化学平衡状态 化学平衡常数(高三一轮专题复习).pptVIP

主要考查有关化学平衡的移动 化学平衡的图像 化学平衡的计算 由于化学平衡是 四大平衡 的理论基础 因此成为每年高考的必考内容 预测2014年高考仍将通过图表 或图像 的分析 判断化学平衡移动的方向 将化学平衡的移动与化工生产 化学实验 化学计算等方面结合设计成综合试题考查 Hold住考向 名师揭秘 同一条件 逆反应 同一条件 同时 A D 4 相等 质量或浓度 反应物 生成物 逆 第2讲 基础再现 深度思考 减小 减小 增大 增大 相等 保持不变 化学平衡状态具有 逆 等 动 定 变 同 等特征 逆 化学平衡研究的对象是可逆反应 等 平衡时v 正 v 逆 0 动 平衡时 反应仍在不断地进行 是动态平衡 定 平衡时 反应混合物各组分的浓度保持一定 百分含量 质量分数 气体体积分数等 保持一定 各物质但不一定相等 变 外界条件改变时 平衡可能被破坏 并在新的条件下建立新的化学平衡 同 由于化学平衡状态与条件有关 而与建立平衡的途径无关 因而 同一可逆反应 从不同的状态开始 只要达到平衡时条件 温度 浓度 压强等 完全相同 则可形成等效平衡 2 化学平衡状态的特征 专题 达到平衡的判断依据 一 从V正 V逆进行判断 1 用同一种物质来表示反应速率时 该物质的生成速率与消耗速率相等 2 用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面 i 表示两个不同的方向 ii 速率之比 化学计量数之比 例 在一定温度下 可逆反应N2 3H22NH3达到平衡的标志是 A N2的消耗速率等于N2的生成速率 B H2的消耗速率等于N2的生成速率的3倍 C NH3的消耗速率等于N2生成速率的2倍 D 单位时间内生成nmolN2 同时生成2nmolNH3 E 1个N N键断裂的同时 有3个H H键形成 F 1个N N键断裂的同时 有3个H H键断裂 ABDE 二 百分含量不变标志正因为v正 v逆 0 所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量 总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量 质量 物质的量浓度 各成分的百分含量 转化率等不随时间变化而改变 三 对于有气体参与的可逆反应 可根据混合气体的平均相对分子质量 密度 压强 温度是否不再改变来判断反应是否达到平衡 一 从混合气体平均相对分子质量M考虑 1 若各物质均为气体 1 对于非等摩反应 如2SO2 O22SO3 M若不变 一定可做为平衡标志 2 对于等摩反应 如H2 I22HI M若不变 不能做为平衡标志 因始终不变 2 若有非气体参与 如 CO2 g C s 2CO g M若不变 一定可做为平衡标志 二 从气体密度r考虑 1 若各物质均为气体 恒容 总为恒值 不能做平衡标志 恒压 1 对于等摩反应 如H2 I22HI 2 对于非等摩反应 如2SO2 O22SO3 总为恒值 不能做平衡标志 若不变 一定可作为平衡标志 2 若有非气体参与 恒容 若不变 一定可作为平衡标志 恒压 n g 0 可作为平衡标志 三 从体系的内部压强考虑 PV nRT 当 n g 0 即等摩反应则p为恒值 不能作平衡标志 当 n g 0 则当p一定时 可做平衡标志 恒容恒温条件下 关键看前后气体分子数的变化 当化学平衡尚未建立成平衡发生移动时 反应总要放出或吸收热量 若为绝热体系 当体系内温度一定时 则标志达到平衡 四 从体系的温度变化考虑 例1 可逆反应 2HI g H2 g I2 g 在密闭容器中进行 当下列4项中某项不取随时间变化时 才能说明反应已达平衡 A 容器内压强B 平均相对分子质量C 各组分浓度D 混合气体颜色 CD CD 例3 在一定温度下 下列叙述不是可逆反应A 气 3B 气 2C 气 2D 固 达到平衡的标志的是 C的生成速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA 同时生成3amolB A B C的浓度不再变化 A B C的分压强不再变化 混合气体的总压强不再变化 混合气体的物质的量不再变化 单位时间内消耗amolA 同时生成3amolB A B C D的分子数之比为1 3 2 2 例4 在500 钒触媒的作用下 某密闭容器中反应2SO2 O22SO3 Q达到化学平衡状态时的标志是 ASO2的消耗速率等于SO3的生成速率BSO2的生成速率等于SO3的生成速率CSO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍DSO3的生成速率等于O2生成速率的2倍E容器中气体总物质的量不随时间发生变化F容器中压强不随时间发生变化 BDEF 思考 若上述可逆反应中 A的聚集状态是气态 则能说明该可逆反应达到平衡状态的是 BC ACD 化学平衡状态的直接标志 1 v 正 v 逆 反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等 2 平衡混合物中各组成成分的含量保持不变 各组分的物质的量浓度 质量分数 物质的量分数 体积分数 有气体参加的可逆反应 反应物的转化率等保持不变 化学平衡状态的判断方法总结 1 等体反应 反应物的转化率 生成物的产率不再发生变化 平衡 思考 A 温度 化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 平衡发生移动时 平衡常数一定改变还是不改变或不一定改变 提示不一定改变 因为平衡常数是一个温度的函数 如果是因为温度的改变导致平衡发生移动 则平衡常数K一定会发生改变 如果导致平衡发生移动的是浓度 压强 则平衡虽然发生移动 但平衡常数不改变 问题征解 温度 越大 越小 越小 越大 平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度 K越大 说明反应可以进行得越完全 可逆程度越小 它是反应进行完全程度的标志 是化学反应限度的特征值 如 一定温度下K 一定温度下K 可逆反应 mA g nB g pC g qD g 在一定温度下达到平衡时 K 平衡常数的表达式与方程式的书写方式有关 K1 1 K2 K32 例如 在某温度下 N2 3H22NH3 2NH3N2 3H2 K1 K2 K3 多重平衡规则若干方程式相加 减 则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积 商 例1 2NO g O2 g 2NO2K12NO2 g N2O4K22NO g O2 g N2O4 g K K1 K2 例2 C s CO2 g 2CO g KC s H2O g CO g H2 g K1CO g H2O g CO2 g H2 g K2K K1 K2 典例 在固定容积为2L的密闭容器中加入一定量的NH4I和I2 发生以下两个可逆反应 NH4I s NH3 g HI g 2HI g H2 g I2 g 平衡时HI H2 I2分别为2mol 1mol 3mol 求 1 平衡时NH3的物质的量浓度 2 此温度下第一个可逆反应的平衡常数 二式平衡 通过Q与K的比值来判断反应的状态或反向 1 Q定义Q表示在任意状态下 生成物浓度幂次方乘积与反应物浓度幂次方乘积的比 称为浓度商 2 Q值判断反应的状态和反向Q K 体系为平衡状态QK体系为非平衡状态 反应逆反向进行3 Q与K的不同Q指任意状态下浓度幂积的比 与温度无关 而K指平衡状态下浓度幂积的比 与温度有关在一定温度下的某一反应 Q值不一定 K一定 0 022 0 09 80 80 C 2 5 C 题型一 平衡常数表达式及其值的计算 C C 题型二 利用K判断反应的热效应 若升高温度 K值增大 转化率增大 则正反应为吸热反应 K值减小 转化率减小 则正反应为放热反应 练习 温度830K时 下列可逆反应及其平衡有某些特殊性 CO g H2O g CO2 g H2 g 若c CO 始为2mol L c H2O 始为3mol L 反应达平衡时 CO的转化率为60 如果c H2O 始为6mol L c CO 始为2mol L 反应达到平衡时 则CO的转化率为75 1 计算上述两种情况下H2O的转化率 CO和H2O的转化率之间的关系为 2 设830K时 c CO 始 amol L c H2O 始 bmol L 达平衡时c H2 平 cmol L 当a 5 c 20 9时 b 当a b时 c a 用以表示a b c之间关系的式子是 40 25 CO H2O 1 4 0 5 ac bc ab 题