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第24讲化学平衡常数化学反应的方向复习目标1．了解化学平衡常数(K)的含义。
2.能利用化学平衡常数进行相关计算。
3.能正确计算化学反应的转化率(α)。
考点一化学平衡常数必备知识整理1.化学平衡常数及表达式(1)概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到____________时，生成物____________与反应物____________的比值是一个常数，用符号____表示。
(2)表达式①对于反应m A(g)＋n B(g)⇌p C(g)＋q D(g)的平衡常数K＝____________。
②固体或纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式a．C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式K＝c(CO)·c(H2)。
c(H2O)b．Fe3＋(aq)＋3H2O(l)⇌Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)的平衡常数表达式K＝c3(H+)。
c(Fe3+)微点拨化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变。
(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′＝K n。
一般地，当K＞105时，反应基本完全了。
3.主要应用(1)判断可逆反应的反应方向以及反应是否达到平衡(2)[(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度()(2)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大()(3)NH4+＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋的平衡常数表达式为K＝c(NH3·H2O)·c(H+)()c(NH4+ )·c(H2O)(4)对于N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3ΔH＜0反应，降温和加压均右移，平衡常数均增大()(5)升高温度，平衡常数K一定增大()(6)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动()(7)一定温度下，2SO2＋O2⇌2SO3与2SO3⇌O2＋2SO2的平衡常数互为相反数()对点题组训练题组一化学平衡常数的含义及其影响1．对于反应C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)ΔH>0，下列有关说法正确的是()A．平衡常数表达式为K＝c(CO)·c(H2)c(C)·c(H2O)B．恒温条件下压缩容器的体积，平衡不移动，平衡常数K不发生变化C．升高体系温度，平衡常数K减小D．恒温恒压条件下，通入氦气，平衡正向移动，平衡常数K不发生变化2．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均会在工业生产硝酸过程中发生，其中反应Ⅰ、Ⅱ发生在氧化炉中，反应Ⅲ发生在氧化塔中，不同温度下各反应的化学平衡常数如表所示。
2020届高考化学一轮复习弱电解质的电离平衡学案第26讲弱电解质的电离平衡考纲要求1.了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。
2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。
3.理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数(K a、K b)进行相关计算。
考点一弱电解质的电离平衡1.弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。
2.弱电解质的电离概念(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的建立与特征①开始时，v(电离)最大，而v(结合)为0。
②平衡的建立过程中，v(电离)＞v(结合)。
③当v(电离)＝v(结合)时，电离过程达到平衡状态。
3.外因对电离平衡的影响(1)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。
(2)温度：温度越高，电离程度越大。
(3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。
(4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向电离方向移动。
如：以0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOH CH3COO－＋H＋ΔH＞0的影响。
(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子(√)(2)氨气溶于水，当NH3·H2O电离出的c(OH－)＝c(NH＋4)时，表明NH3·H2O电离处于平衡状态(×)(3)室温下，由0.1 mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH===B＋＋OH－(×)(4)电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大(×)(5)25 ℃时，0.1 mol·L－1 CH3COOH加水稀释，各离子浓度均减小(×)(6)电离平衡向右移动，弱电解质的电离度一定增大(×)解析(2)NH3＋H2O NH3·H2O NH＋4＋OH－，NH3·H2O电离出的c(OH－)与c(NH＋4)永远相等，不能表明NH3·H2O电离处于平衡状态。
第24讲化学平衡状态化学平衡的移动考纲要求 1.认识化学反应的可逆性。
2.理解化学平衡的含义。
3.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。
考点一可逆反应与化学平衡建立1.可逆反应(1)定义在同一条件下，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小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示在方程式中用“”表示。
2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。
(2)建立(3)平衡特点3.判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志：v正＝v逆≠0①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。
如a A＋b B c C＋d D，v正(A)v逆(B)＝ab时，反应达到平衡状态。
(2)静态标志：各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变。
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(化学反应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；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。
(1)二次电池的充、放电为可逆反应(×)(2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆(×)(3)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态(×)(4)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3(×)1.向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂△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 mol，转化率______100%，反应放出的热量________ Q kJ。
化学反应平衡与高三化学一轮复习知识点化学反应平衡是指在一定条件下，反应物与生成物在浓度或压力方面达到一定的稳定状态。
在平衡状态下，反应物与生成物的浓度或压力之间建立了一种动态平衡，反应速率前后相等。
平衡常数是衡量反应平衡程度的指标，通常用K表示。
平衡常数的大小反映了反应物与生成物的相对浓度或压力。
当K > 1时，反应物浓度较高，反应向生成物的方向偏移；当K < 1时，生成物浓度较高，反应向反应物的方向偏移；当K = 1时，反应物与生成物的浓度相等，反应处于平衡状态。
反应物与生成物的浓度与平衡常数之间存在着一种定量关系，即反应物与生成物的浓度之比的乘积等于平衡常数。
这就是化学平衡定律，也称为反应物表达式。
对于一般化学反应式：aA + bB ⇄ cC + dD，其反应物表达式可以表示为：[K] = ([C] ^ c [D] ^ d) / ([A] ^ a [B] ^ b)其中，[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B、C和D的浓度。
在研究化学反应平衡时，需要考虑温度、压力和浓度等因素的影响。
化学反应的平衡位置可以通过改变温度、压力或浓度来调节，以改变反应物与生成物之间的平衡浓度比例。
改变温度会改变平衡常数的大小，这是因为反应物与生成物的化学反应速率与温度有关；改变压力会改变气体体积，从而改变气体的浓度，进而改变平衡常数的大小；改变浓度则会改变反应物与生成物的浓度比例，从而改变平衡常数的大小。
高三化学一轮复习中，需要掌握化学反应平衡的相关知识点，包括平衡常数的计算方法、影响平衡位置的因素、化学平衡定律的原理等。
同时，还需要了解平衡常数与反应物浓度之间的定量关系，以及如何通过改变温度、压力或浓度来调节化学反应平衡。
掌握这些知识点，有助于理解和解决化学反应平衡相关的问题，并在学习和实践中灵活运用化学反应平衡的原理。
在化学反应平衡的研究中，平衡常数是非常重要的一个概念。
平衡常数可以通过反应物浓度与生成物浓度的比例来确定。
化学反应速率与化学平衡一、化学反应速率及其影响因素【知识整合】1.化学反应速率(1)概念:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
(2)表达式:v=错误!未找到引用源。
常用单位:mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1。
(3)速率大小判断方法:对同一个反应,用不同物质表示时,数值可能不同,比较的方法是将其换算为同一种物质再进行比较,同时,还要注意其单位是否统一,若单位不统一,要先将单位统一,否则可能会得出错误结论。
①对反应物来说,Δc=c(始)-c(终);对生成物来说,Δc=c(终)-c(始)。
②表示化学反应速率时,要注明具体物质。
同一反应中,用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
各物质的化学反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数(系数)之比。
例如反应:mA(g)+nB(g)pC(g),其速率比为v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p。
③固体和纯液体的浓度视为常数,因此表示化学反应速率时一般不用固体或纯液体来表示。
2.外界条件对反应速率的影响(其他条件不变,改变一个条件)浓度增大反应物的浓度,反应速率增大,反之减小。
压强对于有气体参加的反应,增大压强(反应混合物的浓度增大),反应速率加快,反之减慢。
温度升高温度,反应速率加快,反之减慢。
催化剂使用催化剂,能改变化学反应速率,且正逆反应速率的改变程度相同。
其他因素反应物间的接触面积、光照、放射线辐射、超声波等。
(1)当升高温度或增大压强时,正、逆反应速率都增大,但增大程度不同,取决于反应的热效应和方程式的化学计量数。
(2)当降低温度或减小压强时,正、逆反应速率都降低,但降低程度不同。
(3)温度对吸热方向反应速率影响程度大;压强对体积减小方向反应速率影响程度大。
3.利用有效碰撞理论理解外界条件对化学反应速率的影响【规律方法】关于化学反应速率的两个问题(1)灵活应用“反应速率之比=化学计量数(系数)之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率,确定物质的化学计量数(系数)、书写化学方程式。
第25讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向考纲要求 1.理解化学平衡常数的含义。
能用化学平衡常数进行简单计算。
2.能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。
3.认识化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学平衡常数的概念及应用1.概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示。
2.表达式对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c p (C )·c q (D )c (A )·c (B )(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
如(1)C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)的平衡常数表达式K ＝c (CO )·c (H 2)c (H 2O )。
(2)Fe 3＋(aq)＋3H 2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H ＋(aq)的平衡常数表达式K ＝c 3(H ＋)c (Fe 3)3.意义及影响因素(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
(2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
4.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向何方向进行。
对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q ＝c c (C )·c d (D )c (A )·c (B )。
Q ＜K ，反应向正反应方向进行； Q ＝K ，反应处于平衡状态； Q ＞K ，反应向逆反应方向进行。
(3)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；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度(×) (2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数(×) (3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大(×) (4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大(×) (5)Cl 2＋H 2OHCl ＋HClO 的平衡常数表达式K ＝c (H ＋)·c (Cl －)·c (HClO )c (Cl 2)(×)1.在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数： 反应①：CO(g)＋CuO(s)CO 2(g)＋Cu(s) K 1 反应②：H 2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H 2O(g) K 2 反应③：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) K 3(1)反应①的平衡常数表达式为____________。
(2)反应③的K 3与K 1、K 2的关系是K 3＝_____________________________________。
答案 (1)K 1＝c (CO 2)c (CO )(2)K 3＝K 1K 2解析 (2)K 3＝c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O )，K 2＝c (H 2O )c (H 2)，结合K 1＝c (CO 2)c (CO )，可知K 3＝K 1K 2。
2.在某温度下，N 2＋3H 22NH 3的平衡常数为K 1，则该温度下，NH 312N 2＋32H 2的平衡常数K 3＝___________________________________________________________________。
答案1K 1化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。
(2)若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n 倍，则化学平衡常数变为原来的n 次幂或1n次幂。
(3)两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。
题组一 化学平衡常数及影响因素1.O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。
O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。
常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3O 2＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1；反应② [O]＋O 32O 2 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 33O 2 ΔH <0 平衡常数为K 。
下列叙述正确的是( ) A.降低温度，总反应K 减小 B.K ＝K 1＋K 2C.适当升温，可提高消毒效率D.压强增大，K 2减小 答案 C解析 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝c (O 2)·c ([O])c (O 3)、K 2＝c 2(O 2)c ([O])·c (O 3)、K ＝c 3(O 2)c 2(O 3)＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。
2.已知反应：CH 2==CHCH 3(g)＋Cl 2(g)CH 2==CHCH 2Cl(g)＋HCl(g)。
在一定压强下，按w＝n (Cl 2)n (CH 2==CHCH 3)向密闭容器中充入氯气与丙烯。
图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T )、w 的关系，图乙表示逆反应的平衡常数与温度的关系。
则下列说法中错误的是( )A.图甲中w 2<1B.图乙中，A 线表示逆反应的平衡常数C.温度为T 1、w ＝2时，Cl 2的转化率为50%D.若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大 答案 AC解析 根据图甲中信息可知，增大n (Cl 2)，w 增大，平衡正向移动，丙烯的体积分数(φ)减小，故w 2＞1，A 项错误；根据图甲可知，升高温度，丙烯的体积分数增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则升高温度，正反应的平衡常数减小，逆反应的平衡常数增大，图乙中，A 线表示逆反应的平衡常数，B 项正确；由图乙知，温度为T 1时，正、逆反应的平衡常数相等，又因两者互为倒数，则平衡常数K ＝1，w ＝2时，设CH 2==CHCH 3和Cl 2的物质的量分别为a 、2a ，参加反应的Cl 2的物质的量为b ，利用三段式可列关系式b 2(a －b )(2a －b )＝1，解得b 2a ＝13，则Cl 2的转化率约为33.3%，C 项错误；该反应为反应前后气体体积不变的放热反应，反应向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，D 项正确。
3.(2018·长沙八校联考)将一定量的SO 2(g)和O 2(g)分别通入体积为2 L 的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应，得到如下表中的两组数据：下列说法中不正确的是( ) A.x ＝2.4B.T 1、T 2的关系：T 1＞T 2C.K 1、K 2的关系：K 2＞K 1D.实验1在前6 min 的反应速率v (SO 2)＝0.2 mol·L －1·min －1答案 A解析 根据题中信息可列“三段式”： 2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)n (起始)/mol 4 2 n (转化)/mol 4－x 2－0.8 n (平衡)/mol x 0.8 (4－x )∶(2－0.8)＝2∶1 解得：x ＝1.6 同理，解得y ＝0.2， 由于2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)是放热反应，温度越高，反应正向进行的程度越小，根据x ，y 可以判断出T 1＞T 2，K 1＜K 2。
实验1在前6 min 的反应速率v (SO 2)＝4 mol －1.6 mol2 L ×6 min＝0.2 mol·L －1·min －1，故本题选A 。
4.在恒容密闭容器中，由CO 合成甲醇：CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)，在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是( )A.平衡常数K ＝c (CH 3OH )c (CO )·c (H 2)B.该反应在T 1时的平衡常数比T 2时的小C.CO 合成甲醇的反应为吸热反应D.处于A 点的反应体系从T 1变到T 2，达到平衡时c (H 2)c (CH 3OH )增大答案 D解析 A 项，因该反应中氢气前的系数为2，则该反应的平衡常数的表达式为K ＝c (CH 3OH )c (CO )·c 2(H 2)，错误；B 项，由图像可知，反应从T 2到T 1时，甲醇的物质的量增大，根据平衡常数和计算式可知T 1时的平衡常数比T 2时的大，错误；C 项，由图像可知在T 2温度下反应先达到平衡，反应速率较T 1快，则有T 2＞T 1，从图像的纵坐标分析可得温度降低，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D 项，处于A 点的反应体系从T 1变到T 2的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c (H 2)增大，而c (CH 3OH)减小，达到平衡时c (H 2)c (CH 3OH )应该增大，正确。
题组二 化学平衡常数与平衡移动方向的判断5.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。
工业上可利用CO 或CO 2来生产燃料甲醇。
已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：①2H 2(g)＋CO(g)CH 3OH(g) ②H 2(g)＋CO 2(g)H 2O(g)＋CO(g) ③3H 2(g)＋CO 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g)(1)据反应①与②可推导出K 1、K 2与K 3之间的关系，则K 3＝_______(用K 1、K 2表示)。
(2)反应③的ΔH ________(填“>”或“＜”)0。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻H 2(g)、CO 2(g)、CH 3OH(g)、H 2O(g)的浓度(mol·L －1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v 正________(填“＞”“＝”或“＜”)v 逆。
答案 (1)K 1·K 2 (2)＜ (3)＞ 解析 (1)K 1＝c (CH 3OH )c 2(H 2)·c (CO )，K 2＝c (CO )·c (H 2O )c (H 2)·c (CO 2)，K 3＝c (H 2O )·c (CH 3OH )c 3(H 2)·c (CO 2)，K 3＝K 1·K 2。
(2)根据K 3＝K 1·K 2，500 ℃、800 ℃时，反应③的平衡常数分别为2.5，0.375；升温，K 减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以ΔH ＜0。
