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1、最新高考化学复习资料专题十五 化学平衡及其图像【高频考点解读】1了解化学反应的可逆性。 2了解化学平衡建立的过程。 3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。 4理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。 5了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 【热点题型】题型一 化学平衡状态 例1在体积固定的密闭容器中进行可逆反应：2NO22NOO2，下列情况中能作为反应达到平衡状态标志的是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2
2、、NO、O2表示的反应速率之比为221混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变ABC D全部【提分秘籍】 1直接判断依据达到化学平衡状态2间接判断依据以mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)为例类型 判断依据 平衡状态 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A，即v(正)v(逆) 平衡 在单位时间内消耗了n mol B同时生成p mol C，则v(
3、正)不一定等于v(逆) 不一定 v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正)不一定等于v(逆) 不一定 在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，因二者变化均表示v(逆)，所以v(正)不一定等于v(逆) 不一定 类型判断依据平衡状态压强mnpq时，总压强一定(其他条件一定)平衡mnpq时，总压强一定(其他条件一定)不一定平均相对分子质量()mnpq时，一定平衡mnpq时，一定不一定气体密度mnpq，恒温恒压时，密度保持不变平衡mnpq时，密度保持不变不一定温度体系温度一定(其他条件不变)平衡特别提醒：(1)根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意用同一种物质正
4、、逆反应速率相等。(2)根据压强是否变化来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意两点：一是容器的容积是否可变。二是反应前后气体的体积是否变化。(3)注意分析反应。对于不同的反应，用相同物理量判断时，结果可能不同。如压强不再变化时，对于气体体积变化的反应是平衡状态，但气体体积不变的反应不一定是平衡状态。 【举一反三】H2(g)I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志是()c(H2)c(I2)c(HI)c(H2)c(I2)c(HI)112c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I
5、2反应速率v(H2)v(I2)1/2v(HI)一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂温度和体积一定时，容器内压强不再变化温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化条件一定，混合气体的平均摩尔质量不再变化A BC D 【热点题型】题型二 化学平衡常数及其应用 例2、已知A(g)B(g)C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/7008008301 0001 200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_0(填“”或“”)；(2)830 时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol 的A和0.80
6、 mol 的B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)0.003 molL1s1，则6 s时c(A)_ molL1，C的物质的量为_mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为_，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol 氩气，平衡时A的转化率为_；(3)判断该反应是否达到平衡的依据为_(填正确选项前的字母)；a压强不随时间改变b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变d单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1 200 时反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为_。【提分秘籍】化学平衡常数及其应用 1化学平衡常数表达式(1)能代入平衡常数表达式的为气体、溶液中的溶质，
7、固体与纯液体浓度可看作常数，不能代入。(2)关于H2O的浓度问题在水溶液中进行的反应，虽然H2O参与反应，但是H2O只要作为溶剂，就不能带入平衡常数表达式。如NH4ClH2ONH3H2OHCl的平衡常数表达式为K。如果H2O的状态不是液态而是气态，则需要带入平衡常数表达式。如3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)的平衡常数表达式为K。在非水溶液中进行的反应，如果有水参加或生成，则应代入平衡常数表达式。如CH3COOH(l)CH3CH2OH(l)CH3COOCH2CH3(l)H2O(l)的平衡常数为K。(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关对于同一个可逆反应，正反应和逆反
8、应的平衡常数表达式不同，两者互为倒数。若可逆反应的化学计量数改变，则表达式相应改变，平衡常数数值也要改变。如N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数表达式为K1，而反应1/2N2(g)3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数表达式为，两者的平衡常数不同，且K1K。2化学平衡常数与温度的关系 一般情况下： 3平衡常数的应用 (1)根据平衡常数判断可逆反应进行的程度 平衡常数越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，平衡后生成物的浓度越大，反应物的浓度越小。 (2)利用K与Qc的关系判断反应所处状态对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，Qc(式中浓度是任意时刻的浓度)。根
9、据Qc与K的关系可以判断可逆反应所处的状态。QcK反应达到平衡状态QcK反应向逆反应方向移动(3)根据K随温度的变化关系确定正反应是吸热还是放热反应。 (4)利用化学平衡常数计算反应物或生成物的浓度及反应物的转化率。 【特别提醒】(1)平衡常数仅与温度有关，与浓度、压强等无关。(2)计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度。 【举一反三】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：t 7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为
10、K_。(2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。(4)若830 时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K_1.0(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (5)830 时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡_移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。 (6)若1 200 时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1
11、，则此时上述反应的平衡移动方向为_(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。 【热点题型】题型三 等效平衡 例3、有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下,在甲中加入2 mol N2、3 mol H2,反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为_ mol(从下列各项中选择，只填序号，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为_mol。A小于mB等于 mC在
12、m2m之间 D等于2mE大于2m(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入_mol N2和_ mol H2。 【提分秘籍】等效平衡的分类及判断方法 1含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。 2原理 同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量相同。 由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆
13、反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。 3分类及判断方法(1)等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。见下表，如可逆反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)A B C D 等效说明 2 mol 1 mol 0 0 互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同 4 mol 2 mol 0 0 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol 0 1 mol 3 mol 1 mol 0 0 3 mol 1 mol (2)等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。见下表，如可逆反应：2A(g)B(g)3C(g)D(s)A B C D 等效说明 2 mol 1 mol
