高考化学一轮复习 考点13 化学反应速率及化学平衡（第25课时）化学平衡状态 化学平衡常数课件.ppt

第25课时化学平衡状态化学平衡常数 课标版化学 一 可逆反应与化学平衡状态1 可逆反应 1 概念在 条件下 既可以向 反应方向进行 同时又可以向 反应方向进行的化学反应 2 特点a 二同 相同条件下 正逆反应同时进行 b 一小 反应物与生成物同时存在 任一组分的转化率都 填 大于 或 小于 100 3 表示用 连接 相同 正 逆 小于 2 化学平衡状态 1 概念在一定条件下的可逆反应里 正反应和逆反应的速率相等 反应体系中所有参加反应的物质的 或 保持恒定的状态 2 平衡特点 质量 浓度 自测1一定条件下 对于可逆反应x g 3y g 2z g 若x y z的起始浓度分别为c1 c2 c3 均不为零 达到平衡时 x y z的浓度分别为0 1mol l 1 0 3mol l 1 0 08mol l 1 则下列判断正确的是 a c1 c2 3 1b 平衡时 y和z的生成速率之比为2 3c x y的转化率不相等d c1的取值范围为0 c1 0 14mol l 1答案d平衡浓度之比为1 3 转化浓度之比也为1 3 故c1 c2 1 3 a c不正确 平衡时y和z的生成速率之比应为3 2 b不正确 由可逆反应的特点可知0 c1 0 14mol l 1 自测2判断下列说法是否正确 1 2h2o2h2 o2 为可逆反应 2 二次电池充 放电过程中发生的反应为可逆反应 3 一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 4 化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变 答案 1 2 3 4 二 化学平衡常数及平衡转化率1 化学平衡常数 1 含义在一定 下 当一个可逆反应达到 时 生成物 与反应物 的比值是一个常数 简称 用符号 表示 2 表达式对于一般的可逆反应ma g nb g pc g qd g 平衡常数的表达式 k 3 意义1 k值越大 说明正反应能够进行的程度 反应物的转化率 反之 k值越小 转化得越 转化率就 温度 化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 平衡常数 k 越大 越大 不完全 越小 2 k只受的影响 与反应物或生成物的无关 2 转化率转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比 用来表示反应限度 对于反应 aa bbcc dd 反应物a的转化率可以表示为 a 100 自测3温度为t 时 在体积为10l的真空容器中通入1 00mol氢气和1 00mol碘蒸气 20min后 反应达到平衡 此时测得碘蒸气的浓度为0 020mol l 1 涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示 h2 g i2 g 2hi g 2h2 g 2i2 g 4hi g 温度 浓度 下列说法正确的是 a 反应速率用hi表示时 v hi 0 008mol l 1 min 1b 两个化学方程式的意义相同 但其平衡常数表达式不同 不过计算所得数值相同c 氢气的转化率不同d 中 增大压强平衡向生成hi的方向移动答案ah2 g i2 g 2hi g 初始浓度 mol l 1 0 1000 1000平衡浓度 mol l 1 0 0200 0200 160转化浓度 mol l 1 0 0800 0800 160 所以 v hi 0 160mol l 1 20min 0 008mol l 1 min 1 a正确 k1 64 而k2 642 4096 b错 两个化学方程式表示的是同一个反应 反应达到平衡时 氢气的转化率相同 c错 该反应中压强的改变对平衡的移动没有影响 d错 自测4判断下列说法是否正确 1 催化剂能改变化学反应速率 也能改变平衡常数 2 平衡常数发生变化 化学平衡不一定发生移动 3 化学平衡发生移动 平衡常数不一定发生变化 答案 1 2 3 考点一化学平衡状态的判断以反应ma g nb g pc g qd g 为例分析 典例1一定温度下 在容积恒定的密闭容器中 进行如下可逆反应 a s 2b g c g d g 下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是 混合气体的密度不再变化时 容器内气体的压强不再变化时 混合气体的总物质的量不再变化时 b的物质的量浓度不再变化时 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 v正 b 2v逆 c a b c d 只有 答案a a呈固态 反应正向进行时气体质量增大 逆向进行时气体质量减小 混合气体密度不变时达到平衡状态 故 正确 该反应前后气体体积不变 所以压强不变时不一定平衡 故 错误 该反应前后气体物质的量不变 故 错误 b的物质的量浓度不变 说明达到平衡状态 故 正确 混合气体的平均相对分子质量不再改变 说明气体的质量不变 反应达到平衡状态 故 正确 v正 b 2v逆 c 时 正 逆反应速率相等 故 正确 1 1一定温度下 在一固定体积的密闭容器中 可逆反应a s 3b g 2c g 达到平衡时 下列说法正确的是 c的生成速率和c的分解速率相等 单位时间内生成amola 同时生成3amolb 气体密度不再变化 混合气体的总压强不再变化 a b c的物质的量之比为1 3 2 混合气体的平均相对分子质量不变a b c d 答案b 是判断平衡状态的本质依据 正确 在任何条件下都成立 错误 容器体积不变 气体密度不变 说明气体总质量不变 则说明达到平衡状态 正确 容器体积不变 恒温下 压强不变 则气体物质的量不变 达到平衡状态 正确 a b c的物质的量之比等于化学计量数之比不能说明达到平衡状态 错误 随着反应进行 气体质量增大 气体总物质的量减小 相对分子质量增大 当相对分子质量不变时 说明达到平衡状态 正确 1 2 1 在一定条件下 可逆反应达到平衡状态的本质特征是 下列关系中能说明反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 已经达到平衡状态的是 a 3v正 n2 v正 h2 b v正 n2 v逆 nh3 c 2v正 h2 3v逆 nh3 d v正 n2 3v逆 h2 2 在一定温度下的恒容密闭容器中 可逆反应达到平衡状态时 一些宏观物理量恒定不变 a 各物质的浓度不变 b 平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变 c 容器内气体压强不变 d 容器内气体密度不变 e 容器内气体颜色不变 能说明反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 达到平衡状态的有 能说明反应h2 g i2 g 2hi g 达到平衡状态的有 能说明反应2no2 g n2o4 g 达到平衡状态的有 能说明反应c s h2o g co g h2 g 达到平衡状态的有 答案 1 v正 v逆c 2 abc abe abce abcd解析 2 在反应过程中气体的质量不变 因此在恒容状态下不能用密度判断反应是否达到平衡状态 由于反应物和生成物均为无色气体 因此也不能用颜色来判定 对于反应前后气体体积不变的反应 反应过程中气体的质量不变 物质的量也不变 所以不能用压强和密度判定反应是否达到平衡状态 反应过程中气体的质量保持不变 因此不能用密度来判定反应是否达到平衡状态 由于参与反应的气体均无色 因此不能用颜色来判定反应是否达到平衡状态 考点二化学平衡常数及其应用1 化学平衡常数的理解 1 与化学方程式书写形式的关系对于同一可逆反应 正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数 即 k正 若方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小 尽管是同一反应 平衡常数也会发生改变 2 与反应热的关系一般情况下 3 与物质状态的关系由于固体或纯液体浓度视为一常数 所以在平衡常数表达式中不再写出 稀溶液中进行的反应 如有水参加反应 由于水的浓度视为常数而不必出现在表达式中 2 化学平衡常数的应用 1 判断 比较可逆反应进行的程度 一般来说 一定温度下的一个具体的可逆反应 2 判断正在进行的可逆反应的反应方向以及反应是否达到平衡对于可逆反应 ma g nb g pc g qd g 若浓度商qc 则将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态 3 判断可逆反应的反应热升高温度 若k值增大 则正反应为吸热反应 若k值减小 则正反应为放热反应 典例2 2015山东枣庄模拟 已知 相关数据见下表 根据以上信息判断 下列结论错误的是 a a bb 增大压强 平衡状态 不移动c 升高温度 反应 向正反应方向移动d 反应 均为放热反应答案c由 得k3 k1 k2 则a 2 bb 正确 反应前后气体体积不变 增大压强 平衡不移动 正确 由a 2 b 1 可知随温度升高 k2 k3均减小 故反应 均为放热反应 d项正确 升温时反应 向逆反应方向移动 c项不正确 2 1 2015山东济南质检 可逆反应 2so2 g o2 g 2so3 g 达到平衡状态时 保持恒温恒容向容器中加入一定量的o2 下列说法正确的是 k为平衡常数 qc为浓度商 a qc不变 k变大 o2转化率增大b qc不变 k变大 so2转化率减小c qc变小 k不变 o2转化率减小d qc增大 k不变 so2转化率增大答案c当可逆反应2so2 g o2 g 2so3 g 达到平衡状态时 保持恒温恒容向容器中加入一定量的o2 浓度商qc变小 k不变 平衡向右移动 so2转化率增大 但o2转化率减小 2 2研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时 涉及如下反