2015届高三第一轮复习化学资料--化学平衡状态 化学平衡常数

第2节化学平衡状态化学平衡常数第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固-2-考纲要求1.了解化学平衡建立的过程。2.了解化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-3-1.化学平衡状态(1)可逆反应:在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。在可逆反应中使用“”。在一定条件下,几乎所有反应都有不同程度的可逆性,但有些反应的逆反应进行程度很小而忽略,把几乎完全进行的反应称为不可逆反应。(2)化学平衡状态:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-4-(3)化学平衡的特征:特征理解“等”处于密闭体系的可逆反应,化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等,即v(正)=v(逆)≠0,是可逆反应达到平衡状态的重要标志“定”一定条件下可逆反应一旦达平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变),是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据“动”化学反应达平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态“变”任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关),而与达平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡)第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-5-温馨提示①可逆反应不能进行到底,即反应过程中反应物(生成物)不能全部转化为生成物(反应物)。②化学平衡的建立与反应的途径无关:对于可逆反应,不管从正反应开始(只投入反应物),还是从逆反应开始(只投入生成物),或从正逆反应开始(同时投入反应物和生成物),在一定条件下都能达到v(正)=v(逆)状态。如图:第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-6-③平衡移动会伴随着哪些变化:反应速率的变化(引起平衡移动的本质,但速率变化也可能平衡不移动),主要看v(正)与v(逆)是否相等,如果v(正)≠v(逆),则平衡必然要发生移动,如v(正)、v(逆)同时改变相同倍数,则平衡不移动;浓度的变化,平衡移动会使浓度变化,但是浓度的变化不一定使平衡移动;各组分百分含量的变化;平均相对分子质量的变化;颜色的变化(颜色变化,平衡不一定发生移动);混合气体密度的变化;转化率的变化;温度变化。第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-7-即时训练1-1对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述中正确的是()A.达到化学平衡时4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增大容器的体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率的关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)答案解析解析关闭由4v正(O2)=5v逆(NO)可得15v正(O2)=14v逆(NO),而14v逆(NO)=15v逆(O2),即v正(O2)=v逆(O2),正、逆反应速率相等,A正确;B项都表示正反应速率,错误;C项若增大容器体积,正、逆反应速率都减小,错误;D项应为3v正(NH3)=2v正(H2O)。答案解析关闭A第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-8-即时训练1-2(2013广东质检题组合)在一定温度下向aL密闭容器中加入1molNO2(g)发生2NO2(g)N2O4(g),下列不能作为此反应达到平衡的标志的是()A.容器的总压强不再随时间而变化B.容器中气体的颜色不再变化C.单位时间内生成1molN2O4的同时生成2molNO2D.混合气体的密度不再随时间而变化答案解析解析关闭该反应前后气体体积不等,平衡时总压强不变可作为平衡的标志,A正确;NO2为红棕色气体,颜色不变说明c(NO2)不变,则反应已达平衡状态,B正确;C项证明v(正)=v(逆),则反应已达平衡状态,C正确;恒容恒质量时,密度不变不可以作为平衡的标志,D错误。答案解析关闭D第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-9-即时训练1-3在一定温度下的某容积不变的密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()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键断裂的同时断裂2molH—O键答案解析解析关闭不论反应达到平衡,还是未达到平衡,生成nmolCO的同时都会生成nmolH2。答案解析关闭C第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-10-即时训练1-4某恒容容器内发生的可逆反应的化学平衡常数表达式为:K=𝑐(CO)·𝑐(H2)𝑐(H2O)。能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是()①容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化②v正(H2O)=v逆(H2)③容器中气体的密度不随时间而变化④容器中气体总质量不随时间而变化⑤消耗nmolH2的同时消耗nmolCOA.①②③B.①②③④C.②D.①④⑤答案解析解析关闭根据平衡常数可知,该可逆反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),因为C为固体,没有达到平衡,则混合气体的平均相对分子质量一直在发生变化,平均相对分子质量不变,说明反应已经达到平衡,①对;v正(H2O)=v逆(H2)说明反应达到平衡,②对;虽然容器的体积不变,但是气体的质量可变,当气体的密度不变时,说明反应达到了平衡状态,③、④对;任何时刻消耗nmolH2的同时都消耗nmolCO,⑤错。答案解析关闭B第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-11-2.化学平衡常数(1)平衡常数的定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度以计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以计量数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)。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=𝑐𝑝()·𝑐𝑞()𝑐𝑚()·𝑐𝑛()。在平衡常数表达式中:反应物或生成物中固体、纯液体的浓度不写。(2)平衡常数的意义:①平衡常数的大小反映了化学反应进行的最大限度(也叫程度)。K值越大,表示反应进行得越完全,反应物转化率越大;K值越小,表示反应进行得越不完全,反应物转化率越小。K值大小只能预示某可逆反应向某方向进行的限度,但不能预示反应达到平衡所需要的时间。第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-12-②判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行:对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Qc=cp()·cq()/[cm()·cn()],叫该反应的浓度商。QcK,反应向正反应方向进行;Qc=K,反应处于平衡状态;QcK,反应向逆反应方向进行。③利用K可判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”);若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应(填“吸热”或“放热”)。第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-13-温馨提示①化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。②化学平衡常数的变化与化学平衡移动的关系:K越大正向移动程度越大。一般认为K105反应较完全,K10-5反应很难进行。③化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应,由于书写方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数不同。但是这些平衡常数可以相互换算。第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-14-④利用平衡常数可以判断达到平衡后,瞬间改变体系内各物质的物质的量和容器的体积而造成的平衡移动的方向。如某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作均减半或均加倍处理,平衡移动方向的判断可以利用等效平衡的知识,还可以利用K与Qc的关系来判断。设未改变前容器的体积为VL,则此时K=(4𝑉)2(4𝑉)2·2𝑉=V/2。若都减半,瞬间容器的体积减半,设此时的体积为V1L,V1=V/2,此时Qc=(2𝑉1)2(2𝑉1)2·1𝑉1=V1,因为V1=V/2,所以Qc=K,平衡不发生移动。同理可得都加倍时,平衡也不移动。第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-15-即时训练2-1下列关于平衡常数的说法正确的是()A.一定温度下的可逆反应,只有达到平衡时才具有平衡常数B.化学平衡移动时,平衡常数一定改变C.对于一个确定的反应来说,平衡常数的数值越大,反应限度越大D.化学平衡常数大的可逆反应,所有反应物的转化率一定大答案解析解析关闭平衡常数是描述化学反应的限度的物理量,对于确定化学反应,它只受温度的影响,与反应是否达到平衡无关,对确定的化学反应,平衡常数的数值越大,反应限度越大;利用化学平衡常数来比较不同反应的限度时,必须表示方式相同否则无法比较;反应物的转化率还与起始量有关。答案解析关闭C第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-16-即时训练2-2在高温和一定催化剂作用下,某反应达平衡,平衡常数K=𝑐(CO)·𝑐(H2O)𝑐(CO2)·𝑐(H2)。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是()A.将容器体积变为原来的2倍,CO的平衡浓度变为原来的2倍B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO2+H2CO+H2OΔH0答案解析解析关闭根据平衡常数表达式可写出其反应方程式为CO2+H2CO+H2O,升温时,H2浓度减小,说明该反应为吸热反应,D项正确;升温时,正逆反应速率均增大,C项错误;该反应为反应前后气体体积不变的反应,压强对平衡无影响,A、B项错误。答案解析关闭D第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-17-即时训练2-3t℃时,某平衡体系中含有X、Y、Z、W四种物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为K=𝑐2(Y)𝑐(Z)·𝑐(W)。有关该平衡体系的说法正确的是()A.当混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达平衡B.增大压强,各物质的浓度不变C.升高温度,平衡常数K增大D.增加X的量,平衡既可能正向移动,也可能逆向移动答案解析解析关闭首先根据平衡常数的表达式推知,反应前后气体的体积保持不变,即平衡体系中Y是生成物且是气体,Z和W是反应物且也是气体,X未计入平衡常数中,说明X是固体或液体,但不确定是反应物还是生成物,由此可知选项A正确。增大压强虽然平衡不移动,但由于体积变小,因此各物质的浓度均增大,选项B错。由于反应的热效应未知,因此C也错。由于X未计入平衡常数中,X量的多少不影响平衡状态,D也错。答案解析关闭A第六单元第2节化学平衡状态化学平衡常数基础梳理考点探究热点专项演练巩固基础梳理-18-即时训