2022-2023年高考化学专题复习平衡常数及应用

1、2022-2023年高考化学平衡常数及应用考课标要求1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。2能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算，能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。考近两年高考试题展示Kx计算Kp计算考近两年高考试题展示Kp计算Kp计算Kc计算考近两年高考试题展示Kx计算Kc表达式K计算稳定、高频考近两年高考试题展示Kp表达式Kp计算题型一平衡常数表达式书写基础题型题型二用以判断反应的热效应与焓变结合题型三平衡常数相关计算及应用三行式计算等考高考考什么以数据、图表或图像等形式给与相关信息，考查Kc、Kx、Kp等

2、相关计算考查的形式陌生信息的提取和加工能力逻辑论证、推理判断和计算能力考查的能力考高考考什么1. 变化观念与平衡思想：能从化学平衡常数的角度分析化学反应，运用化学平衡常数解决问题。能多角度、动态地分析化学反应中有关物质的转化率，运用化学反应原理解决实际问题。2证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型(Qc与K的关系)解释化学平衡的移动，解释现象的本质和规律。3科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能运用平衡常数与温度的关系解决实际问题。学学习目标思考并回答： 平衡常数表达式书写，应该注意哪些问题，呈现出哪

3、些规律？请完成导学案中“任务一”相关内容一、化学平衡常数1.概念2.表达式3.意义与影响因素学学习任务一：基础回顾学学习任务一：基础回顾(1) K=cp(C)cq(D)cm(A)cn(B) K=c(CO)c(H2)c(H2O)K=c(H+)c(Br-)c(HBrO)c(Br2)K1=c(N2)c3(H3)c2(NH3)K2=c2(NH3)c(N2)c3(H3)K3=c(NH3)c (N2)c (H2)1232K1=1K2K3=K212(2)K3=K1K2K3=K1/K2H3=H1+H2H3=H1-H2H1= -H2H3=H22越大 温度学学习任务一：基础回顾K书写小结1.固体和纯液体浓度为定值

4、，不写入K的表达式。2.水溶液中的反应，应该以实际存在的微粒形式书写平衡常数。3.表达式中涉及的浓度，均为平衡浓度。4.可逆反应的正反应与逆反应平衡常数互为倒数，焓变互为 相反数。5.方程式系数变为原来的n倍，则对应反应的平衡常数为原反 应的n次幂，焓变为原反应的n倍。6.若反应1与反应2相加得总反应，则K总=K1K2 H总=H1+H2 若反应1与反应2相减得总反应，则K总=K1/K2 H总=H1-H21. 2000K时，反应CO(g)+ O2(g) CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应2CO2(g) 2CO(g)+O2(g)的平衡常数K为( ) A. B. C. D.121KK21K

5、21K1 2C学学习任务一：基础回顾完成针对练习一2.（2022浙江6月卷29题节选）主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。(1)回收单质硫。将三分之一的H2S燃烧，产生的SO2与H2S其余混合后反应： 2H2S(g)+ SO2(g) S8(s)+2H2O(g) 。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H2S)=2.010-5molL-1、c(SO2)=5.010-5molL-1、c(H2O)=4.010-3molL-1，计算该温度下的平衡常数_。388108 Lmol1学学习任务一：基础回顾3. 密闭真空容器中放入BaO2固体，发生反应2BaO2(s) 2BaO(s

6、)O2(g) H0，并达到平衡状态；保持温度不变，缩小容器体积，达到平衡状态；平衡状态与不同的是（ ）A平衡常数 B反应速率 C氧气浓度 DBaO的量D学学习任务一：基础回顾拓展延伸K的常见形式：Kc、Kx、Kp、K等，分别为：浓度平衡常数、物质的量分数平衡常数、分压平衡常数，标准平衡常数。其中Kx为用物质的量分数代替浓度，Kp为用分压(分压=总压物质的量分数)代替浓度，K用分压与p(p=100kPa)之比或浓度与c(c=1molL-1)之比代替浓度，书写平衡常数以N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)为例，书写Kx、Kp、K的表达式学学习任务一：基础回顾1.（2021全国甲卷28题节选）二

7、氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_。p(H2O)p(CH3OH)p3(H2)p(CO2)Kp=学学习任务一：基础回顾完成针对练习二2.（2022浙江1月卷29题节选）工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：(3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H= -41kJmol-1。一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质

8、的量分数总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数Kp的数值为_。9.0学学习任务一：基础回顾(2)在1.0105Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1 : 2.2 : 2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数Kp(1400)=_。3.（2022全国甲卷28题节选）(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：()直接氯化：TiO2(s)+2Cl

9、2(g)=TiCl4(g)+O2(g) H1= 172kJmol-1,Kp1=1.010-2()碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H2= -51kJmol-1, Kp2=1.21012Pa反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的H为_kJmol-1，Kp=_Pa。-223 1.21014学学习任务一：基础回顾7.2105 COCO2二、化学平衡常数的应用2.判断化学反应的方向对于化学反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)的任意状态，浓度商Q 。Q K，反应向 进行。ca(A)cb(B)cc(C)cd(D)正反应方向平衡逆反应方向学学习

10、任务二：常数应用1.判断可逆反应进行的程度3判断可逆反应的热效应升温降温K值增大正反应为 反应K值减小正反应为 反应K值增大正反应为 反应K值减小正反应为 反应吸热放热吸热放热学学习任务二：常数应用二、化学平衡常数的应用完成针对练习三1. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：化学反应平衡常数温度/5008002H2(g)+CO(g) CH3OH(g)K12.50.15H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)K21.02.503H2(g)+CO2(g) CH3OH(g

11、)+H2O(g)K3 (1)据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3_(用K1、K2表示)。(2)反应的H_(填“”或“”“”或“”)K1K22.50.375用学习任务二：常数应用用学习任务二：常数应用2.（2022年全国乙卷26题节选）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.510-87.410-141.110-102.610-9（2）在“脱硫”中，加入NaCO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是_。

12、反应BaSO4(s)+CO32-(aq)= BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K= =0.04105，反应正向进行的程度有限 c(SO42-)c(CO32-)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.计算模式对以下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)起始/mol a b 0 0变化/mol mx

13、nx px qx平衡/mol a-mx b-nx px qx则有K 法学习任务三：常数计算三行式计算完成针对练习四注意单位的统一1氢气是一种清洁能源。可由CO和水蒸气反应制备，其能量变化如图所示。（1）该反应为可逆反应。在800 时，若CO的起始浓度为2.0 molL-1，水蒸气的起始浓度为3.0 molL-1，达到化学平衡状态后，测得CO2的浓度为1.2 molL-1，则此反应的平衡常数为_，随着温度升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是_。CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)c初始 2 3 0 0c平衡 1.2 c 1.2 0.8 1.8 1.2 1.2 1.2 1.2K=

14、=11.21.20.81.81减少用学习任务三：常数计算三行式计算1氢气是一种清洁能源。可由CO和水蒸气反应制备，其能量变化如图所示。(2)某温度下，该反应的平衡常数为K1/9。该温度下，在恒容密闭容器中投入H2O(g)和CO(g)各0.01mol，则平衡时，H2O的转化率均是 。x2（0.01x)2K =19x0.0025molL-1用学习任务二：常数应用三行式计算CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 0.01 0.01 0 0 x x x x 0.01-x 0.01-x x xc初始 c c平衡 25%题干内容化学方程式列式计算转化量获取信息加工信息整合信息平衡量起始量法学习

15、任务三：常数计算平衡常数计算基本模型构建1. 某温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入一定量NH4I(s),发生如下反应：NH4I(s) NH3(g)+HI(g) 2HI(g) H2(g)+I2(g)一段时间后，达到平衡状态，测得此时NH3(g)为5mol，H2(g)为0.5mol，则该温度下，NH4I(s)分解反应的平衡常数K值为( ) A. 20 B. 25 C. 10 D. 5法学习任务三：常数计算多重平衡体系完成针对练习五中第1题D2.（2021-2022唐山摸底16题节选）合成气是一种重要的化工原料气，甲烷、二氧化碳自热重整制合成气的主要反应有：. CH4(g)CO2(g) 2CO

16、(g)2H2(g)H1247.3 kJmol1. CH4(g)H2O(g) CO(g)3H2(g)H2206.1 kJmol1. CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：（2）一定条件下，向V L恒容密闭容器中通入2 mol CH4(g)、1 mol CO2(g)、1 mol H2O(g)发生上述反应，达到平衡时，容器中CH4(g)为a mol，CO2(g)为b mol，H2O(g)为c mol，此时CO(g)的浓度为_molL-1，反应的平衡常数为_。（用含a、b、c、V的代数式表示）3-a-bv(3-a-b)c(5-2a-c)b守恒法计算法学习任务三：常数计算完成针

17、对练习五中第2题法学习任务三：常数计算多重平衡体系计算模型构建任一反应K的计算应该选用平衡体系中物质的平衡浓度数据分析可采用三行式法、守恒法等设出每个反应的变化量由反应方程式表达出每个反应组分的变化量表达整个反应体系各组分的平衡量由题意求出未知数法课程小结反应体系书写表达应用方法数据处理化学平衡常数拓展延伸以N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)为例，书写Kx、Kp、K的表达式学学习任务一：基础回顾Kx=x2(NH3)x(N2)x3(H2)Kp=p2(NH3)p(N2)p3(H2)K= 2p(NH3)p p(N2)p 3p(H2)p写出以下反应平衡常数表达式：(1)对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(