第32讲　化学平衡状态　化学平衡常数课件2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦“化学平衡状态与化学平衡常数”核心考点，依据新课标要求梳理可逆反应特征、平衡判定标志及K值计算应用，对接高考评价体系，分析近5年真题中平衡状态判断（占30%）、三段式计算（占45%）等高频题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题精析+素养提升”，如以2024浙江选考乙烯制备真题为例，用“三段式”法解析转化率与选择性计算，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。总结K值应用（判断反应方向、热效应）等突破技巧，助力学生掌握答题规律，教师可据此实施精准复习，提升备考效率。

第八章　化学反应速率和化学平衡 第32讲　化学平衡状态　 化学平衡常数 ［课标要求］ 1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。 可逆反应与化学平衡建立 考点1 可逆反应 小于 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”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 正向建立 逆向建立 、化学平衡状态 1、定义： 化学平衡状态 合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图 浓度 时间(t) NH3 N2 H2 正向： N2 + 3H2 2NH3 随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变 逆向：2NH3 N2 + 3H2 时间(t) 浓度 随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变 H2 NH3 N2 (2)化学平衡状态的建立 用速率—时间(v－t)图像可表示出可逆反应建立化学平衡的过程： 2．平衡特征 逆：可逆反应（或可逆过程） 等：v(正)=v(逆)≠0 动：正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡 定：平衡时，各组分的浓度或含量保持不变 变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。平衡移动 3、特点： 双向性 可逆反应分为正反应方向和逆反应方向 双同性 正、逆反应在同一条件下同时进行 共存性 反应物不能全部转化为生成物，即反应物的转化率小于100% 内在本质 外在标志 化学平衡状态的判定标志 (1) (2) (3)间接标志 ①有气体参加的不等体积反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，达到平衡状态。 ②如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡状态。 ③气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡(若体系中各组分均为气体，气体质量守恒；若体系中不全是气体，要注意气体质量变化)。 用极限思维确定浓度范围的方法   注意：可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间，但起始物理量可以为最大值或最小值。 化学平衡常数及转化率 考点2 13 化学平衡常数 (1)在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物__________________________与其反应物___________________________的比值是一个常数，即平衡常数，用符号____表示。 浓度化学计量数次幂的乘积 浓度化学计量数次幂的乘积 K 生成物 转化率 温度 浓度 化学平衡常数的应用 (1)判断可逆反应进行的程度 K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高；K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。 K <10－5 10－5～105 >105 反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全 (3)判断可逆反应的热效应 化学平衡常数与转化率的计算 “三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意条理清楚地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 使用化学平衡常数应注意的问题 (1)化学平衡常数K值的大小是可逆反应正向进行程度的标志。一个反应的K值越大，表明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大。可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。 (2)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。 (3)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作“1”，而不计入平衡常数表达式中。 (4)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 真题体验·素养提升 √ 2．(2024·安徽，节选)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料，由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】 (1)C2H6氧化脱氢反应： 2C2H6(g)＋O2(g)===2C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－209.8 kJ·mol－1 C2H6(g)＋CO2(g)===C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g)　ΔH2＝＋178.1 kJ·mol－1 计算：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝________ kJ·mol－1。 －566 解析　(1)由盖斯定律可知，目标反应＝第1个反应－2×第2个反应，则ΔH3＝ΔH1－2ΔH2＝－566 kJ·mol－1。 (2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH4。C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则ΔH4________0(填“>”“<”或“＝”)。结合该图，下列条件中，达到平衡时转化率最接近40%的是________(填标号)。 a．600 ℃，0.6 MPa b．700 ℃，0.7 MPa c．800 ℃，0.8 MPa > b 解析　(2)由题图知，压强一定时，温度越高，C2H6平衡转化率越高，则升温平衡正向移动，该反应的正反应为吸热反应，ΔH4>0。平衡转化率接近40%的曲线应介于平衡转化率为20%与50%的曲线之间，a项代表的点在20%线左侧，b项代表的点位于20%线与50%线之间，c项代表的点在50%线与80%线之间，b项符合题意。 0.067 增大 BaC2＋2H2O===Ba(OH)2＋C2H2↑ 解析　(1)BaC2与电石CaC2类似，与水反应生成C2H2(乙炔)和Ba(OH)2，该反应的化学方程式为BaC2＋2H2O===Ba(OH)2＋C2H2↑。 1016 105 105 (3)恒压容器中，焦炭与BaCO3的物质的量之比为 4∶1，Ar为载气。1 400 K和1 823 K下,BaC2产率随时 间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面 积的影响)。 ①初始温度为900 K，缓慢加热至1 400 K时，实验表明BaCO3已全部消耗，此时反应体系中含Ba物种为________。 ②1 823 K下，反应速率的变化特点为__________________________ ___________________________________________________，其原因是_____________________________________________________________。 BaO t1～t2阶段净反应速率为正值且恒定不变，t2后反应达到平衡，净反应速率恒为0 反应物均为固体，固体的浓度为定值，不会随着消耗而发生改变 解析　(3)①由图2可知，1 823 K下，BaC2产率随 着时间的延长不断增加至接近100%，而1 400 K下， BaC2产率始终为0，说明反应Ⅱ在1 400 K下没有发生， 而BaCO3全部消耗,说明反应Ⅰ已完全进行,生成BaO， 故此时体系中含Ba物种为BaO。②图2的横坐标为时间，纵坐标为BaC2产率，则图像的斜率可代表反应速率，由图2可知，1 823 K下，t1～t2阶段净反应速率不变，t2后反应达到平衡，净反应速率恒为0。该体系中的反应物均为固体，固体的浓度为定值，不会随着反应消耗而发生改变，因此出现上述特点。 小于 低温、高压 9×103 解析　由图可知，其他条件相同时，随着温 度升高，平衡时Ni(CO)4的体积分数减小,说明升 高温度，平衡逆向移动，则该反应为放热反应， ΔH<0；该反应为气体分子数减小的放热反应， 降低温度、增大压强，平衡均正向移动，均有利 于Ni(CO)4的生成；温度相同时增大压强，平衡正向移动，Ni(CO)4的体积分数增大，则p3对应压强为1.0 MPa，由图可知，p3、100 ℃时，Ni(CO)4的体积分数为0.9，设起始时CO的物质的量为4 mol，达到平衡时转化的CO为4x mol，列三段式： $