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第27课　化学平衡状态与平衡常数
第八章　化学反应速率与化学平衡
课标要求:
1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征,了解化学平衡常数(K)的含义。
3.能利用化学平衡常数进行相关分析判断。
真题特征导引
知动态 熟真题 明确与熟知课时命题特征
真题特征导引
C
真题特征导引
【解析】 ΔH=E正-E逆,已知ΔH = -34 585 -26.4T<0且随温度升高ΔH更小,则E正 Δv正,D错误。
真题特征导引
2.[2025·江苏真题] 甘油(C3H8O3)水蒸气重整获得H2过程中的主要反应:
反应Ⅰ　C3H8O3(g) ===3CO(g)+4H2(g)　
ΔH>0
反应Ⅱ　CO(g)+H2O(g) ===CO2(g)+H2(g)
ΔH<0
反应Ⅲ　CO2(g)+4H2(g) ===CH4(g)+2H2O(g)
ΔH<0
真题特征导引
1.0×105 Pa条件下,1 mol C3H8O3和9 mol H2O发生上述反应达平衡状态时,体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.550 ℃时,H2O的平衡转化率为20%
B.550 ℃反应达平衡状态时,n(CO2)∶n(CO)=11∶25
C.其他条件不变,在400550 ℃范围,平衡时H2O的物质的量随温度升高而增大
D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时H2的物质的量
A
真题特征导引
真题特征导引
真题特征导引
真题特征导引
③Br2与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度HBr挥发性很小,可忽略。
(2)实验探究
序号 实验内容及现象
Ⅰ 25 ℃,将0.200 mol·L-1 KBr溶液(pH≈1)与过量MnO2混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体。
Ⅱ 25 ℃,将0.200 mol·L-1KBr溶液(pH≈2)与过量MnO2混合,密闭并搅拌,反应时间与Ⅰ相同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体。
Ⅲ 测定Ⅰ、Ⅱ反应后溶液的pH;取一定量反应后溶液,加入过量KI固体,用Na2S2O3标准溶液滴定,测定c(Br2)。
真题特征导引
　 滴入最后半滴
Na2S2O3标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色　
　Br2+2I-===2Br-+I2　
　增大　
真题特征导引
　Mn2+　
　实验Ⅱ的c(H+) 低于实验Ⅰ,反应相同时间,实验Ⅱ未达到平衡状态,导
致溶液中c(Mn2+)、c(Br2)偏低,计算的K值偏小　
真题特征导引
分析实验Ⅰ、Ⅱ中测定结果均偏小的原因,改变实验条件,再次实验。
控制反应温度为40 ℃,其他条件与Ⅱ相同,经实验准确测得该条件下的平衡常数。
①判断该实验测得的平衡常数是否准确,应与___________________值比较。
②综合调控pH和温度的目的是___________________________________
________________________________________。
　40 ℃下的理论K　
　 使反应更快达到平衡状态,使Br2处于溶
解平衡且挥发最少的状态,从而准确测定K值　
真题特征导引
真题特征导引
②该反应消耗H+生成水,反应后溶液的pH增大;实验Ⅰ中,因为Br2挥发导致实测c(Br2)偏小,根据题目信息可知,c(Mn2+)=c(Br2),则计算时所用Mn2+的浓度小于其在溶液中的实际浓度。
③实验Ⅱ液面上方未观察到黄色气体,说明不是由于Br2挥发导致计算值偏小,对比实验Ⅰ和Ⅱ可知,实验Ⅱ的pH更大,且反应后溶液为淡黄色,则可能原因是实验Ⅱ的c(H+)低于实验Ⅰ,反应相同时间,实验Ⅱ未达到平衡状态,导致溶液中c(Mn2+)、c(Br2)偏小,计算的K值偏小。
(3)①平衡常数准确性验证:40 ℃实验条件下测得的计算值应与40 ℃下
真题特征导引
的理论K值比较,因为K值只与温度有关。
②实验Ⅰ和实验Ⅱ反应时间相同,实验Ⅰ由于c(H+)过大,反应速率过大,Br2挥发导致计算的K值小,实验Ⅱ由于c(H+)过小,反应速率过小,未达平衡状态,导致计算的K值小,故综合调控pH和温度的目的是使反应更快达到平衡状态,使Br2处于溶解平衡且挥发最少的状态,从而准确测定K值。
课标要点探究
明要点 知通法
具备学科优秀思维能力
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
1.可逆反应
(1)定义
在______________下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
①二同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。
②一小:反应物与生成物同时存在,任一组分的转化率都_______ (填“大于”“小于”或“等于”)100%。
　同一条件　
　小于　
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
2.化学平衡状态
(1)概念
在一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率_________,反应混合物中各组分的________保持不变的状态。
(2)建立平衡
　相等　
　浓度　
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
(3)平衡特点
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
①各物质的质量、物质的量或物质的量浓度不变。
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。
③温度、压强(化学方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。
总之,若某物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若某物理量始终为不变量,则不能作为平衡标志。
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
×
×
√
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
×
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
2.向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　
ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。
充分反应后生成SO3的物质的量______ (填“<”“>”或“=”,下同)2 mol,SO2的物质的量_____0,转化率______100%,反应放出的热量_____Q kJ。
　<　
　>　
　<　
　<　
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
B
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
【解析】 该反应为放热反应,达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,c(SO3)减小,故A错误;催化剂能增大反应速率,所以使用催化剂能缩短该反应达到平衡的时间,故B正确;该反应是可逆反应,故 1 mol NO2(g)与1 mol SO2(g)混合后,反应物不能完全反应,所以放出的热量小于41.8 kJ,故C错误;在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,总压强一直不变,所以压强不变,反应不一定达到平衡状态,故D错误。
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
时间/s 0 1 2 3 4
c(NO)/(×10-3 mol/L) 9.50 4.50 2.50 1.50 1.50
c(CO)/(×10-3 mol/L) 9.00 4.00 2.00 1.00 1.00
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
下列说法不正确的是(　　)
A.前2 s内的化学反应速率v(N2)=1.75×10-3mol/(L·s)
B.升高温度时,正反应速率和逆反应速率均增大
C.当密闭容器中气体压强不再发生变化时,反应达到平衡状态
D.当反应达到平衡时,密闭容器中气体浓度c(NO)∶c(CO)∶c(N2)∶c(CO2)=2∶2∶1∶2
D
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
A
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
【解析】 对于可逆反应,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确;该反应为可逆反应,达到平衡状态时,反应物不能完全转化为生成物,所以SO2和O2的浓度不等于0,B错误;因为是可逆反应,所以消耗的SO2的物质的量小于2 mol,消耗O2的物质的量小于1 mol,放出的热量小于196.6 kJ,C错误;反应达到平衡状态时,各物质的物质的量不变,2~4 min三氧化硫的物质的量不变,为a mol,D错误。
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
D
课标要点一　可逆反应、化学平衡状态
课标要点二　化学平衡常数
1.化学平衡常数的概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物_______________ 与反应物________________的比值是一个常数,称为化学平衡常数,用符号______表示。
　浓度幂之积
　浓度幂之积　
　K　
课标要点二　化学平衡常数
课标要点二　化学平衡常数
3.化学平衡常数的意义及影响因素
(1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,是表明化学反应限度的一个特征值。
(2)K越大,平衡时反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全。
(3)K只受__________影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
　温度　
课标要点二　化学平衡常数
　正　
　平衡　
课标要点二　化学平衡常数
③Q>K,反应向_______反应方向进行。
(3)判断可逆反应的热效应
　逆　
课标要点二　化学平衡常数
课前诊断
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平衡常数表达式中,可以是物质任一时刻的浓度。(　　)
(2)增大反应物的浓度,平衡正向移动,化学平衡常数增大。(　　)
(3)对某一可逆反应,升高温度则化学平衡常数一定变大。(　　)
(4)一个可逆反应的K正与K逆相等。 (　　)
(5)平衡常数发生变化,化学平衡不一定发生移动。(　　)
×
×
×
×
×
课标要点二　化学平衡常数
课标要点二　化学平衡常数
课标要点二　化学平衡常数
课标要点二　化学平衡常数
温度/℃ 25 80 230
平衡常数 5×104 2 1.9×10-5
C
课标要点二　化学平衡常数
课标要点二　化学平衡常数

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