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1、江苏专版2022年高考化学一轮复习专题五第十九讲化学平衡化学平衡常数的计算学案含解析江苏考纲要求1认识化学反应的可逆性。2理解化学平衡的含义。3理解化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数进行简单计算。可逆反应与化学平衡状态4能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。教材基础自热身1可逆反应2化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立(3)化学平衡状态的特点知能深化扫盲点1化学平衡状态的判定如对密闭容器中的可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g) 是否达到平衡可以归纳如下表(用“
2、平衡”或“不一定”填表)化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)是否平衡混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定正、逆反应速率之间的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A平衡在单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq不一定在单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D不一定压强其他条件一定、总压强一定，且mnpq平衡其他条件一定、总压强一定，且mnpq不一定混合气体的
3、平均相对分子质量平均相对分子质量一定，且mnpq平衡平均相对分子质量一定，且mnpq不一定温度任何化学反应都随着能量变化，当体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定颜色对于有色物质参加或生成的可逆反应，反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡化学键对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。如反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，若有下列各项成立a断裂1 mol NN键的同时生成1 mol NN键；b断裂1 mol NN键的同时生成3 mol HH键；c生成1 mol NN键的同时生成6 mol NH键平衡2.以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志(1)某
4、一时刻，各物质的浓度(或物质的量或分子数)之比等于化学计量数之比的状态。(2)恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间变化，如2HI(g)I2(g)H2(g)。(3)全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间变化而变化，如2HI(g)I2(g)H2(g)。(4)全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。对点练在恒温、容积为2 L的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，发生如下反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0。可认定该可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A容器中CO2、H2、C
5、H3OH、H2O的物质的量之比为1311Bv正(CO2)3v逆(H2)C容器内混合气体平均相对分子质量保持不变D容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量浓度都相等解析：选C因为反应前后气体的物质的量不等，所以相对分子质量随着反应进行而改变，当平均相对分子质量不变时，反应达到平衡。题点全练过高考题点一可逆反应的特点1反应2SO2O22SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素8O的氧气，经过一段时间后，8O原子存在于()AO2 BSO2CO2和SO2 DO2、SO2和SO3答案：D2将0.2 molL1的KI溶液和0.1 molL1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后，取混合液分别
6、完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe32I2Fe2I2”的是()实验编号实验操作实验现象滴入KSCN溶液溶液变红色滴入AgNO3溶液有黄色沉淀生成滴入K3Fe(CN)6溶液有蓝色沉淀生成滴入淀粉溶液溶液变蓝色A和 B和 C和 D和解析：选A现象说明存在Fe3，现象说明有I，现象说明有Fe2生成，现象说明有I2生成。但是不能说明反应为可逆反应。规律方法(1)可逆反应的概念强调“相同条件”，如2H2O2H2O2不是可逆反应。(2)二次电池的充、放电不是可逆反应。(3)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。(4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个
7、反应在该条件下所能达到的限度。(5)化学反应的限度可以通过改变条件而改变。题点二化学平衡状态的判断3在一定条件下，可逆反应X(g)2Y(g)2Z(g)Ha kJmol1达到化学平衡时，下列说法一定正确的是()A反应放出a kJ热量BX和Y的物质的量之比为12C反应物和生成物的浓度都不再发生变化 DX的正反应速率等于Z的逆反应速率解析：选C由于参加反应的反应物的量未知，所以不能确定放出热量的多少，A错误；根据化学方程式可知，X、Y反应或生成的物质的量之比是12，不能确定平衡时二者的物质的量的关系，B错误；可逆反应达到平衡时，反应体系的任何物质的浓度都不会发生变化，C正确；反应达到平衡时，X的正反
8、应速率与Z的逆反应速率之比是12，D错误。4一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是()混合气体的密度不再变化时容器内气体的压强不再变化时混合气体的总物质的量不再变化时B的物质的量浓度不再变化时混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态当v正(B)2v逆(C)A BC D只有解析：选AA为固态，反应正向进行时气体质量增大，逆向进行时气体质量减小，所以密度不变时平衡，正确；该反应前后气体体积不变，所以压强不变时不一定平衡，错误；该反应前后气体物质的量相等，所以混合气体的总物质的量不变不一定平衡，错误；B的浓度不变
9、，说明反应平衡了，正确；混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，说明气体的质量不变，正、逆反应速率相等，反应达到平衡，正确；v正(B)2v逆(C)时，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，正确。5在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2NO2(g)2NO(g)O2(g)，(乙)H2(g)I2(g)2HI(g)。现有下列状态，将能证明上述反应达到化学平衡状态的填入相应表格：表明(甲)达到平衡表明(乙)达到平衡反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比的状态反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比的状态速率之比等于系数之比的状态浓度之比等于系数之比的状态百分含量之比
10、等于系数之比的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态体系温度不再改变的状态压强不再改变的状态反应物的浓度不再改变的状态反应物或生成物的百分含量不再改变的状态答案：题点三极值思想在化学平衡中的应用6可逆反应N23H22NH3，在容积为10 L的密闭容器中进行，开始时加入2 mol N2和3 mol H2，达平衡时，NH3的浓度不可能达到()A0.1 molL1 B0.2 molL1C0.05 molL1 D0.15 molL1解析：选B2 mol N2和3 mol H2反应，假设反应能够进行到底，则3 mol H2完全反应，生成2 m
11、ol NH3，此时NH3的浓度为0.2 molL1，但由于是可逆反应，不能完全反应，所以NH3的浓度达不到0.2 molL1。7在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3 molL1 BY2为0.4 molL1CX2为0.2 molL1 DZ为0.4 molL1解析：选A此题可用极端假设法确定各物质的浓度范围。假设反应正向进行到底： X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(mo
12、lL1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL1) 0 0.2 0.4假设反应逆向进行到底： X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL1) 0.2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为0c(X2)0.2 molL1，0.2 molL1c(Y2)0.4 molL1,0c(Z)0.4 molL1。化学平衡常数教材基础自热身1概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，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，用符号K表示。2表达式对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，
13、在一定温度下，反应达到平衡时，K。注意固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。3意义K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大，但不能预测反应达到平衡所需要的时间。4影响因素K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。若正反应是吸热反应，升高温度则K值增大；若正反应是放热反应，升高温度则K值减小。注意化学平衡常数是指某一具体可逆反应的平衡常数。知能深化扫盲点提能点(一)平衡常数的含义(1)化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：K正。若化学方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。两反应加和，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积；两反应相减，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数相除得到的商。(2)化学平衡常数与平衡移动的关系对于给定可逆反应，即使化学平衡发生移动，但只要温度不变，平衡常数就不会改变，利用此守恒可以计算恒定温度下再次平衡后的转化率等物理量，这也是定量化学的重要定律。对点练1判断下列说法的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一
