1、第2講化學平衡一、化學平衡常數1 .化學平衡常數對于一般的可逆反應 mA（g） + nB（g）=pC（g） + qD（g）在一定溫度下 K =。K值越大，表示反應進行的程度越 ,反應物的車化率也越 K只與 有關。（1）化學平衡常數的特點化學平衡常數只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度無關，也 與壓強、催化劑等無關。由于固體或純液體的濃度是一常數，如果有固體或純液體參加或 生成，則表達式中不出現固體或純液體；稀溶液中進行的反應，如有水 參加反應，由于水的濃度是常數而不必出現在表達式中；非水溶液中進 行的反應，若有水參加或生成，則應出現在表達式中。表達式與化學計量數一一對應，方程式中化學計量數不同

2、，表達 式就不同；可逆反應中，正反應的表達式與逆反應的表達式互為倒數。（2）化學平衡常數的應用利用K可以推測可逆反應進行的程度在一定條件下，某可逆反應的 K值越大，表明化學反應正向進行的程 度越大，即該反應進行得越完全。借助平衡常數，可以判斷一個化學反應是否達到化學平衡狀態若用Qc表示任意狀態下，可逆反應中產物的濃度以其化學計量數為 指數的乘積與反應物的濃度以其化學計量數為指數的乘積之比，則這個 比值稱為濃度商。將濃度商和平衡常數作比較可知可逆反應所處的狀 態。即Qc=Kc體系處于化學平衡，v（正）等于v（逆）QcVKc反應正向進行，v（正）大于v（逆）Qc>Kc反應逆向進行，v（正）小

3、于v（逆）利用化學平衡常數可判斷反應的熱效應a.若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應b.若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應利用化學平衡常數可計算物質的轉化率2 .反應物的平衡轉化率（a）a=4 a=一般K越大，a越高。即時訓練1低溫脫硝技術可用于處理廢氣中的氮氧化物，發生的化學 反應為2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）而;！2N2（g）+3H2O（g） AH V 0在恒容的密閉容器中，下列有關說法正確的是（）。A.平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應的平衡常數增大B.平衡時，其他條件不變，增加 NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉 化率減小C.單位時間內消耗 NO和N2的物質的

4、量之比為1 ： 2時，反應達到 平衡D.其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉化率增大【例 U N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發生下列反應：2N2O5（g） ；=4NO2（g） + O2（g） AH >0T1溫度下的部分實驗數據為：t/sr 05001 0001 500c(N2O5)/(mol L11)下列說法中，不正確的是（）。A .當反應體系內氣體的平均相對分子質量不再發生變化時則該反應 達到了平衡8. Ti溫度下的平衡常數為 Ki= 125,1 000 s時轉化率為50%C.其他條件不變時，T2溫度下反應到1 000 s時測得N2O5（g）濃度為 mol L 1

5、,則 T1 >丁2D. Ti溫度下的平衡常數為Ki,若維持溫度不變，增加體系壓強，達到新平衡時，平衡常數為K2,則Ki>K2方法歸納化學平衡常數及其計算一般有以下三種題型：（1）已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數和平衡轉化率。（2）已知平衡轉化率和初始濃度求平衡常數。（3）已知平衡常數和初始濃度求平衡濃度和轉化率。二、化學平衡的移動1 .定義平衡移動就是一個“平衡狀態-不平衡狀態一新的平衡狀態”的過 程。一定條件.下的平衡體系，條件改變后，可能發生平衡移動。2 .外因對平衡移動的影響（1）濃度：增大反應物濃度或減少生成物濃度，平衡 移動；減小 反應物濃度或增大生成物濃度,平衡 移動。

6、(2)溫度：升溫，平衡向 方向移動；降溫，平衡向 方向移動。(3)壓強：對于有氣體參加的可逆反應，加壓，平衡向氣體體積方向移動；減壓，平衡向氣體體積 方向移動。(4)催化劑：對化學平衡 ，但能縮短到達平衡所需的時間。總結勒夏特列原理：3 .影響平衡移動的具體條件(1)增加固體或純液體的量，由于濃度不變，所以化學平衡不移動， 對平衡沒影響。但溶液中的離子反應，如C/2O7-+ H2O=2CrO2-+2H+,加水稀釋，平衡向離子數增大的方向 (即正向)移動。(2)由于壓強的變化對非氣態物質的濃度無影響，因此，當反應混合 物中不存在氣態物質時，壓強的變化對平衡無影響。(3)對于氣體分子數無變化的反應

7、，如：H2(g)+ l2(g)=2HI(g)等，壓強的變化對其平衡也無影響。這是因為，在這種情況下，壓強的變化 對正、逆反應速率的影響程度是等同的，故平衡不移動。(4)恒容時，通入稀有氣體，壓強增大，但平衡不移動。恒壓時，通 入稀有氣體，壓強雖不變，但體積必然增大，反應物和生成物的濃度同 時減小，相當于減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動。(5)同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度時，可視為壓強的影 響。(6)在恒容的容器中，當改變其中一種物質的濃度時，必然同時引起 壓強改變，但判斷平衡移動的方向時，應仍從濃度影響的角度去考慮。即時訓練2可逆反應A(g) + B*言C(g) + D達到平衡

8、時，下列說法不正確的是()A.若增大A的濃度，平衡體系顏色加深，D不一定是具有顏色的氣體B.增大壓強，平衡不移動，說明 B、D必是氣體C.升高溫度，C的百分含量減小，說明正反應是放熱反應D.若B是氣體，增大A的濃度會使B的轉化率增大4 .平衡移動的分析若反應速率不變(如容枳不變時充入惰性氣體)平改變程度相同或正)=期(逆)改變程度不同“正)K似逆)使用催化劑!氣體體積不變的反應改變I壓強濃度變化，壓強變化平衡移動I溫度變化J衡 y不 移 j動應用上述規律分析問題時應注意:(1)不要把v(正)增大與平衡向正反應方向移動等同起來，只有v(正)>v(逆)時，才使平衡向正反應方向移動。(2)不要

9、把平衡向正反應方向移動與原料轉化率的提高等同起來，當 增大一種反應物的濃度，使平衡向正反應方向移動時，只會使另一種反 應物的轉化率提高，該反應物的轉化率反而降低。【例2】(雙選)在一個不導熱的密閉反應器中，只發生如下兩個反應：a(g)+b(g)2c(g) AHi<0x(g) + 3y(g) =2z(g) AH2>0進行相關操作且達到平衡后(忽略體積改變所做的功)，下列敘述錯誤 的是()。A.等壓時，通入惰性氣體，c的物質的量不變B.等壓時，通入z氣體，反應器中溫度升高C.等容時，通入惰性氣體，各反應速率不變D.等容時，通入x氣體，y的物質的量濃度增大方法歸納稀有氣體對反應速率和化學

10、平衡的影響分析(1)恒溫恒容時充入惰性氣體 弓皿體系總壓強增大，但各反應成分分壓不變，即各反應成分的濃度不變，化學反應速率不變。平衡不移動。(2)恒溫恒壓時充入惰性氣體另虞>容器容積增大與虞>各反應成分濃度降低另理反 應速率減小，平衡向氣體體積增大的方向移動。當充入與反應無關的其他氣體時，分析方法與充入稀有氣體時相同四、化學平衡圖像5 .化學平衡圖像題的分析思路(1)看懂圖像：一看“面”(即看清縱、橫坐標所代表的意義)；二看“線”(即看清曲線的走向、變化趨勢)；三看”點(即看清起點、拐點、終點)；四看要不要作輔助線(如等溫線、等壓線)；五看定量圖像中 有關量的多少。(2)聯想規律：

11、即聯想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規 律(如勒夏特列原理)。(3)作出判斷：依據題意仔細分析，作出正確判斷。6 .化學平衡圖像的常見類型對于反應 mA(g) + nB(g)=pC(g) +qD(g) AH設初始加入的物質為A、B,有如下圖像。fA的轉化率 200"C / 500,p 一定時，AH V 01 A的轉化率/ LOI x IO7 Pa /l.OlxlOPa r T 一定時，m+n>p+q (2)含量一時間關系圖：500 200 £。7p 一定時，AH < 0”A的轉化率LOI x 10" Pa!/ LOI x IO7 Pa。*1T

12、一定時，m+nvp+qfA的轉化率1.01 x 107 Pa/T.01 X 10fiPaFT 一定時，m+n=p+q八C%500 "C/200 "Co*p 一定時，AH > 0(1)轉化率一時間關系圖T 一定時，m + nvp + q (3)轉化率一溫度一壓強關系圖：T 一定時，m+n>p+q0A的轉化率m + nv p+ q 時,AH<0m + n>p+q 時，AH>0m + nvp + q 時，AH >0xLOI x IO7 Pa 1.01 x 10fiPaLOI x 105 PaLOI x 10, PaLOI x lO4PaLOlx

13、 PaC/m+n>p+ q 時，AH >0 含量一溫度壓強關系圖：溫度m+n>p+ q 時，AH<0m+n>p+q 時，AH >0A(g)【例4】如下圖，甲、乙、丙分別表示在不同條件下可逆反應:+ B(g) =C(g)的生成物C在反應混合物中的百分含量(C%)和反應時間(t)的關系。(1)若甲圖中兩條曲線分別代表有催化劑和無催化劑的情況，則曲線表示無催化劑時的情況，速率：a b（填“大于” “小于”或“等于”）。（2）若乙圖表示反應達到平衡后，分別在恒溫恒壓條件下和恒溫恒容 條件下向平衡混合氣體中充入 He氣后的情況，則 曲線表示恒溫恒 容的情況，此時恒溫恒

14、容中C%（填“變大” “變小”或“不變”）。（3）根據內圖可以判斷該可逆反應的正反應是 反應（填“放熱”. 或“吸熱”），計量數x的值。（4） 丁圖表示在某固定容積的密閉容器中，上述可逆反應達到平衡 后，某物理量隨著溫度（T）的變化情況，根據前面所獲信息請分析，丁圖 的縱坐標可以是（填序號）。C% A的轉化率 B的轉化率 壓強c（A）c（B） 升溫平衡移動的方向 （填“左移”或“右移”）。1 .在常溫下，下列可逆反應的平衡移動伴隨著顏色變化，但顏色變 化不受壓強變化影響的是（）。A. 2NO2N2O4B. 2NO2=2NO + O2C. 2HI=H2+I2D. FeCl3+3KSCNFe（SC

15、N）3+3KCl2 .對處于化學平衡的體系，關于化學平衡與化學反應速率的關系正 確的是（）。A.化學反應速率變化時，化學平衡一定發生移動B.只有在催化劑存在下，才會發生化學反應速率變化，而化學平衡 不移動的情況C.正反應進行的程度大，正反應速率一定大D.化學平衡發生移動時，化學反應速率一定變化3 .下圖表示反應 X(g)=4Y(g)+Z(g) AHV0,在某溫度時 X的 濃度隨時間變化的曲線：下列有關該反應的描述正確的是 ()。A.第6 min后，反應就終止了B . X的平衡轉化率為85%C.若升高溫度，X的平衡轉化率將大于85%D.若降低溫度，v(正)和v(逆)將以同樣倍數減小4 .在 2

16、L 密閉容器內，800 C 時反應：2NO(g) + O2(g)=2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表:時間/s012345n(NO)/mol(1)寫出該反應的平衡常數表達式：K =o(2)下圖中表示NO2的變化的曲線是 。用O2表示從02 s內該 反應的平均速率v=。(3)能說明該反應已達到平衡狀態的是 oa. v(NO2)=2v(O2)b.容器內壓強保持不變c. V 逆(NO) =2v 正(O2)d.容器內氣體密度保持不變(4)某同學查閱資料得知，該反應K300 c>K350 C； 25 c時，生成1 molNO2,熱量變化為 kJ。但是該同學由于疏忽，忘記注明“ 十

17、根據題目信息,該反應的熱化學方程式為 O(5)使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是Oa.及時分離出NO2氣體b.適當升高溫度c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑基礎梳理整合cp C cq D一、"CH8大大溫度該反應物的起始濃度-該反應物的平衡濃度oAc反應物的濃度減小2 該反應物的起始濃度x100%C反應物的起始濃度X 100%即時訓練1C【例1】D 解析：該反應正向是一個體積增大的反應，體系內氣體的平均相對分子質量A項正確。Ti溫度不再發生變化說明各物質的物質的量不再發生變化，即達到平衡狀態,下，1 000 s時反應達到平衡狀態，此時c(N2O5)= molL-1,

18、轉化率為50%,平衡常數為Ki = c4(NO2) c(O2)/c2(N2O5) = i25, B 項正確。T2 溫度下反應到 1 000 s 時 N2O5(g)的濃度為 mol L-1,大于mol L -1,說明經過相同的時間，T2條件下N2O5(g)正向轉化的慢，所以應 有T1>T2, C項正確。化學平衡常數只與溫度有關，增加體系壓強，平衡常數不變，D項錯誤。二、2. (1)正向 逆向(2)吸熱反應 放熱反應(3)減小的 增大的(4)不影響 如果改變影響化學平衡的一個因素，平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動 即時訓練2B 解析：增大壓強，平衡不移動，B、D既可以是氣體，也可以不是氣體

19、。【例2】AD 解析：等壓時充入惰性氣體，體積增大，對于第二個反應而言平衡逆向移 動，反應放熱，溫度升高，導致第一個反應逆向移動，c的物質的量減少，A項錯誤。包容時，通入x氣體，y的物質的量濃度減小，D項錯誤。【例4】答案：(1)b大于(2)a不變(3)吸熱 大于2(或大于等于3) (4) 右移解析：這是關于化學平衡移動的試題。主要考查我們靈活應用勒夏特列原理解答實際問 題的思維能力。使用催化劑可以加快化學反應速率，縮短達到化學平衡的時間。乙中恒溫恒 容通入He后，混合物中各組分濃度、壓強均不變；但恒溫恒壓通入He后，組分壓強減小。內中圖像顯示，恒壓升溫 C%增大，說明正反應為吸熱反應，恒溫加壓，C%減小，平衡逆向移