第04讲 化学平衡-【暑假弯道超车】2023年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必1）

第04讲 化学平衡 1.变化观念与平衡思想：从可逆反应化学平衡状态的建立过程，认识化学平衡是一种动态平衡。从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强、温度改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 2.证据推理与模型认知：熟知化学平衡状态的特征，建立化学平衡状态判断方法的思维模型。 通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。 从Q与K的关系及浓度、压强对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。通过实验论证说明温度的改变对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型(勒夏特列原理)。 3.科学探究：通过实验论证说明浓度、压强、温度的改变对化学平衡移动的影响。 一、化学平衡状态 1．可逆反应 (1)概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)特征 2．化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H22NH3 如图1所示，N2与H2随着反应的进行，其浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而c(NH3)逐渐增大，v逆逐渐增大，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。 　　 如图2所示，随着NH3的分解，其浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而c(N2)、c(H2)逐渐增大，v正逐渐增大，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。 通过上述两例说明，平衡的建立与建立的途径无关。 3．化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，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，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。 4．化学平衡状态的特征 二、化学平衡状态的判断方法 1．用本质特征判断 判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。 (1)同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 (2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 2．用宏观特征判断 判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。 (1)各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。 (2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 (3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。 3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项 (1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如： mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 是 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 混合气体的 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 (2)恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如 关注各物质的状态 是否平衡 密度ρ C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) 是 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) 不一定 H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 不一定 三、化学平衡常数 1．化学平衡状态时浓度数据分析 (1)无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时，只要温度一定，的值近似相等。 (2)无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要温度一定，的值也近似相等。 2．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，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示。 3．浓度商与化学平衡常数的表达式 (1)浓度商：对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 (2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K＝。 (3)Q与K关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到化学平衡状态。 4．化学平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K值越大，表示反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物的转化率越小。当K＜10－5时，该反应很难发生。 5．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响