2026届高考化学一轮复习学案-化学平衡基本常识

化学平衡基础知识一、化学平衡的特点逆：化学平衡研究的对象全部都是__________反应等：达到化学平衡状态时，正逆反应速率的关系为___________________动：达到化学平衡状态时，反应仍在进行中，是___________平衡定：达平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度、百分比、反应速率、反应物的转化率等____________________的量保持不变。变：一定的条件发生变化时，平衡状态就会被破坏，通过移动，建立新平衡二、气体反应达平衡的标志1、v正=v逆例：N2+3H22NH3判断下列说法描述的状态是否达到化学平衡(1)3vN2=vH2()(2)2vN2正=vNH3逆()(3)消耗1molN2同时，生成2molNH3()(4)1molH-H键断裂同时，2molN-H键断裂()(5)单位时间内消耗的N2量是NH3量的两倍()2、随平衡改变的量不再变变量不再变化时，____________________________________①P总、V总、n总A(g)+B(g)C(g)A(s)+B(g)C(g)n总不变时达平衡恒容装置中，P总不变达平衡恒压装置中，V总不变达平衡②气体体积分数/物质的量分数A(g)+B(g)2C(g)A(s)B(g)+C(g)φB不变时达平衡③气体平均相对分子质量不变时达平衡NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2A(g)+B(s)2C(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)④气体密度恒容条件下ρ不变时达平衡2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，恒压条件下ρ的变化⑤具体浓度比例1：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当n之比为2:1:2时达平衡()例2：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)已知：830K时，K=1，则830K下，n之比为2:1:1:2时达平衡()⑥其他例：绝热体系下，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，体系温度不变时达平衡()练习：100℃时，将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g)2NO2(g)．判断下列结论能否说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态①烧瓶内气体的颜色不再加深()②N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1：2()③NO2的生成速率与NO2消耗速率相等()④NO2的物质的量浓度不变()⑤烧瓶内气体的质量不再变化()⑥烧瓶内气体的压强不再变化()⑦烧瓶内气体的密度不再变化()⑧烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化()三、化学平衡常数K和浓度商Q1、表达式和影响因素对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示。当该反应在一定温度下达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)和c(D)之间有：=K其中K称为化学平衡常数(固体或液体纯物质一般不列入浓度商和平衡常数)K表达式NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KClCH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2OCH3COOHCH3COO-+H+CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)(1)对于一个固定的化学反应，平衡常数K只与______________有关，K值越大，表示反应进行得越________，当K＞_______时，该反应就进行的基本完全了，当K＜_______时，该反应很难发生(2)对于放热反应，升高温度，反应速率___________，平衡常数______________对于吸热反应，升高温度，反应速率____________，平衡常数_____________2、K的运算法则两式相加：K______________两式相减：K______________方程式系数扩大n倍：K_______方程式系数缩小n倍：K_______正逆反应K的关系：___________例1：目标式=①+②×2-③×1/2,则K=__________________例2：TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(i)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl2(g)+O2(g)ΔH1＝172kJ•mol－1Kp1＝1.0×10－2(ii)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)ΔH2＝－51kJ•mol－1Kp2＝1.2×1012则反应2C(s)+O2(g)2CO(g)的ΔH为___________kJ•mol－1，Kp＝____________3、平衡常数Kc的计算——三段式例：CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。已知CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)某温度下，在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，计算其平衡常数。CH4+CO22CO+2H2起转平4、平衡移动的本质Q和K比大小Q>K反应_____向移动Q=K反应_____移动Q<K反应____向移动例1：1L密闭容器中，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0达平衡时，各物质的物质的量依次为2mol、1mol、3mol。①若再向容器中同时加入3molO2与3molSO3，则反应向___________方向移动。②达平衡后，升高温度，反应向____________方向移动。③达平衡后，压缩体积为原先的一半，反应向_____________方向移动。④达平衡后，保持容器体积不变，充入He加压，反应____________移动。使用Q、K原理分析平衡例1：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)，平衡常数表达式为K=___________同温度下，增大压强，平衡_____________向移动，重新平衡后，CO2的浓度___________例2：CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)，向水中加入碳酸钙粉末，达到平衡状态后，再加入碳酸钙粉末，平衡__________，离子浓度___________加入水，平衡____向移动，重新平衡后，离子浓度_________加入CaCl2粉末后，平衡_____向移动，重新平衡后，______例3：N2O4(g)2NO2(g)∆H>0恒容加入NO2，平衡_______向移动，最终NO2的百分比________恒容加入N2O4，平衡_______向移动，最终NO2的百分比_________四、勒夏特列原理：改变影响平衡的一个因素（如_________、__________及参加反应的物质的___________），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动1、温度影响条件吸放热反应速率充分程度Kn生α反描述T↑∆H<0∆H>0例1：已知某反应K(300℃)>K(500℃)，则该反应∆H______0例2：已知某反应∆H>0，T1<T2，则K1_____K22、压强影响条件改变气体系数和v充分程度Kn生α反描述p↑左<右左>右左=右例1：反应2A(g)+B(?)2C(g)，若增大压强后，重新平衡时C的体积分数不变，则B的状态为___________________例2：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。向密闭容器中充入反应物，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。判断：p1_______p2∆H______0例3：已知反应mA(g)+nB(g)pC(g)，不同容器体积、不同温度下，平衡时测定B物质的浓度(mol/L)关系如下表所示：1L2L4L100℃1.000.560.30200℃1.120.590.31300℃1.210.620.32判断：∆H_____0，m+n_____p3、浓度对平衡的影响(1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率__________②若只增加A的量，平衡向________移动，B的转化率_________，A的转化率____________a＋a＋b＝c＋dA、B的转化率_____________a＋b＞c＋dA、B的转化率____________a＋b＜c＋dA、B的转化率____________同倍增大c(A)和c(B)(2)反应mA(g)nB(g)＋qC(g)的转化率分析在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器体积，A的转化率与化学计量数有关。m＝m＝n＋qA的转化率____________m＞n＋qA的转化率___________m＜n＋qA的转化率____________增大c增大c(A)勒夏特列原理适用于所有平衡体系，但仅可用来判断_____________________________例1：恒容体系，有气体A参加的可逆反应达到平衡后，向体系中再加入A气体，则平衡向什么方向移动，达到新平衡后，下列反应A的转化率将如何变变化？2A(g)+B(g)2C(g)2A(g)+B(s)2C(g)A(g)+B(s)2C(g)2A(g)+B(s)C(g)例2：0.1mol/L的醋酸溶液，CH3COOHH++CH3COO-加入冰醋酸，平衡_______向移动，达到新平衡后，醋酸电离度_________加入水，平衡_______向移动，达到新平衡后，醋酸的电离度__________加入醋酸钠固体少许，平衡_______向移动，达到新平衡后，醋酸的电离度________例3：0.1mol/L的醋酸钠溶液，CH3COO-