高考化学第一轮复习 第七章第二节化学平衡状态及其平衡常数课件 新课标（广东专用）.ppt

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1、第二节化学平衡状态及其平衡常数第二节化学平衡状态及其平衡常数点面导图点面导图考向分析考向分析 本本节节高考重点考高考重点考查查：(1)化学平衡的建立、特征化学平衡的建立、特征和和实质实质；(2)化学平衡常数的含义和化学平衡常数的含义和应用；应用；(3)化学平衡的计算。化学平衡的计算。题型主要以选择题和计算题型主要以选择题和计算题为主，难度为中档题。预测题为主，难度为中档题。预测2013年高考仍会以典型的工业年高考仍会以典型的工业可逆反应为载体，在平衡状态可逆反应为载体，在平衡状态的判定和化学平衡常数应用及的判定和化学平衡常数应用及计算方面进行命题。计算方面进行命题。2021/8/11 星期三1

2、相同相同正反应正反应逆反应逆反应同时同时小于小于2021/8/11 星期三22化学平衡状态化学平衡状态化学反应的限度化学反应的限度(1)建立建立过过程程(以以N23H2 2NH3为为例例)向密向密闭闭容器中充入一定量的容器中充入一定量的N2和和H2，使其反，使其反应应。反反应应刚刚开开始始时时，反反应应物物浓浓度度最最大大，正正反反应应速速率率_；生成物生成物浓浓度度为为0，逆反，逆反应应速率速率为为_。反反应应进进行行中中，反反应应物物浓浓度度逐逐渐渐减减小小，正正反反应应速速率率逐逐渐渐_，生成物，生成物浓浓度逐度逐渐渐增大，逆反增大，逆反应应速率逐速率逐渐渐_。达达到到平平衡衡时时，正正

3、反反应应速速率率与与逆逆反反应应速速率率_，此此时时反反应应物、生成物的物、生成物的浓浓度均保持度均保持_。最大最大0减小减小增大增大相等相等不变不变2021/8/11 星期三3(3)概念概念一一定定条条件件下下的的可可逆逆反反应应中中，正正反反应应速速率率与与逆逆反反应应速速率率_，反反应应体体系系中中所所有有反反应应物物和和生生成成物物的的_保保持持不不变变的的状状态态。(2)vt图描述建立过程如图图描述建立过程如图相等相等浓度浓度2021/8/11 星期三4动态动态浓度浓度发生移动发生移动2021/8/11 星期三5【答案】【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2021/8/11 星期三

4、62(选一选选一选)下列关于化学平衡状下列关于化学平衡状态态的的说说法中不正确的是法中不正确的是()A一一个个可可逆逆反反应应达达到到的的平平衡衡状状态态就就是是这这个个反反应应在在该该条条件件下下所所能达到的限度能达到的限度B当当一一个个可可逆逆反反应应达达到到平平衡衡状状态态时时，正正向向反反应应速速率率和和逆逆向向反反应应速率相等且都等于速率相等且都等于0C在一定条件下，化学平衡的建立与反在一定条件下，化学平衡的建立与反应应途径无关途径无关D化学平衡状化学平衡状态态可通可通过过外界条件的改外界条件的改变变而改而改变变【答案】【答案】B2021/8/11 星期三7二、化学平衡常数二、化学平

5、衡常数以以mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)为例为例1表达式：表达式：K_。2影响因素影响因素K仅与仅与_有关，与反应物或生成物的浓度无关。有关，与反应物或生成物的浓度无关。3注意事项注意事项(1)反反应应物物或或生生成成物物中中有有固固体体和和液液态态水水存存在在时时，由由于于其其浓浓度度可可看看做做“常数常数”而不代入公式。而不代入公式。(2)化化学学平平衡衡常常数数是是指指某某一一具具体体反反应应方方程程式式的的平平衡衡常常数数。若若反反应应方方向向改改变变，则则平平衡衡常常数数_。若若方方程程式式中中各各物物质质的的化化学学计计量量数数等等倍倍扩扩大大或或缩缩小小，尽尽管管是是同

6、同一一反反应应，平平衡衡常常数数也也会会_，但意义不变。，但意义不变。温度温度改变改变改变改变2021/8/11 星期三8【答案】【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10化学平衡状态的判定化学平衡状态的判定 2021/8/11 星期三11(1)对对于于反反应应前前后后气气体体体体积积不不等等的的反反应应，当当恒恒温温、恒恒容容时时，压压强强不不变变、气气体体的的平平均均相相对对分分子子质质量量不不变变，或或恒恒温温、恒恒压压时时，体积不变、混合气体的密度不变，说明反应处于平衡状态。体积不变、混合气体的密度不变，说明反应处于平衡状态。(2)

7、对对于于有有颜颜色色的的物物质质参参加加的的反反应应，体体系系颜颜色色不不变变，说说明明反反应处于平衡状态。应处于平衡状态。(3)对对于于吸吸热热或或放放热热反反应应，绝绝热热体体系系的的温温度度不不变变，说说明明反反应应处于平衡状态。处于平衡状态。2021/8/11 星期三12 (2012广广东东质质检检题题组组合合)在在一一定定温温度度下下向向a L密密闭闭容容器器中中加加入入1 mol NO2(g)发发生生2NO2(g)N2O4(g)，此此反反应应达达到到平平衡衡的的标标志是志是_。Av(NO2)正正v(N2O4)逆逆B容器的总压强不再随时间而变化容器的总压强不再随时间而变化C容器中气体

8、的颜色不再变化容器中气体的颜色不再变化DNO2、N2O4的分子数之比为的分子数之比为2 1E单位时间内生成单位时间内生成1 mol N2O4的同时生成的同时生成2 mol NO2F混合气体的密度不再随时间而变化混合气体的密度不再随时间而变化GNO2的浓度不再随时间而变化的浓度不再随时间而变化2021/8/11 星期三13【精精讲讲精精析析】首首先先明明确确该该反反应应前前后后气气体体的的体体积积不不相相等等。A项项，因因为为NO2、N2O4的的化化学学计计量量数数不不相相等等，达达到到平平衡衡时时，v(NO2)正正v(N2O4)逆逆，应应v(NO2)正正2v(N2O4)逆逆，A错错误误；B项项

9、，该该反反应应前前后后气气体体体体积积不不等等，平平衡衡时时总总压压不不变变可可作作为为平平衡衡的的标标志志；C项项，NO2为为红红棕棕色色，颜颜色色不不变变，说说明明c(NO2)不不变变，说说明明已已达达平平衡衡；D项项，平平衡衡状状态态与与物物质质的的分分子子数数之之比比无无关关，D错错误误；E项项，可可以以说说明明v正正v逆逆；F项项，恒恒容容恒恒质质量量，密密度度不不变变，不不可可以以作作为为平平衡衡的标志，的标志，F错误；错误；G项，项，c(NO2)不变可以作为平衡的标志。不变可以作为平衡的标志。【答案】【答案】BCEG2021/8/11 星期三141(2012合合肥肥一一模模)一一

10、定定温温度度下下，在在容容积积恒恒定定的的密密闭闭容容器器中中，进进行行如如下下可可逆逆反反应应：A(s)2B(g)C(g)D(g)，当当下下列列物物理理量量不不发发生生变变化化时时，能表明，能表明该该反反应应已达到平衡状已达到平衡状态态的是的是()混混合合气气体体的的密密度度容容器器内内气气体体的的压压强强混混合合气气体体的的总总物物质质的量的量B的物的物质质的量的量浓浓度度混合气体的摩混合气体的摩尔尔质质量量A BC D只有只有2021/8/11 星期三15【解解析析】反反应应前前后后气气体体的的体体积积不不变变，但但气气体体的的总总质质量量发发生生了了变变化化，所所以以当当混混合合气气体

11、体的的密密度度不不变变时时，可可说说明明反反应应已已达达到到平平衡衡状状态态；反反应应前前后后气气体体的的体体积积始始终终保保持持不不变变，容容器器内内气气体体的的压压强强不不变变时时，不不能能判判断断是是否否达达到到平平衡衡；反反应应前前后后气气体体的的体体积积始始终终保保持持不不变变，混混合合气气体体的的总总物物质质的的量量也也始始终终保保持持不不变变；由由于于容容积积恒恒定定，B的的物物质质的的量量浓浓度度不不变变时时表表明明反反应应达达到到化化学学平平衡衡状状态态；反反应应前前后后质质量量不不相相等等，质质量量不不变变时时，反反应应达达到到平平衡衡，气气体体物物质质的的量量不不变变，故

12、故混混合合气气体体的的摩摩尔尔质质量量不不变变，说说明明反反应应达达平衡。平衡。【答案】【答案】A2021/8/11 星期三16化学平衡常数的应用及计算化学平衡常数的应用及计算 2计算计算(1)利用平衡浓度计算平衡常数利用平衡浓度计算平衡常数K；(2)利用利用K计算平衡浓度和转化率。计算平衡浓度和转化率。2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19【答案】【答案】(1)40.5(2)0.125 mol/L(3)50%2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三212021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23答题模板答题模

13、板化学平衡计算化学平衡计算三段论的答题模板三段论的答题模板 考考题实录题实录(2012合肥市高三第一次教学质量检测合肥市高三第一次教学质量检测)(8分分)二甲二甲醚醚是是一种重要的清一种重要的清洁洁燃料，可替代氟利昂作制冷燃料，可替代氟利昂作制冷剂剂，对对臭氧臭氧层层无破无破坏作用。工坏作用。工业业上可利用煤的气化上可利用煤的气化产产物物(水煤气水煤气)合成二甲合成二甲醚醚。请请回回答下列答下列问题问题：(1)利用水煤气合成二甲利用水煤气合成二甲醚醚的的总总反反应为应为：3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)H246.4 kJmol1 在一定条件下的密在一定条件下的密闭闭容器

14、中，容器中，该总该总反反应应达到平衡，只改达到平衡，只改变变一个条件能同一个条件能同时时提高反提高反应应速率和速率和CO转转化率的是化率的是b、d、e(填字母填字母代号代号)2021/8/11 星期三24考考题实录题实录 a.降低温度降低温度b加入催化加入催化剂剂 c.缩缩小容器体小容器体积积 d增加增加H2的的浓浓度度 e.增加增加CO的的浓浓度度 (2)在一体在一体积积可可变变的密的密闭闭容器中充入容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2，在一定温度和，在一定温度和压压强强下下发发生反生反应应：3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)

15、CO2(g)，经经一定一定时间时间达到平达到平衡，并衡，并测测得平衡得平衡时时混合气体密度是同温同混合气体密度是同温同压压下起始下起始时时的的1.6倍。倍。问问：反反应应开始开始时时正、逆反正、逆反应应速率的大小：速率的大小：v(正正)_(填填“”“(2分分)1.75 mol75%(各各2分分)2021/8/11 星期三26答答题题模板模板化学平衡化学平衡计计算的思算的思维维模式：模式：(1)步步骤骤 写出有关化学平衡的方程式。写出有关化学平衡的方程式。确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。根据已知条件建立等式关系进行解答。根据已知条件建立等式关系

16、进行解答。(2)方法方法 如如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令，令A、B起始物质的量起始物质的量(mol)分别为分别为a、b，达到平衡后，达到平衡后，A的消耗量为的消耗量为mx，容器容积为，容器容积为V L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始起始(mol)a b 0 0 变化变化(mol)mx nx px qx 平衡平衡(mol)amx bnx px qx2021/8/11 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29高考题组一化学平衡状态及其平衡常数高考题组一化学平衡状态及其平衡常数1(2011山山东东高高考考)一一定定条条件件下下，将将NO2

17、与与SO2以以体体积积比比1 2置置于于密闭容器中发生反应密闭容器中发生反应NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)。(1)下列能说明反应达到平衡状态的是下列能说明反应达到平衡状态的是_。a体系压强保持不变体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变混合气体颜色保持不变cSO3和和NO的体积比保持不变的体积比保持不变d每消耗每消耗1 mol SO3的同时生成的同时生成1 mol NO2(2)测测得得上上述述反反应应平平衡衡时时NO2与与SO2体体积积比比为为1 6，则则平平衡衡常常数数K_。2021/8/11 星期三302021/8/11 星期三312(2011天津高考天津高考)向向绝热绝热恒

18、容密恒容密闭闭容器中通入容器中通入SO2和和NO2，一，一定条件下使反定条件下使反应应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡，达到平衡，正反正反应应速率随速率随时间变时间变化的示意化的示意图图如如图图所示。所示。由图可得出的正确结论是由图可得出的正确结论是()A反应在反应在c点达到平衡状态点达到平衡状态B反应物浓度：反应物浓度：a点小于点小于b点点C反应物的总能量低于生成物的总能量反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，时，SO2的转化率：的转化率：ab段小于段小于bc段段2021/8/11 星期三32【解解析析】A项项c点点v正正最最大大，但但随随后后v正正逐逐渐渐减减

19、小小，并并非非保保持持不不变变，故故c点点时时反反应应未未达达到到平平衡衡状状态态；B项项a点点反反应应物物的的浓浓度度大大于于b点点的的浓浓度度；C项项反反应应初初始始阶阶段段，随随着着反反应应的的不不断断进进行行，反反应应速速率率逐逐渐渐加加快快，说说明明该该反反应应为为放放热热反反应应，即即反反应应物物的的总总能能量量大大于于生生成成物物的的总总能能量量；D项项由由于于bc段段v正正大大于于ab段段，故故bc段段SO2的转化率大于的转化率大于ab段。段。【答案】【答案】D2021/8/11 星期三333(2011北京高考北京高考)在温度在温度t1和和t2下，下，X2(g)和和H2反应生成

20、反应生成HX的的平衡常数如下表：平衡常数如下表：化学方程化学方程式式K(t1)K(t2)F2H2 2HF1.810361.91032Cl2H2 2HCl9.710124.21011Br2H2 2HBr5.61079.3106I2H2 2HI43342021/8/11 星期三34(1)已知已知t2t1，HX的生成反的生成反应应是是_反反应应(填填“吸吸热热”或或“放放热热”)。(2)K的的变变化化体体现现出出X2化化学学性性质质的的递递变变性性，用用原原子子结结构构解解释释原原因因：_，原子半径逐原子半径逐渐渐增大，得增大，得电电子能力逐子能力逐渐渐减弱。减弱。(3)仅仅依依据据K的的变变化化，

21、可可以以推推断断出出：随随着着卤卤素素原原子子核核电电荷荷数数的的增增加加，_(选选填字母填字母)。a在相同条件下，平衡在相同条件下，平衡时时X2的的转转化率逐化率逐渐渐降低降低bX2与与H2反反应应的的剧剧烈程度逐烈程度逐渐渐减弱减弱cHX的的还还原性逐原性逐渐渐减弱减弱dHX的的稳稳定性逐定性逐渐渐减弱减弱2021/8/11 星期三35【解解析析】(1)由由于于K(t1)K(t2)，升升高高温温度度平平衡衡常常数数减减小小，所所以以可判断生成可判断生成HX的反应为放热反应。的反应为放热反应。(2)由由于于由由F到到I，电电子子层层数数的的增增加加造造成成它它们们得得电电子子的的能能力力越越

22、来来越越弱。弱。(3)化化学学平平衡衡常常数数代代表表反反应应进进行行的的程程度度，不不代代表表反反应应的的快快慢慢。所所以以b不不对对，c项项HF、HCl、HBr、HI的的还还原原性性依依次次增增强强，故故c错错误。误。【答答案案】(1)放放热热(2)同同一一主主族族元元素素从从上上到到下下原原子子核核外外电电子子层层数依次增多数依次增多(3)ad2021/8/11 星期三36高考题组二化学平衡的有关综合计算高考题组二化学平衡的有关综合计算4(2011新新课课标标高高考考)科科学学家家利利用用太太阳阳能能分分解解水水生生成成的的氢氢气气在在催催化化剂剂作作用用下下与与二二氧氧化化碳碳反反应应

23、生生成成甲甲醇醇，其其反反应应为为CO23H2 CH3OHH2O。请完成下列各题：。请完成下列各题：(1)在在容容积积为为2 L的的密密闭闭容容器器中中，由由CO2和和H2合合成成甲甲醇醇，在在其其他他条条件件不不变变的的情情况况下下，考考查查温温度度对对反反应应的的影影响响，实实验验结结果果如如图图所所示示(注：注：T1、T2均大于均大于300)；2021/8/11 星期三372021/8/11 星期三382021/8/11 星期三395(2011全全国国高高考考)在在容容积积可可变变的的密密闭闭容容器器中中，2 mol N2和和8 mol H2在在一一定定条条件件下下反反应应，达达到到平平衡衡时时，H2的的转转化化率率为为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于则平衡时氮气的体积分数接近于()A5%B10%C15%D20%【答案】【答案】C 2021/8/11 星期三40