高考化學(xué)(蘇教版)一輪復(fù)習(xí)配套課件：6-2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向-化學(xué)平衡常數(shù)教學(xué)課件

［考綱展示］1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程。3.理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。4.了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。第二單元化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)平衡常數(shù)12021/01/22[主干知識(shí)]一、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1．自發(fā)反應(yīng)(1)含義：在一定溫度和壓強(qiáng)下，無(wú)需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)。(2)特點(diǎn)①體系趨向于從

狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

狀態(tài)(體系對(duì)外部

或

熱量)。②在密閉條件下，體系有從

轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。高能低能做功釋放有序無(wú)序22021/01/222．化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)(1)當(dāng)ΔH<0、ΔS>0時(shí)，反應(yīng)

自發(fā)進(jìn)行。(2)當(dāng)ΔH>0，ΔS<0時(shí)，反應(yīng)

自發(fā)進(jìn)行。能量降低，混亂度增加的反應(yīng)一定能發(fā)生嗎？提示：不一定。過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率。能不能32021/01/22二、化學(xué)平衡1．可逆反應(yīng)——“兩同一不能”(1)“兩同”：①

；②

。(2)“一不能”：

。2．化學(xué)平衡(1)建立過(guò)程同一條件正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物42021/01/22(2)特點(diǎn)①逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。②等：達(dá)到平衡時(shí)

相等。③定：達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)體系中各組分的濃度

。④動(dòng)：化學(xué)平衡是一種

平衡。⑤變：當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)，平衡也隨之移動(dòng)。[點(diǎn)撥]化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。對(duì)于一個(gè)給定的可逆反應(yīng)，若起始條件相同則平衡狀態(tài)也相同。化學(xué)平衡的本質(zhì)是同一種物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率保持不變動(dòng)態(tài)52021/01/22三、化學(xué)平衡常數(shù)1．化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式在一定溫度下的2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：某時(shí)刻達(dá)到平衡，并測(cè)得C、CO2、CO的物質(zhì)的量分別為2mol、4mol、2mol。62021/01/222．影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素化學(xué)平衡常數(shù)與反應(yīng)物和生成物的濃度無(wú)關(guān)，只與

有關(guān)。溫度72021/01/223.化學(xué)平衡常數(shù)的意義K值越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度

，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

。[點(diǎn)撥]

(1)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān)。(2)進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算時(shí)要注意：濃度是指平衡狀態(tài)時(shí)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，不是物質(zhì)的量，也不是某一時(shí)刻(未達(dá)平衡)時(shí)的濃度。越大越大82021/01/2292021/01/22A．反應(yīng)已經(jīng)停止B．逆反應(yīng)速率為0C．體系溫度不再改變D．N2O5已全部轉(zhuǎn)化為NO2和O2化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷102021/01/22解析：據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)：“逆”可知N2O5不能全部分解；“動(dòng)”動(dòng)態(tài)平衡，即反應(yīng)不停止；“等”v正＝v逆≠0；若體系沒達(dá)平衡時(shí)，則溫度可變(正向進(jìn)行時(shí)，溫度降低，逆向進(jìn)行時(shí)，溫度升高)。答案：C112021/01/221．絕對(duì)標(biāo)志122021/01/222．間接標(biāo)志有氣體參加的反應(yīng)，氣體的總壓強(qiáng)、氣體的總體積、氣體的密度、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、氣體的總物質(zhì)的量等不變時(shí)，化學(xué)反應(yīng)可能達(dá)到平衡狀態(tài)。3．方法技巧做這種類型的題目時(shí)，主要運(yùn)用化學(xué)平衡特征中的“等”和“定”進(jìn)行判斷。132021/01/22142021/01/22152021/01/22162021/01/22172021/01/22182021/01/22[典例1]在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX氣體和

2molY氣體，發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是(

)①容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化②容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化③混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化④單位時(shí)間消耗0.1molX同時(shí)生成0.2molZA．①②③④ B．只有②③C．只有①②③ D．只有③④[思維點(diǎn)撥]從壓強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量等物理量角度思考平衡狀態(tài)時(shí)要考慮方程式的特點(diǎn)。192021/01/22[答案]

C202021/01/22212021/01/22A．混合氣體的壓強(qiáng)B．混合氣體的密度C．B的物質(zhì)的量濃度D．氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量222021/01/22答案：A232021/01/22化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用A．將C(s)的表面積增大B．增大體系壓強(qiáng)C．升高體系溫度D．使用合適的催化劑解析：化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度、化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)及反應(yīng)物本身的性質(zhì)有關(guān)。答案：C242021/01/221．化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式(1)能代入平衡常數(shù)表達(dá)式的為氣體、溶液中的溶質(zhì)，固體與純液體濃度可看為常數(shù)，不能代入。(2)關(guān)于H2O的濃度問(wèn)題①在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，雖然H2O參與反應(yīng)，但是H2O只要作為溶劑，就不能帶入平衡常數(shù)表達(dá)式。252021/01/22262021/01/22272021/01/222．化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系一般情況下：282021/01/223．化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度一般來(lái)說(shuō)，一定溫度下的一個(gè)具體的可逆反應(yīng)平衡常數(shù)越大，正反應(yīng)進(jìn)行程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高，平衡時(shí)生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小。(2)判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡，若不平衡時(shí)向何方向進(jìn)行。292021/01/22(3)判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱302021/01/22(4)利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物或生成物的濃度及反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。[特別提醒](1)H2O為反應(yīng)物或生成物時(shí)，只有在氣態(tài)或非水溶劑中才能代入平衡常數(shù)表達(dá)式。(2)注意化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān)。312021/01/22請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)上述反應(yīng)正向是________反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)。(2)若達(dá)平衡后降溫，則平衡向________移動(dòng)，CO2轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，正反應(yīng)速率________。322021/01/22(3)在850℃發(fā)生上述反應(yīng)，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中，其中向正反應(yīng)方向移動(dòng)的有________(選填A(yù)、B、C、D、E)。332021/01/22(4)在850℃時(shí)，可逆反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下：則3～4min平衡后，c3＝________，CO2的轉(zhuǎn)化率為________。342021/01/22[解析]

(1)由表可知溫度升高，K減小，說(shuō)明溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)平衡后降溫，平衡正向移動(dòng)，K增大，CO2轉(zhuǎn)化率增大，由于降溫，正、逆反應(yīng)速率都減小，但正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。(3)計(jì)算各組的濃度商：由濃度商Q<K反應(yīng)正向進(jìn)行推斷，A項(xiàng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。352021/01/22[答案]

(1)放熱(2)正反應(yīng)方向增大減小(3)A

(4)0.12

60%362021/01/22372021/01/222．某溫度下，密閉容器中，M、N、E三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下：382021/01/22C．增大壓強(qiáng)使平衡向生成E的方向移動(dòng)，該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)會(huì)增大D．當(dāng)溫度發(fā)生改變后，該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)不受影響答案：B392021/01/22化學(xué)平衡的計(jì)算——“三段式”法A．1

B．2

C．3

D．4402021/01/22答案：C412021/01/221．解題步驟(1)寫出涉及到的可逆反應(yīng)方程式。(2)找出起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按三段式列出。(3)根據(jù)問(wèn)題建立相應(yīng)的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。2．具體方法可按下列模式進(jìn)行計(jì)算：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol/L、bmol/L，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol/L。422021/01/22432021/01/22[特別提醒](1)采用“三段式”解題時(shí)，要注意單位問(wèn)題，可以先在起始、變化和平衡后面標(biāo)出單位，也可以在計(jì)算過(guò)程中每個(gè)數(shù)值的后面書寫單位，但是不能漏掉單位。(2)計(jì)算轉(zhuǎn)化率時(shí)，根據(jù)題目已知信息，只要轉(zhuǎn)化量和起始量物理量相同即可，不一定要使用轉(zhuǎn)化濃度除以起始濃度計(jì)算。442021/01/22A．平衡時(shí)，物質(zhì)的量之比n(A)∶n(B)∶n(C)＝2∶11∶4B．x值等于3C．A的轉(zhuǎn)化率為20%D．B的平均反應(yīng)速率為0.4mol·L－1·min－1452021/01/222a＝0.4mol，a＝0.2mol。平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量為3.4mol,1－a＋3－xa＋2a＝3.4mol，x＝4，B錯(cuò)；平衡時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量分別為0.8mol、2.2mol、0.4mol，所以比值為4∶11∶2，A錯(cuò)；A的轉(zhuǎn)化率為0.2mol/1mol×100%＝20%，C對(duì)；B的平均反應(yīng)速率為0.8mol/(10L×2min)＝0.04mol·L－1·min－1，D錯(cuò)。[答案]

C462021/01/22472021/01/223．在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于(

)A．5%

B．10%C．15% D．20%解析：達(dá)到平衡時(shí)，H2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為8mol×25%＝2mol。在一定條件下，N2與H2發(fā)生反應(yīng)：482021/01/22答案：C492021/01/221．含義在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，對(duì)同一可逆反應(yīng)體系，起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的百分含量相同。2．解題思路先看反應(yīng)條件：恒壓還是恒容，再看反應(yīng)類型：是否等體積反應(yīng)。3．分清三種類型(1)恒溫恒容條件下的體積可變反應(yīng)判斷方法：極值等量即等效如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對(duì)應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。例如：等效思想在解化學(xué)平衡問(wèn)題中的應(yīng)用502021/01/22512021/01/22522021/01/22A．容器內(nèi)壓強(qiáng)p：p甲＝p丙>2p乙B．SO3的質(zhì)量m：m甲＝m丙>2m乙C．c(SO2)與c(O2)之比為k：k甲＝k丙>k乙D．反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙[解析]

因?yàn)榉磻?yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在恒溫、恒容的條件下進(jìn)行。根據(jù)等效平衡的原理可知，甲與丙最后達(dá)到平衡時(shí)SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量、容器內(nèi)的壓強(qiáng)、SO2與O2的比值都相同；

532021/01/22乙相當(dāng)于在甲容器達(dá)到平衡后，將容器的體積瞬間擴(kuò)大為原來(lái)的2倍。設(shè)甲達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為p甲，此時(shí)容器內(nèi)瞬間壓強(qiáng)減小為p甲/2，此時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的物質(zhì)的量增加，SO3的質(zhì)量減小，所以容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，則p乙>p甲/2，則2p乙>p甲＝p丙，SO3的質(zhì)量，m甲＝m丙>2m乙，A錯(cuò)、B對(duì)；將甲容器達(dá)到平衡后瞬間將容器體積擴(kuò)大2倍，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，但是生成的SO