入公式。而不代入公式。(2)化学平衡常数是指某一具体反应方程
16、式的平衡常数。若反应化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数方向改变，则平衡常数_。若方程式中各物质的化学计。若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会_，但意义不变。，但意义不变。改变改变改变改变状元状元360第第144页页状元状元360第第144页页例题例题21、Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)3CH3COOH CH3COO-+H+4Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)52AgCl(s)+S2-Ag2S(
17、s)+2Cl-针对训练：写出下列反应的针对训练：写出下列反应的平衡常数表达式平衡常数表达式67K=c2(H+)c2(CrO42-)/c(Cr2O72-)K=c(H2)c(CO)/c(H2O)K=c(H+)c(CH3COO-)/c(CH3COOH)Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)K=c(S2-)/c2(Cl-)K=1/c4(Na)c3(CO2)3、意义：、意义：K值越大，表示正反应进行的程度越大，值越大，表示正反应进行的程度越大，反应物转化率也越大；反应物转化率也越大；K值越小，表示正反应进行的程度越小，反应物转化率也越值越小，表示正反应进行的程度越小，反应物转化率也越小小。一般地说，。一般
18、地说，K105时，该反应进行得就基本完全了。时，该反应进行得就基本完全了。4、影响因素：、影响因素：K只受温度影响（温度改只受温度影响（温度改变变K就改变），就改变），与反应物或生成物的浓度变化与反应物或生成物的浓度变化无关，与催化剂、压强无关。无关，与催化剂、压强无关。甲同学认为：在温度相同的情况下，对于工业合成氨反应，增大甲同学认为：在温度相同的情况下，对于工业合成氨反应，增大反应体系的压强，平衡向正反应方向移动，生成物浓度增大，故反应体系的压强，平衡向正反应方向移动，生成物浓度增大，故该条件下平衡常数增大。该条件下平衡常数增大。乙同学认为：化学平衡移动，化学平衡常数一定改变乙同学认为：化
19、学平衡移动，化学平衡常数一定改变 想一想：你赞同他们的观点吗？想一想：你赞同他们的观点吗？若升高温度，若升高温度，K值越大，则正反应为吸热反应；值越大，则正反应为吸热反应；若升高温度，若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。值减小，则正反应为放热反应。1、判断平衡移动的方向：由判断平衡移动的方向：由Qc与与K的大小判断的大小判断2、判断反应的热效应，判断反应的热效应，二、应用二、应用吸热吸热三、有关平衡常数的计算三、有关平衡常数的计算题型一、题型一、计算平衡常数计算平衡常数状元状元360第第144页页三段式三段式表达式表达式代入式代入式结果结果解题指导：解题指导：注意题目要求注意题目要求“列
20、算式列算式”还是还是“计算结果计算结果”。“列算式列算式”不用约简。不用约简。结果用结果用小数不要分数小数不要分数；还要注意；还要注意有效数字或小数点位有效数字或小数点位。规范规范作答作答写方程式写方程式解解题型二、题型二、计算平衡浓度，物质的量分数、转化率计算平衡浓度，物质的量分数、转化率练习、在某温度下，将练习、在某温度下，将H H2 2和和I I2 2各各0.10mol0.10mol的气态混合物充的气态混合物充入入10L10L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡，测得的密闭容器中，充分反应后，达到平衡，测得c(Hc(H2 2)=)=0.00800.0080molLmolL-1-1 （1 1
21、）求该反应的平衡常数；）求该反应的平衡常数；（2 2）在上述温度下，该容器中若通入）在上述温度下，该容器中若通入H H2 2和和I I2 2蒸气各蒸气各0.20mol,0.20mol,试求达到平衡状态时各物质的浓度及的试求达到平衡状态时各物质的浓度及的H H2 2转转化率。化率。（3 3）该温度下，将一定量的）该温度下，将一定量的H H2 2和和I I2 2充入某容器中，一段充入某容器中，一段时间后，测得体系中时间后，测得体系中c(Hc(H2 2)=)=0.00500.0050molLmolL-1-1 ，c(Ic(I2 2)=)=0.00300.0030molLmolL-1-1 ，c(HI)=
22、c(HI)=0.00800.0080molLmolL-1-1 ，此，此时该反应处于何种状态？时该反应处于何种状态？K=0.25c(H2)=c(I2)=0.0016molL-1，c(HI)=0.0080molL-1 a(H2)=20%QC=4.27K,处于不平衡状态。向逆反应方向移动处于不平衡状态。向逆反应方向移动解解（1 1）依题意知，）依题意知，H H2 2（g g）+I+I2 2（g g）2HI2HI（g g）起始浓度（起始浓度（mol/Lmol/L）0.010 0.010 00.010 0.010 0转化浓度（转化浓度（mol/Lmol/L）0.002 0.0020.002 0.002
23、0.0040.004平衡浓度（平衡浓度（mol/Lmol/L）0.008 0.008 0.0040.008 0.008 0.004K K=c c2 2(HI)/(HI)/c c(H(H2 2)c c(I(I2 2)=)=（0.0040.004）2 2/0.008/0.0080.008=0.250.008=0.25（2 2）设反应中转化（或消耗）了）设反应中转化（或消耗）了Xmol/LXmol/L的氢气。依据题意则的氢气。依据题意则 H H2 2（g g）+I+I2 2（g g）2HI2HI（g g）起始浓度（起始浓度（mol/Lmol/L）0.020 0.020 00.020 0.020 0转
24、化浓度（转化浓度（mol/Lmol/L）X X 2XX X 2X平衡浓度（平衡浓度（mol/Lmol/L）0.02-X 0.02-X 2X0.02-X 0.02-X 2X由于温度不变，故由于温度不变，故K K值不变，值不变，则有则有K K=c c2 2(HI)/(HI)/c c(H(H2 2)c c(I(I2 2)=(2X)=(2X)2 2/(0.02-X)/(0.02-X)2 2=0.25=0.25解得解得X=0.0040mol/LX=0.0040mol/L平衡时平衡时 c c(H(H2 2)=)=c c(I(I2 2)=0.016mol/L)=0.016mol/L，c c(HI)=0.00
25、80mol/L(HI)=0.0080mol/L。答答（略）（略）课外习题课外习题2011年年第第31题题第4课时：第4节 化学反应进行的方向1、自发反应：在在给定的条件给定的条件下，无需外界帮助，一经引发即下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的过程或反应，称为自发反应。能自动进行的过程或反应，称为自发反应。2、能量（H）判据：大多数的能量降低的反应是自发的。大多数的能量降低的反应是自发的。常见反例：课本常见反例：课本P34，还有，还有Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O，铵盐的，铵盐的溶解等与铵有关的反应虽是吸热的却是自发的反应。溶解等与铵有关的反应虽是吸热的却是自发的反应。3、熵（S）判据：何为熵？即混乱度或有序程度。何为熵？即混乱度或有序程度。混乱度：气体混乱度：气体液体液体固体固体大多数熵增的反应是自发的。大多数熵增的反应是自发的。常见反例：常见反例：-100C液态水会自动结冰，但它是熵减的反应。液态水会自动结冰，但它是熵减的反应。3、复合判据：G=G=H-TH-TS S精品课件精品课件！精品课件精品课件！A
