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>VjE=V逆

例：N2+3H2d2NH3判断卜.列说法描述的状态是否达到化学平衡

⑴3VN2;vHz()(2)2vN2正二vNFhifi()

⑶消耗ImolNz同时，生成2moiNH3()

(4)1molH-H键断裂同时,2molN-H键断裂()

⑸单位时间内消耗的N?量是NH3晶的两倍()

2、随平衡改变的量不再变

变量不再变化时，______________________________________

(DP总、v总、n总

A(g)+B(g)=C(g)A(s)+B(g)OC(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)

(pB不变时达平衡

③气体平均相对分子质量

而不变时达平衡

NH2COONH4(S)=s=2NHj(g)+CO2(g)

2SO2(g)+O2(g)=2SCMg)

2A(g)+B(s)=2C(g)

H2(g)+I2(g)42Hl(g)

④气体密度

恒容条件下p不变时达平衡

2SO2(g)+O2(g)d2SCMg)

Ni(s)+4CO(g)dNi(CO)4(g),

恒压条件下p的变化

⑤具体浓度比

例1：2sCh(g)+CHg)=2S0Kg)，当n之比为2:1:2时达平衡()

例2：C0(g)+H2O(g)BC02(g)+H2(g)已知：830K时，K=i,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)=2S0Kg),体系温度不变时达平衡()

练习：100°。时，将O.lmolN2O4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N5的生成速率之比为1：2()

③NO2的生成速率与NO：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Q

1、表达式和影响因素

对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)n^pC(g)+qD(g)

在任意时刻的cP(C)cq(D)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,

cm(A)cn(B)

cPq

c(A)、c(B)、c(C)和c(D)之间有：(C)c(D)=K

cm(A)cn(B)

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)

FCC13+3KSCN=S=FC(SCN)3+3KC1

CH3coOH+CH3cH2OH=i€H3coOC2H5+H2O

CH3coOH=^CH3co0+H+

CH3COO+H2O=iCH3C0OH+OH

CaCO3(s)^=^Ca2>(aq)+CO?2(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KV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+②x2-③xI/2,则K=

例2：TiO2转化为TiCL有直接氯化法和碳氯化法。在lOOOC时反应的热化学方程式及其平

衡常数如下：

(i)直接氯化:TK>2(s)+2C12(g)dTiC12(g)+O2(g)AH=172kJ・mo「Kpi=l.OxlCp

(ii)碳氯化:TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)mCU(g)+2CO(g)AH2=-51kJ・mo「Kp2=1.2xl0i2

则反应2c(s)+02(g)02CO(g)的AH为kJ・mo「，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H》，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2moic川、ImoKXh以及催化剂进行重整反应，达到

平衡时CO?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2s02(g)+02(g)=2S03(g)AH<0达平衡时，各物质的物质

的量依次为2mol、ImoK3molo

①若再向容器中同时加入3molO2与3molSOj,则反应应方向移动。

②伙平衡后，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：CaCCMs)=CaO⑸+CCh(g),平衡常数表达式为K=同温度下，增大压强，

平衡向移助，重新平衡后，CO2的浓度___________

2+2

例2：CaCO3(s)=^Ca(aq)+CO3-(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，平衡一向移动，重

新平衡后，离子浓度_________加入CaCk粉末后，平衡向移动，重新平衡后，

例3：N204(g)02N02(g)AH>0恒容加入NO?,平衡向移动，最终NO?的百分比

________恒容加入N2O4,平衡向移动，最终NO?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a反描述

AH<0

TT

AH>0

例1：已知某反应K(3OO℃)>K(5OOC),则该反应AH0

例2：已知某反应AH>0,T1<T2,贝ijKiK2

2、压强影响

条件改变气体系数和V充分程度Kn生.a反描述

左〈右

Pt左〉右

左二右

例1：反应2A(g)+B⑺=2C(g),若增大压强后，量新平衡时C的体枳分数小变，则B的

状态为____________________

例2：CO(g)+2H2(g)dCH30H(g)°向密闭容器中充入反应物，测得平衡时混合物中CH30H

的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。判断：piP2AH0

%

/

釐

*

还

W

运

二

O

-“

D

例3：已知反应mA(g)+nB(g)匚+pC(g),不同容器体积、不同温度下，平衡时测定B物质的

浓度(ni3/L)关系如卜表所示：

1L2L4L

100℃1.000.560.30

200℃1.120.590.31

300℃1.210.62().32

判断：AH0,m+np

3、浓度对平衡的影响

⑴反应aA(g)+bB(gXacC(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

③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应

物的转化率与化学计量数有关。

-a+b=c+dAxB的转化率

同倍增大c(A)和c(B).a+b>c+dA、B的转化率

•a+b<c+dA、B的转化率

(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。

fn=n+qA的转化率

增大c<A)in>n+qA的转化率

in<n+qA的转化率

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