2019高考化学化学平衡常数导学案.docx

化学平衡常数李仕才【考纲要求】1.了解化学平衡常数的含义并能利用化学平衡常数进行相关计算。2.能正确计算化学反应的转化率()。3了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。考点一化学平衡常数及其应用核心知识大通关1概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。2表达式：化学方程式平衡常数与K1的关系N2(g)3H2(g)?2NH3(g)K1K2(或K1)K3N2(g)H2(g)?NH3(g)K22NH3(g)?N2(g)3H2(g)K33.意义：(1)K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。?小题热身正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。()(2)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数。()(3)升高温度，平衡常数一定增大。()(4)平衡常数变化，化学平衡不一定发生移动。()(5)化学平衡发生移动，平衡常数一定改变。()(6)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。()(7)反应A(g)3B(g)2C(g)，达平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数K值增大。()(8)对于反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，升高温度，K值减小，则H0。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考向精练提考能考向一多个反应中平衡常数关系判断1已知下列反应在某温度下的平衡常数：H2(g)S(s)?H2S(g)K1S(s)O2(g)SO2(g)K2则在该温度下反应H2(g)SO2(g)?O2(g)H2S(g)的平衡常数为()AK1K2BK1K2CK1K2 D.解析：由平衡常数的定义可知，K1，K2，反应H2(g)SO2(g)?O2(g)H2S(g)的平衡常数K，可知K。答案：D2已知：CO(g)2H2(g)?CH3OH(g)2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)H2O(g)CO(g)H2O(g)?CO2(g)H2(g)某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3，则该温度下反应3CO(g)3H2(g)?CH3OCH3(g)CO2(g)的化学平衡常数K为_(用K1、K2、K3表示)。解析：K1K2K3KK2K3KKK2K3K答案：KK2K3考向二平衡常数的影响因素及其应用利用K与Qc的关系判断可逆反应所处状态对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，Qc(式中浓度是任意时刻的浓度)。根据Qc与K的关系可以判断可逆反应所处的状态：Qc3已知，相关数据见下表：编号化学方程式平衡常数平衡常数979 K1 173 KFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K11.472.15CO(g)H2O(g)?CO2(g)H2(g)K21.62bFe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)K3a1.68根据以上信息判断，下列结论错误的是()AabB增大压强，平衡状态不移动C升高温度平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应解析：由，得K3K1K2，则a2，bb，A项正确；是等体反应，增大压强，平衡不移动，B项正确，由a2，b1，可知随温度升高，K2、K3均减小，故反应、均为放热反应，D项正确，升温时反应、均向逆反应方向移动，C项不正确。答案：C4在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表：T/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)升高温度，化学平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。ac(CO2)c(CO) bK不变c容器中的压强不变 dv正(H2)v正(CO2)ec(H2)保持不变(3)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，此时的温度为_；在此温度下，若该容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，则此时反应所处的状态为_(填“向正反应方向进行中”“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。解析：(1)由表格数据可得，随着温度升高，平衡常数增大，说明化学平衡向正反应方向移动；(2)A项，达到平衡时c(CO2)不一定等于c(CO)，反之相等时也不一定处于平衡状态；B项，温度不变K不变，不正确；C项，此反应不论是否平衡，压强均不改变，故不正确；D项，v正(CO2)与v正(H2)表示的反应方向一致，故不能判断是否达到平衡；E项，达到平衡时，各种反应物、生成物的浓度保持不变。(3)由c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，则计算出K1.0，即此时温度为850 ，此温度下0.941.0，故反应向正反应方向进行中。答案：(1)正反应(2)e(3)850 向正反应方向进行中练后反思利用化学平衡常数判断可逆反应的热效应考点二 利用“三段式”法进行化学平衡的计算(重点保分型师生共研)核心知识大通关1分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系：(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3计算方法三段式法：可按下列模式进行计算：如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始/(mol/L)ab00变化/(mol/L) mx nx px qx平衡/(mol/L) amx bnx px qx(1)求平衡常数：K(2)求转化率转化率100%，如(A)平100%。考向精练提考能考向一化学平衡常数的计算1将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)；2HI(g)H2(g)I2(g)达到平衡时，c(H2)0.5 mol/L，c(HI)4 mol/L，则此温度下反应的平衡常数为_，反应的平衡常数为_，相同温度下H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数为_。解析：平衡时c(H2)c(I2)0.5 molL1，则分解的HI为1 molL1，c(NH3)5 molL1，反应的平衡常数K1c(NH3)c(HI)5 molL14 molL120(molL1)2；反应的平衡常数为K2，则其逆反应的平衡常数为64。答案：20642.汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下，该反应的平衡常数KB温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H0解析： N2(g)O2(g)2NO(g)起始/(molL1)c0c00转化/(molL1)c0c1c0c12(c0c1)平衡/(molL1)c1c12(c0c1)故T温度下K，A项正确；对于反应物、生成物均为气体的反应来说，恒容条件下，密度是定值，B项不正确；催化剂只影响反应速率，不影响平衡状态，C项不正确；若曲线b对应的条件是温度改变，则a到b应是升温，升高温度c(N2)变小，说明平衡正向移动，该反应的H0，D项不正确。答案：A备考提醒化学平衡计算题的解题思路考向二转化率的计算3已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_。(2)若反应温度升高，M的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4 molL1，c(N)a molL1；达到平衡后，c(P)2 molL1，a_。(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M的转化率为_。解析：(1)M(g)N(g)P(g)Q(g)始态1 mol/L2.4 mol/L00变化量1 mol/L60%1 mol/L60%因此N的转化率为100%25%。(2)由于该反应的H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)0.4 mol/L，c(N)1.8 mol/L，c(P)0.6 mol/L，c(Q)0.6 mol/L。因此化学平衡常数K。由于温度不变，因此K不变，达到平衡后c(P)2 mol/L，c(Q)2 mol/L，c(M)2 mol/Lc(N)(a2)molL1K解得a6。(4)设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为c(M)b(1x)mol/Lc(N)b(1x)mol/Lc(P)bx mol/Lc(Q)bx mol/LK，解得x41%。答案：(1)25%(2)增大(3)6(4)41%考向三化学平衡常数与转化率的换算4SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。若向一个2 L的密闭容器中充入0.4 mol SO2、0.2 mol O2和0.4 mol SO3，发生上述反应。请回答下列问题：(1)当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是_(填字母)。ac(SO2)0.3 molL1、c(O2)0.15 molL1bc(SO3)0.4 molL1cc(O2)0.2 molL1、c(S