第七章第二節(jié)化學平衡狀態(tài)化學平衡常數(shù)

1、第七章第二節(jié)化學平衡狀態(tài)化學平衡常數(shù)一、可逆反應(yīng)一、可逆反應(yīng)1定義定義在相同條件下，既能向在相同條件下，既能向 方向進行，又能向方向進行，又能向 方向進方向進行的化學反應(yīng)行的化學反應(yīng)2特點特點(1)相同條件，正、逆反應(yīng)相同條件，正、逆反應(yīng) ；(2)反應(yīng)物與生成物同時存在；反應(yīng)物與生成物同時存在；(3)任一組分的轉(zhuǎn)化率均任一組分的轉(zhuǎn)化率均 100%.正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)同時發(fā)生同時發(fā)生小于小于3表示方法表示方法(1)寫出寫出SO2和和O2反應(yīng)的化學方程式：反應(yīng)的化學方程式： .(2)寫出寫出Cl2和和H2O反應(yīng)的化學方程式：反應(yīng)的化學方程式： .二、化學平衡狀態(tài)二、化學平衡狀態(tài)1概念概念一定

2、條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率 ，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的 保持不變的狀態(tài)保持不變的狀態(tài)相等相等濃度濃度2SO2O2 2SO3Cl2H2O HClHClO2化學平衡的特征化學平衡的特征1.對可逆反應(yīng)對可逆反應(yīng)N23H2 2NH3，若某一時刻，若某一時刻，v 正正(N2)v逆逆(NH3)此時反應(yīng)是否達平衡狀態(tài)？此時反應(yīng)是否達平衡狀態(tài)？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(tài)因為對于同一反應(yīng)用不同第一種情況不是平衡狀態(tài)因為對于同一反應(yīng)用不同反應(yīng)物表示反應(yīng)速率時，反應(yīng)速率與方程式中的各物質(zhì)

3、的化學計反應(yīng)物表示反應(yīng)速率時，反應(yīng)速率與方程式中的各物質(zhì)的化學計量數(shù)成正比量數(shù)成正比v正正(N2)v逆逆(NH3)時，正、逆反應(yīng)速率并不相等時，正、逆反應(yīng)速率并不相等，而是正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率平衡時應(yīng)為，而是正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率平衡時應(yīng)為2v正正(N2)v逆逆(NH3)(2)第二種情況也不是平衡狀態(tài)因為第二種情況也不是平衡狀態(tài)因為N2和和H2都是反應(yīng)物，都是反應(yīng)物，在反應(yīng)的任何時段都會有在反應(yīng)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)，則是平衡狀態(tài)，則是平衡狀態(tài)三、化學平衡常數(shù)三、化學平衡常數(shù)1概念概念在一定在一定 下，一個可逆反應(yīng)達到下，一個

4、可逆反應(yīng)達到 時，生成物時，生成物 與反應(yīng)物與反應(yīng)物 的比值是一個常數(shù)，用符號的比值是一個常數(shù)，用符號K表示表示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溫度溫度4意義意義(2)化學平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)方程式的平衡常數(shù)化學平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)方程式的平衡常數(shù)若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變?nèi)舴磻?yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變?nèi)舴匠淌街懈魑镔|(zhì)的計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應(yīng)若方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變，平衡常數(shù)也會改變2.在使用化學平衡常數(shù)時，應(yīng)注意哪些問題？在使用化學平衡常數(shù)時，應(yīng)注意哪些問題？提示：提示：(1)化學平衡常

5、數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃 度以及平衡移動的方向無關(guān)度以及平衡移動的方向無關(guān)(2)反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看作度可看作“1”而不代入公式而不代入公式考考 情情 分分 析析地位地位化學平衡狀態(tài)、化學平衡常數(shù)是中學化學中的一個重化學平衡狀態(tài)、化學平衡常數(shù)是中學化學中的一個重要的知識點，是中學化學教學的難點，又是學習要的知識點，是中學化學教學的難點，又是學習“三三大平衡大平衡(電離平衡、水解平衡、溶解平衡電離平衡、水解平衡、溶解平衡)”知識的重要知識的重要理論之一，因此成為

6、每年高考的必考內(nèi)容理論之一，因此成為每年高考的必考內(nèi)容題型題型 選擇題、非選擇題選擇題、非選擇題角度角度(1)化學平衡狀態(tài)的判斷化學平衡狀態(tài)的判斷(2)化學平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等的簡單計算化學平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等的簡單計算(3)通過圖像通過圖像(或圖表或圖表)把化學平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡把化學平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等的計算融合在一起常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等的計算融合在一起預測預測預測化學平衡狀態(tài)、化學平衡常數(shù)與反應(yīng)熱、化工預測化學平衡狀態(tài)、化學平衡常數(shù)與反應(yīng)熱、化工生產(chǎn)、化學圖像、化學實驗、化學計算等方面密切生產(chǎn)、化學圖像、化學實驗、化學計算等方面密切結(jié)合設(shè)計成綜合題將成為今后高考命題的趨勢結(jié)

7、合設(shè)計成綜合題將成為今后高考命題的趨勢.化學平衡狀態(tài)的判斷化學平衡狀態(tài)的判斷感受感受鑒賞鑒賞1(2011中山模擬中山模擬)一定條件下，在恒容密閉容器中，能表示一定條件下，在恒容密閉容器中，能表示反應(yīng)反應(yīng)X(g)2Y(g) 2Z(g)一定達到化學平衡狀態(tài)的是一定達到化學平衡狀態(tài)的是 ()X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為1 2 2X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化的濃度不再發(fā)生變化容器中的壓強不再發(fā)生變化容器中的壓強不再發(fā)生變化單位時間內(nèi)生成單位時間內(nèi)生成n mol Z，同時生成，同時生成2n mol YA BC D解題指導解題指導選選 根據(jù)化學平衡狀態(tài)的概念可知，可逆反應(yīng)達平根據(jù)化學平衡狀態(tài)

8、的概念可知，可逆反應(yīng)達平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，對于反應(yīng)前后氣體總體積不等的反衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，對于反應(yīng)前后氣體總體積不等的反應(yīng)，其壓強不再發(fā)生變化，各組分的濃度不再變化，但它們的物應(yīng)，其壓強不再發(fā)生變化，各組分的濃度不再變化，但它們的物質(zhì)的量之比不一定等于其化學計量數(shù)之比質(zhì)的量之比不一定等于其化學計量數(shù)之比C2(2010遼寧模擬遼寧模擬)可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是來表示下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是 ()A3v

9、正正(N2)v正正(H2) Bv正正(N2)v逆逆(NH3)C2v正正(H2)3v逆逆(NH3) Dv正正(N2)3v逆逆(H2)解題指導解題指導選選 用題給形式判斷平衡狀態(tài)時須滿足以下兩條用題給形式判斷平衡狀態(tài)時須滿足以下兩條件件同時含有同時含有v正正、v逆逆反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學計量數(shù)之比反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學計量數(shù)之比C3在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質(zhì)的下列物理量在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質(zhì)的下列物理量不再變化時，不能說明反應(yīng)不再變化時，不能說明反應(yīng)A(s)2B(g) C(g)D(g)已達平已達平衡狀態(tài)的是衡狀態(tài)的是 () A混合氣體的壓強混合氣體的壓強B混合氣體的

10、密度混合氣體的密度CB的物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度D氣體的平均相對分子質(zhì)量氣體的平均相對分子質(zhì)量A4(2011濰坊模擬濰坊模擬)在一定溫度下的某容積可變的密閉容器在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學平衡：中，建立下列化學平衡：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)不能不能確定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是確定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是 ()A體系的壓強不再發(fā)生變化體系的壓強不再發(fā)生變化Bv正正(CO)v逆逆(H2O)C生成生成n mol CO的同時生成的同時生成n mol H2D1 mol HH鍵斷裂的同時斷裂鍵斷裂的同時斷裂2 mol H

11、O鍵鍵解題指導解題指導選選 反應(yīng)無論是達到平衡，還是未到達反應(yīng)無論是達到平衡，還是未到達平衡，生成平衡，生成n mol CO的同時都會生成的同時都會生成n mol H2.C5(2011長春質(zhì)檢長春質(zhì)檢)對可逆反應(yīng)對可逆反應(yīng)4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)，下列敘述正確的是，下列敘述正確的是 ()A達到化學平衡時，達到化學平衡時，4v正正(O2)5v逆逆(NO)B若單位時間內(nèi)生成若單位時間內(nèi)生成x mol NO的同時，消耗的同時，消耗x mol NH3， 則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C達到化學平衡時，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率減達到化學平衡時，若增加容器體積，則正

12、反應(yīng)速率減 小，逆反應(yīng)速率增大小，逆反應(yīng)速率增大D化學反應(yīng)速率關(guān)系是化學反應(yīng)速率關(guān)系是2v正正(NH3)3v正正(H2O)A 思考思考領(lǐng)悟領(lǐng)悟教師備課園地教師備課園地拓展拓展發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)判斷化學平衡狀態(tài)的方法思路判斷化學平衡狀態(tài)的方法思路(1)判斷化學平衡狀態(tài)時，首先要明確反應(yīng)的外界條件判斷化學平衡狀態(tài)時，首先要明確反應(yīng)的外界條件(恒溫恒溫 恒容、恒溫恒壓等恒容、恒溫恒壓等)，抓住反應(yīng)的特點，抓住反應(yīng)的特點(化學計量數(shù)關(guān)系，化學計量數(shù)關(guān)系， 物質(zhì)的狀態(tài)等物質(zhì)的狀態(tài)等)，然后再具體分析，然后再具體分析(2)化學平衡狀態(tài)的根本標志：化學平衡狀態(tài)的根本標志： v(正正)v(逆逆)；各組分百分含量不變各組

13、分百分含量不變(3)在根據(jù)顏色、密度、壓強、平均相對分子質(zhì)量等量在根據(jù)顏色、密度、壓強、平均相對分子質(zhì)量等量的變化判斷平衡狀態(tài)時，若某量開始變化，然后不變化，可作為的變化判斷平衡狀態(tài)時，若某量開始變化，然后不變化，可作為判斷平衡的標志，若某量一直保持不變，則不能作為判斷平衡的判斷平衡的標志，若某量一直保持不變，則不能作為判斷平衡的標志標志 化學平衡常數(shù)及其應(yīng)用化學平衡常數(shù)及其應(yīng)用感受感受鑒賞鑒賞1下列敘述中，不正確的是下列敘述中，不正確的是 ()A某特定反應(yīng)的平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)某特定反應(yīng)的平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)B催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小C平衡常數(shù)發(fā)生變化，化

14、學平衡必定發(fā)生移動達到新平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學平衡必定發(fā)生移動達到新 的平衡的平衡D化學平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)必發(fā)生變化化學平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)必發(fā)生變化.解題指導解題指導選選 化學平衡常數(shù)只受溫度影響，與是否使用催化學平衡常數(shù)只受溫度影響，與是否使用催化劑無關(guān)，化劑無關(guān)，A、B選項均正確；平衡常數(shù)改變，則意味著溫度必選項均正確；平衡常數(shù)改變，則意味著溫度必然改變，平衡必定移動，然改變，平衡必定移動，C項正確；通過改變除溫度之外的其他條項正確；通過改變除溫度之外的其他條件使平衡移動，則平衡常數(shù)不變，件使平衡移動，則平衡常數(shù)不變，D項不正確項不正確D2(2009海南高考海南高考)在在25時，密

15、閉容器中時，密閉容器中X、Y、Z三種氣三種氣 體的初始濃度和平衡濃度如下表：體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)物質(zhì)XYZ初始濃度初始濃度/molL10.10.20.0平衡濃度平衡濃度/molL10.050.050.1下列說法錯誤的是下列說法錯誤的是 ()A反應(yīng)達到平衡時，反應(yīng)達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為50%B反應(yīng)可表示為反應(yīng)可表示為X3Y 2Z，其平衡常數(shù)為，其平衡常數(shù)為1 600C增大壓強使平衡向生成增大壓強使平衡向生成Z的方向移動，平衡常數(shù)增大的方向移動，平衡常數(shù)增大D改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)CA4(2011廣東調(diào)研廣東調(diào)研)已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)： H2S H2S，K1 SO2 SO2，K2 則反應(yīng)則反應(yīng)H2SO2 O2H2S的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為 () AK1K2BK1K2 CK1K2