2019高考化学大一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 第26讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向课件 鲁科版.ppt

第26讲化学平衡常数化学反应进行的方向,1.理解化学平衡常数的含义并能进行简单计算。2了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。3掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。,考点一,考点二,探究高考提升考能,考点三,微课26,考点一化学平衡常数,返回,返回,1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一时刻的浓度()(2)化学平衡移动，化学平衡常数一定改变()(3)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大()(4)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()(5)化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度()(6)其他条件不变，使用不同催化剂，反应的平衡常数不变(),题目,1,2,3,2书写下列化学平衡的平衡常数表达式。(1)Cl2H2OHClHClO：_；(2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)：_；(3)CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O：_；(4)CO32-H2OHCO3-OH_；(5)CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)：_。,返回,题目,1,2,3,返回,题目,1,2,3,【解析】,D,题组一推导平衡常数之间的关系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在该温度下反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数为()AK1K2BK1K2CK1K2DK1/K2,题目,1,2,3,4,5,返回,2研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K12NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2则4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K_(用K1、K2表示)。,【解析】,题目,1,2,3,4,5,返回,题组二速率常数与平衡常数的关系3无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)H24.4kJ/mol。上述反应中，正反应速率v正k正p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆p2(NO2)其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强100kPa)，已知该条件下k正4.8104s1，当N2O4分解10%时，v正_kPas1。,K正/k逆,3.9106,题目,1,2,3,4,5,返回,解析：上述反应中，正反应速率v正k正p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，平衡时，v正v逆，k正p(N2O4)k逆p2(NO2)，Kp为。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强100kPa)，已知该条件下k正4.8104s1，当N2O4分解10%时，v正4.8104s1100kPa3.9106kPa/s。,题目,1,2,3,4,5,返回,吸热,题目,1,2,3,4,5,返回,(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)试判断此时的温度为_。(4)若830时，向容器中充入1molCO、5molH2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K_(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。(5)830时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡_(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。,700,等于,不,题目,1,2,3,4,5,返回,测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题：,题目,1,2,3,4,5,返回,(1)该反应正反应为_(填“吸”或“放”)热反应，温度为T5时，该反应耗时40s达到平衡，则T5时，该反应的平衡常数数值为_。(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应_(选填字母)。a一定向逆反应方向移动b在平衡移动时正反应速率先增大后减小c一定向正反应方向移动d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大,吸,0.2,bc,题目,1,2,3,4,5,返回,(3)请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因。(4)保持温度、体积不变，充入CO2气体，则CaCO3的质量_，CaO的质量_，CO2的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)在T5下，维持温度和容器体积不变，向上述平衡体系中再充入0.5molN2，则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为_g。,随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短,增大,减小,不变,10,题目,1,2,3,4,5,返回,考点二化学平衡的计算“三段式”法,返回,依据知识梳理中的三段式，填空：(1)c平(A)_(molL1)。(2)(A)平_100%。(3)(A)_100%。(4)_。(5)(混)_(gL1)。(6)_(gmol1)。,返回,题组一化学平衡常数的计算1加热N2O5，依次发生分解反应为N2O5(g)N2O3(g)O2(g)，N2O3(g)N2O(g)O2(g)；在2L密闭容器中充入8molN2O5，加热到t，达到平衡状态后O2为9mol，N2O3为3.4mol。则t时反应的平衡常数为()A10.7B8.5C9.6D10.2,B,解析：题设中有两个反应，可理解为先发生反应，其中生成的N2O3有一部分再发生分解反应，且在两个反应中都有O2生成，再由已知条件列方程组求解。,题目,1,2,3,返回,设反应中生成N2O3物质的量浓度为x，反应中生成N2O物质的量浓度为y。则：,起始浓度/(mol/L)400转化浓度/(mol/L)xxx,N2O3(g)N2O(g)O2(g),N2O5(g)N2O3(g)O2(g),起始浓度/(mol/L)x00转化浓度/(mol/L)yyy平衡浓度/(mol/L)xyyy,题目,1,2,3,返回,N2O5的平衡浓度为4mol/L3.1mol/L0.9mol/LN2O的平衡浓度为1.4mol/L则反应平衡常数K(1.74.5)/0.98.5。答案：B,解得x3.1mol/L，y1.4mol/L,N2O3的平衡浓度为xy1.7mol/L,题目,1,2,3,返回,题组二有关转化率的计算及判断2已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0。(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)1molL1，c(N)2.4molL1；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)4molL1，c(N)amolL1；达到平衡后，c(P)2molL1，a_。(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)c(N)bmolL1，达到平衡后，M的转化率为_。,题目,1,2,3,返回,(2)由于该反应的H0，即正反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。,因此N的转化率为：100%25%,(1)M(g)N(g)P(g)Q(g),始态1mol/L2.4mol/L00变化量1mol/L60%1mol/L60%,题目,1,2,3,返回,(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)0.4mol/L，c(N)1.8mol/L，c(P)0.6mol/L，c(Q)0.6mol/L。,由于温度不变，因此K不变，达到平衡后：c(P)2mol/L，c(Q)2mol/L，c(M)2mol/L，c(N)(a2)mol/L，,。,因此化学平衡常数K,解得a6。,题目,1,2,3,返回,(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/L，c(N)b(1x)mol/L，c(P)bxmol/L，c(Q)bxmol/L。,答案：(1)25%(2)增大(3)6(4)41%,题目,1,2,3,返回,题组三压强平衡常数的相关计算3汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。请回答下列问题：活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO，在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：,题目,1,2,3,返回,根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式。判断p_(用“”“,C2NON2CO2,题目,1,2,3,返回,压强平衡常数Kp,(1)含义：在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。单位与表达式有关。,(2)计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，根据分压计算分式求出各气体物质的分压，某气体的分压气体总压强该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp。,题目,1,2,3,返回,考点三化学反应进行的方向,返回,题目,1,2,返回,答案：不一定，化学反应进行的方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢等问题。,2能自发进行的反应一定能实际发生吗？,题目,1,2,返回,1下列反应中，熵显著增加的反应是()ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)BCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2CC(s)O2(g)=CO2(g)D2Hg(l)O2(g)=2HgO(s),B,返回,1,2,3,题目,2下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s)H127kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91kJmol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l)H98kJmol1,解析：当H0，反应在任何温度下均有HTS0，不符合要求；B项中的S0，符合要求。,D,返回,1,2,3,题目,3(2016河南新乡期中)灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以用于制造器皿。已知在0、100kPa条件下，白锡转化为灰锡的H2.18kJmol1，S6.61Jmol1K1。现把由白锡制成的器皿在0、100kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用()A会B不会C不能确定D升高温度才会,A,解析：在0、100kPa条件下，白锡转化为灰锡的GHTS2.18kJmol1273K(6.61103kJmol1K1)0.375kJmol1”“”或“”)。上述反应体系中循环使用的物质是_。,I2,题目,1,2,3,返回,在1.3104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失,题目,1,2,3,返回,返回,1(2017天津理综，6)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230时，该反应的平衡常数K2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230制得高纯镍下列判断正确的是()A增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在30和50两者之间选择反应温度，选50C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO),B,题目,1,2,3,4,返回,解析：增加c(CO)，平衡正向移动，但由于反应温度不变，故平衡常数不变，A错；第一阶段的目的是得到气态Ni(CO)4，因为Ni(CO)4的沸点为42.2，故反应温度选择50，B正确；根据题给平衡常数知230时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为5104，故第二阶段Ni(CO)4分解率较高，C错；反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，D错。,题目,1,2,3,4,返回,22016全国卷，27(2)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3(蓝紫色)、Cr(OH)4-(绿色)、Cr2O72-(橙红色)、CrO42-(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：,CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)随c(H)的变化如图所示。,题目,1,2,3,4,返回,(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。(2)由图可知，溶液酸性增大，CrO42-的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。(3)升高温度，溶液中CrO42-的平衡转化率减小，则该反应的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。,题目,1,2,3,4,返回,解析：,题目,1,2,3,4,返回,题目,1,2,3,4,返回,(1)随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐_(填“大”“不变”或“减小”)。(2)由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。,题目,1,2,3,4,返回,(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe。如图所示。,由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”“不变”或“减小”)。反应ClO2-2SO32-2SO42-Cl的平衡常数K表达式为_。,题目,1,2,3,4,返回,(1)脱硝反应消耗OH，故随着吸收