高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率 化学平衡 第3课时 化学平衡常数 化学反应进行的方向课件 新人教版

第七章化学反应速率化学平衡 必考内容 第三课时化学平衡常数化学反应进行的方向 考纲解读 1 化学平衡常数的概念在一定温度下 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K表示 考点一化学平衡常数 化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 3 化学平衡常数的意义 1 K值越大 反应物的转化率 正反应进行的程度 2 K只受 影响 与反应物或生成物的浓度变化无关 3 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 越大 越大 温度 3 判断可逆反应的热效应 2 对于N2 g 3H2 g 2NH3 g 达到平衡 在温度不变 容积不变的密闭容器中充入N2 化学平衡常数不变 3 对某一可逆反应 升高温度则化学平衡常数一定变大 4 平衡常数发生变化 化学平衡必定发生移动达到新的平衡 5 改变条件 使反应物的平衡转化率都增大 该可逆反应的平衡常数一定增大 6 催化剂能改变平衡常数的大小 7 改变条件 平衡右移 则反应物的转化率一定增大 8 其他条件不变 当增加一种反应物的用量时 自身的平衡转化率降低 而其他反应物的转化率升高 1 K的大小只与温度有关 与反应物或生成物的起始浓度的大小无关 2 代入平衡常数表达式的是平衡浓度 而不是任意时刻的浓度 更不能将物质的量代入 3 同一化学反应 可以用不同的化学方程式表示 每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数 因此 要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数 1 该反应的平衡常数表达式为 2 该温度下 向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol 平衡时 N2的转化率是 保留整数 4 向正反应方向进行 4 将N2 O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中 下图变化趋势正确的是 5 向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2 达到平衡状态后再向其中充入一定量NO 重新达到化学平衡状态 与原平衡状态相比 此时平衡混合气中NO的体积分数 填 变大 变小 或 不变 A 不变 D B 总结提升 1 从表中数据可以推断 反应 是 填 吸 或 放 热反应 吸 3 根据反应 与 可推导出K1 K2与K3之间的关系式 据此关系式及表中数据 也能推断出反应 是 填 吸热 或 放热 反应 欲使反应 在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动 可采用的措施有 填序号 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 减少CO的量 吸热 DF 三段式法 是有效解答化学平衡计算题的 万能钥匙 解题时 要注意清楚条理地列出起始量 转化量 平衡量 按题目要求进行计算 同时还要注意单位的统一 1 解题步骤 1 写出涉及的可逆反应的化学方程式 2 找出起始量 转化量和平衡量中哪些是已知量 哪些是未知量 按 三段式 列出 3 根据问题建立相应的关系式进行计算 考点二有关化学平衡的计算 则有 平衡常数 K A的平衡浓度 c A 平 mol L 1 A的转化率 A 平 A B 25 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 增大 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 6 41 C 方法技巧 C 解析 化学平衡的建立与反应的途径无关 该题中前后两种情况下建立的平衡是等效平衡 在前一情况下 设平衡时CO的物质的量为x 则 x 2x a x a 1 7 x 0 35a 这也是后一情况下平衡时CO的物质的量 所以此时CO的转化率为65 H2的转化率与之相同 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 B 吸热 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 700 等于 不 逆反应方向 1 自发过程 1 含义 在一定条件下 不需要借助外力作用就能自动进行的过程 2 特点 体系趋向于从 状态转变为 状态 体系对外部 或 热量 在一定条件下 体系有从 转变为 的倾向性 无序体系更加稳定 考点三化学反应进行的方向 高能 低能 做功 放出 有序 无序 2 自发反应在一定条件下 就能自发进行的反应称为自发反应 3 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 可见 是制约化学反应能否自发进行的因素之一 无需外界帮助 放热反应 越多 降低 越多 完全 反应的焓变 2 熵变与反应方向 研究表明 除了热效应外 决定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 增大的倾向 熵和熵变的含义 a 熵的含义 熵是衡量一个体系 的物理量 用符号 表示 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 混乱度 混乱度 混乱度 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 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 能自发进行 达到平衡状态 不能自发进行 1 反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响 2 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 A 解析 反应自发进行需要满足 H T S0 从而错选该项 B C 4Fe OH 2 s 2H2O l O2 g 4Fe OH 3 s H 444 3kJ mol 1 S 280 1J mol 1 K 1D NH4HCO3 s CH3COOH aq CO2 g CH3COONH4 aq H2O l H 37 301kJ mol 1 S 184 05J mol 1 K 1 解析 当 H0时 H T S0 S0反应一定不能自发进行 焓变 熵变和温度对化学反应方向的影响 方法技巧 D 解析 熵增加的过程就是物质的混乱程度增大的过程 水由气态变成液态是熵减小的过程 A不符合题意 高温 高压条件下使石墨转变成金刚石是熵减小的过程 B不符合题意 将散落的火柴放入火柴盒是熵减小的过程 C不符合题意 固态碘升华属于熵增加的过程 D符合题意 解析 食物在常温下腐败是自发进行的 A正确 放热反应不一定都是自发进行的 如煤炭要加热到一定温度才能自发进行 B错误 自发反应由焓变和熵变两个方面决定 熵变增大的反应不一定能自发进行 如H2O通电生成H2和O2的反应不能自发进行 C错误 电解池的反应一般属于非自发反应 D错误 A B 解析 液态