化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)(高三一輪專題復習)ppt課件

1、主要考查有關(guān)化學平衡的移動、化學平衡的圖像、化學平衡的計算。由于化學平衡是“四大平衡”的理論基礎(chǔ)，因此成為每年高考的必考內(nèi)容，預測2014年高考仍將通過圖表(或圖像)的分析，判斷化學平衡移動的方向，將化學平衡的移動與化工生產(chǎn)、化學實驗、化學計算等方面結(jié)合設計成綜合試題考查。,Hold住考向,名師揭秘,同一條件,逆反應,同一條件、同時,.,A,.,D,4,.,.,相等,質(zhì)量或濃度,反應物,生成物,逆,.,第2講,基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考,減小,減小,增大,增大,相等,保持不變,.,化學平衡狀態(tài)具有“逆”“等”“動” “定” “變”“同”等特征。 “逆”：化學平衡研究的對象是可逆反應。 “等”：平衡時v(

2、正)=v(逆)0。 “動”：平衡時，反應仍在不斷地進行，是動態(tài)平衡。 “定”：平衡時，反應混合物各組分的濃度保持一定，百分含量 【質(zhì)量分數(shù)、氣體體積分數(shù)等】保持一定。各物質(zhì)但不 一定相等。 “變”：外界條件改變時，平衡可能被破壞，并在新的條件下建 立新的化學平衡。 “同”：由于化學平衡狀態(tài)與條件有關(guān)，而與建立平衡的途徑無 關(guān)。因而，同一可逆反應，從不同的狀態(tài)開始，只要達 到平衡時條件(溫度、濃度、壓強等)完全相同，則可形 成等效平衡。,(2)化學平衡狀態(tài)的特征,專題：達到平衡的判斷依據(jù),一、從 V正= V逆進行判斷,（1）用同一種物質(zhì)來表示反應速率時，該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等。,（2）用

3、不同種物質(zhì)來表示反應速率時速率不一定相等但必須符合兩方面,（i）表示兩個不同的方向。,（ii）速率之比=化學計量數(shù)之比。,例：在一定溫度下,可逆反應N2 + 3H2 2NH3達到平衡的標志是（ ）,A. N2的消耗速率等于N2的生成速率,B. H2的消耗速率等于N2的生成速率的3倍,C. NH3的消耗速率等于N2生成速率的2倍,D. 單位時間內(nèi)生成nmolN2,同時生成2nmolNH3,E.1個NN鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵形成,F.1個NN鍵斷裂的同時，有3個H-H鍵斷裂,ABDE,二百分含量不變標志 正因為v正v逆0，所以同一瞬間同一物質(zhì)的生成量等于消耗量.總的結(jié)果是混合體系中各組成成分

4、的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、各成分的百分含量、轉(zhuǎn)化率等不隨時間變化而改變.,三對于有氣體參與的可逆反應,可根據(jù)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、密度、壓強、溫度是否不再改變來判斷反應是否達到平衡。,（一）從混合氣體平均相對分子質(zhì)量M考慮,1. 若各物質(zhì)均為氣體,（1）對于非等摩反應，如2SO2 + O2 2SO3,M若不變，一定可做為平衡標志！,（2）對于等摩反應，如H2 + I2 2HI,M若不變，不能做為平衡標志，因始終不變。,2.若有非氣體參與,如：CO2(g)+C(s) 2CO(g)，,M若不變，一定可做為平衡標志！,（二）從氣體密度r考慮,1. 若各物質(zhì)均為氣體,恒容：總為恒值，不能做

5、平衡標志。,恒壓,（1）對于等摩反應，如H2 + I2 2HI,（2）對于非等摩反應，如2SO2 + O2 2SO3,總為恒值，不能做平衡標志。,若不變，一定可作為平衡標志。,2.若有非氣體參與,恒容，若不變，一定可作為平衡標志！,恒壓， n(g)=0，可作為平衡標志,（三）從體系的內(nèi)部壓強考慮：PV=nRT,當n(g)=0，即等摩反應則p為恒值，不能作平衡標志。 當n(g)0，則當p一定時，可做平衡標志。,恒容恒溫條件下，關(guān)鍵看前后氣體分子數(shù)的變化！,當化學平衡尚未建立成平衡發(fā)生移動時，反應總要放出或吸收熱量，若為絕熱體系，當體系內(nèi)溫度一定時，則標志達到平衡。,（四）從體系的溫度變化考慮,例

6、1：可逆反應。2HI(g) H2(g)+I2(g)在密閉容器中進行，當下列4項中某項不取隨時間變化時，才能說明反應已達平衡（ ）,A. 容器內(nèi)壓強 B. 平均相對分子質(zhì)量C. 各組分濃度 D. 混合氣體顏色,CD,CD,例3: 在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應 A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達到平衡的標志的是( ),C的生成速率與C的分解速率相等,單位時間內(nèi)生成a molA,同時生成3a molB,A、B、C的濃度不再變化,A、B、C的分壓強不再變化,混合氣體的總壓強不再變化,混合氣體的物質(zhì)的量不再變化,單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成 3amolB,A、B、C、D的分子數(shù)之

7、比為1:3:2:2, ,【例4】在500、釩觸媒的作用下，某密閉容器中反應 2SO2 O2 2SO3 Q 達到化學平衡狀態(tài)時的標志是 ( ),A SO2的消耗速率等于SO3的生成速率 B SO2的生成速率等于SO3的生成速率 C SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍 D SO3的生成速率等于O2生成速率的 2倍 E 容器中氣體總物質(zhì)的量不隨時間發(fā)生變化 F 容器中壓強不隨時間發(fā)生變化,BDEF,思考：若上述可逆反應中，A的聚集狀態(tài)是氣態(tài)，則能說明 該可逆反應達到平衡狀態(tài)的是（ ）？,BC,ACD,化學平衡狀態(tài)的直接標志 (1)v(正)v(逆)反應體系中同一物質(zhì)的消耗速率和生成 速率相等。 (

8、2)平衡混合物中各組成成分的含量保持不變各組分的 物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù) (有氣體參加的可逆反應)、反應物的轉(zhuǎn)化率等保持不變。,化學平衡狀態(tài)的判斷方法總結(jié),1,等體反應,反應物的轉(zhuǎn)化率、生成物的產(chǎn)率不再發(fā)生變化,平衡,思考,A,溫度,化學平衡,濃度冪之積,濃度冪之積,平衡發(fā)生移動時，平衡常數(shù)一定改變還是不改變或不一定改變？ 提示 不一定改變。因為平衡常數(shù)是一個溫度的函數(shù)，如果是因為溫度的改變導致平衡發(fā)生移動，則平衡常數(shù)K一定會發(fā)生改變；如果導致平衡發(fā)生移動的是濃度、壓強，則平衡雖然發(fā)生移動，但平衡常數(shù)不改變。,問題征解,溫度,越大,越小,越小,越大,平衡常數(shù)的大小反映了

9、化學反應可能進行的程度，K越大，說明反應可以進行得越完全,可逆程度越小。它是反應進行完全程度的標志.是化學反應限度的特征值.,.,如：,一定溫度下K=?,一定溫度下K=?,可逆反應：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) 在一定溫度下達到平衡時：K 。,.,平衡常數(shù)的表達式與方程式的書寫方式有關(guān),K1 = 1/K2 = K32,例如，在某溫度下：,N2+3H2 2NH3,2NH3 N2+3H2,K1,K2,K3,.,多重平衡規(guī)則 若干方程式相加(減)，則總反應的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商) 例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1 2NO2 (g) N2O4 K2

10、2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K = K1 K2,.,例2: C (s) + CO2(g) 2CO(g) K C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) K1 CO (g) +H2O (g) CO2 (g) + H2 (g) K2 K = K1/K2,.,典例：在固定容積為2L的密閉容器中加入一定 量的NH4I和I2，發(fā)生以下兩個可逆反應： NH4I(s) NH3(g) + HI(g)；2HI(g) H2(g) + I2(g) 平衡時HI、H2、I2分別為2mol、1mol、3mol， 求（1）平衡時NH3的物質(zhì)的量濃度？ （2）此溫度下第一個可逆反應的平

11、衡常數(shù)?,二式平衡,.,通過Q與K的比值來判斷反應的狀態(tài)或反向,1.Q定義 Q表示在任意狀態(tài)下,生成物濃度冪次方乘 積與反應物濃度冪次方乘積的比,稱為濃度商。 2.Q值判斷反應的狀態(tài)和反向 Q=K ,體系為平衡狀態(tài) QK 體系為非平衡狀態(tài),反應逆反向進行 3.Q與K的不同 Q指任意狀態(tài)下濃度冪積的比,與溫度無關(guān). 而K指平衡狀態(tài)下濃度冪積的比,與溫度有關(guān) 在一定溫度下的某一反應,Q值不一定,K一定,0.022,0.09,80,80,C,2.5,C,題型一、平衡常數(shù)表達式及其值的計算,C,C,題型二、利用K判斷反應的熱效應,若升高溫度，K值增大，轉(zhuǎn)化率增大，則正反應為吸熱反應；K值減小，轉(zhuǎn)化率減

12、小，則正反應為放熱反應,練習：溫度830K時，下列可逆反應及其平衡有某些特殊性：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)若 c(CO)始為2 mol / L，c(H2O)始為3 mol / L，反應達平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為60%，如果c(H2O)始為6 mol / L，c(CO)始為2 mol / L，反應達到平衡時，則CO的轉(zhuǎn)化率為75%。 （1） 計算上述兩種情況下H2O的轉(zhuǎn)化率_、_。 CO和H2O的轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系為 _ 。 （2）設830K時，c(CO)始a mol / L，c(H2O)始b mol / L，達平衡時c(H2)平c mol / L。 當a5，c20/9時，b_； 當ab時，c/a_； 用以表示a、b、c之間關(guān)系的式子是_。,4