2018高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 化學(xué)反應(yīng)的限度學(xué)案 魯科版

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專題化學(xué)反應(yīng)的限度

【本講教育信息】

一.教學(xué)內(nèi)容：

高考第一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)選修4》

第2章化學(xué)反應(yīng)方向、限度和速率

第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度

1.化學(xué)平衡常數(shù)

2.濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù)

3.平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算

4.反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響

二.教學(xué)目的

1、理解平衡常數(shù)的含義，掌握反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)進(jìn)行的程度之間的關(guān)系。

2、掌握濃度平衡常數(shù)，壓強(qiáng)平衡常數(shù)的表達(dá)方式。能通過(guò)濃度商與平衡常數(shù)的比較判斷

一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到平衡。

3、掌握平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。

4、掌握反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。

三.重點(diǎn)和難點(diǎn)

1、化學(xué)平衡常數(shù)的含義

2、反應(yīng)條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)）對(duì)化學(xué)平衡的影響

四.考點(diǎn)分析

本節(jié)內(nèi)容在高考中的主要考查點(diǎn)是：

1.化學(xué)平衡常數(shù)的含義，有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算。

2.平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。

3.反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。

五.知識(shí)要點(diǎn)

1._________叫可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡狀態(tài)是指_________?；瘜W(xué)平衡的特點(diǎn)是_________。

在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各生成物的濃度（或分壓力）以反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)

量數(shù)為冪的乘積與各反應(yīng)物的濃度（或分壓力）以反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪的乘積之比

是一個(gè)常數(shù)，該常數(shù)即為_(kāi)________。

2.外界條件對(duì)平衡常數(shù)的影響可以概括為_(kāi)________。

3.在化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式所用的物質(zhì)的量濃度（mol/L）換用其他濃度單位可否？為什

么？

4.平衡常數(shù)表達(dá)式與反應(yīng)歷程有關(guān)嗎？

5.如何知道化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)？

注意：

1.（1）可逆反應(yīng)：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，在

化學(xué)方程式中用“”表示。

（2）可逆反應(yīng)的特征：

①可逆反應(yīng)必須是同一條件下既能向正反應(yīng)方向又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，對(duì)于在

不同條件下向正、逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)則不能認(rèn)為是可逆反應(yīng)。

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②在一定的條件下，幾乎所有的反應(yīng)都具有不同程度的可逆性，但有些反應(yīng)的逆反應(yīng)進(jìn)

行程度太小而忽略，把幾乎完全進(jìn)行的反應(yīng)叫不可逆反應(yīng)。

③可逆反應(yīng)是不能進(jìn)行到底的，不能實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。

④對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，必須在密閉容器中進(jìn)行。

2.（1）定義：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中

各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。

（2）速率時(shí)間圖象（如下圖）：

（3）化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑的關(guān)系

①化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)，從正反應(yīng)或逆反應(yīng)開(kāi)始都可以建立平衡狀態(tài)。

②可逆反應(yīng)同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行，起始加入的量，僅能影響v、v的大小，

正逆

但只要vv，在外觀上反應(yīng)就會(huì)向某方向進(jìn)行，最終使vv，建立平衡。

正逆正逆

3.化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)可以概括為：逆、等、動(dòng)、定、變。

（1）“逆”——研究對(duì)象是可逆反應(yīng)。

（2）“等”——化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即v（正）

=v（逆），這是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的重要標(biāo)志。

（3）“動(dòng)”——指化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)并沒(méi)有停止，實(shí)際上正反應(yīng)與

逆反應(yīng)始終在進(jìn)行。

（4）“定”——在一定條件下可逆反應(yīng)達(dá)到平衡（可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大的程度）狀態(tài)時(shí)，

在平衡體系的混合物中，各組成成分的含量（即反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、

質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等），保持不變（即不隨時(shí)間的改變而改變）。這是判斷體系是否處于化

學(xué)平衡狀態(tài)的重要依據(jù)。

（5）“變”——任何化學(xué)平衡狀態(tài)均是暫時(shí)的，相對(duì)的、有條件的，與濃度、壓強(qiáng)、溫

度等有關(guān)，而與達(dá)到平衡的過(guò)程無(wú)關(guān)（化學(xué)平衡狀態(tài)既可從正反應(yīng)方向開(kāi)始達(dá)到平衡，也可

以從逆反應(yīng)方向開(kāi)始達(dá)到平衡）。當(dāng)外界條件變化時(shí)，原來(lái)的化學(xué)平衡即被破壞，在新的條

件下建立起新的化學(xué)平衡。

4.

化學(xué)反應(yīng)模型mAgnBgpCgqDg

混合物體系中各成分的①各物質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡

含量②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡

③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡

④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡

正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系①在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA，同時(shí)也生成了m平衡

molA，即vv

正逆

②在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB的同時(shí)也消耗了p平衡

molC，即vv

正逆

③vA:vB:vC:vDm:n:p:q，v不一定不一定平衡

正

等于v

逆

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④在單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB的同時(shí)消耗了不一定平衡

qmolD，因均指v

逆

壓強(qiáng)①mnpq時(shí)，總壓力一定（其他條件一定）平衡

②mnpq時(shí)，總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡

混合氣體的平均相對(duì)分①M(fèi)一定時(shí)，只有當(dāng)mnpq時(shí)平衡

r

子質(zhì)量（M）②M一定，但mnpq時(shí)不一定平衡

rr

溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一平衡

定時(shí)（其他不變）

氣體的密度（）密度一定不一定平衡

顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色不變平衡

5.（1）化學(xué)平衡常數(shù)可以定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度，符號(hào)為K。

對(duì)于反應(yīng)：aAbBcCdD

ccCcdD

K

ccaAcbB

當(dāng)A、B、C、D均為氣體，也可表示為：

PcCPdD

K

pPaAPbB

平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度；平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行

得越完全。

（2）平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆

反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。

（3）借助平衡常數(shù)，可以判別一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。對(duì)于反應(yīng)

ccCcdD

aAbBcCdD的任意狀態(tài)濃度商為Q，若QK，反應(yīng)達(dá)到平衡

ccaAcbBcc

狀態(tài)。

6.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)：aA+bBcC+dD

反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為：

A?的初始濃度A的平衡濃度

A100%

A的初始濃度

cAcA

0平100%

cA

0

對(duì)于一個(gè)反應(yīng)，在溫度一定時(shí)，只有一個(gè)平衡常數(shù)，但不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不

同，常用表示反應(yīng)限度。

7.化學(xué)平衡是在一定條件下建立起來(lái)的。由于溫度、壓強(qiáng)、濃度的變化而使可逆反應(yīng)由

一個(gè)平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)平衡狀態(tài)的過(guò)程，稱為化學(xué)平衡的移動(dòng)。

（1）溫度的影響

溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過(guò)改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的。溫度的影響規(guī)律是：在其他條件不

變時(shí)升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)。

（2）濃度的影響

在其它條件不變時(shí)增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，QK，平衡正向移動(dòng)；

cc

在其它條件不變時(shí)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，QK，平衡逆向移動(dòng)。

cc

（3）壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響：在其它條件不變時(shí)

△Vg0，改變壓強(qiáng)化學(xué)平衡狀態(tài)不變；

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△Vg0，增大壓強(qiáng)QK，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的方向移動(dòng)，

PP

即平衡向左移動(dòng)；

△Vg0，增大壓強(qiáng)QK，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的方向移動(dòng)，

PP

即平衡向右移動(dòng)。

對(duì)于只涉及固體或液體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的影響極其微弱，可以不予考慮。

在密閉體系中，如果僅改變平衡系統(tǒng)的一個(gè)條件（如溫度、濃度、壓強(qiáng)），平衡將向減

弱這種改變的方向移動(dòng)。這個(gè)原理叫做平衡移動(dòng)原理，又叫勒夏特列原理。

說(shuō)明：

①平衡移動(dòng)原理雖有分述和總述之分，但其涵義完全相同。

②平衡移動(dòng)原理不僅能用于判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，也能用于判斷溶解平衡等其它平

衡移動(dòng)的方向。

③平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用，在以后學(xué)習(xí)電離平衡、水解平衡時(shí)，要注意

應(yīng)用平衡移動(dòng)原理。

④平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向，但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)

間。

【典型例題】

例1.一定條件下，在密閉容器中，能表示反應(yīng)Xg2Yg2Zg一定達(dá)到化學(xué)平衡

狀態(tài)的是：①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比1：2：2；②X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化；③容器

中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化；④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolZ，同時(shí)生成2nmolY

A.①②B.①④C.②③D.③④

分析：這是一道考查化學(xué)平衡狀態(tài)的題，“一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的

速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)”，這里判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志是兩個(gè)：

正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等和反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變。濃度保持不變可推出物

質(zhì)的量不變（體積相同），也可推出反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不等壓強(qiáng)不變等。不能用化學(xué)

計(jì)量數(shù)之比和物質(zhì)的量之比作為標(biāo)志，④中表示的反應(yīng)速率不相等。

答案：C

例2.寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式。

反應(yīng)K

c

（1）CsCOg2COg

2

（2）HgIg2HIg

22

（3）FeOsCOgFesCOg

2

（4）AgClsAgaqClaq

分析：對(duì)于化學(xué)反應(yīng)aAbBcCdD

ccCcdD

K其中，A、B代表反應(yīng)物，C、D代表生成物，它們不是固體，也不是

ccaAcbB

純液體，各物質(zhì)濃度必須是平衡濃度，對(duì)于固體或溶劑參加的反應(yīng)，它們的濃度不列入平衡

常數(shù)的表達(dá)式中。

對(duì)于反應(yīng)：aA+bBcC+dD

ccCcdD

K

ccaAcbB

當(dāng)A、B、C、D均為氣體，也可表示為：

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PcCPdD

K

PPaAPbB

1.平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度；平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)

行得越完全。

2.平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)

的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。

3.借助平衡常數(shù)，可以判別一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。對(duì)于反應(yīng)

ccCcdD

aA+bBcC+dD的任意狀態(tài)濃度商為Q，若QK，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

caAcbBcc

c2COc2HI

答案：（1）K（2）K

ccCOccHcI

222

cCO

（3）K2（4）KcAgcCl

ccCOc

例3.在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：COgHg

22

COgHOg，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

2

t℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

回答下列問(wèn)題：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______

（2）該反應(yīng)為_(kāi)______反應(yīng)（選填“吸熱”“放熱”）。

（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______。

A.容器中壓強(qiáng)不變

B.混合氣體中cCO不變

C.vHvHO

正2逆2

D.cCOcCO

2

（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：cCOcHcCOcHO，試判斷此時(shí)的

222

溫度為_(kāi)______℃。

分析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，即可寫出K的表達(dá)式。

（2）由化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系可以看出，溫度越高，平衡常數(shù)越大，說(shuō)明反

應(yīng)混合物中CO和水蒸氣的濃度越大，即升高溫度，有利于向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則正反應(yīng)為

吸熱反應(yīng)。

（3）化學(xué)平衡狀態(tài)的特征是vv，各組分的濃度保持不變，以此作為的依據(jù)可判

正逆

斷：容器內(nèi)的壓強(qiáng)不應(yīng)根據(jù)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量是否改變而定。

（4）當(dāng)cCOcHcCOcHO時(shí)，即K=1

222

[CO][HO]

答案：（1）2（2）吸熱（3）B、C（4）830

[CO][H]

22

例4.現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2SOO2SOg，知

223

，，經(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)，

cSO0.4molL1cO1molL1K19

0202

試判斷，（1）當(dāng)SO轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)到，向哪個(gè)方向進(jìn)

2

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行？（2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，SO的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？

2

分析：（1）2SOO2SO

223

開(kāi)始/molL10.410

轉(zhuǎn)化/molL10.20.10.2

轉(zhuǎn)化后/molL10.20.90.2

c2SO