高中化学 2.2.2 化学平衡状态课件 鲁科版选修4

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4.对于3Fe(s)+4H2O(g) 平衡常数的表达式为(
Fe3O4(s)+4H2(g)，反应的化学 )
A． K＝ ccFF ee3O 4 cH c2H O2 C． K＝ cc44H H 2O 2
B． K＝ ccF F ee3O 4 c4cH 42H O2 D． K＝ cc44H H 2O 2
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2.建立过程中物质浓度和反应速率的变化： (1)物质浓度随时间的变化(图1)。 (2)反应速率随时间的变化(图2)。
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3.化学平衡的特征： (1)“逆”——_可__逆__反应 (2)“动”——平衡时反应没有停止，是_动__态__平衡 (3)“等”——v(正)_=_v(逆) (4)“定”——反应物和生成物的量(指物质的量、物质的量 浓度、质量分数、积分数等)保持_不__变__ (5)“变”——外界条件改变，平衡被打破，建立新的平衡
第2课时 化学平衡状态 化学平衡常数
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1.掌握化学平衡状态的特征及标志。 2.了解化学平衡常数的含义、表达式及影响因素，能 学习 够利用平衡常数进行简单计算。 目标 3.了解平衡转化率的含义。 4.能够利用化学平衡常数判断化学反应进行的方向。
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一、化学平衡状态 1.概念：在一定条件下，可逆反应的_正__反__应__速__率__和__逆__反__应__速__ _率__相__等__，反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化的 状态。
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3.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)在密闭容器中反应一段时间
后，达到平衡状态。则下列说法中正确的是( )
A.N2、H2不再反应 B.N2、H2、NH3浓度不再变化 C.N2、H2、NH3的质量相等 D.改变条件，N2、H2、NH3的浓度也不再变化
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【解析】选B。反应达到平衡时并没有停止，只是正、逆反应 的速率相等，A错；平衡时各组分的浓度不再变化，但质量可 能变化，故B正确、C错；条件改变，平衡也会改变，各物质的 浓度也会改变，D错。
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(3)特例判断法。
反应前后气体物 混合气体的总压强、总体积、总物质的量、 质的分子总数不 平均摩尔质量不随时间的改变而改变时， 相等的可逆反应 反应即达化学平衡状态
反应前后气体物 混合气体的总压强、总体积、总物质的量、 质的分子总数相 平均摩尔质量不随时间的改变而改变时，
等的可逆反应 不能判断该反应是否已达化学平衡状态
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【答案解析】 (1)×。分析：化学平衡常数只与温度有关，与反应物、生成 物的浓度无关。 (2)√。分析：K的大小反映了反应进行的程度，K越大表示反 应进行得越彻底。
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(3)×。分析：反应物的转化率与初始量和变化量有关，故同 一反应中两种反应物的转化率不一定相等。 (4)×。分析：平衡常数K的大小与反应物的转化率无必然联系。 平衡常数只受温度的影响，而转化率还受浓度、压强等因素的 影响。
【解析】选D。反应中Fe(s)和Fe3O4(s)的浓度是常数，平衡常
数应为生成物浓度的化学计量数次幂与反应物浓度的化学计量
数次幂之比，故应选D。
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一、化学平衡状态的判断 1.化学平衡的判断依据，即化学平衡的两个主要特征：
本质特征 表观特征
v(正)=v(逆) 反应混合物中各组分含量保持不变
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(2)外因：反应体系的_温__度__。
3.应用：
(1)K值的大小能说明反应进行的程度。K值_越__大__，表示反应
进行得越完全。
(2)利用化学平衡常数可预测一定温度和起始浓度下反应进行
的限度。
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三、平衡转化率
1.概念：某一反应物的转化率等于该物质在反应中_已__转__化__的量
与该物质_总__量__的比值。
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2.判断方法： (1)直接判断法。
速率 浓度
同一物质
消耗速率与生成速率相等
不同物质
v(正)∶v(逆)=化学计量数比
各组分的浓度保持不变
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(2)间接判断法。 ①各组分的百分含量保持不变(各物质的物质的量分数一定、 各物质的质量分数一定、各气体的体积分数一定)； ②各组分的物质的量不随时间的改变而改变； ③各气体的体积不随时间的改变而改变。
2.表达式：可逆反应在一定条件下达到平衡时，某一反应物的
平衡转化率可表示为
α= 该 反 应 物 的 起 始 浓 度 该 反 应 物 的 平 衡 浓 度 ×100%
该 反 应 物 的 起 始 浓 度
3.意义：反应的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下
反应进行的限度。
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1.辨析下列说法的正误。 (1)化学平衡常数与反应物和生成物的浓度有关。( ) (2)化学平衡常数K越大表示反应进行得越彻底。( ) (3)同一个化学反应中的两种反应物转化率一定相等。( ) (4)平衡常数K越大，表明反应越有利于生成物的生成，反应物 的转化率越大。( )
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二、化学平衡常数 1.表达式：在一定温度下，对于下列可逆反应aA+bB cC+dD，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡后，各物 质的物质的量浓度存在以下关系：
cc Ccd D K=__ca__A__c_b__B__，K为定值，称为化学平衡常数。
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2.影响因素：
(1)内因：反应物本身的_性__质__。
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2.下列各关系中能说明反应N2(g)+3H2(g) 到平衡状态的是( )
2NH3(g)已达Leabharlann Baidu
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)
【解析】选C。如果v(正)与v(逆)之比等于化学计量数之比，
则该反应达到平衡状态。
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①只要反应过程中发生变化的量(如反应物的物质的量、物质 的量浓度、反应速率、某些反应的气体体积等)不再变化，说 明反应已达到平衡状态。 ②有些物理量在反应过程中本身不变(如各反应物的转化的物 质的量之比、反应前后气体的物质的量不变的反应的总体积、 总压强等)，不能作为判断是否达平衡状态的标志。
反应体系内有物 质有颜色的可逆
反应
颜色不再改变反应即达化学平衡状态
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【点拨】 判断化学平衡状态思路——变量不变
判断可逆反应是否达到平衡状态的依据和方法很多，最根本的 标志是正、逆反应速率相等，即v(正)=v(逆)，其余的判断方 法都是从这个方法的基础上衍生出来的。 分析时可采用变量不变法，即分析反应过程中与反应有关的各 种物理量，哪些发生变化，哪些不发生变化。