【创新设计】2019届高考化学总复习江西版PPT精编课件：第七章 课时3　化学平衡常数、化学反应进行的方向.ppt

课时3化学平衡常数 化学反应进行的方向 1 了解化学反应的方向与焓变和熵变的关系 能够利用焓变和熵变判断化学反应的方向 2 了解化学平衡常数的含义 能够利用化学平衡常数进行相关计算 最新考纲 考点一化学平衡常数平衡转化率 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 时 生成物 与反应物 的比值是一个常数 用符号 表示 2 表达式 化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 K 3 意义化学平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度 K值越大 反应物的转化率 正反应进行的程度 注意 K只受温度影响 与反应物或生成物的浓度变化无关 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 越大 越大 2 平衡转化率 注意 1 同一个反应中 反应物可以有多种 但不同反应物的转化率可能不同 2 增大一种反应物的浓度 可以提高其他反应物的转化率 工业生产中常常提高廉价原料的比例 从而增大昂贵原料的转化率 如工业合成氨中增大氮气的浓度 从而提高氢气的转化率 3 化学平衡常数的三种应用 1 利用化学平衡常数判断化学反应可能进行的程度 K值越大 反应进行的程度越大 3 利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应 若升高温度 K值增大 则正反应为 反应 若升高温度 K值减小 则正反应为 反应 吸热 放热 探究思考1 对于给定反应 正逆反应的化学平衡常数是什么关系 答案正逆反应的化学平衡常数互为倒数关系 答案吸 A 该反应的焓变为正值B 恒温恒容下 增大压强 H2浓度一定减小C 升高温度 逆反应速率减小 答案A 回答下列问题 1 上述反应的温度T1 T2 平衡常数K T1 K T2 填 大于 小于 或 等于 2 若温度T2时 5min后反应达到平衡 A的转化率为70 则 平衡时体系总的物质的量为 反应的平衡常数K 反应在0 5min区间的平均反应速率v A 解析 1 图中显示 T2时达到平衡所用时间少 反应速率大 所以温度高 而温度越高c A 越小 说明平衡正向移动 可判断正反应为吸热反应 升温K将增大 答案 1 小于小于 2 0 085mol 0 082mol L 1 0 007mol L 1 min 1 1 对于可逆反应 下列说法正确的是 A 化学平衡常数只与温度有关B 升高温度 化学平衡常数一定增大C 正反应的化学平衡常数与逆反应的化学平衡常数一定不相等D 增大反应物浓度 化学平衡常数可能增大解析B项 如果正反应是放热反应 升温则平衡常数减小 B错 C项 正 逆反应的化学平衡常数互为倒数 但不一定不相等 可以同时等于1 C错 D项 化学平衡常数与浓度无关 D错 答案A 2 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 答案C A 缩小反应容器容积B 扩大反应容器容积C 降低温度D 升高温度E 使用合适的催化剂F 设法减少CO的量解析 1 反应 的平衡常数随温度的升高而增大 说明温度升高 平衡正向移动 反应 的正反应为吸热反应 应用化学平衡常数时应注意的四个问题1 化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现 2 化学平衡常数只与温度有关 与反应物或生成物的浓度无关 3 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 其浓度可看作 1 而不计入平衡常数表达式中 4 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 若反应方向改变 则平衡常数改变 若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小 尽管是同一反应 平衡常数也会改变 考点二化学反应进行的方向 1 自发反应 1 含义在温度和压强一定的条件下 就能自发进行的反应称为自发反应 2 特点 体系趋向于从 状态转变为 状态 体系对外部 或 热量 在密闭条件下 体系有从 转变为 的倾向性 无序体系更加稳定 无需外界帮助 释放 做功 无序 高能 低能 有序 2 判断化学反应方向的依据 1 焓变与反应方向研究表明 对于化学反应而言 绝大多数 都能自发进行 且反应放出的热量 体系能量 得也 反应越 有少数吸热反应也能自发进行 可见 是制约化学反应能否自发进行的因素之一 2 熵变与反应方向 熵和熵变的含义a 熵的含义熵是衡量一个体系混乱度的物理量 用符号 表示 放热反应 越多 降低 越多 完全 反应的焓变 S 注意 同一条件下 不同物质有不同的熵值 同一物质在不同状态下熵值也不同 一般规律是S g S l S s b 熵变的含义熵变是反应前后体系 用 表示 化学反应的 S越大 越有利于反应 研究表明 除了热效应外 影响化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的 大多数自发反应有趋向于体系 度增大的倾向 3 综合判断反应方向的依据 H T S0 反应 熵的变化 S 自发进行 混乱度 混乱 能自发进行 达到平衡状态 不能自发进行 探究思考1 能自发进行的反应一定能实际发生吗 答案不一定 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 2 判断正误 凡是放热反应都是自发的 因为吸热反应都是非自发的 自发反应的熵一定增大 非自发反应的熵一定减小 反应2Mg s CO2 g C s 2MgO s 能自发进行 则该反应的 H 0 所有的放热反应都是自发进行的 焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素 焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据 答案 示例3 判断正误 1 反应NH3 g HCl g NH4Cl s 在室温下可自发进行则该反应的 H0 S 0 2011 江苏化学 12A 4 常温下 反应C s CO2 g 2CO g 不能自发进行 则该反应的 H 0 2010 江苏化学 8B 思维启迪焓变和熵变只是影响化学反应方向的因素 而由焓变和熵变组成的复合判据才是判断反应是否能自发进行的根本依据 反应是否自发与温度有关 一般低温时焓变影响为主 高温时熵变影响为主 根据 H T S可准确判断反应进行的方向 解析 1 反应的 S0且 S 0 由此可知该反应高温下能自发进行 3 此反应为高温下MgCl2的分解反应 H 0 S 0 正确 4 该反应 S 0 常温下不能自发进行 则有 H T S 0故 H 0 答案 1 2 3 4 1 2013 韶关检测 知道了某反应有自发性之后 则 A 可判断出反应的方向B 可确定反应是否一定会发生C 可预测反应速率的大小D 可判断反应的热效应解析已知某反应可自发进行 只能判断反应的方向 不能判断反应是否会发生 反应速率的大小 反应的热效应 答案A 2 下列关于 H T S说法中正确的是 A H T S可用于判断所有条件下的反应能否自发进行B H T S只用于判断温度 体积一定的反应能否自发进行C H T S只用于判断温度 压强一定的反应能否自发进行D H T S 0的反应 在该条件下一定剧烈反应解析 H T S判据只适用判断一定温度和压强下的反应能否自发进行 A B错误 C正确 H T S 0的反应可以自发进行 但不一定是剧烈反应 D错误 答案C 3 2013 重庆模拟 下列说法正确的是 A 能自发进行的反应一定能迅速发生B 反应NH4HCO3 s NH3 g H2O g CO2 g H 185 57kJ mol 1能自发进行 是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向C 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关 因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据D 在其他外界条件不变的情况下 使用催化剂 可以改变化学反应进行的方向 解析能自发进行的反应并不一定能迅速发生 A项错误 应将焓变和熵变二者综合起来即利用复合判据进行反应自发性的判断 C项错误 D项中使用催化剂能改变反应的活化能 但不能改变反应进行的方向 错误 答案B 1 分析三个量 即起始量 变化量 平衡量 2 明确三个关系 对于同一反应物 起始量 变化量 平衡量 对于同一生成物 起始量 变化量 平衡量 各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比 3 掌握一种方法 三段式法 素养19有关化学平衡计算题的解题技能 方法规律 典例 2013 全国新课标 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 当场指导 反应时间 t 与容器内气体总压强 p 的数据见下表 回答下列问题 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 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 解析 1 要提高A的转化率 实际就是使平衡正向移动 根据方程式的特点正反应为气体物质的量增大的反应 且为吸热反应 可确定采取的措施 2 由阿伏加德罗定律推论可知 在恒温 恒容条件下 压强与物质的量成正比 将压强变化转化为物质的量变化 从而解决压强与转化率的关系 化学平衡计算题的解题思路 b f 915 2 0MPa时E的转化率为60 该反应的 S 0 K 1000 K 810 上述 中正确的有 A 4个B 3个C 2个D 1个解析该反应为气体体积增大的反应 温度一定时 加压 平衡左移 G的体积分数减小 所以a 54 0 75 0 当压强为2 0MPa时 温度越高 G的体积分数越大 说明升温 平衡右移 正反应为吸热反应 答案A 回答下列问题 1 该反应的平衡常数表达式K H 0 填 或 2 830 时 向一个5L的密闭容器中充入0 20mol的A和0 80mol的B 如反应初始6s内A的平均反应速率v A 0 003mol L 1 s 1 则6s时c A mol L 1 C的物质的量为 mol 若反应经一段时间后 达到平衡时A