高一化学上册暑假提升讲义第04讲 化学平衡状态 化学平衡常数（原卷版）

第04讲化学平衡状态化学平衡常数模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理模块三重点难点必掌握模块四核心考点精准练模块五小试牛刀过关测1．知道可逆反应概念，认识化学平衡状态的特征，理解化学平衡的判断方法。2．认识化学平衡常数是表示反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义并能进行有关计算。3．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。一．可逆反应概念在相同条件下，既能向方向进行，同时又能向方向进行的反应三特征双向性可逆反应分为方向相反的两个反应方向：反应方向和反应方向双同性正、逆反应是在条件下，进行共存性反应物与生成物(反应物的转化率100%)二．化学平衡1．概念在一定条件下的反应体系中，当正、逆反应速率时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。2．化学平衡的建立化学平衡状态的建立条件①可逆反应；②封闭体系中；③一定的反应条件(温度、压强等)途径①可加入反应物，从正反应开始；②可加入生成物，从逆反应开始；③也可同时加入反应物和生成物，从正、逆向同时开始绘制“反应速率－时间”图像，表示从正反应开始建立化学平衡状态的过程。3．平衡特征七大特征化学平衡逆(研究对象)适用于反应动(动态特征)建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于平衡，可用法证明等(平衡实质)υ(正)＝v(逆)）≠0(正、逆反应速率相等，但不等于零)定(平衡结果)达平衡后，反应混合物中各组分的或不变(不可理解为相等)移(平衡移动)化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生相应移动同(等效平衡)外界条件同，同一可逆反应从不同方向(正向、逆向、双向)达到的平衡状态恒(定量特征)一定温度下，化学平衡常数保持三．化学平衡常数1．概念在一定温度下，当一个反应达到时，生成物幂之积与反应物幂之积的比值是一个，即化学平衡常数，用符号表示。2．化学平衡常数的表达式当mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K＝。3．化学平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的(也叫反应的)。①K值，表示反应进行得越，反应物的转化率越大。②当K＞时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物的转化率越。当K＜时，该反应发生。③判断反应的ΔH：若升高温度，K值增大，则正反应为反应；若升高温度，K值减小，则正反应为反应。4．影响因素内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。外因：在化学方程式一定的情况下，K只受影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关。5．浓度商对于一般的反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Qc表示，即Qc＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。根据K与Qc判断判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：①Qc＜K，反应向反应方向进行②Qc＝K，反应处于③Qc＞K，反应向反应方向进行1．平衡常数K的书写①固体或纯液体和液态水不列入平衡常数的表达式中(注意有机反应中的H2O则应写入)。②平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关，如N2＋3H22NH3，K＝a，则有：2NH3N2＋3H2，K′＝eq\f(1,a)；eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2NH3，K″＝eq\r(a)。③对于给定的化学方程式，正逆反应的平衡常数互为倒数。2．K值的大小只能预示着某种可逆反应向某方向进行的最大程度，但不能预示反应达到平衡所需时间。1．化学平衡状态的判断方法（1）本质标志正逆反应速率相等、各组分的量保持不变。项目mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡正反应速率逆反应速率关系在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolDv正(A)∶v逆(B)＝m∶n（2）等价标志项目mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[只有A为有色气体]是否平衡混合体系中各组分的含量各物质的物质的量或物质的量的分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总物质的量一定A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等气体的颜色不变温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变时，体系温度一定时（3）特殊标志项目mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡压强当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其它条件一定)当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其它条件一定)混合气体的平均相对分子质量当m＋n＝p＋q时，一定当m＋n≠p＋q时，一定密度（体积不变）C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定)❶审题时，一看题干条件：恒温恒容或恒温恒压或绝热容器；二看化学反应特点(物质状态、气体计量系数)：全部是气体参与，是等体积反应还是非等体积反应。❷判断可逆反应是否达到平衡时，容易犯以下错误：①若反应前后气体体积不变，则混合气体总体积、总压强、总物质的量、混合气体平均相对分子质量保持定值不能说明反应达到平衡状态；②若反应物和生成物的物质的量之比等于化学计算数之比，不能说明达到平衡状态；③若反应前后气体的密度一定，不能说明一定达到平衡状态。2．化学平衡常数的计算“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。分析三个量：起始量、变化量、平衡量。（1）明确三个关系①对于同一反应物，起始量－＝平衡量。②对于同一生成物，起始量＋变化量＝。③各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。（2）计算模式对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B物质的量分别为a、b，达到平衡后，A的为mxmol，容器容积为VL。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/molab00变化/molmxnxpxqx平衡/mola－mxb－nxpxqx则有①平衡常数：K＝eq\f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a－mx,V)m·\f(b－nx,V)n)。②A的平衡浓度：c(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③A的转化率：α(A)＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。④A的体积分数：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋(p＋q－m－n)x)×100%。⑤平衡压强与起始压强之比：eq\f(p(平),p(始))＝eq\f(a＋b＋(p＋q－m－n)x,a＋b)。⑥混合气体的平均密度eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),V)g·L－1。⑦混合气体的平均摩尔质量eq\x\to(M)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),a＋b＋(p＋q－m－n)x)g·mol－1。⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数，即产率＝eq\f(实际产量,理论产量)×100%。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。考点一：化学平衡1．（23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习）恒温恒容条件，进行如下反应：，已知、、的起始浓度分别为、、，总压强为，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的物质的量浓度或分压有可能是A．的分压为 B．的浓度为C．的分压为 D．Z的浓度为2．（23-24高二下·山东青岛·期中）一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入2molNO与2molCO发生反应：

。下列说法正确的是A．气体的平均相对分子质量不再变化时说明反应已达平衡状态B．反应达平衡后，降低温度，增大，减小，平衡正向移动C．反应达平衡时，与一定满足D．及时分离出产物，既能增大平衡转化率又能加快反应速率3．（23-24高二下·湖南长沙·期中）对燃油尾气污染物进行脱硝处理有助于减少空气污染，可使用氨将氮氧化物转化为无害气体，发生的反应为。下列说法正确的是A．标准状况下，的体积约为B．可用作食品的保护气，原因是的化学性质不活泼C．该反应中，与足量的反应，理论上可得到D．该反应中，每断裂键，同时转移电子的物质的量为4．（23-24高二下·北京·开学考试）恒温恒压条件下，在一个容积可变的容器中发生可逆反应：，不能作为该反应达到平衡状态的标志的是A．容器内硫元素的质量分数不变 B．的消耗速率和的消耗速率之比为1：1C．混合气体的密度不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变5．（22-23高二上·北京·期中）在5L密闭容器中进行反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，30秒后，SO3的物质的量增加了0.3mol。下列叙述不正确的是A．v(SO3)=0.002mol·L-1.s-1B．v(O2)=0.001mol·L-1.s-1C．当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡D．当容器内的SO3的浓度不再增加时，反应达到平衡6．（23-24高二上·北京海淀·期中）在恒容密闭容器中反应该反应达平衡的标志是①混合气颜色不随时间的变化②数值上v（NO2生成）=2v（N2O4消耗）③混合气体的密度不随时间的变化④压强不随时间的变化而变化⑤混合气的平均分子量不变A．②⑤④ B．①④⑤ C．①③④ D．①②③考点二：化学平衡常数7．（23-24高二下·上海·期中）只改变一个影响因素，平衡常数与化学平衡移动的关系叙述正确的是A．变化，平衡可能不移动 B．变化，平衡一定移动C．平衡不移动，可能变化 D．平衡移动，一定变化8．（23-24高二下·北京·开学考试）向恒容密闭容器中加入1mol和一定量的，发生反应：。不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是A．B．该反应为吸热反应C．点a、b、c对应的平衡常数：D．投料比固定，当容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态9．（23-24高二下·安徽·阶段练习）一定条件下，反应的平衡常数为1，在体积为2L的容器中充入1molCO、0.2mol发生上述反应直至达到平衡，下列说法正确的是A．该反应的平衡常数的表达式为：B．CO的平衡转化率为20%C．达到平衡时再充入CO和各0.2mol，平衡不移动D．升高温度，可以提高反应的活化能，正、逆反应速率均加快10．（23-24高二下·湖南岳阳·开学考试）在某一恒容密闭容器中，加入一定量的一氧化氮和足量的碳发生反应：

，平衡时与温度的关系如图所示，下列说法错误的是A．该反应中正反应的活化能大于逆反应的活化能B．无论反应进行到何种程度，一定为某一定值C．，点时，该容器中一定含有、和D．平衡常数：1．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列关于化学平衡的叙述正确的是A．化学平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度已经不再改变B．化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等且等于零C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关D．通常K越大，说明平衡体系中生成物所占比例越大，正反应进行程度越大2．（23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期末）某温度下，若反应的化学平衡常数K1=25，则该温度下HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的化学平衡常数K2为A．0.2 B．0.4 C．0.004 D．53．（23-24高二上·青海西宁·期中）下列关于反应

正确的是A．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大B．使用催化剂能提高平衡时CH3OH的产率C．反应的平衡常数可表示为D．平衡时增大CO的浓度，v(正)瞬间增大，v(逆)瞬间不变4．（23-24高二上·广东佛山·阶段练习）对于可逆反应：

，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都增大的是A．増大压强 B．升高温度 C．使用催化剂 D．增大浓度5．（23-24高二上·山东菏泽·阶段练习）一定温度下，恒容密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g)=pC(g)+gD(g)，其中m、n、b、g为任意正整数。有下列状态，其中能说明反应已达到平衡状态的是A．体系的压强不再发生变化 B．体系的密度不再发生变化C．各组分的质量分数不再改变 D．各组分的物质的量浓度不再改变6．（22-23高二上·云南临沧·阶段练习）在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和，在一定条件下发生反应：。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是A．反应速率B．容器内压强不再随时间变化而发生变化C．容器内气体的平均相对分子质量不再改变D．容器内7．（23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。已知某温度下，往一恒容密闭容器中加入发生反应。在时达到平衡。可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是A．氨基甲酸铵的浓度不再发生变化 B．气体的体积分数不再改变C．气体的平均摩尔质量不再改变 D．气体的密度不再改变8．（23-24高二上·浙江杭州·期末）在淀粉一KI溶液中存在下列平衡：。测得不同温度下该反应的平衡常数K如下表所示：下列说法正确的是T℃515253550K1100841689533409A．反应的B．其他条件不变，升高温度，溶液中减小C．该反应的平衡常数表达式为D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K大于6899．（23-24高二上·贵州遵义·期中）用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，达到平衡后，再通入一定量O2，达到新平衡时，下列说法不正确的是A．N2的平衡浓度增大 B．NO的转化率增大C．正向反应速率增大 D．反应平衡常数增大10．（23-24高二上·山西吕梁·期中）工业上在400～500℃、常压时用合适的催化剂生产，发生反应

(Q<0)。下列叙述正确的是A．为高效生产，应该使用催化剂并尽可能提高体系温度B．降低温度，平衡正向移动，热化学方程式中的Q值增大C．只要选择最佳的反应条件，和就能全部转化为D．该反应400℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数11．（23-24高二上·河北沧州·期末）在一定温度下的恒容密闭容器中，表明反应：已达平衡状态的是A．混合气体的压强不再发生变化B．气体的总物质的量不再发生变化C．N的生成速率与Q的消耗速率之比为3∶1D．混合气体的密度不再发生变化12．（23-24高一下·全国·期末）一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是A．①② B．②④ C．③④ D．①④13．（23-24高二上·天津·阶段练习）Ⅰ.恒温恒容下，将2mol气体A和2mol气体B通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2molB，并测得C的浓度为1.2mol/L。（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为。（2）x=。（3）下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。A．压