高三化学第七章第三节化学平衡常数化学反应进行的方向学案新人教版.docx

化学平衡常数 化学反应进行的方向1化学平衡常数(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，称为化学平衡常数(简称平衡常数)，用符号K表示。(2)表达式对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，K(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(3)实例化学方程式平衡常数关系式N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1K2(或K1)K3N2(g)H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)3H2(g)K3(4)影响因素：温度。(5)K值与可逆反应进行程度的关系K105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全2.平衡转化率对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为(A)100%c0(A)代表A的初始浓度，c平(A)代表A的平衡浓度。小题练微点1判断下列说法的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)平衡常数表达式中，物质的浓度可以是任一时刻的浓度()(2)可逆反应2A(s)B(g) 2C(g)3D(g)的平衡常数为K()(3)化学平衡发生移动，平衡常数一定改变()(4)对于反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，升高温度，K值减小，则Hv逆解析：选D根据题表数据分析，平衡常数随温度升高而减小，说明升高温度平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正向是放热反应，故A正确；25 时，反应Ni(CO)4(g) Ni(s)4CO(g)的平衡常数与Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数互为倒数，即平衡常数为2105，故B正确；80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则c(CO)1 molL1，依据平衡常数表达式K2，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1，故C正确；在80 时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 molL1，Q82，说明反应逆向进行，则此时v正0，B正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；恒温恒容时，若通过压缩气体体积增大压强，因为反应前后气体体积不变，平衡不发生移动，c(H2)增大，若充入“惰性”气体增大压强，平衡不发生移动，c(H2)不变，D错误。2若10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)Y(g) M(g)N(g)，所得实验数据如表所示：实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是()A实验中，若5 min时测得n(M)0.050 mol，则0至 5 min 内，用N表示的平均反应速率v(N)1.0102 molL1min1B实验中该反应的平衡常数K2.0C实验中，达到平衡时，Y的为40%D实验中，达到平衡时，点拨：计算转化率平衡时Y的物质的量化学平衡常数、的温度相同，则平衡常数相同。0.060实际上是将中a0.12减小一半得到的数据，但、温度不相等，由、数据可知中K2.6，中K1.0，即温度升高，K变小，平衡向逆反应方向移动，则中b0.060。解析：选C实验 5 min时n(M)0.050 mol，则有05 min内，v(M)1103 molL1min1；据反应速率与化学计量数的关系可得：v(N)v(M)1103 molL1min1，A错误；利用“三段式法”计算实验中反应的平衡常数：X(g)Y(g) M(g)N(g)起始/(molL1) 0.01 0.04 0 0转化/(molL1) 0.008 0.008 0.008 0.008平衡/(molL1) 0.002 0.032 0.008 0.008则平衡常数K1.0，B错误；实验、的温度均为800 ，则化学平衡常数均为 1.0，设实验中Y的转化量为x mol，则有：X(g)Y(g) M(g)N(g)起始/mol 0.20 0.30 0 0转化/mol x x x x平衡/mol 0.20x 0.30x x x则有K1.0，解得x0.12，故实验中Y的转化率为100%40%，C正确；实验的温度为700 ，经计算平衡常数K2.61，而800 时平衡常数为1.0，说明温度升高，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，则该反应的H0。实验的温度若为800 ，平衡时n(M)0.060 mol，而将温度由800 升高到900 ，平衡逆向移动，n(M)减小，故b”“(3)B考点(二)化学反应进行的方向 【精讲精练快冲关】知能学通1自发过程(1)含义：在一定条件下，不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程。(2)特点高能量状态低能量状态。有序状态无序状态。2熵和熵变(1)熵是量度体系混乱程度的物理量，符号为。(2)影响熵大小的因素：相同条件下，物质不同熵不同。同一物质：S(g)S(l)S(s)。(3)熵变(S)生成物的总熵反应物的总熵。3化学反应方向的判据题点练通1下列反应过程中，H0且S0的是()ANH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)BCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)C4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)DHCl(aq)NaOH(aq)=NaCl(aq)H2O(l)解析：选BA是熵减的放热反应；C是熵减的放热反应；D是放热反应。2已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1。下列说法中正确的是()A该反应中熵变小于0，焓变大于0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D判断反应能否自发进行需要根据H与S综合考虑解析：选D单一的焓变或熵变均不能准确判断反应能否自发进行。3分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g) H163 kJmol1BH2O2(l)=O2(g)H2O(l) H98 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g) H91 kJmol1DAg(s)Cl2(g)=AgCl(s) H127 kJmol1解析：选BA项，反应是熵减的吸热反应，H0，S0，在任何温度下都不能自发进行，错误；B项，反应是熵增的放热反应，H0，S0, 在任何温度下均能自发进行，正确；C项，反应是熵增的吸热反应，H0，S0，在低温下不能自发进行，错误；D项，反应是熵减的放热反应，H0，S0，在高温下不能自发进行，错误。归纳拓展复合判据GHTS的应用HSG反应情况0任何温度下均非自发进行低温0、高温0低温时非自发，高温时自发低温0低温时自发，高温时非自发 1对于反应C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)H0，下列有关说法正确的是()A平衡常数表达式为KB增大体系压强，平衡常数K不发生变化C升高体系温度，平衡常数K减小D增加C(s)的量，平衡正向移动解析：选B平衡常数表达式应为K，A错误；增大体系压强，温度不变，故平衡常数K不发生变化，B正确；升高体系温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，C错误；增加C(s)的量，平衡不移动，D错误。2(2019黄石模拟)已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应中，在任何温度下都不能自发进行的是()A2O3(g)=3O2(g)H0CN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H0解析：选B在任何温度下都不能自发进行的反应符合HTS0，即H0、S0，故B项反应符合题意。3(2019潍坊质检)某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol X和2 mol Y进行如下反应：3X(g)2Y(g) 4Z(s)2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol Z，则下列说法正确的是()A该反应的平衡常数表达式是KB此时Y的平衡转化率是40%C增大该体系的压强，平衡常数增大D增加Y，Y的平衡转化率增大解析：选B平衡常数表达式中不能出现固体或纯液体物质，而物质Z是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的Y的物质的量是1.6 mol0.8 mol，所以Y的转化率为100%40%，B正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平衡常数不变， C错误；增加Y后平衡右移，X的转化率增大，而Y的转化率减小，D错误。4(2019安徽省“江淮十校”联考)300 时，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)Y(g) 2Z(g)H0D容器中混合气体的密度保持不变，标志着达到化学平衡状态解析：选DA项，根据题意知，T1 时平衡常数K1，则可得1，a0.6，则30 min时改变条件导致平衡右移，且CO2的量减小，因此30 min时改变的条件是减小CO2的量，错误；B项，在1020 min内，v(CO2)0.015 molL1min1，错误；C项，T1 时，K1，若升温至T2 时，反应的平衡常数K0.062 5，K减小，则升温使平衡左移，说明逆反应为吸热反应，则HK(T2)B反应进行到5 min时，b容器中v正v逆C达到平衡时，a、b、c中CO的转化率为bacD减压或升温可将b中的平衡状态转变成c中的平衡状态解析：选D温度越低，反应速率越慢，因此再结合a、b、c三容器对应数值知，a容器中反应未达到平衡，bc的变化则说明随温度升高化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，A错误；反应进行到5 min时，b容器未必达到平衡状态，则b容器中v正不一定等于v逆，B错误；其他条件相同时，随温度升高平衡左移，K值减小，CO转化率减小，达到平衡时，CO的转化率为abc，C错误；结合A项分析知，升温可使b中的平衡状态转变为c中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致Ni(CO)4浓度变小，即可使b中的平衡状态转变为c中的平衡状态，D正确。9.t 时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)B(g) C(s)H0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是()At 时，该反应的平衡常数值为4Bc点没有达到平衡，此时反应向逆向进行C若c为平衡点，则此时容器内的温度高于t Dt 时，直线cd上的点均为平衡状态解析：选CA项，平衡常数K0.25，错误；B项，分析图像可知，c点浓度商Q”“”或“c(N2H)c(H)c(N2H5H2O)c(OH)。(4)由于隔板固定不动，活塞可自由移动，N2(g)3H2(g)2NH3(g)是总体积减小的反应，活塞向左移动。向M、N中各通入2 mol N2和6 mol H2，N容器相当于在M容器达平衡的基础上再缩小容器的体积，平衡将右移，平衡时(H2)为Mc(N2H)c(H)c(N2H5H2O)c(OH)(4)”或“”)0。某温度下，该反应达到平衡时，c(COCl2)0.80 molL1，c(Cl2)0.20 molL1，则平衡体系中CO的体积分数为_；在该温度下，反应的平衡常数K_。解析：(1)根据盖斯定律可知，即得到反应CO(g)2H2(g) CH3OH(g)，所以H1H2H341.1 kJmol1(49.0 kJmol1)90.1 kJmol1。(2)根据图像可知在Q点之前为建立平衡的过程，而Q点之后为平衡移动的过程，且随着温度的升高平衡逆向移动，所以Q点为化学平衡状态，H0。根据方程式Cl2(g)CO(g)COCl2(g)和题中已知数据可知，平衡时c(COCl2)0.80 molL1，c(CO)c(Cl2)0.20 molL1，CO的体积分数为100%16.67%；在该温度下，反应的平衡常数K20。答案：(1)90.1 kJmol1(2)化学平衡状态(答案合理即可)”“”“”或“”)。