2025届高中化学全程复习学案全套42化学平衡状态　化学平衡常数

这是一份2025届高中化学全程复习学案全套42化学平衡状态　化学平衡常数，共8页。学案主要包含了易错诊断，教考衔接，师说·延伸，对点演练等内容，欢迎下载使用。

1.掌握化学平衡状态的特征及判定方法。
2．了解化学平衡常数的含义及影响因素。
3．能利用化学平衡常数进行有关计算。
考点一 化学平衡状态
1.可逆反应——“二同一不能”
(1)“二同”：同一条件下；正、逆反应同时进行。
(2)“一不能”：不能进行到底。
2．化学平衡状态
(1)概念
一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变的状态。
(2)化学平衡的建立
(3)化学平衡的特征
【易错诊断】 判断正误，错误的说明理由。
1．反应2NaHCO3≜Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3互为可逆反应：________________________________________________________________________。
2．化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等：________________________________________________________________________。
3．在一定条件下，向密闭容器中充入1 ml N2和3 ml H2充分反应，生成2 ml NH3：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例[全国卷Ⅲ节选]298 K时，将20 mL 3x ml·L－1 Na3AsO3、20 mL 3x ml·L－1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：
AsO33-（aq）＋I2（aq）＋2OH－（aq）⇌AsO43-（aq）＋2I－（aq）＋H2O（l）。
溶液中c(AsO43-))与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是________(填字母)。
a．溶液的pH不再变化
b．v(I－)＝2v(AsO33-)
c.cAsO43-cAsO33-不再变化
d．c(I－)＝y ml·L－1
②tm时，v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆________tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________________________________________________________________________。
听课笔记


【师说·延伸】 判断平衡状态的两种方法
(1)v正＝v逆同种物质：消耗速率等于生成速率不同种物质：速率之比等于化学计量数之比，但必须同时有正、逆反应
(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当其不变时为平衡状态；一个随反应进行保持不变的量，不能作为判断是否平衡的依据。
【对点演练】
考向一 可逆反应的特征
1．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 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.2 ml·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A.Z为0.3 ml·L－1
B．Y2为0.4 ml·L－1
C．X2为0.2 ml·L－1
D．Z为0.4 ml·L－1
考向二 平衡状态的判断
2．可逆反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
3．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量。
(1)能说明2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号，下同)。
(2)能说明I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是________。
(3)能说明2NO2(g)⇌N2O4(g)达到平衡状态的是________。
(4)能说明C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)达到平衡状态的是________。
(5)能说明NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。
(6)能说明5CO(g)＋I2O5(s)⇌5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。
4．若将上述题目中的(1)～(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？
(1)________ (2)________ (3)________ (4)________
考点二 化学平衡常数
1.化学平衡常数的表达式
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，化学平衡常数K＝cPC·cqDcmA·cnB(式中各物质的浓度为平衡时的浓度)。
2．影响因素
(1)K只与________有关。
(2)升高温度放热反应：K值________吸热反应：K值________
3．应用
(1)判断可逆反应进行的程度
(2)判断反应是否达到平衡或进行的方向
对于化学反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)
的任意状态，浓度商Q＝ccC·cdDcaA·cbB。
QK，反应向______反应方向进行。
(3)判断可逆反应的热效应
若升高温度，K值增大，则正反应为____热反应；
若升高温度，K值减小，则正反应为____热反应。
【易错诊断】 判断正误，错误的说明理由。
1．C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式为K＝cCO·cH2cC·cH2O：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．平衡常数发生变化，化学平衡一定发生移动：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．化学平衡发生移动，平衡常数一定发生变化：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．化学方程式中化学计量数等倍扩大，化学平衡常数不会发生改变：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例1 [2023·全国甲卷，28(1)节选]已知下列反应的热化学方程式：
①3O2(g)===2O3(g) K1ΔH1＝285 kJ·ml－1
②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l) K2 ΔH2＝－329 kJ·ml－1
反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的平衡常数K3＝________(用K1、K2表示)。
听课笔记

【师说·延伸】 (1)同一反应的正逆平衡常数互为倒数，即K正＝1K逆。
(2)反应的化学计量数变为原来的n倍，则平衡常数是原平衡常数的n次方，即K′＝Kn。
(3)两化学方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。
典例2 [2021·山东卷，20(3)]2­甲氧基­2­甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
已知温度为353 K时反应Ⅲ的平衡常数K3＝9.0。为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353 K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为________(填“X”或“Y”)；t＝100 s时，反应Ⅲ的正反应速率v正________逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
听课笔记

【对点演练】
考向一 推导平衡常数之间的关系
1．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系
①N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) K1
②12N2(g)＋32H2(g)⇌NH3(g) K2
③2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g) K3
(1)K1和K2，K1＝________。
(2)K1和K3，K1＝________。
2．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2(g)＋NaCl(s)⇌NaNO3(s)＋ClNO(g) K1
2NO(g)＋Cl2(g)⇌2ClNO(g) K2
则4NO2(g)＋2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)
的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。
考向二 化学平衡常数的应用
3．研究发现，液态苯是优质储氢材料：
C6H6(l)＋3H2(g)⇌C6H12(l)。一定温度下，在密闭容器中充入一定量液态苯(足量)和适量氢气，经反应达到平衡后，测得c(H2)＝2 ml·L－1。保持温度不变，将体积压缩至原来的一半，达到新平衡时c(H2)为( )
A．1 ml·L－1 B．2 ml·L－1
C．3 ml·L－1 D．4 ml·L－1
4．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。
(4)若830 ℃时，向容器中充入1 ml CO、5 ml H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。
(5)830 ℃时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
温馨提示：请完成课时作业42
第42讲 化学平衡状态 化学平衡常数
考点一
易错诊断
1．错误。因反应条件不同，不属于可逆反应。
2．错误。平衡后，反应物浓度或百分含量保持不变。
3．错误。N2和H2的反应属于可逆反应，生成 NH3的物质的量应小于2 ml。
突破·关键能力
教考衔接
典例 答案：①ac ②大于 ③小于 tm时生成物浓度较低
对点演练
1．解析：当Z完全转化为X2、Y2时，X2、Y2分别为0.2 ml·L－1、0.4 ml·L－1；当0.1 ml·L－1 X2完全转化为Z时，Y2为0.2 ml·L－1，Z为0.4 ml·L－1，则0答案：A
2．解析：A项无逆反应速率；B项，v正N21＝v逆NH32，即2v正(N2)＝v逆(NH3)时，反应达到平衡状态；C项，v正H23＝v逆NH32，即2v正(H2)＝3v逆(NH3)时反应达到平衡状态；D项，v正N21＝v逆H23，即3v正(N2)＝v逆(H2)时反应达到平衡状态。
答案：C
3．答案：(1)①③④⑦ (2)⑤⑦ (3)①③④⑤⑦ (4)①②③④⑦ (5)①②③ (6)②④⑦
4．答案：(1)②③④⑦ (2)⑤⑦ (3)②③④⑤⑦ (4)②③④⑦
考点二
夯实·必备知识
2．(1)温度 (2)减小 增大
3．(2)正 平衡 逆 (3)吸 放
易错诊断
1．错误。碳是固体，浓度视为常数，c(C)为常数，不能用于平衡常数表达式中。
2．正确。
3．错误。在温度一定的条件下，改变影响平衡的条件，化学平衡发生移动，但平衡常数不变。
4．错误。化学方程式中化学计量数均扩大n倍，化学平衡常数是原来的n次方。
突破·关键能力
教考衔接
典例1 解析：反应③＝②×12－①×12，对应化学平衡常数K3＝K2K112或 K2K1。
答案：K2K112或 K2K1
典例2 解析：温度为353 K，反应Ⅲ的平衡常数K3＝9.0，cBcA＝9.0。由A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线可知，X代表的平衡浓度高于Y，则代表B的变化曲线为X；由曲线的变化趋势可知，100 s以后各组分的浓度仍在变化，t＝100 s时，Q＝cBcA＝≈10.2＞9，因此，反应Ⅲ正在向逆反应方向进行，故其正反应速率v正小于逆反应速率v逆。
答案：X ＜
对点演练
1．答案：1K22 (2)1K3
2．解析：K1＝cClNOc2NO2，K2＝c2ClNOc2NO·cCl2，K＝cCl2·c2NOc4NO2，所以K＝K12K2。
答案：K12 K2
3．解析：K＝1c3H2，温度不变，K不变，则c(H2)不变，故c(H2)＝2 ml·L－1。
答案：B
4．答案：(1)cCO·cH2OcCO2·cH2 (2)吸热 (3)700 (4)等于 (5)不
K
<10－5
10－5～105
>105
反应程度
很难进行
反应可逆
反应接近完全
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6