考点05 化学平衡状态 化学平衡常数-2023-2024学年高二化学核心考点归纳与分层测试（人教版2019选择性必修1）

考点05 化学平衡状态 化学平衡常数 【核心考点梳理】 一、化学平衡状态 1．化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应体系中，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”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 2．化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变。 (1)逆：研究的对象是可逆反应。 (2)等：化学平衡的条件是v正和v逆相等。 (3)动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。 (4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。 (5)变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。 二、化学平衡常数 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。 2．化学平衡常数 (1)表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常数的表达式为K＝。 (2)注意事项 ①化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 ②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 ③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，K＝a则有：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，K′＝；N2＋H2NH3，K″＝。 (3)意义 K越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正反应进行的程度越大→反应进行得越完全→平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率就越小。一般来说，当K>105时，该反应就进行得基本完全了。 【核心归纳】 1．化学平衡状态的判断标志——正逆相等，变量不变 (1)直接标志——“正逆相等” ①v正＝v逆 有两层含义：对于同一物质，该物质的生成速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 (2)间接标志——“变量不变” ①确定反应中的“变量”，即随反应的进行而变化的量，当变量不再变化时，表明反应已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不能判断反应是否处于平衡状态。 ②常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。应当注意，在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。 2．化学平衡的计算模式及解题思路 (1)计算模式 aA(g)＋bB(g) cC(g) ＋ dD(g) c(初)/(mol·L－1) n1 n2 0 0 Δc/(mol·L－1) x x x x c(平)/(mol·L－1) n 1－x n2－x x x (2)解题思路 ①巧设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按(1)中“模式”计算。 ③解题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等，得出题目答案。 3．计算公式 (1)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未达到平衡时，用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。 (2)K＝＝ 若用任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示。则其与K比较，当Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆。 (3)c(A)平＝＝。 (4)α(A)＝×100%＝×100%。 (5)φ(A)＝×100%。 (6)平衡时与起始时的压强比＝＝(同T、V时)，混合气体的密度比＝(同T、p时)，＝(同质量的气体时)等。 (7)混合气体的密度(混)＝＝(g·L－1)(T、V不变时， 不变)。 (8)混合气体的平均摩尔质量 ＝＝(g·mol－1)。 【必备知识基础练】 1．（2023春·江苏连云港·高二统考期中）下列关于反应CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)  ΔH=-90.7kJ·mol-1说法正确的是 A．平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大 B．使用催化剂能提高平衡时CH3OH的产率 C．反应的平衡常数可表示为K= D．反应物所含化学键键能总和小于生成物所含化学键键能总和 【答案】D 【