2.2.1化学平衡状态化学平衡常数（精讲课件）-2022-2023学年高二化学同步学习高效学讲练（人教版2019选择性必修1）（31张ppt）

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通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡。知道化学平衡状态的特征，判断反应是否达到化学平衡状态。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
一.可逆反应1．定义：在同一条件下，既能向正反应方向进行， 同时又能向逆反应方向进行的反应。2．表示：书写可逆反应的方程式不用“===”， 而用“ ”连接。3．特点：
正、逆反应在同一条件下同时进行
反应物与生成物共存，反应物的转化率小于100%
二.化学平衡状态1.化学平衡的建立
2.化学平衡状态的概念一定条件下的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改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
3.化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变，即：逆 —化学平衡研究的对象是可逆反应等 —达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等动 —化学平衡是一种表面静止状态，反应并未停止，是一种动态平衡定 —达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变，不随时间变化而变化变 —外界条件发生改变时，原平衡将被打破，在新条件下建立新的平衡
【例题1】关于一定温度下进行的反应A(g)＋3B(g) ⇌2C(g)，下列叙述不能表明该反应达到化学平衡状态的是(　　)A．C的生成速率与C的分解速率相等B．混合气体的总物质的量不再变化C．A、B、C的浓度不再变化D．单位时间内生成a ml A，同时分解2a ml C【答案】D
【例题2】一定条件下，a L密闭容器中放入1mlN2和3mlH2发生N2+3H2⇌2NH3的反应，下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是（ ）A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2B．2v(H2)＝3v(NH3)C．单位时间内1个N≡N键断裂的同时，有6个N－H键断裂D．单位时间消耗0.1mlN2的同时，生成0.2mlNH3【答案】C
【点拨】化学平衡状态判断“三关注”“一等一不变”(1)三关注：①关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
（密闭容器 457.6℃）
H2(g)+I2(g) ⇋2HI(g)
思考1：分析上表，你得出什么结论？
平衡常数和反应的起始浓度大小无关
平衡常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关,即与平衡建立的过程无关。
1．浓度商的概念在任意时刻，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，称为浓度商，常用Q表示。表达式对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 浓度商Q＝____________
2．化学平衡常数的概念在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，该常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。表达式对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，化学平衡常数K＝
注意事项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反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同。
如N2＋3H2 2NH3，K1＝a2NH3 N2＋3H2，K2＝ N2＋ H2 NH3，K3＝
化学平衡常数的意义K值越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正向反应进行的程度越大→反应进行得越完全→反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。当K>105时，该反应就进行得基本完全了。
3．利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向Qc＜K，反应向正反应方向进行；Qc＝K，反应处于平衡状态；Qc＞K，反应向逆反应方向进行。
【例题3】1000K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K=0.0059.当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，下列说法正确的是A．该反应已达到平衡状态B．该反应未达到平衡状态，反应正向进行C．该反应未达到平衡状态，反应逆向进行D．无法确定该反应是否达到平衡状态【答案】C
H2 + I2 2HI
C(始)/ml .L-1
∆C/ ml .L-1
C(平)/ml .L-1
0.010 0.010 0
0.0020 0.0020 0.0040
0.0080 0.0080 0.0040
【例题4】在某温度下,将H2和I2各0.10ml的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得C(H2)=0.0080ml/L.(1)求该反应的平衡常数(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸汽各0.20ml.试求达到化学平衡状态时各物质的浓度.
解(2)设H2的消耗浓度为x
0.020 0.020 0
X x 2x
0.020-x 0.020-x 2x
X=0.0040ml/L
C(H2)=c(I2)=0.016ml/L C(HI)=0.0080ml/L
1．下列关于平衡常数K的说法正确的是（ ）A．加入催化剂可能会改变平衡常数KB．改变反应物浓度能改变平衡常数KC．平衡常数K与反应本身及温度有关D．K越大，反应物的转化率越小【答案】C
2．下列关于平衡常数的说法正确的是A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示B．可逆反应中，反应物转化率增大，一定导致化学平衡常数增大C．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关【答案】C
3．（2021·山东高二学业考试）一定温度下，在恒容容器中发生反应NO2(g) + SO2(g) NO(g)+ SO3(g)，下列说法能够判断该反应已达到平衡状态的是(不考虑NO2与N2O4间的转化)A．消耗1mlSO2的同时产生1mlNOB．混合气体的颜色(透光率)不再改变C．混合气体的压强不再改变D．混合气体的密度不再改变【答案】B
4．下列反应的平衡常数的表达式错误的是【答案】D
5．已知反应 2NH3⇌N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，在此条件下，氨的合成反应N2 + 3H2⇌2NH3的平衡常数为A．4 B．2 C．1 D．0.5【答案】A
6．某温度下，在2 L的恒容密闭容器中充入气体A和气体B发生反应生成气体C，反应过程中各组分的物质的量随反应时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）A．t1时刻反应达到平衡状态B．B的平衡转化率为10%C．该反应的化学方程式可表示为： A+3B 2CD．该温度下，反应的平衡常数为300【答案】C