2027步步高大一轮复习化学广东版第十一章　第40讲　化学平衡状态与化学平衡常数

第十一章

第40讲

化学平衡状态与化学平衡常数1.理解化学反应的可逆性，能利用图像、数据等描述化学平衡的建立过程。2.理解化学平衡的含义，并能根据反应情况判断可逆反应是否达到平衡。3.知道化学平衡常数的含义及其表示方法，能通过化学平衡常数进行有关计算。复习目标练真题

明考向课时精练考点一可逆反应、化学平衡状态考点二化学平衡常数内容索引可逆反应、化学平衡状态考点一1.可逆反应在同一条件下，既可以向

进行，同时又能向

进行的化学反应。2.化学平衡状态(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。正反应方向逆反应方向可逆相等(2)建立过程绘制“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)平衡特征可逆反应动态平衡v正v逆质量或浓度易错辨析1.Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O为可逆反应(

)2.化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等(

)3.化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等(

)4.一定条件下反应N2+3H2⥫⥬2NH3达到平衡时，3v正(H2)=2v逆(NH3)(

)5.恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态(

)×√×××一、可逆反应的特征1.(2025·深圳模拟)一定条件下，对于可逆反应：X(g)+3Y(g)⥫⥬2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1，则下列判断正确的是A.c1∶c2=3∶1B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L-1√

反应物的平衡浓度之比为1∶3，与反应的化学计量数之比相等，则转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2=1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)=3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0<c1<0.14

mol·L-1，D正确。二、化学平衡状态的判断方法2.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)达到平衡状态的是

(填序号，下同)。(2)能说明I2(g)+H2(g)⥫⥬2HI(g)达到平衡状态的是

。(3)能说明C(s)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)达到平衡状态的是

。(4)能说明NH2COONH4(s)⥫⥬2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是

。(5)能说明5CO(g)+I2O5(s)⥫⥬5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是

。①③④⑦⑤⑦①②③④⑦①②③②④⑦3.若上述题目中的(1)~(3)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？(1)

。(2)

。(3)

。②③④⑦⑤⑦②③④⑦归纳总结

返回化学平衡常数考点二1.概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，即化学平衡常数，用符号

表示。2.表达式对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K=______________(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中)。K

c(CO2)应用举例

温度4.平衡常数的意义及应用(1)判断可逆反应进行的程度K<10-510-5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应接近完全

正平衡逆(3)判断可逆反应的热效应吸热放热放热吸热易错辨析

×√×××

2.已知下列反应的平衡常数：①H2(g)+S(s)⥫⥬H2S(g)

K1；②S(s)+O2(g)⥫⥬SO2(g)

K2；则反应H2(g)+SO2(g)⥫⥬O2(g)+H2S(g)的平衡常数K=

(用K1和K2表示)。

归纳总结

√温度/℃n(活性炭)/moln(CO2)/molT10.70

T2

0.25

温度/℃n(活性炭)/moln(CO2)/molT10.70

T2

0.25练后反思反应达平衡后，再任意加入“反应物或生成物”，往往利用Q与K相比，判断平衡的移动或v正与v逆的相对大小。

150℃0.048

返回精练真题练真题明考向1.[2025·安徽，17(2)]通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应：①HCOOH(g)===CO(g)+H2O(g)

ΔH1=+26.3kJ·mol-1②HCOOH(g)===CO2(g)+H2(g)

ΔH2=-14.9kJ·mol-1一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的HCOOH(g)，发生上述两个分解反应，下列说法中能表明反应达到平衡状态的是

(填标号)。a.气体密度不变b.气体总压强不变c.H2O(g)的浓度不变d.CO和CO2的物质的量相等bc

该反应中反应物、生成物均为气体，气体总质量不变，容器恒容，则气体密度始终不变，故a错误；反应①和②反应前后气体分子数均不相等，气体总压强为变量，则气体总压强不变可以说明反应达到平衡状态，故b正确；H2O(g)的浓度不变，则反应体系中各物质浓度均不变，可以说明反应达到平衡状态，故c正确；CO和CO2的物质的量相等，不能说明各物质浓度不变，不能说明反应达到平衡状态，故d错误。

离子分解反应平衡常数值1.4×10-36.0×10-3K√

3.[2025·四川，18(4)]乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行：①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)===HOCH2CHO(l)②HOCH2CHO(l)+H2(g)===HOCH2CH2OH(l)反应中伴随副反应：HCHO(g)+H2(g)===CH3OH(l)若反应在恒容密闭容器中进行，溶剂中甲醛初始浓度为1.0mol·L-1。①反应5h后，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为38%、8%、10%，则甲醛的平均消耗速率v=

mol·L-1·h-1。②溶剂中H2和CO浓度分别保持为1.0×10-4mol·L-1、6.0×10-4mol·L-1，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的平衡产率分别为18%、34%、14%，生成乙二醇的平衡常数K=

(mol·L-1)-3(科学记数，保留小数点后2位)。0.1121.67×1011

返回精练高频考点提升关键能力课时精练对一对答案1234567891011题号12345678答案CBCACADC题号910答案DC

答案123456789101111.1.下列过程与可逆反应无关的是A.高炉炼铁排放的尾气，随高炉的高度增加，CO的比例不变B.氯气溶于水，溶液中既存在Cl-也存在Cl2C.铜和浓硫酸在加热条件下能反应，不加热不能反应D.SO2和O2在接触室中反应生成SO3√1234567891011答案

高炉炼铁中CO比例不变说明反应达到化学平衡，存在可逆反应，A不符合题意；Cl2溶于水：Cl2+H2O⥫⥬HClO+H++Cl-，该反应是可逆反应，溶液中既存在Cl-也存在Cl2，B不符合题意；铜与浓硫酸在加热时发生的反应为Cu+2H2SO4(浓)

CuSO4+SO2↑+2H2O，常温下不反应，这是一个不可逆反应，C符合题意；SO2与O2生成SO3是典型的可逆反应：2SO2+O22SO3，D不符合题意。1234567891011答案2.CO2催化氢化合成附加值高的产品有助于促进“碳中和”。一定温度下，在恒容密闭容器中充入1molCO2和1molH2发生CO2(g)+H2(g)⥫⥬HCOOH(g)、CO2(g)+H2(g)⥫⥬CO(g)+H2O(g)，下列能说明两反应均达到平衡状态的是A.气体密度不随时间变化B.气体平均摩尔质量不随时间变化C.CO2与H2的浓度比不随时间变化D.HCOOH(g)的生成速率等于CO(g)的消耗速率√1234567891011答案

1234567891011答案

两反应中CO2和H2起始量、消耗量始终相等，浓度比恒为1∶1，故二者浓度比不变无法判断反应是否达到平衡状态，C错误；HCOOH的生成速率(第一个反应正反应速率)与CO的消耗速率(第二个反应逆反应速率)相等，无法直接说明两反应的正、逆反应速率均相等，不能判断反应是否达到平衡状态，D错误。1234567891011答案

平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，反应可能是吸热反应也可能是放热反应，升温，平衡向吸热反应方向移动，平衡常数不一定增大，C错误。3.关于化学平衡常数，下列说法不正确的是A.化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变B.对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的

乘积等于1C.温度越高，K值越大D.化学平衡常数随温度的改变而改变√1234567891011答案

√1234567891011答案

1234567891011答案5.(2025·清远模拟)氮、硫的氧化物无害化、再利用具有重要意义，可利用下面反应进行氮、硫的氧化物再利用：NO2(g)+SO2(g)⥫⥬SO3(g)+NO(g)

ΔH=-83.6kJ·mol-1。下列说法正确的是A.NO2、SO2体积比保持不变可用来判定平衡状态B.加压可加快反应速率，使平衡时SO3产量提高C.恒容条件下，投料物质的量比为1∶1，若NO2平衡转化率为60%，则

平衡常数为2.25D.NO可直接用NaOH溶液吸收，制取NaNO2√1234567891011答案

1234567891011答案6.一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)

ΔH=-196.6kJ·mol-1。下列有关该反应的叙述正确的是A.达到平衡状态时，正、逆反应速率相等B.达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0C.若起始时加入2molSO2和1molO2，则达平衡时放出的热量为196.6kJD.若反应达到平衡状态后，2min时生成amolSO3，则4min时生成2amolSO3√1234567891011答案

该反应为可逆反应，达到平衡状态时，反应物不能完全转化为生成物，所以SO2和O2的浓度不等于0，B错误；因为是可逆反应，所以消耗的SO2的物质的量小于2

mol、消耗O2的物质的量小于1

mol，放出的热量小于196.6

kJ，C错误；反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，2~4

min三氧化硫的物质的量不变，为a

mol，D错误。1234567891011答案7.一定温度下，在恒容密闭容器中充入CO和H2，发生反应：2H2(g)+CO(g)⥫⥬CH3OH(g)

ΔH<0。下列图像符合实际且t0时达到平衡状态的是√1234567891011答案

该反应中气体总质量、容器容积为定值，则密度始终不变，故A不符合题意；初始时CH3OH(g)的体积分数应该为0，故B不符合题意；2H2(g)+CO(g)⥫⥬CH3OH(g)为反应前后气体体积减小的反应，混合气体总质量为定值，则建立平衡过程中混合气体的平均摩尔质量逐渐增大，反应过程中压强逐渐减小，当压强不再变化时，表明达到平衡状态，故C不符合题意、D符合题意。1234567891011答案1234567891011答案温度/℃2580230平衡常数5×10421.9×10-58.(2025·梅州高三质检)在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)+4CO(g)⥫⥬Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表所示。下列说法不正确的是A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B.25℃时，反应Ni(CO)4(g)⥫⥬Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5C.80℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol·L-1，则此时v正>v逆D.80℃达到平衡时，测得n(CO)=0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol·L-1√

1234567891011答案

√1234567891011答案

1234567891011答案

1234567891011答案

1234567891011答案√

1234567891011答案

1234567891011答案结论：“Ag++Fe2+⥫⥬Fe3++Ag”为可逆反应。11.(2024·江门模拟)某小组为验证“Ag++Fe2+⥫⥬Fe3++Ag”为可逆反应并测定其平衡常数展开探究。Ⅰ.验证“Ag++Fe2+⥫⥬Fe3++Ag”为可逆反应同学甲设计了如下实验：1234567891011答案步骤实验操作实验现象①取2.0mL0.01mol·L-1Ag2SO4溶液于试管中，加入2.0mL0.04mol·L-1FeSO4溶液(pH=1)有灰黑色沉淀生成，溶液呈黄色②取灰黑色沉淀于试管中，滴加适量浓硝酸灰黑色沉淀溶解，生成红棕色气体③取①中少量上清液于试管中，滴加几滴0.1mol·L-1盐酸

实验①中溶液变黄色，说明生成了Fe3+，可知Fe2+被Ag+氧化，同时银离子被还原为Ag；实验②中银单质与浓硝酸反应生成硝酸银、二氧化氮和水，化学方程式为Ag+2HNO3===AgNO3+NO2↑+H2O。(1)步骤②涉及的化学方程式为

。步骤实验操作实验现象①取2.0mL0.01mol·L-1Ag2SO4溶液于试管中，加入2.0mL0.04mol·L-1FeSO4溶液(pH=1)有灰黑色沉淀生成，溶液呈黄色②取灰黑色沉淀于试管中，滴加适量浓硝酸灰黑色沉淀溶解，生成红棕色气体③取①中少量上清液于试管中，滴加几滴0.1mol·L-1盐酸

Ag+2HNO3===AgNO3+NO2↑+H2O1234567891011答案

因该反应为可逆反应，上层清液中含银离子，滴加盐酸后生成AgCl白色沉淀。(2)步骤③的实验现象为

。步骤实验操作实验现象①取2.0mL0.01mol·L-1Ag2SO4溶液于试管中，加入2.0mL0.04mol·L-1FeSO4溶液(pH=1)有灰黑色沉淀生成，溶液呈黄色②取灰黑色沉淀于试管中，滴加适量浓硝酸灰黑色沉淀溶解，生成红棕色气体③取①中少量上清液于试管中，滴加几滴0.1mol·L-1盐酸

有白色沉淀生成1234567891011答案(4)根据表中信息，补充数据：a=

，b=

。组别0.01mol·L-1

Ag2SO4溶液/mL0.04mol·L-1FeSO4溶液/mL水/mLL溶液/mL吸光度12.01.01.01.0A122.01.5abA232.02.001.0A3(3)同学乙认为同学甲的实验不够严谨，其理由为______________________________

。同学乙重新设计实验，从平衡移动角度验证“Ag++Fe2+⥫⥬Fe