第2課第3課時化學(xué)平衡狀態(tài)與化學(xué)平衡常數(shù)

目標任務(wù)

課程標準學(xué)習(xí)目標

1.通過化學(xué)平衡的建立過程，知道化學(xué)平衡

1.能運用動態(tài)平衡的觀點分析、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)，能運用對

是一種動態(tài)平衡，理解并會判斷化學(xué)平衡狀

立統(tǒng)一思想和定性定量結(jié)合的方式揭示化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)

>1^O

特征。

2.認識化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物理

2.能通過定性分析和定量計算，理解化學(xué)平衡常數(shù)模型的構(gòu)

量，知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義。

建，能進行有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計算和判斷，運用模型

3.了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對大小與

解釋或解決復(fù)雜的化學(xué)問題。

反應(yīng)方向間的關(guān)系。

預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

自主梳理

一、化學(xué)平衡狀態(tài)

i.概念：在一定條件下的可逆反應(yīng)體系中，當正、逆反應(yīng)的速率時，反應(yīng)物和生成物的濃度

均,即體系的組成不隨時間而改變，這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達到了“限度”，這時的狀態(tài)

稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。

2.化學(xué)平衡的特征

⑴逆：研究的對象是反應(yīng)。

(2)等：化學(xué)平衡的條件是。正和。逆。

(3)動：化學(xué)平衡是一種平衡，此時反應(yīng)并未停止。

(4)定：當可逆反應(yīng)達到平衡時，各組分的質(zhì)量(或濃度)為一。

(5)變：若外界條件改變，平衡可能發(fā)生____,并在新條件下建立新的平衡。

二、化學(xué)平衡常數(shù)

1.濃度商

對于一般的可逆反應(yīng)優(yōu)A(g)+〃B(g)、'pC(g)+qD(g),在任意時刻的稱為，常用。表示。

2.化學(xué)平衡常數(shù)

(1)表達式

對于一般的可逆反應(yīng)〃?A(g)+〃B(g)^乎C(g)+qD(g),平衡常數(shù)的表達式為o

(2)注意事項

①化學(xué)平衡常數(shù)只與有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。

②反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時，由于其濃度可看作“—”而不代入公式。

③化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)，由于化學(xué)方程式的,平衡常數(shù)的,如

N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g),K=a則有：2NH3(g)^^N2(g)+3H2(g),K'=：；|N2+|H2^^NH3,K"

:=i\^6Zo

(3)意義

K越大一平衡體系中生成物所占的比例一正反應(yīng)進行的程度一反應(yīng)進行得越一平衡時反

應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;反之，K越小，該反應(yīng)進行得越，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率就越小。一般來

說，當K>105時，該反應(yīng)就進行得基本完全了。

3.利用濃度商、化學(xué)平衡常數(shù)判斷反應(yīng)方向

Q<K,反應(yīng)向反應(yīng)方向進行；Q=K,反應(yīng)處于狀態(tài)；Q>K,反應(yīng)向反應(yīng)方向進行。

【答案】一、1相等保持不變2.(1)可逆(2)相等(3)動態(tài)(4)定值(5)改變

一,cP(C)d(D)cP(C)d(D)_

一'L^(AAdB)濃度商2.(1瘴=^(人)(."伊)°⑵①加度②1③書寫不同，表達式不同，

(3)越大越大完全越大；不完全3.正；平衡；逆。

預(yù)習(xí)檢測

1.在恒容的密閉容器中，將CO和H2的混合氣體在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)峰?)

CH30H(g)AH<0?能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是

A.混合氣體的密度不再變化

B.C0和H2的物質(zhì)的量之比不再變化

C.2V正(H2)=v逆(CH3OH)

D.C0在混合氣體中的質(zhì)量分數(shù)保持不變

【答案】D

【解析】A.反應(yīng)達到平衡之前，體系混合氣體的質(zhì)量保持不變，容器的體積保持不變，即混合氣體的密

度一直保持不變，故混合氣體的密度不再變化不能說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡，A不合題意；

B.化學(xué)平衡的特征之一為各組分的濃度、物質(zhì)的量保持不變，而不是相等或成比例，故C0和出的物質(zhì)

的量之比不再變化不能說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡，B不合題意；

C.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知，。正32)=2。正(CH3OH),故當2。正(出)=。逆(CH3OH)時，

DIE(CH3C)H)WD逆(CH3OH),反應(yīng)未達到平衡，C不合題意；

D.化學(xué)平衡的特征之一為各組分的濃度、物質(zhì)的量、質(zhì)量分數(shù)或物質(zhì)的量分數(shù)保持不變，故C0在混合氣

體中的質(zhì)量分數(shù)保持不變，說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡，D符合題意；

故答案為：Do

2.絕熱、恒容的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：CO(g)+H2S(g)^H2(g)+COS(g)AH<0o下列各項中

不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

A.體系的壓強不再改變

B.斷裂2moiHS的同時，也斷裂ImolHH

C.體系的溫度不再改變

D-"(CO)消耗"(8S)生成=1:1

【答案】D

【解析】A.該反應(yīng)是等體積放熱反應(yīng)，由于是絕熱、恒容的密閉容器，溫度升高，壓強增大，當體系的

壓強不再改變，則達到平衡，故A不符合題意；

B.斷裂2moiH-S即消耗1molH2s的同時，也斷裂1molH-H即消耗Imol也，兩個不同方向，速率之比等

于計量系數(shù)之比，能說明達到平衡，故B不符合題意；

C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，由于是絕熱容器，則容器內(nèi)溫度不斷升高，當體系的溫度不再改變，則達到平衡，

故c不符合題意；

D.v(C。)消耗：v(COS)冊=1:1,消耗CO的正向，生成COS是正向，同一個方向，不能說明達到平衡，故

D符合題意。

綜上所述，答案為D。

3.觀察圖：對合成氨反應(yīng)中，下列敘述錯誤的是

A.開始反應(yīng)時，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零

B.隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大

C.反應(yīng)到達ti時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)停止

D.反應(yīng)在ti之后，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)

【答案】C

【解析】A.反應(yīng)開始時，反應(yīng)物的濃度最大，正反應(yīng)速率最大，生成物的濃度為零，逆反應(yīng)速率為零，

故A正確；

B.隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物的濃度降低，則正反應(yīng)速率逐漸減小，生成物的濃度增大，則逆反應(yīng)速率逐

漸增大，故B正確；

C.反應(yīng)到達ti時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，但都不為零，反應(yīng)沒有停止，故C錯誤；

D.反應(yīng)在ti之后，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，但都不為零，達到化學(xué)平衡狀態(tài)，故D正確；

故選C。

4.只改變一個影響因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述正確的是

A.平衡移動，K一定變化B.平衡不移動，K可能變化

C.K變化，平衡一定移動D.K變化，平衡可能不移動

【答案】C

【解析】A.平衡移動，K不一定變化，比如改變反應(yīng)物濃度，平衡正向移動，但K不變，故A錯誤；

B.平衡不移動，可能是催化劑或等體積反應(yīng)增大壓強或減小壓強，而溫度一定不變，則K一定不變，故B

錯誤；

C.K變化，說明溫度一定改變，則平衡一定移動，故C正確；

D.K變化，說明溫度一定改變，則平衡一定移動，平衡不可能不移動，故D錯誤。

綜上所述，答案為C。

5.可逆反應(yīng)3Fe⑸+4出0值)管?Fe3C)4(s)+4H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達式正確的是

C4(HO)B仁也)

A..27

44

C(H2)'C(H2O)

_c(Fe3O4)-c(H2)D./FegjW)

K=

Cc(Fe)-c(H2O)4

c(Fe)-c(H2O)

【答案】B

【解析】化學(xué)平衡常數(shù)是：在一定溫度下，反應(yīng)達到平衡后，生成物濃度系數(shù)次幕的乘積與反應(yīng)物濃度系

數(shù)次幕的乘積之比，用K表示，K值表達式中，固體的濃度是常數(shù)故不出現(xiàn),該反應(yīng)中鐵、四氧化三鐵是

固體，因此化學(xué)平衡常數(shù)的表達式為：K=g獎；；故答案選B。

c(H2O)

6.已知反應(yīng)NH3?在某溫度下的平衡常數(shù)為0.5,

1N2+|H2,在此條件下,氨的合成反應(yīng)N2+3H2&NH3

z2

的平衡常數(shù)為

A.0.5B.1C.2D.4

【答案】D

13

【解析】反應(yīng)NH3W3N2+|H,在某溫度下的平衡常數(shù)為0.5,2在相同溫度

2則K(N2)C(H2)=Q5＞

C(NH3)

02(?4珥)1

下，該條件下反應(yīng)N2+3H2M2NH3的平衡常數(shù)屈==4,故D正確;

3

C(N2)C(H2)

故選Do

探究提升

A環(huán)節(jié)一化學(xué)平衡狀態(tài)

【情境材料】

德國化學(xué)家哈伯(F.Haber,1868?1934)從1902年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨。于1908年申請專利，

即“循環(huán)法”，在此基礎(chǔ)上，他繼續(xù)研究，于1909年改進了合成工藝，氨的產(chǎn)率達到8%。這是工業(yè)普遍

采用的直接合成法。合成氨反應(yīng)式如下：N2+3H2建遇想?yún)^(qū)2NH3,假設(shè)該反應(yīng)在體積不變的密閉容器

催化劑

中發(fā)生反應(yīng)，分析思考下列問題：

哈伯合成氨實驗裝置合成氨合成塔

【問題探究】

1.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時間變化時，該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)？

2.根據(jù)問題1分析哪些物理量能夠作為合成氨反應(yīng)達到平衡的標志？

3.單位時間內(nèi)生成2amolNH3，同時消耗amolN2時，該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)？

【答案】

1.因容器的體積不變，而混合氣體的總質(zhì)量不改變，則無論反應(yīng)是否達到平衡，混合氣體的密度均不變,

不能判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。

2.壓強、濃度等隨著反應(yīng)進行而變化的物理量，如果不再變化，說明化學(xué)反應(yīng)已達平衡狀態(tài)。

3.兩反應(yīng)速率均表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)進行的任何階段均成比例，不能判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。

要點歸納

化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法

1.動態(tài)標志：u正逆#0

①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。

②不同物質(zhì)：必須標明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA+bBcC+dD,百鳥=生寸，反應(yīng)達到

平衡狀態(tài)。

2.靜態(tài)標志：各種“量”不變

①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變；

②各物質(zhì)的百分含量（物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)）不變；

③溫度、壓強（化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等）或顏色（某組分有顏色）不變。

3.綜合分析

舉例mA(g)+/7B(g)0C(g)+qD(g)狀態(tài)

各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡

混合物體系中各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定平衡

各成分的含量各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡

總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡

在單位時間內(nèi)消耗了mmolA,同時生成機molA,即丫正=u

平衡

正、逆逆

反應(yīng)速在單位時間內(nèi)消耗了nmolB,同時生成pmolC不一定平衡

率的關(guān)系UA：VB：uc：VD=m:〃：p：q,v正不一定等于v逆不一定平衡

在單位時間內(nèi)生成了nmolB,同時消耗了qmolD不一定平衡

m+n^p+q時，總壓強一定（其他條件一定）平衡

壓強

m+n=p+q時，總壓強一定（其他條件一定）不一定平衡

混合氣體AG一定，當機+〃初+q時平衡

的（77r）

Afr一定，當++q時不一定平衡

任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，在其他條件不變的情況

溫度平衡

下，體系溫度一定

密度密度一定不一定平衡

顏色含有有色物質(zhì)的體系顏色不再變化平衡

⑴可逆反應(yīng)不等同于可逆過程，可逆過程包括物理變化和化學(xué)變化，而可逆反應(yīng)屬于化學(xué)變化。

⑵化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)可以從正反應(yīng)方向建立，也可以從逆反應(yīng)方向建立。

從正反應(yīng)開始建立從逆反應(yīng)開始建立

⑶化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的正、逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物

質(zhì)表示時，反應(yīng)速率不一定相等。

（4）化學(xué)反應(yīng)達平衡狀態(tài)時，各組分的濃度、百分含量保持不變，但不一定相等。

典例精講

【例1】將一定量純凈的氨基甲酸鏤置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不

計），在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4（s）^^2NH3（g）+CC）2（g）?？梢耘袛嘣摲纸夥磻?yīng)已

經(jīng)達到化學(xué)平衡的是

①2V（NH3）=V（CC>2）

②密閉容器中總壓強不變

③密閉容器中混合氣體的密度不變

④密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變

⑤密閉容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

A.②③⑤B.②③C.②③④D.①②④

【答案】B

【解析】①沒有指明正、逆速率，不能判斷是否到達平衡，故錯誤；

②該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，故當容器內(nèi)壓強不變時，已達到平衡，故正確；

③隨反應(yīng)進行混合氣體的質(zhì)量增大，容器的容積不變，反應(yīng)混合氣體的密度增大，當密度不再變化，說明

到達平衡狀態(tài)，故正確；

④反應(yīng)混合氣體只有氨氣與二氧化碳，二者物質(zhì)的量之比始終為2：1,氨氣體積分數(shù)始終不變，所以不

能說明到達平衡，故錯誤；

⑤反應(yīng)混合氣體只有氨氣與二氧化碳，二者物質(zhì)的量之比始終為2：1,密閉容器中混合氣體的平均相對

分子質(zhì)量始終不變，所以不能說明到達平衡，故錯誤；

故選：Bo

【例2】|下列說法中能說明2Hl(g)回H2(g)+b(g)已達平衡狀態(tài)的是0

①單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolHI

②一個HH鍵斷裂的同時有兩個HI鍵斷裂

③c(HI)=c(b)

④反應(yīng)速率：V(H2)=V(I2)=^-V(HI)

@C(HI)0C(I2)0C(H2)=20101

⑥溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再變化

⑦溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再變化

⑧條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

⑨溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再發(fā)生變化

⑩溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再發(fā)生變化

【答案】②?⑨

【解析】當可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變

化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可

逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)。

①單位時間內(nèi)生成nmol七的同時生成nmolHI,速率之比不等于物質(zhì)的量之比，故錯誤；

②一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂，由于一個HH鍵斷裂等效于兩個HI鍵形成的同時有兩個

HI鍵斷裂，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故正確；

③未知起始投入量，c(HI)=c(L)不能說明反應(yīng)達平衡狀態(tài)，故錯誤；

④反應(yīng)速率v(H2)=v(l2)=；v(HI),未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故錯誤；

⑤c(HI):c(H2):c(l2)=2:l:l,濃度比與化學(xué)計量數(shù)比相等并不能證明反應(yīng)達平衡，故錯誤；

⑥溫度和體積一定時，生成物濃度不再變化，說明正逆反應(yīng)速率相等，達平衡狀態(tài)，故正確；

⑦前后氣體系數(shù)和相同，容器壓強始終不變，故錯誤；

⑧反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量也不變，相對分子質(zhì)量一直不變，故錯誤；

⑨溫度和體積一定時，混合氣體顏色不再變化，說明C(b)不再發(fā)生變化，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，正確；

⑩溫度和壓強一定時，由于反應(yīng)前后體積和氣體的質(zhì)量始終不變，則混合氣體的密度始終不變，即密度不

再變化不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，錯誤；

故答案為：②⑥⑨。

⑴表示升高溫度，達到新平衡的是(填外"、空"、"心、膽"或空"，下同)，新平衡中C的質(zhì)量分數(shù)(填

"增大"、"減小"或"不變"，下同)。

(2)表示降低壓強，達到新平衡的是,A的轉(zhuǎn)化率o

⑶表示減少C的濃度，達到新平衡的是。

⑷增加A的濃度，達到平衡后A的轉(zhuǎn)化率o

【答案】⑴B減小

(2)C減小

(3)E

⑷減小

【解析】(1)升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均瞬間增大，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，即向逆反應(yīng)方向移

動，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，新平衡中C的質(zhì)量分數(shù)減小，對應(yīng)圖象為B；

故答案是：B；減??；

(2)降低壓強，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動，即向逆反應(yīng)方向移動，正、逆反應(yīng)速率均減小，

A的轉(zhuǎn)化率也減小，對應(yīng)圖象為C；

故答案是：C；減小；

(3)減少C的量，即減小產(chǎn)物的濃度，正反應(yīng)速率瞬時不變，逆反應(yīng)速率瞬時減小，平衡正向移動，對

應(yīng)圖象為E；

故答案是：E；

(4)增加A的量，正反應(yīng)速率瞬時增大，逆反應(yīng)速率瞬時不變，平衡正向移動，A的轉(zhuǎn)化率減小，另一

種反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大，對應(yīng)圖象為A；

故答案是：減小。

A環(huán)節(jié)二化學(xué)平衡常數(shù)

【情境材料】

在一定體積的密閉容器中進行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)=^CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)(段和溫

度⑺的關(guān)系如下表所示：

t/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

【問題探究】

1.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表示式是什么？

2.該反應(yīng)△?>()還是△"<0?

3.在800°C時，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2moi1一1、。(也)為1.5

moLL-1、c(CO)為1moLlTI。(m。)為3moi?1/<,則下一時刻，反應(yīng)向哪個方向進行？

c平(CO)平(H2O)

【答案】1.K=

C平(CO2)-CT(H2)

2.NH>Q,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因為K隨溫度升高而增大。

3.向逆反應(yīng)方向進行。判斷反應(yīng)進行的方向時，可根據(jù)。與K的大小關(guān)系判斷，此時刻下，。=

c(CO)c(H2O)1mol-L1X3mol,L1匕-?l…心、*l……

-、---/?=i—T-1乂1<-----i—LT=1>0,9,所以反應(yīng)向逆反應(yīng)萬向進仃。

c(CC)2)c(氏)2mol,LX1.5mol,L

要點歸納

1.化學(xué)平衡的計算模式及解題思路

(1)計算模式

aA(g)+6B(g).—cC(g)+#(g)

c(初)/(moLLr)mn200

..T-Kbcd

丁ibcd

c(平)/(mol?L)ri[—xn.2~~^x-x~x

(2)解題思路

①巧設(shè)未知數(shù)：具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為X。

②確定三個量：根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的三者關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變

化量、平衡量并按(1)中“模式”計算。

③解題設(shè)問題：明確了“始”“變”“平”三個量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時某成分的濃度、

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等，得出題目答案。

2.計算公式

(1>(A)：o(B)：o(C)：v(D)=m\n\p\虱未達到平衡時，用于確定化學(xué)方程式中未知的化學(xué)計量數(shù))。

&c)d(D)_3/v)P-3/vr

⑵c根(A>c〃(B)一[a—mx/Vf?屹一"力V]"

若用任意狀態(tài)的生成物濃度累之積與反應(yīng)物濃度幕之積的比值稱為濃度商，用。表示。則其與K比較，當

Q>K,0正<0逆；Q<K,。正逆。

〃(A平)a—nvc

(3)。仆)平=-y—=—y—o

幾(A消耗)mx

(4)a(A)="h~~100%=—X100%o

''一〃(A起始)a

AZ(A平)

(5>(A)=~~~-X100%

〃總o

(6)平衡時與起始時的壓強比"=曳="+"+3*"—")尤(同八V時)，混合氣體的密度比舄=旦(同T、

p始〃始〃十八p2M2

P時)，能割同質(zhì)量的氣體時)等。

⑺混合氣體的密度萬(混)=5=迪?鏟媽(gLr)(T、V不變時，7不變)。

(8)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量

——msM(A)+bMB)

"na+6+(/?+q_"z-w)尤出m°l)°

也易錯港醒

(1)反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時，其濃度可看作“1”，而不代入平衡常數(shù)表達式，如：Fe3O4(s)

+4H2(g)=3Fe(s)+4H2O(g)的平衡常數(shù)力=：黑,)。

⑵化學(xué)平衡常數(shù)表達式中各物質(zhì)的濃度必須是平衡濃度，不能用任何一時刻的濃度值。

⑶使用催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不會改變平衡常數(shù)。

(4)化學(xué)平衡常數(shù)表達式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個化學(xué)反應(yīng),化學(xué)方程式不同，平衡常數(shù)不同，

如合成氨反應(yīng)：

若寫成：N2(g)+3H2(g)嚏濡壓2NH3(g),

2

c(NH3)

K1=3

c(N2)-C(H2)；

若寫成：\N2(g)+|取信)高居山舄壓NH3(g),

c(NH)

&=彳3,且長1=膨o

c2(N2)-C2(H2)

⑸化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物有兩種或兩種以上時，增加一種反應(yīng)物的濃度，則該反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率降低，而其

他反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率升高。

典例精講

【例4】某溫度下氣體反應(yīng)體系達到化學(xué)平衡，平衡常數(shù)"嘯嚕，下列說法正確的是

c(E)-c(F)

A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2E(g)+F(g)曙為A(g)+2B(g)

B.降低溫度，正反應(yīng)速率增大

C.該溫度時，v(F)=v(A惻反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

D.增大c(A)、c(B),K增大

【答案】A

【解析】A.化學(xué)平衡常數(shù)是生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積的比值，根據(jù)該

反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K「先?號可知,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2E(g)+F(g)UA(g)+2B(g),故A正確；

c(E)-c(F)

B.降低溫度，活化分子百分數(shù)減小，有效碰撞幾率減小，正逆反應(yīng)速率都減慢，故B錯誤；

C.未說明F、A是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，不能判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，反應(yīng)不一定達到平衡狀

態(tài)，故C錯誤；

D.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，若溫度不變，c(A)、c(B),K不變，故D錯誤；

選A。

【例5]|已知在6000時,以下三個反應(yīng)的平衡常數(shù):

反應(yīng)①：CO(g)+CuO(s)UCO2(g)+Cu(s)Ki

反應(yīng)②：H2(g)+CuO(s)F^Cu(s)+H2O(g)K2

反應(yīng)③：CO(g)+H2O(g)=82(g)+H2(g)K3

(1)反應(yīng)①的平衡常數(shù)表達式為,反應(yīng)④2co(g)+2CuO⑸U2cO2(g)+2Cu(s)的平衡常數(shù)％與Ki的

關(guān)系是=

⑵反應(yīng)②的K值隨著溫度升高而增大，則反應(yīng)②的反應(yīng)熱AH0。

⑶反應(yīng)③的Q值與Ki、幻的關(guān)系是=

⑷若其他條件不變，向反應(yīng)③所在的恒容密閉容器中充入出0館)，則平衡將向移動，該反應(yīng)的平衡

常數(shù)(填"變大""變小"或"不變")o

【答案】⑴Ki=^^K4=K?

(2)>

A

(3)K3=/

(4)正反應(yīng)方向不變

【解析】(1)平衡常數(shù)是指各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次幕的乘積與各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次塞的乘

積的比，固體不寫入表達式，則反應(yīng)①的平衡常數(shù)表達式為；反應(yīng)④=2x反應(yīng)①，則”與Ki

的關(guān)系為K4=Ka,故答案為：Ki=°受、)；K=KI2；

c(CO)4

(2)反應(yīng)②的K值隨著溫度升高而增大，說明升溫反應(yīng)②的平衡正向移動，則反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),AH〉。，

故答案為：〉；

(3)根據(jù)蓋斯定律，由①②得到③，則故答案為：K3=?；

1\21\,2

(4)若其他條件不變，向反應(yīng)③所在的恒容密閉容器中充入出。但)，反應(yīng)物的濃度增大，該反應(yīng)的平衡

正向移動；由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故答案為：正反應(yīng)方向；不變。

化學(xué)平衡特征

化學(xué)反狀態(tài)建立

應(yīng)的限表達式

度(反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)計算

達到平

衡狀態(tài))化學(xué)反應(yīng)限度應(yīng)用

的定量描述

表達式與計算

L平衡轉(zhuǎn)化率

與平衡常數(shù)的關(guān)系

、單選題

1.(2022秋?江蘇南通?高二統(tǒng)考開學(xué)考試修氨是一種重要的化工原料，主要用于化肥工業(yè)，也廣湯用于硝

酸、純堿、制藥等工業(yè)；實驗室可以用濃氨水和CO制取氯氣。工業(yè)上合成氨反應(yīng)為

N,(g)+3H,(g)q2NH3(g),該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。一定溫度時，向體積為2L的密閉容器中，充入

_一1隹/TG刑"，、

O.lmolN2和。lOmin時,測得容器中NH3的物質(zhì)的量濃度為0.08mol/L,llmin時，測得NH?的

物質(zhì)的量濃度為0Q82mol/L。下列說法正確的是

A.0~10min的反應(yīng)速率v(N2)=0.04mol-L??mirfi

B.合成氨采用高溫可以加快反應(yīng)的速率

C.llmin時，反應(yīng)到達了限度

D.反應(yīng)足夠的時間，可以將N2完全轉(zhuǎn)化為NH,

【答案】B

【解析】A.根據(jù)三段式有：

N2(g)+3H2(g)=「2NH3(g)

起始濃度(mol/L)0.050.150

變化濃度(mol/L)0.040.120.08

1Omin濃度(mol/L)0.010.030.08

11

0?lOmin的反應(yīng)速率v(N,)=4mol/L=。.。。4nle>1.L-min,選項A錯誤；

10min

B.升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，選項B正確；

C.lOmin時，測得容器中NH3的物質(zhì)的量濃度為0.08mol/L,Hmin時，測得NH3的物質(zhì)的量濃度為

0.082mol/L,無法確定反應(yīng)是否達平衡，故llmin時，反應(yīng)不一定到達了限度，選項C錯誤；

D.該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不可能完全轉(zhuǎn)化，選項D錯誤；

答案選B。

2.(2023秋?廣東茂名)|某溫度下，在一恒容密閉容器中進行如下反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)^2SO3(g),下

列情況不能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是

A.容器內(nèi)壓強不隨時間而變化

B.單位時間內(nèi)，有ImoQ反應(yīng)，同時有2molSC)3生成

C.單位時間內(nèi)，有2moiSO?生亦同時有2moiSC)3生成

D.氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時間而變化

【答案】B

【解析】A.正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，在恒容容器中壓強為變化的量，則容器內(nèi)壓強不隨時間而變

化說明反應(yīng)已達到平衡，A不符合題意；

B.單位時間內(nèi)，有ImolO?反應(yīng)，同時有2moiSO3生成，只表示正反應(yīng)，無法說明反應(yīng)已達到平衡，B符

合題意；

C.單位時間內(nèi)，有2moiSO?生成，同時有2moiSO3生成，說明正逆反應(yīng)速率相等，則應(yīng)已達到平衡，C不

符合題意；

D.氣體的總質(zhì)量不變，正反應(yīng)為物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，故氣體的平均摩爾質(zhì)量為變量，當氣體的平均摩

爾質(zhì)量不隨時間而變化，則反應(yīng)已達到平衡，D不符合題意；

故選Bo

3.(2022秋?廣東汕尾?高二華中師范大學(xué)海豐附屬學(xué)校?？茧A段練習(xí))可逆反應(yīng)：2NO2(g)^2NO(g)+O2(g)

在恒容的密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標志是

①單位時間內(nèi)生成nmolOz的同時生成2nmolNOz

②單位時間內(nèi)生成nmolt)2的同時生成2nmolNO

③用N5、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)

⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部

【答案】A

【解析】①單位時間內(nèi)生成nmolCh的同時生成2nmolNO2,反應(yīng)進行的方向相反，且速率之比等于化學(xué)計

量數(shù)之比，則反應(yīng)達平衡狀態(tài)；

②單位時間內(nèi)生成nmolCh的同時生成2nmolNO,反應(yīng)進行的方向相同，雖然物質(zhì)的量的變化量之比等于

化學(xué)計量數(shù)之比，但反應(yīng)不一定達平衡狀態(tài)；

③不管反應(yīng)是否達到平衡，都存在N5、NO.。2表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)，所以此時反應(yīng)不一

定達平衡狀態(tài)；

④混合氣體的顏色不再改變，則表明N02的濃度保持不變，反應(yīng)達平衡狀態(tài)；

⑤混合氣體的質(zhì)量、體積始終不變，則密度始終不變，所以密度不再改變時，反應(yīng)不一定達平衡狀態(tài)；

⑥反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不等，隨著反應(yīng)的進行，壓強不斷發(fā)生改變，當混合氣體的壓強不再改變時，反

應(yīng)達平衡狀態(tài)；

⑦混合氣體的質(zhì)量不變，隨著反應(yīng)的進行，混合氣體的物質(zhì)的量不斷發(fā)生改變，當平均相對分子質(zhì)量不再

改變時，反應(yīng)達平衡狀態(tài)；

綜合以上分析，①④⑥⑦正確，故選A。

4.（2023秋?云南?高二統(tǒng)考期末）NO?和N。,存在平衡：2NO2（g）^N2O4（g）AH=56.9kJ/moL,下列

分析不正確的是

A.斷裂2moiNO2中的共價鍵所需能量小于斷裂lmol凡04中的共價鍵所需能量

B.lmol平衡混合氣體中含lmolN原子

C.恒溫時，縮小容積?；旌蠚怏w顏色先變深又逐漸變淺，變淺是平衡正向移動導(dǎo)致

D.恒容時，水浴加熱，由于平衡逆向移動導(dǎo)致混合氣體顏色加深

【答案】B

【解析】A.反應(yīng)2NO2（g）UN2O/g）為放熱反應(yīng)，故完全斷開2moiNO2分子中的共價鍵所吸收的熱量

比完全斷開lmolNQ4分子中的共價鍵所吸收的熱量少，選項A正確；

B.lmolNO2含有l(wèi)molN原子，lmolNQ”含有2moiN原子，現(xiàn)為可逆反應(yīng)，為NO?和NQ”的混合氣

體，lmol平衡混合氣體中所含N原子大于lmol,選項B錯誤；

C.氣體體積壓縮，顏色變深是因為體積減小，NO?濃度變大引起，顏色變淺是平衡正向移動，NO?濃度

又變小引起，選項C正確；

D.放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，顏色加深，選項D正確；

答案選B。

5.（2022秋?廣東江門?高二江門市第二中學(xué)校考期中）C0Cl2（g）UCO（g）+CI2（g）AH>0,當反應(yīng)達到平衡時，

下列措施①升溫②恒容通入惰性氣體③增加co的濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓入惰性氣體。

能提高COCI2轉(zhuǎn)化率的是

A.①②④B.①④⑥C.②③⑥D(zhuǎn).③⑤⑥

【答案】B

【解析】①升溫，平衡向吸熱反應(yīng)即正向移動，COCL轉(zhuǎn)化率增大，故①符合題意；

②恒容通入惰性氣體，壓強雖增大，但濃度不變，平衡不移動，COCI2轉(zhuǎn)化率不變，故②不符合題意；

③增加CO濃度，平衡逆向移動，COCI2轉(zhuǎn)化率降低，故③不符合題意；

④減壓，平衡向體積增大的反應(yīng)方向移動即正向移動，COCI2轉(zhuǎn)化率增大，故④符合題意；

⑤加催化劑，速率增大，但平衡不移動，COCI2轉(zhuǎn)化率不變，故⑤不符合題意；

⑥恒壓通入惰性氣體，容器體積增大，相當于減小壓強，平衡正向移動，COCI2轉(zhuǎn)化率增大，故⑥符合題

忌;

因此①④⑥符合題意；答案選B。

6.（2022秋?福建廈門）［恒容密閉容器中，反應(yīng)NH4Hs（s）=NH3（g）+H2s（g）在某一溫度下達到平衡狀態(tài)，其

他條件不變，僅改變下列條件，不會使化學(xué)平衡發(fā)生移動的是

①減少部分NH4Hs固體②充入少量氨氣③充入氨氣④充入SO2氣體

A.①②B.②③C.①③D.②④

【答案】C

【解析】①由于改變固體的量不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，故改變固體NH4Hs的量，不能使化學(xué)平衡移動，

①滿足題意；

②容積一定時，充入少量氨氣，即增大氨氣的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，②不滿足題意；

③容積、溫度一定，充入氫氣，體系的總壓強增大，但NH3和H2s的濃度并未改變，所以平衡不移動，

③滿足題意；

④溫度、容積一定，充入S02氣體，由于發(fā)生反應(yīng)SO2+2H2s=3SJ+2H2。，H2s的濃度減小，所以平衡將向

生成H2s的方向移動，即向正反應(yīng)方向移動，④不滿足題意；

符合題意的是①③；

故選C。

7.（2022秋?貴州?高二校聯(lián)考期中）|下列不能用勒夏特列原理解釋的是

A.Fe（SCN）3溶液中加入固體KSCN后顏色變深

B.使用新型催化劑可使氮氣與氫氣在常溫常壓下合成氨氣

C.石灰石與稀鹽酸在密閉瓶中反應(yīng)結(jié)束后，打開瓶塞，溶液中有氣泡產(chǎn)生

D.NO2>N2O4平衡混合氣加壓后顏色先變深后變淺

【答案】B

【解析】勒夏特列原理是：如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度等），平衡就向能夠減弱

這種改變的方向移動；勒夏特列原理適用的對象應(yīng)存在可逆過程，若與可逆過程無關(guān)，與平衡移動無關(guān),

則不能用勒夏特列原理解釋。

A.Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN,c[Fe(SCN)31增大，F(xiàn)e3++3SCN「QFe(SCN)3平衡正向移動，顏色加

深，能用勒夏特列原理解釋，故A不符合題意；

B.催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不影響平衡移動，所以不能用勒夏特列原理解釋，故B符合題意；

C.石灰石和稀鹽酸在密閉瓶中反應(yīng)結(jié)束后，打開瓶塞，壓強減小，導(dǎo)致H2cOsUHQ+CO2個正向移動,

所以溶液中有氣泡產(chǎn)生，能用勒夏特列原理解釋，故C不符合題意;

D.存在2NOzUN2O4，加壓平衡正向移動，二氧化氮濃度減少，焰色變淺，所以能用勒夏特利原理解釋,

故D不符合題意;

故答案選B?

8.(2022秋?海南三亞)如圖是可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系

曲線，下列敘述不正確的是

B.t2時,反應(yīng)到達限度

D.12t3,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化

【答案】C

【解析】A.根據(jù)圖可知ti時，反應(yīng)未達平衡，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故A正確；

B.根據(jù)圖可知t2時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，即達到該條件下的最大反應(yīng)限度，故B正

確；

C.在t2-t3,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)仍在發(fā)生，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)為動態(tài)平衡，故C

錯誤；

D.化學(xué)反應(yīng)到達平衡時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化，t2-t3,反應(yīng)處于平

衡狀態(tài)，各物質(zhì)的濃度不變，故D正確；

答案選C。

9.(2022秋?廣東茂名)某溫度下，某氣相反應(yīng)達到化學(xué)平衡，平衡常數(shù)K=C(X>C2(Y)/[C2(E)-C(F)],且

正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。下列說法正確的是

A.增大c(X),則c(Y)和K增大

B.減小壓強，平衡向生成X的方向移動

C.降低溫度，平衡向生成F的方向移動，逆反應(yīng)速率增大

D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2E(g)+F(g)=X(g)+2丫(g)

【答案】D

【解析】根據(jù)平衡常數(shù)表達式K=C(X>C“Y)/[C2(E)-C(F)],該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2E(g)+F(g)QX(g)+2Y(g)。

A.增大c(X),平衡往逆向移動，c(Y)減小，K只受溫度影響，不變，故A錯誤;

B.該反應(yīng)左右兩邊氣體分子數(shù)相等，減小壓強，平衡不移動，故B錯誤；

C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡往逆向移動，即生成F的方向移動，但是正逆反應(yīng)速率均減小，故

C錯誤;

D.根據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2E(g)+F(g)QX(g)+2丫(g),故D正確;

故選D。

10.(2022秋?山西陽泉?高二統(tǒng)考期末)下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法正確的是

A.在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)都不變

B.當改變反應(yīng)物的濃度時，化學(xué)平衡常數(shù)會發(fā)生改變

C.由化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個可逆反應(yīng)進行的程度

D.化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度、反應(yīng)物濃度以及體系的壓強有關(guān)

【答案】C

【解析】A.化學(xué)平衡常數(shù)受溫度的影響而發(fā)生變化，A錯誤；

B.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)的濃度無關(guān)，B錯誤；

C.平衡常數(shù)越大，說明該可逆反應(yīng)進行的程度越大，即由化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個可逆反應(yīng)進行的

程度，C正確；

D.化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物濃度以及體系的壓強無關(guān)，D錯誤;

故選Co

"A"。

11.(2022秋?湖南株洲?高二校考期末)一定溫度下，某氣態(tài)平衡體系的平衡常數(shù)表達式為K=

/??I"

有關(guān)該平衡體系的說法正確的是

A.升高溫度，平衡常數(shù)K一定增大

B.增大A濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動

C.增大壓強，C體積分數(shù)增加

D.升高溫度，若B的百分含量減少，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

【答案】D

【解析】A.升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，如果正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則化學(xué)平衡常數(shù)減小，

故A錯誤；

B.增大A濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故B錯誤；

C.該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以C的體積分數(shù)減少，

故c錯誤；

D.升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，若B的百分含量減少，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以逆反

應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故D正確；

答案選D。

12.(2022秋,云南楚雄?高二?？茧A段練習(xí))。3也是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經(jīng)濟等

優(yōu)點。。3可溶于水，在水中易分解，產(chǎn)生的［。］為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發(fā)生

反應(yīng)如下：

反應(yīng)①。3=。2+［。］AH;>0,平衡常數(shù)為K］

反應(yīng)②［。］+。3=2。2AW2<0,平衡常數(shù)為K2

總反應(yīng)：203—302AH<0,平衡常數(shù)為K

下列敘述正確的是

A.壓強增大，K2減小B.總反應(yīng)中當2V正(O2)=3v逆(Ch)時，反應(yīng)達到平衡

C.［。］為催化劑D.K=KI+K2

【答案】B

【解析】A.平衡常數(shù)只受溫度變化的影響，壓強增大，溫度不變，則平衡常數(shù)K2不變，A錯誤;

B.總反應(yīng)為2030302,當2V正(5)=3v逆(Ch)時，正、逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則反應(yīng)達到

平衡，B正確；

C.從題干可以看出，［0］為反應(yīng)①的產(chǎn)物，對總反應(yīng)來說，僅屬于反應(yīng)的中間產(chǎn)物，所以［0］不是該反應(yīng)

的催化劑，C錯誤；

D.總反應(yīng)=反應(yīng)①+反應(yīng)②，則長=的火2,D錯誤；

故選Bo

二、填空題

13.(2023春?上海徐匯?高二上海市徐匯中學(xué)?？茧A段練習(xí))我國在汽車尾氣和燃煤尾氣的凈化方面取得了

一定成效。汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時,

c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積⑸和時間(t)的變化曲線如圖所示。

(1)心溫度下，0?2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N?)o

(2)當固體催化劑的質(zhì)量一定時，將催化劑磨成粉末，則反應(yīng)速率(填"增大""減