第七章 课时3 化学平衡常数、化学反应进行的方向(共48张PPT)

1、考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升课时课时3化学平衡常数、化学反应进行的方向化学平衡常数、化学反应进行的方向1了解化学反应的可逆性。了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡建立的过程。3.结合具体实例，理解外界条件结合具体实例，理解外界条件(浓度、温度、压强、催化浓度、温度、压强、催化剂等剂等)对化学平衡的影响。对化学平衡的影响。4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。重要作用。最新考纲最新考纲考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点一化学平衡常数考点一化学平衡常数 平

2、衡转化率平衡转化率1化学平衡常数化学平衡常数(1)概念概念在一定温度下，当一个可逆反应达到在一定温度下，当一个可逆反应达到_时，生成时，生成物物_与反应物与反应物_的比值是一个常数，的比值是一个常数，用符号用符号_表示。表示。(2)表达式表达式化学平衡化学平衡浓度幂之积浓度幂之积浓度幂之积浓度幂之积K考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升K_(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入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平衡常数表达式中)。(3)意义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，化学平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，K值值越大，反应物

3、的转化率越大，反应物的转化率_，正反应进行的程度，正反应进行的程度_ 。注意注意：K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。关。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。越大越大越大越大考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2平衡转化率平衡转化率注意注意：(1)同一个反应中，反应物可以有多种，但不同反同一个反应中，反应物可以有多种，但不同反应物的转化率可能不同。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

4、常提高廉价原料的比例，从而增大昂率，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。而提高氢气的转化率。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升3化学平衡常数的三种应用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，利用化学平衡常数判断化学反应可能进行的程度，K值越值越大，反应进行的程度越大。大，反应进行的程度越大。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(3)利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应，利用化学平衡常数随温度的变化判

5、断反应的热效应，若升高温度，若升高温度，K值增大，则正反应为值增大，则正反应为_反应；若升高反应；若升高温度，温度，K值减小，则正反应为值减小，则正反应为_反应。反应。探究思考探究思考1对于给定反应，正逆反应的化学平衡常数是什么关系？对于给定反应，正逆反应的化学平衡常数是什么关系？答案答案正逆反应的化学平衡常数互为倒数关系。正逆反应的化学平衡常数互为倒数关系。答案答案吸吸吸热吸热放热放热考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升A该反应的焓变为正值该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小浓度一

6、定减小C升高温度，逆反应速率减小升高温度，逆反应速率减小考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(2)温度升高，温度升高，H2浓度减小说明平衡右移，正反应为吸热反应。浓度减小说明平衡右移，正反应为吸热反应。答案答案A考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升回答下列问题：回答下列问题：(1)上述反应的温度上述反应的温度T1_T2，平衡常数，平衡常数K(T1)_K(T2)。(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)(2)若温度若温度T2时，时，5 min后反应达到平衡，后反应达到平衡，A的转化率为的转化率为70%，则：，则：平衡时体系总的物质的量为平衡时体系总的物质

7、的量为_。反应的平衡常数反应的平衡常数K_。反应在反应在05 min区间的平均反应速率区间的平均反应速率v(A)_。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析(1)图中显示，图中显示，T2时达到平衡所用时间少，反应速率时达到平衡所用时间少，反应速率大，所以温度高；而温度越高大，所以温度高；而温度越高c(A)越小，说明平衡正向移越小，说明平衡正向移动，可判断正反应为吸热反应，升温动，可判断正反应为吸热反应，升温K将增大。将增大。(2)根据根据“三段式三段式”求解：求解：考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升答案答案(1)小于小于小于小于(2)0.085 mol0.

8、082 molL10.007 molL1min1考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升1对于可逆反应，下列说法正确的是对于可逆反应，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不相等D增大反应物浓度，化学平衡常数可能增大增大反应物浓度，化学平衡常数可能增大解析解析B项，如果正反应是放热反应，升温则平衡常数减项，如果正反应是放热反应，升温则平衡常数减小，小，B错；错；C项，正、逆反应的化学平衡

9、常数互为倒数，项，正、逆反应的化学平衡常数互为倒数，但不一定不相等，可以同时等于但不一定不相等，可以同时等于1，C错；错；D项，化学平衡项，化学平衡常数与浓度无关，常数与浓度无关，D错。错。答案答案A考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2(2014泸州模拟泸州模拟)在在25 时，密闭容器中时，密闭容器中X、Y、Z三种气三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：体的初始浓度和平衡浓度如下表：下列说法错误的是下列说法错误的是 ()。A反应达到平衡时，反应达到平衡时，X的转化率为的转化率为50%C增大压强使平衡向生成增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大的方向移动，平衡常数增大D改

10、变温度可以改变此反应的平衡常数改变温度可以改变此反应的平衡常数物质物质XYZ初始浓度初始浓度/(molL1)0.10.20平衡浓度平衡浓度/(molL1)0.050.050.1考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升答案答案C考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(1)从表中数据可以推断：反应从表中数据可以推断：反应是是_(填填“吸吸”或或“放放”)热反应。热反应。温度温度K1K2973 K1.472.381 173 K2.151.67考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(3)根据反应根据反应与与，可推导出，可推导出K1、K2与与K3之间的关系式。之间

11、的关系式。据此关系式及表中数据，也能推断出反应据此关系式及表中数据，也能推断出反应是吸热反应还是是吸热反应还是放热反应。欲使反应放热反应。欲使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采用的措施有向移动，可采用的措施有_(填序号填序号)。A缩小反应容器容积缩小反应容器容积 B扩大反应容器容积扩大反应容器容积C降低温度降低温度 D升高温度升高温度E使用合适的催化剂使用合适的催化剂 F设法减少设法减少CO的量的量解析解析(1)反应反应的平衡常数随温度的升高而增大，说明温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，反应度升高，平衡正向移动，反应的正反

12、应为吸热反应。的正反应为吸热反应。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升1.29，反应，反应的平衡常数随温度升高而增大，故反应的平衡常数随温度升高而增大，故反应的的正反应为吸热反应，升高温度，可使平衡正向移动；由于该正反应为吸热反应，升高温度，可使平衡正向移动；由于该反应前后气体分子数不变，改变容器体积，不能使平衡发生反应前后气体分子数不变，改变容器体积，不能使平衡发生移动；使用催化剂也不能使平衡发生移动；减少生成物的移动；使用催化剂也不能使平衡发生移动；减少生成物的量，能使平衡正向移动。量，能使平衡正向移动。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升 应用化学平衡常数

13、时应注意的四个问题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。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。无关。3反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作作“1”，而不计入平衡常数表达式中。，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

14、化向改变，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。也会改变。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点二化学反应进行的方向考点二化学反应进行的方向1自发反应自发反应(1)含义含义在温度和压强一定的条件下在温度和压强一定的条件下_就能自发进行就能自发进行的反应称为自发反应。的反应称为自发反应。(2)特点特点体系趋向于从体系趋向于从_状态转变为状态转变为_状态状态(体系对外部体系对外部_或或_热量热量)。在密闭条件下，体系有从在密闭条件下，体系有从_转变为转变为_的倾向性的倾向性

15、(无序体系更加稳定无序体系更加稳定)。无需外界帮助无需外界帮助高能高能低能低能做功做功释放释放有序有序无序无序考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2判断化学反应方向的依据判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向焓变与反应方向研究表明，对于化学反应而言，绝大多数研究表明，对于化学反应而言，绝大多数_都能自都能自发进行，且反应放出的热量发进行，且反应放出的热量_，体系能量，体系能量_得也得也 _ ，反应越，反应越_ ；有少数吸热反应也能自发进行。；有少数吸热反应也能自发进行。可见，可见， _是制约化学反应能否自发进行的因素之是制约化学反应能否自发进行的因素之一。一。(2)熵变与反

16、应方向熵变与反应方向熵和熵变的含义熵和熵变的含义a熵的含义熵的含义熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号_表示。表示。注意注意：同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物同一条件下，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，一般规律是质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)S(l)S(s)。放热反应放热反应越多越多降低降低越多越多完全完全反应的焓变反应的焓变S考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升b熵变的含义熵变的含义熵变是反应前后体系熵变是反应前后体系_ ，用，用_表示，化学反应的表示，化学反应的S越大，越有利于反应越大，越有

17、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另一个因素是体系的_ 。大多数自发反应有趋向于体。大多数自发反应有趋向于体系系_度增大的倾向。度增大的倾向。(3)综合判断反应方向的依据综合判断反应方向的依据HTS0，反应，反应_。熵的变化熵的变化S自发进行自发进行混乱度混乱度混乱混乱能自发进行能自发进行达到平衡状态达到平衡状态不能自发进行不能自发进行考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升探究思考探究思考1能自发进行的反应一定能实际发生吗？能自发进行的反应一定能实际发生吗？答案答案不一定，化学反应方

18、向的判据指出的仅仅是在一定不一定，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。反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢问题。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2判断正误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自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 ()反应反应2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则

19、该反应能自发进行，则该反应的的H0 ()所有的放热反应都是自发进行的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焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据 ()答案答案考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【示例示例3】 (高考题汇编高考题汇编)判断正误：判断正误：(1)反应反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行在室温下可自发进行则该反应的则该反应的H0(2013江苏化学，江苏化学，11A) ()(2)CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g

20、)室温下不能自发进行，室温下不能自发进行，说明该反应的说明该反应的H 0，S0(2011江苏化学，江苏化学，12A) ()(4)常温下，反应常温下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进不能自发进行，则该反应的行，则该反应的H0(2010江苏化学，江苏化学，8B) ()考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升思维启迪思维启迪 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；

21、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。根据高温时熵变影响为主。根据HTS可准确判断反应进行的可准确判断反应进行的方向。方向。解析解析(1)反应的反应的S0，在室温下反应能自发进行，根据，在室温下反应能自发进行，根据HTS0，则该反应的，则该反应的H0且且S0，由此可知该反应高温下能自发进行。，由此可知该反应高温下能自发进行。(3)此反应为高此反应为高温下温下MgCl2的分解反应，的分解反应，H0，S0，正确。，正确。(4)该反应该反应S0，常温下不能自发进行，则有，常温下不能自发进行，则有HTS0故故H0。答案答案(1)(2)(3)(4)考点考点 深度突破深

22、度突破素养素养 优化提升优化提升1(2014韶关检测韶关检测)知道了某反应有自发性之后，则知道了某反应有自发性之后，则()。A可判断出反应的方向可判断出反应的方向B可确定反应是否一定会发生可确定反应是否一定会发生C可预测反应速率的大小可预测反应速率的大小D可判断反应的热效应可判断反应的热效应解析解析已知某反应可自发进行，只能判断反应的方向，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、反应的热不能判断反应是否会发生、反应速率的大小、反应的热效应。效应。答案答案A考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2下列关于下列关于HTS说法中正确的是说法中正

23、确的是 ()。AHTS可用于判断所有条件下的反应能否自发进行可用于判断所有条件下的反应能否自发进行BHTS只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行CHTS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行DHTS0的反应，在该条件下一定剧烈反应的反应，在该条件下一定剧烈反应解析解析HTS判据只适用判断一定温度和压强下的反应能否判据只适用判断一定温度和压强下的反应能否自发进行，自发进行，A、B错误，错误，C正确；正确；HTS0的反应可以自发的反应可以自发进行，但不一定是剧烈反应，进行，但不一定是剧烈反应，D错误。错误。

24、答案答案C考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升3(2014重庆模拟重庆模拟)下列说法正确的是下列说法正确的是 ()。A能自发进行的反应一定能迅速发生能自发进行的反应一定能迅速发生B反应反应NH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJmol1能自发进行，是因为体系有自发能自发进行，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

25、条件不变的情况下，使用催化剂，可以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改变化学反应进行的方向考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析能自发进行的反应并不一定能迅速发生，能自发进行的反应并不一定能迅速发生，A项错误；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，性的判断，C项错误；项错误；D项中使用催化剂能改变反应的活化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。能，但不能改变反应进行的方向，错误。答案答案B考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提

26、升优化提升(1)分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。(2)明确三个关系：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。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。各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。(3)掌握一种方法掌握一种方法“三段式法三段式法”素养素养21有关化学平衡计算题的解题技能有关化学平衡计算题的解题技能方方 法法 规规 律律考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升起始（起始（mol） a b 0 0变化（变化（mol

27、） mx nx px qx平衡（平衡（mol）amx bnx px qx考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【典例典例】 (2013全国新课标全国新课标，28)在在1.0 L密闭容器中放入密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：，在一定温度进行如下反应：反应时间反应时间(t)与容器内气体总压强与容器内气体总压强(p)的数据见下表：的数据见下表：回答下列问题：回答下列问题：(1)欲提高欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为的平衡转化率，应采取的措施为_。当当 场场 指指 导导时间时间t/h01248162

28、02530总压强总压强p/100 kPa4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.539.53考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(2)由总压强由总压强p和起始压强和起始压强p0计算反应物计算反应物A的转化率，的转化率，(A)的的表达式为表达式为_。平衡时。平衡时A的转化率为的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数列式并计算反应的平衡常数K_。(3)由总压强由总压强p和起始压强和起始压强p0表示反应体系的总物质的量表示反应体系的总物质的量n总总和反应物和反应物A的物质的量的物质的量n(A)，n(总总)_ mol，n(A)_ mol。下表为反应物下表

29、为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间反应时间t/h04816c(A)/(molL1)0.10a0.0260.006 5考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升分析该反应中反应物的浓度分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔变化与时间间隔(t)的规的规律，得出的结论是律，得出的结论是_，由此规律推出反应在，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度时反应物的浓度c(A)为为_ molL1。解析解析(1)要提高要提高A的转化率，实际就是使平衡正向移动，根的转化率，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

30、吸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。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。而解决压强与转化率的关系。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点考点 深度突破深度突破素

31、养素养 优化提升优化提升 化学平衡计算题的解题思路化学平衡计算题的解题思路考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升压强压强/MPa体积分数体积分数/%温度温度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0bf915 ，2.0MPa时时E的转化率为的转化率为60%该反应该反应的的S0K(1 000 )K(810 )上述上述中正确的有中正确的有 ()。A4个个 B3个个 C2个个 D1个个考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析该反应为气体体积增大的反应，温度一定时，加压，该反应为气体体积增大的反应，温度一定时，加压，平衡左移，平衡左移，G的体积分数减小，所以的体积分数减小，所以a54.075.0；当压强；当压强为为2.0 MPa时，温度越高，时，温度越高，G的体积分数越大，说明升温，的体积分数越大，说明升温，平衡右移，正反应为吸热反应。平衡右移，正反应为吸热反应。baf，正确。，正确。假设起始时加入的假设起始时加入的E的物质的量为的物质的量为nx0.6n考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升此时，此时，E的转化率为的转化率为6