《化学平衡状态-化学平衡常数》拓展课件

《化学平衡状态化学平衡常数》目标素养1.了解化学平衡的建立过程并理解化学平衡状态的特征。2.能书写平衡常数表达式,能进行平衡常数、转化率的简单计算,能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。3.了解平衡图像及应用。4.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化,能讨论化学反应条件的选择和优化。知识概览自主预习一、化学平衡状态1.建立过程。很多化学反应是可逆的。一定条件下,对于可逆反应,可以从

正反应

方向开始建立化学平衡状态,也可以从

逆反应

方向开始建立化学平衡状态。

2.定义。在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应的速率

相等

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,反应中物质的转化达到了

“限度”

的状态。

3.五大特征。

提示:不是。两个反应的条件不同。微思考2当可逆反应在一定条件下达到平衡后,正、逆反应是否都停止了?提示:不是。化学平衡是一种动态平衡,可逆反应达平衡后,正、逆反应仍在进行。二、化学平衡常数

2.化学平衡常数是表明化学反应

限度

的一个特征值,通常只受

温度

影响。当

Q=K

时,可逆反应达到

限度

,即达到

化学平衡状态

。

3.通常,K越大,说明平衡体系中生成物所占的比例

越大

,正反应进行的程度

越大

,即该反应进行得越

完全

,平衡时反应物的转化率越

大

;反之,K越小,该反应进行得越不完全,平衡时反应物的转化率越

小

。一般来说,当

K>105

时,该反应就进行得基本完全了。

提示:K1·K2=1。

预习检测1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。

(3)在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度,生成物浓度用平衡浓度。(

)×××(4)对于一个可逆反应,平衡正向移动时,平衡常数增大。(

)(6)化学平衡常数与物质性质和温度有关,而与浓度、压强、催化剂等无关。(

)××√2.下列对可逆反应的认识正确的是(

)。A.SO2+Br2+2H2O══H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)══Br2+SO2↑+2H2O属于可逆反应B.既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应C.H2与I2在加热时,生成HI,同时HI又分解出H2和I2,属于可逆反应答案:C解析:可逆反应是在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应,A、D的两个方向进行的反应条件不同;B未指明“是相同条件”,因此,只有C项正确。3.在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是(

)。A.Z为0.3mol·L-1

B.Y2为0.4mol·L-1C.X2为0.2mol·L-1

D.Z为0.4mol·L-1答案:A解析:可利用极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。假设反应正向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始浓度/(mol·L-1)

0.1

0.3

0.2变化浓度/(mol·L-1)

0.1

0.1

0.2终态浓度/(mol·L-1)

0

0.2

0.4假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始浓度/(mol·L-1)

0.1

0.3

0.2变化浓度/(mol·L-1)

0.1

0.1

0.2终态浓度/(mol·L-1)

0.2

0.4

0平衡体系中各物质的浓度范围为0<c(X2)<0.2

mol·L-1,0.2

mol·L-1<c(Y2)<0.4

mol·L-1,0<c(Z)<0.4

mol·L-1。4.关于化学平衡常数的叙述正确的是(

)。A.化学平衡常数与温度无关B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变C.化学平衡常数等于某时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值D.温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数答案:D解析:A项,通常情况下,化学平衡常数只受温度影响;B项,平衡常数与化学方程式的书写形式有关;C项,K表达式中各物质的浓度均为平衡浓度;D项,根据K的表达式,推知正、逆反应的平衡常数互为倒数。5.T

℃时,在容积为2L的恒容密闭容器中投入N2和H2进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),10s后达到化学平衡状态。(1)反应过程中:0~10s内N2的物质的量由6mol变为4mol,则H2的物质的量由14mol变为

mol,v(H2)=

。(2)能说明该反应已经达到平衡状态的是

。

A.c(N2)=c(H2)=c(NH3) B.容器内压强保持不变C.v正(N2)=3v逆(H2) D.容器内气体的密度保持不变(3)T

℃时,该反应的平衡常数K=

。

1.在一定条件下,向某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是(

)。A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为0B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为0C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定答案:B解析:随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,最后保持恒定,但不为0,B项错误。2.在一定容积的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是(

)。A.N2为0.2mol·L-1,H2为0.6mol·L-1B.N2为0.15mol·L-1C.N2、H2均为0.18mol·L-1D.NH3为0.4mol·L-1答案:B解析:反应为可逆反应,反应体系中任何一种物质的转化率都小于100%,所以A、D两项错误;从题给量的关系知无论反应进行到什么程度,c(N2)∶c(H2)=1∶3,因此两者不可能同时均为0.18

mol·L-1,C项错误。3.对于可逆反应M+NQ达到平衡时,下列说法正确的是(

)。A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应混合物各成分的百分含量不再变化D.反应已经停止答案:C4.一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可建立平衡状态。下列状态中不能确定该反应已达到平衡状态的是(

)。A.体系的压强不再发生变化B.v正(CO)=v逆(H2O)C.生成nmolCO的同时生成nmolH2D.1molH—H断裂的同时断裂2molH—O答案:C解析:生成CO和H2,均为正反应方向,不能确定v正=v逆。A.①③⑤

B.②④⑥

C.⑤

D.⑥答案:C5.关于反应Fe2O3(s)+CO(g)2FeO(s)+CO2(g)的平衡常数表达式的几种写法,其中正确的是(

)。解析:Fe2O3和FeO均为固体,其浓度通常认为是常数,不写入平衡常数表达式中。平衡常数K等于生成物平衡浓度的幂之积除以反应物平衡浓度的幂之积。6.在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:(1)上图表示NO2的