2022高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 化學(xué)反應(yīng)的限度學(xué)案 魯科版

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1、2022高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 化學(xué)反應(yīng)的限度學(xué)案 魯科版 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 高考第一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)選修4》 第2章 化學(xué)反應(yīng)方向、限度和速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度 1. 化學(xué)平衡常數(shù) 2. 濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù) 3. 平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算 4. 反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響 二. 教學(xué)目的 1、理解平衡常數(shù)的含義，掌握反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)進(jìn)行的程度之間的關(guān)系。 2、掌握濃度平衡常數(shù)，壓強(qiáng)平衡常數(shù)的表達(dá)方式。能通過濃度商與平衡常數(shù)的比較判斷一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到平衡。 3、掌握平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。 4、掌握反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響。 三. 重

2、點(diǎn)和難點(diǎn) 1、化學(xué)平衡常數(shù)的含義 2、反應(yīng)條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)）對化學(xué)平衡的影響 四. 考點(diǎn)分析 本節(jié)內(nèi)容在高考中的主要考查點(diǎn)是： 1. 化學(xué)平衡常數(shù)的含義，有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算。 2. 平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。 3. 反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響。 五. 知識要點(diǎn) 1. _________叫可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡狀態(tài)是指_________?；瘜W(xué)平衡的特點(diǎn)是_________。在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各生成物的濃度（或分壓力）以反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪的乘積與各反應(yīng)物的濃度（或分壓力）以反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪的乘積之比是一個(gè)常數(shù)，該常數(shù)即為_________。

3、 2. 外界條件對平衡常數(shù)的影響可以概括為_________。 3. 在化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式所用的物質(zhì)的量濃度（mol/L）換用其他濃度單位可否？為什么？ 4. 平衡常數(shù)表達(dá)式與反應(yīng)歷程有關(guān)嗎？ 5. 如何知道化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)？ 注意： 1. （1）可逆反應(yīng)：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，在化學(xué)方程式中用“”表示。 （2）可逆反應(yīng)的特征： ①可逆反應(yīng)必須是同一條件下既能向正反應(yīng)方向又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，對于在不同條件下向正、逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)則不能認(rèn)為是可逆反應(yīng)。 ②在一定的條件下，幾乎所有的反應(yīng)都具有不同程度的可

4、逆性，但有些反應(yīng)的逆反應(yīng)進(jìn)行程度太小而忽略，把幾乎完全進(jìn)行的反應(yīng)叫不可逆反應(yīng)。 ③可逆反應(yīng)是不能進(jìn)行到底的，不能實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。 ④對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，必須在密閉容器中進(jìn)行。 2. （1）定義：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。 （2）速率時(shí)間圖象（如下圖）： （3）化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑的關(guān)系 ①化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)，從正反應(yīng)或逆反應(yīng)開始都可以建立平衡狀態(tài)。 ②可逆反應(yīng)同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行，起始加入的量，僅能影響、的大小，但只要，在外觀上反應(yīng)就會向某方向進(jìn)行，最終使，建立平衡。

5、 3. 化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)可以概括為：逆、等、動(dòng)、定、變。 （1）“逆”——研究對象是可逆反應(yīng)。 （2）“等”——化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即v（正）=v（逆），這是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的重要標(biāo)志。 （3）“動(dòng)”——指化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)并沒有停止，實(shí)際上正反應(yīng)與逆反應(yīng)始終在進(jìn)行。 （4）“定”——在一定條件下可逆反應(yīng)達(dá)到平衡（可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大的程度）狀態(tài)時(shí)，在平衡體系的混合物中，各組成成分的含量（即反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等），保持不變（即不隨時(shí)間的改變而改變）。這是判斷體系是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)的重要依據(jù)。

6、 （5）“變”——任何化學(xué)平衡狀態(tài)均是暫時(shí)的，相對的、有條件的，與濃度、壓強(qiáng)、溫度等有關(guān)，而與達(dá)到平衡的過程無關(guān)（化學(xué)平衡狀態(tài)既可從正反應(yīng)方向開始達(dá)到平衡，也可以從逆反應(yīng)方向開始達(dá)到平衡）。當(dāng)外界條件變化時(shí)，原來的化學(xué)平衡即被破壞，在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡。 4. 化學(xué)反應(yīng)模型 混合物體系中各成分的含量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定 平衡 ②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 平衡 ③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定 平衡 ④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定 不一定平衡 正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系 ①在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m molA，同時(shí)也生成了m molA，

7、即 平衡 ②在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n molB的同時(shí)也消耗了p mol C，即 平衡 ③，不一定等于 不一定平衡 ④在單位時(shí)間內(nèi)生成了n mol B的同時(shí)消耗了，因均指 不一定平衡 壓強(qiáng) ①時(shí)，總壓力一定（其他條件一定） 平衡 ②時(shí)，總壓力一定（其他條件一定） 不一定平衡 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量（） ①一定時(shí)，只有當(dāng)時(shí) 平衡 ②一定，但時(shí) 不一定平衡 溫度 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時(shí)（其他不變） 平衡 氣體的密度（） 密度一定 不一定平衡 顏色 反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色不變 平衡 5. （1）化學(xué)平衡常數(shù)可以定量描述

8、化學(xué)反應(yīng)的限度，符號為K。 對于反應(yīng)： 當(dāng)A、B、C、D均為氣體，也可表示為： 平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度；平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行得越完全。 （2）平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。 （3）借助平衡常數(shù)，可以判別一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。對于反應(yīng)的任意狀態(tài)濃度商為，若，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 6. 對于化學(xué)反應(yīng)：aA+bBcC+dD 反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為： 對于一個(gè)反應(yīng)，在溫度一定時(shí)，只有一個(gè)平衡常數(shù)，但不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同，常用表示反應(yīng)限度。 7

9、. 化學(xué)平衡是在一定條件下建立起來的。由于溫度、壓強(qiáng)、濃度的變化而使可逆反應(yīng)由一個(gè)平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)平衡狀態(tài)的過程，稱為化學(xué)平衡的移動(dòng)。 （1）溫度的影響 溫度對化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的。溫度的影響規(guī)律是：在其他條件不變時(shí)升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)。 （2）濃度的影響 在其它條件不變時(shí)增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，，平衡正向移動(dòng)； 在其它條件不變時(shí)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，，平衡逆向移動(dòng)。 （3）壓強(qiáng)對平衡的影響：在其它條件不變時(shí) ，改變壓強(qiáng) 化學(xué)平衡狀態(tài)不變； ，增大壓強(qiáng) ，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的方

10、向移動(dòng)，即平衡向左移動(dòng)； ，增大壓強(qiáng) ，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的方向移動(dòng)，即平衡向右移動(dòng)。 對于只涉及固體或液體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的影響極其微弱，可以不予考慮。 在密閉體系中，如果僅改變平衡系統(tǒng)的一個(gè)條件（如溫度、濃度、壓強(qiáng)），平衡將向減弱這種改變的方向移動(dòng)。這個(gè)原理叫做平衡移動(dòng)原理，又叫勒夏特列原理。 說明： ①平衡移動(dòng)原理雖有分述和總述之分，但其涵義完全相同。 ②平衡移動(dòng)原理不僅能用于判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，也能用于判斷溶解平衡等其它平衡移動(dòng)的方向。 ③平衡移動(dòng)原理對所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用，在以后學(xué)習(xí)電離平衡、水解平衡時(shí)，要注意應(yīng)用平衡移動(dòng)原理。 ④平衡移動(dòng)原理能用來判

11、斷平衡移動(dòng)的方向，但不能用來判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。 【典型例題】 例1. 一定條件下，在密閉容器中，能表示反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是：①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比1：2：2；②X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化；③容器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化；④單位時(shí)間內(nèi)生成，同時(shí)生成 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④ 分析：這是一道考查化學(xué)平衡狀態(tài)的題，“一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)”，這里判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志是兩個(gè)：正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等和反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變。濃度保持不變可推出物質(zhì)的量不變

12、（體積相同），也可推出反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不等壓強(qiáng)不變等。不能用化學(xué)計(jì)量數(shù)之比和物質(zhì)的量之比作為標(biāo)志，④中表示的反應(yīng)速率不相等。 答案：C 例2. 寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式。 反應(yīng) （1） （2） （3） （4） 分析：對于化學(xué)反應(yīng) 其中，A、B代表反應(yīng)物，C、D代表生成物，它們不是固體，也不是純液體，各物質(zhì)濃度必須是平衡濃度，對于固體或溶劑參加的反應(yīng)，它們的濃度不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中。 對于反應(yīng)：aA+bBcC+dD 當(dāng)A、B、C、D均為氣體，也可表示為： 1. 平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度；平衡常數(shù)

13、的數(shù)值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行得越完全。 2. 平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。 3. 借助平衡常數(shù)，可以判別一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。對于反應(yīng)aA+bBcC+dD的任意狀態(tài)濃度商為，若，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 答案：（1） （2） （3） （4） 例3. 在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)： ，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表： t℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列問題： （1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

14、表達(dá)式為K=_______ （2）該反應(yīng)為_______反應(yīng)（選填“吸熱”“放熱”）。 （3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______。 A. 容器中壓強(qiáng)不變 B. 混合氣體中不變 C. D. （4）某溫度下，平衡濃度符合下式：，試判斷此時(shí)的溫度為_______℃。 分析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，即可寫出K的表達(dá)式。 （2）由化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系可以看出，溫度越高，平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)混合物中CO和水蒸氣的濃度越大，即升高溫度，有利于向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 （3）化學(xué)平衡狀態(tài)的特征是，各組分的濃度保持不變，以此作為的依據(jù)可

15、判斷：容器內(nèi)的壓強(qiáng)不應(yīng)根據(jù)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量是否改變而定。 （4）當(dāng)時(shí)，即K=1 答案：（1）（2）吸熱（3）B、C（4）830 例4. 現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng)：，知，，經(jīng)測定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)，試判斷，（1）當(dāng)轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，若未達(dá)到，向哪個(gè)方向進(jìn)行？（2）達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？ 分析：（1） 開始/ 0.4 1 0 轉(zhuǎn)化/ 0.2 0.1 0.2 轉(zhuǎn)化后/ 0.2 0.9 0.2 此時(shí)：。因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)，反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。（2）設(shè)達(dá)平衡時(shí)，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x

16、，則轉(zhuǎn)化，生成為x。所以，，所以 轉(zhuǎn)化率為 答案：（1）反應(yīng)未達(dá)平衡，正向進(jìn)行 例5. 對于任何一個(gè)化學(xué)平衡體系，采取以下措施，一定會使平衡發(fā)生移動(dòng)的是 A. 加入一種反應(yīng)物 B. 增大體系的壓強(qiáng) C. 升高溫度 D. 使用催化劑 分析：當(dāng)一個(gè)平衡體系中有固體存在時(shí)，增大固體的量（注意區(qū)別于增大固體的接觸面積）不會引起反應(yīng)速率的變化，平衡不移動(dòng)。對于一個(gè)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化不會引起平衡的移動(dòng)。升高溫度，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)，因?yàn)椴淮嬖诩炔环艧嵋膊晃鼰岬幕瘜W(xué)反應(yīng)。使用催化劑可以同等程度地改變化學(xué)反應(yīng)速率，所以化學(xué)平衡不移動(dòng)。 答案：C。