第3節(jié)化學(xué)平衡(4)（完整版）

閱讀課本表格，你能得出什么結(jié)論？一定溫度下，對于已達平衡的反應(yīng)體系中，生成物以它的化學(xué)計量數(shù)為乘冪的濃度之積除以反應(yīng)物以它的化學(xué)計量數(shù)為乘冪的濃度之積是個常數(shù)。1、定義：七、化學(xué)平衡常數(shù)：2、平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達式及單位：對于一般的可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

{c(C)}p{c(D)}q

{c(A)}m{c(B)}n

K=濃度的單位為mol·L-1K的單位為(mol·L-1)

n；其中c為各組分的平衡濃度

化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，而與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。注意：1、化學(xué)平衡關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。反應(yīng)中有固體和純液體參加，它們的濃度是固定不變的，例：CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)K=c(CO2)2、同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來表示，每個化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。例:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=1.60

10

51/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2=3.87

10

2K1

K2，

K1=K223、多重平衡規(guī)則若干方程式相加(減)，總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之積(商)例：2NO(g)+O2(g)2NO2

K12NO2(g)N2O4

K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1K2

3、平衡常數(shù)的意義（1）平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進行的程度，估計反應(yīng)的可能性。例如：N2(g)+O2(g)

2NO(g)K=1×10-30(298K)

298K時，N2和O2基本上沒有進行反應(yīng)，反之平衡時NO幾乎全部分解為N2和O2。K值越大，正向反應(yīng)進行的程度越大。

（2）平衡常數(shù)數(shù)值大小，只能大致反映一個可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)進行的最大程度，并不能預(yù)示反應(yīng)達到平衡所需要的時間。例如：2SO2(g)+O22SO3(g)298K時K很大，但由于速度太慢，常溫時，幾乎不發(fā)生反應(yīng)。一般：K＞105，認為正反應(yīng)進行得較完全K＜10-5認為正反應(yīng)很難進行（逆反應(yīng)較完全）10-5≤K≤105認為是可逆反應(yīng)（3）利用K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)

Q＜K，V正＞V逆，反應(yīng)向正方向進行Q＝K，V正＝V逆，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Q＞K，V正＜V逆，反應(yīng)向逆方向進行則：如某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K，若某時刻時，反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系如下：（4）利用溫度改變時K值的變化可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。4、平衡常數(shù)的計算創(chuàng)新P21【例題1】教材P29~30【例題1、2】討論：25℃時，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過量金屬錫（Sn），發(fā)生反應(yīng)： Sn（s）＋Pb2＋（aq）Sn2＋（aq）＋Pb（s），體系中c（Pb2＋）和c（Sn2＋）變化關(guān)系如右圖所示。

下列判斷正確的是（） A．往平衡體系中加入金屬鉛后，c（Pb2＋）增大 B．往平衡體系中加入少量Sn（NO3）2固體后，c（Pb2＋）變小 C．升高溫度，平衡體系中c（Pb2＋）增大，說明該反應(yīng)△H＞0 D．25℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.21、高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H<0。(1)其平衡常數(shù)可表達為:___________________(1)已知1100℃，K=0.263若反應(yīng)向右進行，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值________，平衡常數(shù)K值________(填“增大”“減小”或“不變”)(2)1100℃時，測得高爐中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)_______(填“是”或“否”)，此時化學(xué)反應(yīng)速率是V正____V逆(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是

。增大不變否大于c(CO2)/c(CO)＝0.25＜0.263，說明不是平衡狀態(tài)，且向正反應(yīng)方向進行K=c(CO2)/c(CO)2、（2012·海南）已知A(g)+B(g)

C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)0.40.61.01.11.7平衡常數(shù)12001000830900700|溫度/℃回答下列問題：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=

，△H

0；(2)830℃時，向一個5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1。則6s時c(A)=

mol·L-1，C的物質(zhì)的量為

mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時間后，達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為

，如果這時向該密閉容器中再充入1mol氬氣，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為

；(3)判斷該反應(yīng)是否達到平衡的依據(jù)為

(填正確選項前的字母)：a．壓強不隨時間改變b.氣體的密度不隨時間改變c.c(A)不隨時問改變d.單位時間里生成c和D的物質(zhì)的量相等(4)1200℃時反應(yīng)C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為

。和溫度的關(guān)系如下：在425℃時，在1L密閉容器中進行的反應(yīng)H2+I22HI達到平衡，分別說明下列示意圖所表示的涵義，由圖中的事實可以說明化學(xué)平衡具有哪些特征。1molH2＋1molI22molHI相當(dāng)?shù)刃Щ瘜W(xué)平衡的建立，與化學(xué)反應(yīng)的途徑無關(guān)。到達某種條件下的同一平衡狀態(tài)有多種實現(xiàn)方式。

等效平衡等效平衡：在相同的條件下通過不同的途徑，達到的相同的平衡狀態(tài)。（1）相同條件：恒溫、恒容或恒溫、恒壓（2）不同途徑：（3）兩平衡等效的標(biāo)志：達到平衡時，各組分的含量（物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)等）均對應(yīng)相等。①正向建立：只加反應(yīng)物；②逆向建立：只加生成物；③中間建立：反應(yīng)物、生成物同時加入；④分批加入：反應(yīng)一段時間再投料。例：2SO2+O22SO3①恒溫、恒容起2mol1mol0起002mol

等效起4mol2mol0平衡右移V(SO3)%大于W%起0.5mol_________如V(SO3)%均為W%現(xiàn)象結(jié)論：對于反應(yīng)前后氣體總體積變化的反應(yīng)，在恒溫恒容條件下，若等價轉(zhuǎn)換成相同狀態(tài)同一邊物質(zhì)，兩次物質(zhì)的起始量對應(yīng)相等，則兩平衡狀態(tài)相同。起abc

極端假設(shè)法：通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量系數(shù)比換算成同一邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量。例：H2+I22HI起2mol1mol0起4mol2mol0結(jié)論：對于反應(yīng)前后氣體總體積不變的反應(yīng)，無論在恒溫恒容下，若等價轉(zhuǎn)換成相同狀態(tài)同一邊物質(zhì)，兩次物質(zhì)的起始量之比相等，則兩平衡狀態(tài)相同。①恒溫、恒容130A.131B.0.51.51C.0.51.50D.132N2+3H22NH3A.1.54.50B.130C.0.51.50D.260abca+0.5cb+1.5c0a+0.5c=1b+1.5c=3就與原平衡互為等效平衡N2+3H22NH3討論：在一有催化劑、恒溫、恒容的密閉容器中，N2+3H22NH3已知加入1molN2和3molH2，達平衡時NH3的體積分數(shù)為m%，若初始分別加入下列各物質(zhì)，NH3的體積分數(shù)仍為m%的是（）A.1molN2+3molH2+1molNH3B.0.5molN2+1.5molH2+1molNH3C.0.5molN2+1.5molH2D.1molN2+3molH2+2molNH3B例：2SO2+O22SO3②恒溫、恒壓起2mol1mol0起002mol

等效起4mol2mol0起abca+cb+c/20結(jié)論：在恒溫恒壓條件下，不論反應(yīng)前后氣體總體積是否變化的反應(yīng)，若等價轉(zhuǎn)換成相同狀態(tài)同一邊物質(zhì)，兩次物質(zhì)的起始量之比相等，則兩平衡狀態(tài)相同。討論：在一個體積可變的密閉容器中，保持一定溫度，進行以下反應(yīng)，H2(氣)+Br2(氣)HBr(氣)，已知加入1molH2和2molBr2時，達到平衡后生成amolHBr(見下表已知項)，在相同條件下，且保持平衡時各組分的百分含量不變，對下列編號（1）－（3）的狀態(tài)，填寫表中空白：2a00.52(n-2m)(n-m)a（1）恒溫、恒容條件下的等效平衡（2）恒溫、恒壓條件下的等效平衡轉(zhuǎn)化為與原狀態(tài)相同的物質(zhì)，各物質(zhì)的n對應(yīng)相等。轉(zhuǎn)化為與原狀態(tài)相同的物質(zhì)，各物質(zhì)的n對應(yīng)成比例。轉(zhuǎn)化為與原狀態(tài)相同的物質(zhì)，各物質(zhì)的n對應(yīng)成比例。①對反應(yīng)前后氣體體積變化的反應(yīng)②對反應(yīng)前后氣體體積不變化的反應(yīng)小結(jié)討論1：在等溫、等容條件下，有下列氣體反應(yīng)：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g),現(xiàn)分別從兩條途徑建立平衡：(1)A、B的起始濃度均為2mol/L；(2)C、D的起始濃度分別為2mol/L和6mol/L。(1)、(2)兩途徑最終達到平衡時，下列敘述正確的是（）體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同B.體系內(nèi)混合氣體的百分組成不同C.體系內(nèi)混合氣體的平均分子量不同D.(1)途徑混合氣體密度為(2)途徑混合氣體密度為1/2AD（12·天津）已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH=-197kJ/mol向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒溫、恒容下反應(yīng)達平衡時，下列關(guān)系一定正確的是 （）A．容器內(nèi)壓強P：P甲＝P丙>2P乙

B．SO3的質(zhì)量m：m甲＝m丙>2m乙C．c(SO2)與c(O2)之比k：k甲＝k丙>k乙D．反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲＝G丙>2Q乙討論2：討論3：某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A（g）＋B（g）2C（g）達到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是（）

A均減半B均加倍

C均增加1molD均減少1molC兩次平衡時各組分百分量、c相同，n同比例變化投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例恒溫恒壓兩次平衡時各組分百分量相同，n、c同比例變化投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例恒溫恒容(△n(g)=0)兩次平衡時各組分百分量、n、c均相同投料換算成相同物質(zhì)表示時量相同恒溫恒容(△n(g)≠0)結(jié)果等效條件條件mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)小結(jié)全等平衡等比平衡等比平衡恒溫恒壓呢？ADD1、將3molA和1molB放入恒溫恒容的密閉容器中,發(fā)生如下3A(g)+B(g)2C(g)+D(g)，達到平衡后C的含量為w%，若維持溫度和體積不變，按下列4種配比投料，平衡后C的含量仍為w%的是（）

A.6molA+2molBB.3molA+1molB+2molCC.1molB+2molC+1molDD.2molC+1molD（6200）（3120）（3200）（3100）2、在一恒定的容器中充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)C(g)達到平衡后，C的體積分數(shù)為W%，若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為W%，則x的值為（）A.只能為2B.只能為3C.可能是2，也可能是3D.無法確定C3、在一有催化劑、體積可變的密閉容器中，已知加入1molN2和4molH2反應(yīng)