高考化学知识点化学平衡(基础)

高考总复习化学平衡

【考纲要求】

1．了解化学反应的可逆性。

2．了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

3．理解化学平衡的标志。

【考点梳理】

考点一、可逆反应

1．概念：在相同条件下，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称为可逆反应。

2．可逆反应的特点：

要点诠释：

(1) 在相同条件下，正、逆反应能同时进行。

(2) 反应有一定的限度，不能进行完全，任一反应物的转化率均小于100%。

(3) 最终只能得到反应物和生成物的混合物。

3．表示：

化学方程式中的“=”用“”代替。

考点二、化学平衡状态

1．化学平衡状态的含义：

指在一定条件下的可逆反应中，正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变的状态。

【高清课堂：二、2．化学平衡状态的特征：】

2．化学平衡状态的特征：“逆、等、定、动、变、同”

要点诠释：

（1）“逆”：可逆反应。

（2）“等”：υ正＝υ逆

对于同种物质：该物质的生成速率＝消耗速率；

对于不同物质：要将不同物质表示的速率按照速率比等于系数比折算成同一物质表示的速率，且满足上述条件（υ正＝υ逆）。

（3）“定”：条件一定时，反应体系中所有反应物和生成物的浓度（或质量、物质的量、物质的量百分含量、反应物转化率等）不再随时间变化。

（4）“动”：正逆反应都在进行，对同一物质：υ正＝υ逆≠0，体系处于动态平衡。

（5）“变”：反应条件改变，正逆反应速率可能不再相等，平衡就会发生移动，直至建立新的平衡，正逆反应速率又达到相等。

（6）“同”：一个特定化学平衡的建立与反应途径无关（等效平衡）。对于同一个可逆反应，只要条件相同（温度、浓度、压强），不论从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，或从正、逆两个方向同时开始，只要投料相当，均能达到同一平衡状态。

例如：相同条件下，对于可逆反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)，投料2 mol SO2和1 mol O2或投料2 mol SO3，最终达到同一平衡状态。

3．判断化学平衡状态的标志：

（1）等速标志：υ正＝υ逆(对同一种物质而言)，这是本质特征。

（2）恒浓标志：各物质的物质的量浓度、质量、物质的量、物质的量百分含量（即体积分数）均保持不变，这是外部特征。

考点三、化学平衡常数

1．定义：

在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）。

2．表达式：

对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，在一定温度下达到平衡，其平衡常

数的表达式：

()()

()()

p q

m n

c C c D K

c A c B

3．使用平衡常数应注意的几个问题：

要点诠释：

（１）纯固体或纯液体（如液态水）的浓度为一定值，不列入平衡常数的表达式中。如：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=c(CO2)/c(CO)

（2）任何一个平衡常数表达式必须和具体的化学反应方程式相匹配。对于同一化学反应，由于方程式书写形式不同，其平衡常数表达式也会相应改变，平衡常数数值也会改变。

若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。不同书写形式的平衡常数，虽然表达式不同，但实际含义相同。

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，

1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，

NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3；

K1和K2的关系式：K1=K22。

K2和K3的关系式：K2·K3=1 。

K1和K3的关系式：K1·K32=1 。

（3）影响K的因素：

不同的化学反应，K值一般不同。对于特定的化学反应方程式，影响K值的外界因素只有温度,与反应物或生成物的浓度无关。温度升高时，对ΔH＜0的反应K值变小，对ΔH ＞0的反应K值增大。

4．平衡常数的意义：

（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。表示可逆反应的限度，K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率也就越高；反之，反应就越不完全，转化率就越低。一般认为K＞105时，该反应进行得就基本完全。

（2）判断正在进行的可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行：

对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Q c=C p(C)·C q(D)/C m(A)·C n(B)，叫该反应的浓度商。

Q c＜K ，反应向正反应方向进行

Q c＝K ，反应处于平衡状态

Q c＞K ，反应向逆反应方向进行

（3）利用Ｋ可判断反应的热效应

若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”)。

若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应(填“吸热”或“放热”)。

（4）计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物的转化率。

5．利用平衡常数的计算模式：

（1）步骤

①写出有关化学平衡的方程式。

②确定各物质的起始量、转化量、平衡量。

③根据已知条件建立等式关系进行解答。

（2）模式（“三段式”） 如mA (g)+nB (g) pC (g)+qD (g)，令A 、B 起始物质的量浓度分别为a mol / L 、b mol / L ，达到平衡后消耗A 的物质的量浓度为mx mol / L 。

mA (g) + nB (g) pC (g)+qD (g)

起始（mol ·L ―1） a b 0 0

变化（mol ·L ―1） mx nx px qx

平衡（mol ·L ―1） a ―mx b ―nx px qx

()()()()p q

m n px qx K a mx b nx ⋅=-⋅-

（3）说明

①反应物：c （平）=c （始）―c （变）

生成物：c （平）=c （始）+c （变）

②各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。

③100%⨯反应物转化的物质的量浓度

转化率=反应物起始的物质的量浓度

【典型例题】

类型一：化学平衡状态的判断

【高清课堂：化学平衡 练一练1】

例1、H 2(g)+ I 2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志是______________________。 ①c(H 2)=c(I 2)=c(HI)时

②c(H 2):c(I 2):c(HI)=1:1:2时

③c(H 2)、c(I 2)、c(HI)不再随时间而改变

④单位时间内生成nmolH 2的同时生成2nmolHI

⑤单位时间内生成nmolH 2的同时生成nmolI 2

⑥反应速率v(H 2)=v(I 2)=1/2v(HI)

⑦一个H-H 键断裂的同时有两个H-I 键断裂

⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化

⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化

⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

【思路点拨】要抓住本反应前后体积不变的特点来分析。

【答案】③④⑦⑨

【解析】①三者浓度相等，不能说明已达到平衡状态；

②浓度之比与平衡状态无必然联系；