化学平衡状态-化学平衡常数.doc

乌丹一中导学案（学生案）
备课组 高三化学 主备人 陈倩倩 审核人 杜红星
课题
化学平衡状态 化学平衡常数
时间

[考点预测]
1.化学平衡状态的分析、判断及比较。
2．结合图像(或图表)考查化学平衡的建立。
3．化学平衡常数、转化率等的计算。

【基础梳理】
一. 化学平衡
1. 研究的对象:
2.化学平衡状态:在一定条件下可逆反应中 相
等，反应混合物中各组分的质量分数 的状态。
3、化学平衡的特征：
动——动态平衡； 等——正逆反应速率相等；
定——各物质含量保持不变； 变——条件改变，平衡移动。
4、平衡状态的标志：
以 mA + nB pC + qD为例：
(1)速率关系 ：(a).V(B耗)= V(B生) (b). V(C耗) :V(D生) = p: q
(c). V(A耗) :V(C耗) = m : p
(2)各成分含量保持不变
① 合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间而变（不适用于
前后无体积变化的反应）
②各物质的物质的量、物质的量浓度不随时间而变化。
5、化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”
设平衡时,A的物质的量的变化为mx mol
例: mA + nB pC + qD
起始: a b 0 0
转化:
平衡:
K=
α（A)=

注意 : ①转化量与方程式中各物质的系数成比例;②这里a、b可指 物质的量、浓度、体积等。
③对反应物：平 = 始—转 对生成物：平 = 始 + 转
6、两类重要的等效平衡：
1、同温同压下，若起始加入量与原加入量比例相等的，则为等效平衡（组成百分比相同）
2、同温同体积下，若起始加入量与原加入量的物质的量等效相同，则为等效平衡（实为同一状态）
二、化学平衡常数
1．概念
在一定温度条件下，一个可逆反应达到 时，生成物
与反应物 的比值是一个常数，用符号K表示。
2、 表达式
对于一般的可逆反应 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),在一定温度条件下达到平衡时，K= 。
3．影响因素
K仅是 的函数，与反应物或生成物的浓度无关。
4． 意义

5. 注意
化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。
(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。
(2)若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，平衡常数也会改变。
(3)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。

[考点分析]
考点一 化学平衡状态的判断
1.能证明反应：H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）已经达到平衡状态的是（　　）
①c（H2）：c（I2）：c（HI）=1：1：2
②单位时间内生成nmolH2的同时消耗nmolI2
③反应速率2v（H2）=2v（I2）=v（HI）
④温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑤温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
⑥温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化．
A．①③ B．②⑥ C．③⑥ D．④⑤
2.能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中反应：2SO2＋O22SO3，已经达到平衡的标志是
A．容器中SO2、O2、SO3共存
B．容器中SO2和SO3的浓度相同 
C．容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2︰1︰2
D．容器中压强不随时间的变化而改变

考点二化学平衡相关计算

3.反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：

（1）上述反应的温度T1   T2，平衡常数K(T1)   K(T2)。（填“大于”、“小于” 或“等于”）
（2）若温度T2时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：
①平衡时体系总的物质的量为 。
②反应的平衡常数K=  。
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=    。

4. 在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质
X
Y
Z
初始浓度（mol·L－1）
0.1
0.2
0
平衡浓度（mol·L－1）
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是（　　）
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X＋3Y2Z
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．因该反应的热效应未知，升高温度，平衡常数可能增大，也可能减小

【典型例题】
1. 一定条件下存在反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O，在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2，在Ⅲ中充入2 mol CO 和2 mol H2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是（   ）
A． 容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B． 容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C．容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多
D．容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1

2.在三个2L恒容的容器中，分别发生反应A(g)+3B(g)  2C(g)，5min后各容器反应达平衡状态,其中甲容器中A的物质的量为0.4mol。

反应前各物质的物质的量/mol
A
B
C
甲
1
3
0
乙
0
0
2
丙
1.5
4.5
1
下列说法正确的是（ ）
A． 乙中5min内C的反应速率为0.12mol/(L·min)
B．达到平衡时，丙中A的浓度是甲中的2倍
C．丙中反应的平衡常数大于甲中反应的平衡常数
D． 达到平衡时，甲乙两容器中C的物质的量百分含量相等

【课堂巩固】
1．(2015届江苏省启东中学模拟)在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L。当反应达平衡时，可能存在的数据是(　　)
A．SO2为0.25 mol/L B．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L
C．SO2、SO3均为0.15 mol/L D．SO3为0.4 mol/L

2．下列各反应在一定条件下达到平衡，各反应的平衡常数表达式书写正确的是(　　)
A．CO2(g)＋C(s)2CO(g)　K＝
B．3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)　K＝
C．4CuO(s)2Cu2O(s)＋O2(g)　K＝c(O2)
D．2AgCl(s)＋S2－(aq)Ag2S(s)＋2Cl－(aq)　K＝
3． (2015届温州八校联考)在1 100 ℃，一定容积的密闭容器中发生反应：
FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＝a kJ/mol(a>0)，该温度下K＝0.263，下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．若生成1 mol Fe，则吸收的热量小于a kJ
B．若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，则化学平衡正向移动
C．若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态
D．达到化学平衡状态时，或c(CO)＝0.100 mol/L，则c(CO2)＝0.026 3 mol/L

4．将X和Y以1∶2的体积比混合后置于密闭容器中，加压到3×107Pa，发生如下反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，达到平衡状态时，测得反应物的总物质的量和生成物的总物质的量相等，有关数据如图，则反应对应的温度是(　　)
A．100 ℃　　　　　 B．200 ℃
C．300 ℃ D．不能确定

5．对于可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)
(1)在一恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是________。
(2)在恒压容器中进行，达到平衡状态的标志是________。
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑦混合气体的压强不再改变的状态

6．(2015届江西省五校第一次联考)对可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，各物质的物质的量浓度满足以下关系：＝K(为一常数)，K称为化学平衡常数，其反应的K值只与温度有关。现有反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1。在850 ℃时，K＝1。
(1)若升高温度到950 ℃时，达到平衡时K________1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)850 ℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2，则：①x＝5.0时，上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是________。
(3)在850 ℃时，若设x＝5.0和x＝6.0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a________b(填“大于”“小于”或“等于”)。

学后反思：

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