（天津專用）高考化學一輪復習 第26講 化學平衡常數(shù) 化學反應進行的方向課件-人教版高三全冊化學課件

1、第第2626講化學平衡常數(shù)講化學平衡常數(shù) 化學反應化學反應進行的方向進行的方向-2-基礎梳理考點突破對點演練化學平衡常數(shù)化學平衡常數(shù)(1)定義。在一定溫度下,一個可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時,生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù),用符號K表示。(2)表達式。-3-基礎梳理考點突破對點演練(3)意義及應用。K值越大,正反應進行的程度越大,反應物的轉化率越大。當K105時,可以認為反應進行得較完全。K值越小,正反應進行的程度越小,反應物的轉化率越小。當K10-5時,認為反應很難進行。(4)影響因素。內因:反應物本身的性質。外因:只受溫度影響,與濃度、壓強、催化劑等外界因素無關。-4-基

2、礎梳理考點突破對點演練1.有關平衡常數(shù)的幾個易錯點(1)正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù);若方程式中各物質的化學計量數(shù)等倍擴大或縮小,盡管是同一反應,平衡常數(shù)也會改變。(2)能列入平衡常數(shù)表達式的為氣體、非水溶液中的H2O、溶液中的溶質;固體與純液體以及水溶液中H2O的濃度可看為常數(shù),不能列入。(3)對于同一可逆反應,正反應的平衡常數(shù)等于逆反應的平衡常數(shù)的倒數(shù),即 。若化學方程式中的化學計量數(shù)等倍擴大或縮小,盡管是同一反應,平衡常數(shù)也會發(fā)生改變。兩反應加和,得到的新反應,其化學平衡常數(shù)是兩反應平衡常數(shù)的乘積;兩反應相減,得到的新反應,其化學平衡常數(shù)是兩反應平衡常數(shù)相除得到的商。-5-基礎梳理考點突

3、破對點演練2.化學平衡常數(shù)的應用(1)判斷或比較可逆反應進行的程度。一般來說,一定溫度下的一個具體的可逆反應:-6-基礎梳理考點突破對點演練-7-基礎梳理考點突破對點演練例1在一定體積的密閉容器中,進行化學反應CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如表:回答下列問題:(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=。 (2)該反應為(填“吸熱”或“放熱”)反應。 (3)某溫度下,各物質的平衡濃度符合下式:3c(CO2)c(H2)= 5c(CO)c(H2O),試判斷此時的溫度為。 (4)若830 時,向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,反應達到平衡后,

4、其化學平衡常數(shù)K(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。 -8-基礎梳理考點突破對點演練(5)830 時,容器中的反應已達到平衡。在其他條件不變的情況下,擴大容器的容積,平衡(填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”)移動。 (6)若1 200 時,在某時刻反應體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 molL-1、2 molL-1、4 molL-1、4 molL-1,則此時上述反應(填“向正反應方向進行”“向逆反應方向進行”或“達到平衡”)。 答案:(1) (2)吸熱(3)700 (4)等于(5)不(6)向逆反應方向進行-9-基礎梳理考點突破對點演練-10-基礎梳理考點突破對點演練考

5、向一化學平衡常數(shù)的意義及影響因素 答案解析解析關閉 答案解析關閉-11-基礎梳理考點突破對點演練2.(2018山東泰安一中檢測)某溫度下,可逆反應mA(g)+nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)為K,下列對K的說法正確的是()A.K值越大,表明該反應越有利于C的生成,反應物的轉化率越大B.若縮小反應器的容積,能使平衡正向移動,則K增大C.溫度越高,K值一定越大D.如果m+n=p,則K=1 答案解析解析關閉 答案解析關閉-12-基礎梳理考點突破對點演練考向二化學平衡常數(shù)的應用3.利用醋酸二氨合銅Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO,能達到保護環(huán)境和能源再利用的目的,反應的化學方程式為Cu(NH3)2Ac+

6、CO+NH3 Cu(NH3)3AcCO。已知該反應的化學平衡常數(shù)與溫度的關系如表所示:下列說法正確的是()A.上述正反應為吸熱反應B.15 時,反應Cu(NH3)3AcCO Cu(NH3)2Ac+CO+NH3的平衡常數(shù)為210-5C.保持其他條件不變,減小壓強,CO的轉化率升高D.醋酸二氨合銅溶液的濃度大小對CO的吸收多少沒有影響 答案解析解析關閉 答案解析關閉-13-基礎梳理考點突破對點演練化學平衡的相關計算 “三段式”法是有效解答化學平衡計算題的“萬能鑰匙”。解題時,要注意清楚條理地列出起始量、變化量、平衡量,按題目要求進行計算,同時還要注意單位的統(tǒng)一。1.明確三個量起始量、變化量、平衡量

7、(1)反應物的平衡量=起始量-變化量。(2)生成物的平衡量=起始量+變化量。(3)各物質變化濃度之比等于它們在化學方程式中的化學計量數(shù)之比。變化濃度是聯(lián)系化學方程式、平衡濃度、起始濃度、轉化率、化學反應速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關鍵。-14-基礎梳理考點突破對點演練-15-基礎梳理考點突破對點演練-16-基礎梳理考點突破對點演練-17-基礎梳理考點突破對點演練1.有關化學平衡計算的三點注意事項(1)注意反應物和生成物的濃度關系:反應物:c(平)=c(始)-c(變);生成物:c(平)=c(始)+c(變)。(2)利用 計算時要注意m總應為氣體的質量,V應為反應容器的容積,n總應為氣體的物

8、質的量。(3)起始濃度之比、平衡濃度之比不一定等于化學計量數(shù)之比,但物質之間是按化學計量數(shù)反應和生成的,故各物質的濃度變化之比一定等于化學計量數(shù)之比,這是計算的關鍵。-18-基礎梳理考點突破對點演練2.壓強平衡常數(shù)的理解和計算(1)Kp含義:在化學平衡體系中,用各氣體物質的分壓代替濃度,計算出的平衡常數(shù)叫壓強平衡常數(shù)。(2)計算方法:第一步,用“三段式”法計算平衡體系中各物質的物質的量或物質的量濃度;第二步,計算各氣體組分的物質的量分數(shù)或體積分數(shù);第三步,根據分壓計算公式,求出各氣體物質的分壓,某氣體的分壓=氣體總壓強該氣體的體積分數(shù)(或物質的量分數(shù));第四步,根據壓強平衡常數(shù)計算公式代入計算

9、。-19-基礎梳理考點突破對點演練例2開發(fā)新能源是解決環(huán)境污染的重要舉措,工業(yè)上常用CH4與CO2反應制備H2和CO,再用H2和CO合成甲醇。(1)已知:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)H1=-1 274.0 kJmol-12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H2=-566.0 kJ mol-1H2O(g)=H2O(l)H3=-44 kJ mol-1則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為。 -20-基礎梳理考點突破對點演練(2)在恒容密閉容器中通入CH4與CO2,使其物質的量濃度均為1.0 molL-1,在一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+CH

10、4(g) 2CO(g)+2H2(g),測得CH4的平衡轉化率與溫度及壓強的關系如圖所示:則:該反應的H(填“”)0。 壓強p1、p2、p3、p4由大到小的關系為。 壓強為p4時,在B點:v(正)(填“”)v(逆)。 -21-基礎梳理考點突破對點演練對于氣相反應,用某組分(B)的平衡壓強p(B)代替物質的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)(記作Kp),則該反應的平衡常數(shù)的表達式Kp=;如果p4=0.36 MPa,求A點的平衡常數(shù)Kp=。(保留3位有效數(shù)字,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓物質的量分數(shù))-22-基礎梳理考點突破對點演練為探究速率與濃度的關系,該實驗中,根據相關實驗數(shù)據,粗略繪制出

11、了兩條速率濃度關系曲線:v(正)c(CH4)和v(逆)c(CO)。 則:()與曲線v(正)c(CH4)相對應的是圖中曲線(填“甲”或“乙”)。 ()當降低到某一溫度時,反應重新達到平衡,相應的平衡點分別為(填字母)。 -23-基礎梳理考點突破對點演練答案:(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)H=-442 kJ mol-1(2)p4p3p2p1 1.64乙B、F-24-基礎梳理考點突破對點演練-25-基礎梳理考點突破對點演練考向一化學平衡常數(shù)的計算1.(2018江西宜春模擬)N2O5是一種新型硝化劑,一定溫度下發(fā)生2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)H0,T1溫

12、度下的部分實驗數(shù)據如表,則下列說法錯誤的是()A.500 s內N2O5的分解速率為2.9610-3 molL-1s-1B.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1=125,1 000 s時轉化率為50%C.其他條件不變時,T2溫度下反應到1 000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98 molL-1,則T1T2,則K1K2C-26-基礎梳理考點突破對點演練-27-基礎梳理考點突破對點演練-28-基礎梳理考點突破對點演練考向二轉化率的計算2.將1體積A(g)和3體積B(g)混合,在500 和催化劑存在下發(fā)生反應:2A(g)+B(g) 2C(g)并達到平衡狀態(tài),在同溫同壓下測得此反應在平衡前后的氣體密度之比為9

13、 10,此時A的轉化率為()A.90%B.80%C.45%D.10%B解析:設A的轉化率為x,2A(g)+B(g) 2C(g)開始/L:130變化/L:x 0.5xx平衡/L:1-x3-0.5xx同溫同壓下,氣體的密度之比與物質的量之比成反比,得(1-x+3-0.5x+x) (1+3)=9 10,解得x=0.8,即A的轉化率為80%。-29-基礎梳理考點突破對點演練3.已知可逆反應:M(g)+N(g) P(g)+Q(g)H0。請回答下列問題:(1)在某溫度下,反應物的起始濃度分別為:c(M)=1 molL-1,c(N)=2.4 molL-1;達到平衡后,M的轉化率為60%,此時N的轉化率為。(

14、2)若反應溫度升高,M的轉化率(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若反應溫度不變,反應物的起始濃度分別為c(M)=4 molL-1, c(N)=a molL-1;達到平衡后,c(P)=2 molL-1,a=。 (4)若反應溫度不變,反應物的起始濃度為:c(M)=c(N)=b molL-1,達到平衡后,M的轉化率為。 答案:(1)25%(2)增大(3)6(4)41% -30-基礎梳理考點突破對點演練解析:(1)由化學方程式知反應消耗的N與M的物質的量相等,則N的轉化率為(2)因為正反應是吸熱反應,溫度升高,平衡右移,所以M的轉化率增大。-31-基礎梳理考點突破對點演練-32-基礎梳理考點突破

15、對點演練化學反應進行的方向1.自發(fā)過程(1)定義:在一定條件下,不需要借助光、電等外力作用就能自動進行的過程。(2)特點:體系趨向于從高能量狀態(tài)轉變?yōu)榈湍芰繝顟B(tài)(體系對外部做功或放出能量);在密閉條件下,體系有從有序轉變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。2.熵、熵變(1)熵是量度體系混亂程度的物理量,符號為S。(2)影響熵大小的因素:相同條件下,物質不同熵不同。同一物質的熵:氣態(tài)(g)液態(tài)(l)固態(tài)(s)。(3)熵變=反應產物的總熵-反應物的總熵,符號為S。-33-基礎梳理考點突破對點演練3.化學反應方向的判據 -34-基礎梳理考點突破對點演練焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響 -35-基

16、礎梳理考點突破對點演練例3已知反應FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s)的H0(假設H、S不隨溫度變化而變化),下列敘述中正確的是( )A.低溫下為自發(fā)過程,高溫下為非自發(fā)過程B.高溫下為自發(fā)過程,低溫下為非自發(fā)過程C.任何溫度下均為非自發(fā)過程D.任何溫度下均為自發(fā)過程B-36-基礎梳理考點突破對點演練易錯警示(1)反應能否自發(fā)進行需綜合考慮焓變和熵變對反應的影響。(2)化學反應方向的判據指出的僅僅是在一定條件下化學反應自發(fā)進行的趨勢,并不能說明在該條件下反應一定能實際發(fā)生,還要考慮化學反應的快慢問題。-37-基礎梳理考點突破對點演練考向化學反應進行方向的判斷1.下列有關化學反應方向及其判據的說法中正確的是 ()A.非自發(fā)反應就是不可能發(fā)生的反應,自發(fā)反應就是能較快進行的反應B.高溫高壓下石墨轉化為金剛石是自發(fā)的化學反應C.由能量判據和熵判據組合而成的復合判據,將更適合于所有的過程D.反應NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進行,說明該反應的H0 答案解析解析關閉非自發(fā)