高考化学总复习 3.9化学平衡常数 化学反应进行的方向课件 苏教版.ppt

化学平衡常数化学反应进行的方向 栏目索引 结束放映 返回导航页 考点一化学平衡常数 知识梳理 结束放映 返回导航页 思考与探究 1 对于给定反应 正逆反应的化学平衡常数一样吗 是什么关系 2 化学平衡常数只受温度的影响 温度升高 化学平衡常数是增大还是减少 3 对于一个可逆反应 化学计量数扩大或缩小 化学平衡常数表达式是否改变 是什么关系 转化率是否相同 试举例说明 正逆反应的化学平衡常数不一样 互为倒数关系 温度升高化学平衡常数的变化要视反应而定 若正反应是吸热反应 则温度升高k值增大 反之则减小 对于一个可逆反应 化学计量数不一样 化学平衡常数表达式也就不一样 但对应物质的转化率相同 例如 结束放映 返回导航页 题型建模 题型一化学平衡常数表达式 1 化学平衡常数k的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志 在常温下 下列反应的平衡常数的数值如下 2no g n2 g o2 g k1 1 10302h2 g o2 g 2h2o l k2 2 10812co2 g 2co g o2 g k3 4 10 92以下说法正确的是 a 常温下 no分解产生o2的反应平衡常数表达式为k1 c n2 c o2 b 常温下水分解产生o2 此时平衡常数的数值约为5 10 80c 常温下 no h2o co2三种化合物分解放出o2的倾向由大到小的顺序为no h2o co2d 以上说法都不正确 c 结束放映 返回导航页 解析 a项 平衡常数k只随温度变化 不随浓度变化 故不正确 b项 降低温度 正 逆反应速率均减小 不正确 c项 降温 f浓度增大 表明平衡逆向移动 正反应是吸热反应 则焓变为正值 不正确 d项 根据化学平衡常数表达式可知a b是生成物 e f为反应物 且对应指数为其化学方程式前的计量数 正确 d 结束放映 返回导航页 3 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 a k1 k2b k1 k2c k1 k2d k1 k2 d 名师归纳 化学平衡常数表达式 1 能代入平衡常数表达式的为气体 溶液中的溶质 固体与纯液体浓度可看为常数 不能代入 2 关于h2o的浓度问题 在水溶液中进行的反应 虽然h2o参与反应 但是h2o只要作为溶剂 就不能带入平衡常数表达式 结束放映 返回导航页 如果h2o的状态不是液态而是气态 则需要带入平衡常数表达式 在非水溶液中进行的反应 如果有水参加或生成 则应代入平衡常数表达式 4 在25 时 密闭容器中x y z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表 下列说法错误的是 a 反应达到平衡时 x的转化率为50 b 反应可表示为x 3y 2z 其平衡常数为1600c 增大压强使平衡向生成z的方向移动 平衡常数增大d 改变温度可以改变此反应的平衡常数 结束放映 返回导航页 题型二化学平衡常数的影响因素及其应用 c 结束放映 返回导航页 5 在一定体积的密闭容器中 进行如下化学反应 co2 g h2 g co g h2o g 其化学平衡常数k和温度t的关系如下表所示 1 该反应的化学平衡常数表达式为k 2 该反应为 反应 填 吸热 或 放热 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 1 0 填 大于 小于 或 等于 5 830 时 容器中的反应已达到平衡 在其他条件不变的情况下 扩大容器的体积 平衡 移动 填 向正反应方向 向逆反应方向 或 不 6 若1200 时在某时刻平衡体系中co2 h2 co h2o的浓度分别为2mol l 1 2mol l 1 4mol l 1 4mol l 1 则此时上述反应的平衡移动方向为 填 正反应方向 逆反应方向 或 不移动 2 根据已知题干中的表格可知 随着温度的升高 平衡常数逐渐增大 说明正反应为吸热反应 吸热 700 4 化学平衡常数只与温度有关 与反应物和生成物的浓度无关 所以只要在830 条件下 平衡常数的数值都为1 0 等于 不 逆反应方向 结束放映 返回导航页 名师归纳 平衡常数的应用 1 判断可逆反应进行的程度平衡常数越大 正反应进行的程度越大 反应物的转化率越高 平衡后生成物的浓度越大 反应物的浓度越小 结束放映 返回导航页 3 根据k随温度的变化关系确定正反应是吸热还是放热反应 1 平衡常数数值的大小 只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度 并不能预示反应达到平衡所需要的时间 2 一般k 105时 认为该反应基本进行完全 k 10 5一般认为该反应很难进行 而k在10 5 105之间的反应被认为是典型的可逆反应 名师提醒 结束放映 返回导航页 考点二化学平衡的计算 三段式法 知识梳理 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amol l bmol l 达到平衡后消耗a的物质的量浓度为mxmol l ma g nb g pc g qd g 起始 mol l ab00变化 mol l mxnxpxqx平衡 mol l a mxb nxpxqx 结束放映 返回导航页 题型建模 题型一有关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 5mol l 1 c hi 4mol l 1 则此温度下反应 的平衡常数为 a 9b 16c 20d 25 2 加热n2o5 依次发生的分解反应为 n2o5 n2o3 o2 n2o3 n2o o2 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 a 10 7b 8 5c 9 6d 10 2 c 答案 b 结束放映 返回导航页 题型二平衡转化率的计算 3 在容积可变的密闭容器中 2moln2和8molh2在一定条件下发生反应 达到平衡时 h2的转化率为25 则平衡时氮气的体积分数接近于 a 5 b 10 c 15 d 20 4 已知可逆反应 m g n g p g q g h 0 1 在某温度下 反应物的起始浓度分别为 c m 1mol l 1 c n 2 4mol l 1 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 4mol l 1 c n amol l 1 达到平衡后 c p 2mol l 1 a 4 若反应温度不变 反应物的起始浓度为 c m c n bmol l 1 达到平衡后 m的转化率为 c 25 2 由于该反应的 h 0 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 增大 6 41 结束放映 返回导航页 结束放映 返回导航页 考点三化学反应进行的方向 知识梳理 1 自发反应 在给定的条件下 无需外界帮助 一经引发即能自动进行的反应 2 化学反应方向的判据 结束放映 返回导航页 思考与探究 b 不一定 化学反应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问题 结束放映 返回导航页 题型建模 题型一熵变 1 下列过程属于熵增加的是 a 一定条件下 水由气态变成液态b 高温高压条件下使石墨转变成金刚石c 4no2 g o2 g 2n2o5 g d 散落的火柴的无序排列2 碳铵 nh4 2co3 在室温下就能自发的分解产生氨气 对其说法中正确的是 a 碳铵分解是因为生成易挥发的气体 使体系的熵增大b 碳铵分解是因为外界给予了能量c 碳铵分解是吸热反应 根据能量判断能自发分解d 碳酸盐都不稳定 都能自发分解 d a 结束放映 返回导航页 题型二判断化学反应自发进行的方向 d 解析 h t s 113 0kj mol 1 298k 145 3j mol 1 k 1 10 3 69 7kj mol 1 0 可以自发进行 结束放映 返回导航页 题组一化学反应进行的方向 c 结束放映 返回导航页 2 2013 重庆理综 7 将e和f加入密闭容器中 在一定条件下发生反应 e g f s 2g g 忽略固体体积 平衡时g的体积分数 随温度和压强的变化如表所示 b0 k 1000 k 810 上述 中正确的有 a 4个b 3个c 2个d 1个 压强 mpa 温度 体积分数 解析 由题意 增大压强 平衡向逆反应方向移动 因此ba b 正确 该反应为熵增反应 s 0 正确 升高温度 平衡向正反应方向移动 k 1000 k 810 正确 a 结束放映 返回导航页 3 1 2013 广东理综 31 2 在溶液中存在化学平衡 i2 aq i aq i3 aq 其平衡常数表达式为 2 2012 海南化学 15 1 已知a g b g c g d g 反应的平衡常数和温度的关系如下 该反应的平衡常数表达式k h 0 填 3 2013 山东理综 29 1 利用 化学蒸气转移法 制备tas2晶体 发生如下反应 tas2 s 2i2 g tai4 g s2 g h 0 反应 的平衡常数表达式k 若k 1 向某恒容容器中加入1moli2 g 和足量tas2 s i2 g 的平衡转化率为 66 7 结束放映 返回导航页 4 2013 福建 23 2 已知 h2s g h2 g 1 2s2 g 在恒容密闭容器中 控制不同温度进行h2s分解实验 以h2s起始浓度均为cmol l 1测定h2s的转化率 结果见下图 图中a为h2s的平衡转化率与温度关系曲线 b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时h2s的转化率 据图计算985 时h2s按上述反应分解的平衡常数k 说明随温度的升高 曲线b向曲线a逼近的原因 温度升高 反应速率加快 达到平衡所需的时间缩短 或其他合理答案 结束放映 返回导航页 题组三化学平衡的计算 4 2012 新课标全国卷 27 4 cocl2的分解反应为cocl2 g cl2 g co g h 108kj mol 1 反应体系达到平衡后 各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示 第10min到14min的cocl2浓度变化曲线未示出 1 计算反应在第8min时的平衡常数k 2 比较第2min反应温度t 2 与第8min反应温度t 8 的高低 t 2 t 8 填 或 3 若12min时反应于温度t 8 下重新达到平衡 则此时c cocl2 mol l 1 0 234mol l 1 2 观察图像知第4min时改变的条件是升高温度 平衡正向移动 第8min时达到新的平衡 故t 2 t 8 0 031 结束放映 返回导航页 4 比较产物co在2 3min 5 6min和12 13min时平均反应速率 平均反应速率分别以v 2 3 v 5 6 v 12 13 表示 的大小 5 比较反应物cocl2在5 6min和15 16min时平均反应速率的大小 v 5 6 v 15 16 填 或 原因是 4 根据平均反应速率的定义 因co在2 3min 12 13min时的浓度变化量 c 0 故v 2 3 v 12 13 0 5 6min时co的浓度增加 故v 5 6 v 2 3 v 12 13 5 观察图中5 6min时与15 16min时曲线可知15 16min时cocl2浓度低 反应速率小 即v 5 6 v 15 16 v 5 6 v 2 3 v 12 13 在相同温度时 该反应的反应物浓度越高 反应速率越大 结束放映 返回导航页 5 2013 新课标全国卷 28 在1 0l密闭容器中放入0 10mola g 在一定温度进行如下反应 a g b g c g h 85 1kj mol 1反应时间 t 与容器内气体总压强 p 的数据见下表 1 欲提高a的平衡转化率 应采取的措施为 2 由总压强p和起始压强p0计算反应物a的转化率 a 的表达式为 平衡时a的转化率为 列式并计算反应的平衡常数k 升高温度 降低压强 2 在温度一定 容积一定的条件下 气体压强之比等于其物质的量 物质的量浓度 之比 求解平衡常数时 可利用求得的平衡转化率并借助 三行式 进行 不能用压强代替浓度代入 94 1 1 5mol l 1 结束放映 返回导航页 3 由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物a的物质的量n a n总 mol n a mol 下表为反应物a浓度与反应时间的数据 计算 a 分析该反应中反应物的浓度c a 变化与时间间隔 t 的规律 得出的结论是 由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c a 为 mol l 1 3 n a 的求算也借助 三行式 进行 a 0 051 从表中数据不难得出 每隔4h a的浓度约减少一半 依此规律12h时 a的浓度为0 013mol l 0 051 达到平衡前每间隔4h c a 减少约一半 0 013 结束放映 返回导航页 学科素养培优 探究化学平衡移动前后各物理量的变化 1 化学平衡移动前后反应速率的变化v 正 v 逆 的相对大小关系决定了化学平衡的移动与否 该类题目的考查实质上还是考查外界因素对反应速率的影响 1 如果已知化学平衡图像 通过图像可以分析改变某一个因素后正 逆反应速率的变化情况 如反应n2o4 g 2no2 g h 57kj mol 1 在温度为t1 t2时 平衡体系中no2的体积分数随压强变化曲线如图1所示 则a点与b点的反应速率和a点与c点的反应速率关系可以比较 因为a c点温度相同 压强不同 c点的压强比a点的压强大 则c点的反应速率大 即v c v a 因为a b点的压强相同 温度不同 反应为吸热反应 no2的体积分数越高 说明温度越高 所以反应速率v a v b 结束放映 返回导航页 2 如果已知反应速率图像 可以通过图像判断出反应过程中改变的外界因素和化学平衡移动的方向 如可逆反应n2 g 3h2 g 2nh3 g h 0 改变某个因素后化学反应速率的改变如图2所示 则从图像可以判断平衡向正反应方向移动且改变的条件只能是增大反应物的浓度 2 平衡移动后反应体系中各物质的物质的量 反应物的转化率 浓度及百分含量的变化 1 如果已知反应前后反应体系中各物质的物质的量 体积 转化率 浓度和百分含量等的变化 可以考查在这个变化过程中改变的外界因素 如已知