高三一轮总结复习化学平衡常数转化率平衡图像总结复习讲义

高三一轮总结复习化学均衡常数、转变率、均衡图像总结复习讲义高三一轮总结复习化学均衡常数、转变率、均衡图像总结复习讲义高三一轮总结复习化学均衡常数、转变率、均衡图像总结复习讲义授课主题化学均衡常数、转变率及反响方向的判断授课目标能够写出化学均衡常数的表达式；能够计算出物质的均衡转变率；判断反响可否达到均衡状态；反响物均衡转变率的变化判断；焓变、熵变及化学反响方重、难点向的关系本节知识点讲解1．化学均衡常数（1）定义在必然温度下，当一个可逆反响达到化学均衡时，生成物浓度幂之积与反响物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反响的化学均衡常数（简称均衡常数），用K表示。（2）表达式对于一般的可逆反响：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K=pqc(C)c(D)mnc(A)c(B)。（3）应用①判断反响进行的限度K值大，说明反响进行的程度大，反响物的转变率高。K值小，说明反响进行的程度小，反响物的转变率低。-510-5~105>105

K<10反响程度很难进行反响可逆反响可凑近完好②判断反响可否达到均衡状态化学反响aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为Qc=cdc(C)c(D)abc(A)c(B)。Qc>K时，反响向逆反响方向进行；Qc=K时，反响处于均衡状态；Qc<K时，反响向正反响方向进行。③利用均衡常数判断反响的热效应若高升温度，K值增大，则正反响为吸热反响；若高升温度，K值减小，则正反响为放热反响。2．转变率对于一般的化学反响：aA＋bBcC＋dD，达到均衡时反响物A的转变率为第1页α(A)＝AA的初始浓度－的均衡浓度A的初始浓度×100％＝c(A)c(A)0c0(A)×100％［c0(A)为初步时A的浓度，c(A)为均衡时A的浓度］反响物均衡转变率的变化判断判断反响物转变率的变化时，不要把均衡正向搬动与反响物转变率提高等同起来，要视详尽状况而定。反响种类条件的改变反响物转变率的变化恒容时只增加反反响物A的转变率减小，反响物B的转变率增大应物A的用量恒温恒压条反响物转变率不变件下有多种反响物的可逆反响反响物A和B的转变相同倍数地增大m+n>p+qmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)率均增大（或减小）反响恒温恒容条反响物A和B的转变物A、B的量m+n<p+q件下率均减小反响物A和B的转变m+n=p+q率均不变恒温恒压条反响物转变率不变件下只有一种反响物的可逆反响m>n+p反响物A的转变率增大增加反响物A的mA(g)nB(g)+pC(g)m<n+p反响物A的转变率减小用量恒温恒容条件下反响物A和B的转变率m=n+p不变常有有以下几种状况：3.化学反响进行的方向一、自觉过程1．含义在必然条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。2．特点（1）系统趋向于从高能状态转变为低能状态(系统对外面做功或放出热量)；第2页（2）在密闭条件下，系统有从有序转变为无序的倾向性(无序系统更加牢固)。3．自觉反响在必然条件下无需外界帮助就能自觉进行的反响称为自觉反响。4．判断化学反响方向的依照（1）焓变与反响方向研究表示，对于化学反响而言，绝大多数放热反响都能自觉进行，且反响放出的热量越多，系统能量降低得也越多，反响越完好。可见，反响的焓变是限制化学反响可否自觉进行的因素之一。（2）熵变与反响方向①研究表示，除了热效应外，决定化学反响可否自觉进行的另一个因素是系统的凌乱度。大多数自觉反响有趋向于系统凌乱度增大的倾向。②熵和熵变的含义a．熵的含义熵是衡量一个系统凌乱度的物理量。用符号S表示。同一条件下，不相同物质有不相同的熵值，同一物质在不相同状态下熵值也不相同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。b．熵变的含义熵变是反响前后系统熵的变化，用ΔS表示，化学反响的ΔS越大，越有利于反响自觉进行。（3）综合判断反响方向的依照①ΔH－TΔS<0，反响能自觉进行。②ΔH－TΔS＝0，反响达到均衡状态。③ΔH－TΔS>0，反响不能够自觉进行。例题解析考向一化学均衡常数及影响因素典例1在必然条件下，已达均衡的可逆反响：2A(g)+B(g)2C(g)，以下说法中正确的选项是A．均衡时，此反响的均衡常数K与各物质的浓度有以下关系：K=2cC2cAcBB．改变条件后，该反响的均衡常数K必然不变C．若是改变压强并加入催化剂，均衡常数会随之变化D．若均衡时增加A和B的浓度，则均衡常数会减小牢固练习1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及以下反响：2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1ΔH1<0(Ⅰ)第3页2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)（1）4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的均衡常数K=(用K1、K2表示)。（2）为研究不相同条件对反响(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反响(Ⅱ)达到均衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3molL·-1·min-1，则均衡后n(Cl-3molL·-1·min-1，则均衡后n(Cl2)=mol，NO的转变率α1=。其他条件保持不变，反响(Ⅱ)在恒压条件下进行，均衡时NO的转化率α2α1(填“>”“或<“”=”，)均衡常数K2(填“增大”“减小”或“不变”。)若要使K2减小，可采用的措施是。均衡常数的几个易错点（1）正、逆反响的均衡常数互为倒数；若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或减小，尽管是同一反响，均衡常数也会改变。（2）能代入均衡常数表达式的为气体、非水溶液中的H2O、溶液中的溶质，固体与纯液体以及溶液中H2O的浓度可看为常数，不能够代入。2．在必然体积的密闭容器中，进行化学反响CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学均衡常数K和温度T的关系如表：T/℃70080083010001200回答以下问题：（1）该反响的化学均衡常数表达式K=。（2）该反响为(填“吸热”或“放热”反)应。（3）某温度下，各物质的均衡浓度吻合下式：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，反响达到均衡后，其化学均衡常数K(填“大于”小“于”或“等于”)1.。0（5）830℃时，容器中的反响已达到均衡。在其他条件不变的状况下，扩大容器的体积，均衡(填“向正反响方向”向“逆反响方向”或“不”移)动。（6）若1200℃时，在某时辰均衡系统中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2molL·-1、2mol·L-1、4mol·L-1、-1，则此时上述反响的均衡搬动方向为(填“正反响方向”“逆反响方向”或“不搬动”。)

4molL·例题解析考向三转变率的计算与比较第4页典例1在容积相同的A、B两个密闭容器中，分别充入2molSO2和1molO2，使它们在相同温度下发生反响：2SO2＋O22SO3并达到均衡。在反响过程中，若A容器保持体积不变，B容器保持压强不变，当A中的SO2的转变率为25%时，则B容器中SO2的转变率应是A．25%B．>25%C．<25%D．12.5%1．在一密闭容器，aA(g)bB(g)达均衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的均衡时，B的浓度是原来的60%，则A．均衡向逆反响方向搬动了B．物质A的转变率减少了C．物质B的质量分数增加了D．a>b重难点考向一：焓变、熵变及化学反响方向的关系典例1：以下反响中，必然不能够自觉进行的是( )A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)ΔH＝－78.03kJ/molΔS＝1110J/(molK)·B．CO(g)===C(石墨，s)＋1/2O2(g)ΔH＝＋110.5kJ/molΔS＝－C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ/molΔS＝－280.1J/mol·KD．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋37.301kJ/molΔS＝184.05J/(molK)·归纳总结：焓变、熵变和温度对化学反响方向的影响ΔHΔSΔH－TΔS反响状况－＋永远是负值在任何温度下过程均自觉进行＋－永远是正当在任何温度下过程均非自觉进行＋＋低温为正；高温为负低温时非自觉；高温时自觉－－低温为负；高温为正低温时自觉；高温时非自觉1．以下说法错误的选项是A．某吸热反响能自觉进行，因此该反响是熵增反响B．2NO（g）＋2CO（g）=N2（g）＋2CO2（g）在常温下能自觉进行，则该反响的ΔH>0C．反响NH3（g）＋HCl（g）=NH4Cl（s）在室温下可自觉进行，则该反响的ΔH<0D．CaCO3（s）=CaO（s）＋CO2（g）室温下不能够自觉进行，说明该反响的ΔH>0本知识点小结第5页本节知识点讲解化学均衡图象题的解题方法化学均衡图象类试题是高考的热点题型，该类试题经常涉及到的图象种类有物质的量(浓度)、速率—时间图象，含量—时间—温度(压强)图象，恒温、恒压曲线等，图象中包括着丰富的信息量，拥有简短、直观、形象的特点，命题形式灵便，难度不大，解题的要点是依照反响特点，明确反响条件，认真解析图象充分挖掘包括的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。该类题型在选择题和简答题中都有涉及，能够很好地观察学生解析问题和解决问题的能力，在复习备考中应惹起足够的重视。1．常有的化学均衡图象-1以可逆反响aA(g)＋bB(g)cC(g)ΔH＝QkJ·mol（1）含量—时间—温度(或压强)图：(曲线a用催化剂，b不用催化剂或化学计量数a＋b＝c时曲线a的压富强于b的压强)(T2>T1，ΔH>0)(T1<T2，ΔH<0)(p1>p2，a＋b>c)(p1>p2，a＋b<c)（2）恒压(温)线(以下列图)：该类图象的纵坐标为物质的均衡浓度(c)或反响物的转变率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常有种类以下所示：第6页(若a＋b>c，则p1>p2>p3，ΔH<0)(若T1>T2，则ΔH>0，a＋b>c)（3）速率-时间图象依照v-t图象，能够很快地判断出反响进行的方向，依照v正、v逆的变化状况，能够推断出外界条件的改变状况。以合成氨反响为例：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。条件c(N2)增大c(H2)减小c(NH3)增大v-t图象均衡搬动方向正反响方向搬动逆反响方向搬动逆反响方向搬动条件c(NH3)减小增大压强减小压强v-t图象均衡搬动方向正反响方向搬动正反响方向搬动逆反响方向搬动条件高升温度降低温度使用催化剂v-t图象均衡搬动方向逆反响方向搬动正反响方向搬动不搬动（4）其他以以下列图所示曲线，是其他条件不变时，某反响物的最大转变率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，v(正)>v(逆)的点是3，v(正)<v(逆)的点是1，v(正)＝v(逆)的点是2、4。第7页2．化学均衡图象解答原则（1）解题思路（2）解题步骤以可逆反响aA(g)＋bB(g)cC(g)为例：（1）“定一议二”原则在化学均衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量，谈论横坐标与曲线的关系。如图：这类图象的解析方法是“定一议二”，当有多条曲线及两个以上条件时，要固定其中一个条件，解析其他条件之间的关系，必要时，作一辅助线解析。（2）“先拐先平，数值大”原则在化学均衡图象中，先出现拐点的反响先达到均衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图A)或表示的压强较大(如图B)。第8页图A图B图A表示T2>T1，正反响是放热反响。图B表示p1<p2，A是反响物，正反响为气体整体积减小的反响，即a＋b>c。等效均衡1．含义（1）化学均衡状态与建立均衡的条件有关，与建立均衡的路子没关。（2）对于同一可逆反响，在必然条件(恒温恒容或恒温恒压)下，无论是从正反响(反响物)、逆反响(生成物)或从中间状态(既有反响物、也有生成物)开始，只要建立均衡后，均衡混杂物中各组分的比率相同，或各组分在混杂物中的百分含量相等，这样的化学均衡互称为等效均衡。（3）注意可是组分的百分含量相同，包括体积百分含量、物质的量百分含量或质量百分含量，而各组分的浓度不用然相等。2．审题方法（1）注意反响特点：反响前后气体的物质的量可否发生变化。（2）分清均衡建立的条件：是恒温恒压还是恒温恒容。3．理解等效均衡的意义（1）对于反响前后气体物质的量有变化的反响，如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)等温等压、等温等容下建立均衡以以下列图：简单得出A与C等效，A与D不等效。因为C→D是对反响前后气体体积有变化的反响加压，均衡发生了搬动。结论：对于反响前后气体物质的量有变化的反响，恒温恒压时只要初步加入的物质按方程式化学计量数转变到方程式一侧，比率相同即可建立等效均衡；而恒温恒容时，则需初步加入的物质按方程式化学计量数转变到方程式一侧，完好相同才能建立等效均衡，因为反响物物质的量的变化会惹起均衡的搬动。（2）对于反响前后气体物质的量没有变化的反响，如：H2(g)+I2(g)2HI(g)等温等压、等温等容下第9页建立均衡以以下列图：简单得出A与C等效，A与D等效。因为C→D均衡不发生搬动。对反响前后气体体积不变的反响加压，均衡不搬动。结论：对于反响前后气体物质的量不变的反响，无论是恒温恒压还是恒温恒容，只要加入的物质按方程式化学计量数转变到方程式一侧，比率相同即可建立等效均衡。三、当堂检测1、常温下,将必然量的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体体积忽略不计)发生反响：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)△H,达到均衡时测得c(CO2)=amol·L-1。温度不变,达到均衡后压缩容器体积至原来的一半,达到新均衡时测得c(NH3)=xmol·L-1。以下说法正确的选项是（）A.混杂气体的平均相对分子质量不再变化时表示达到均衡状态B.达到新均衡时，△H为原来的2倍C.上述反响达到新均衡状态时x=2aD.上述反响系统中，压缩容器体积过程中n(H2NCOONH4)不变2、NOx是大气污染物之一，主要本源于工业烟气及汽车尾气等。除掉NOx的方法统称为脱硝，一般有干法脱硝[选择性催化剂法(SCR)]、湿法脱硝等。请完成以下问题：(1)汽车发动机工作时会惹起反响N2(g)+O2(g)2NO(g)。2019K时，向固定容积的密闭容器中充入等物质的量的N2、O2发生上述反响，各组分体积分数(ω的)变化如图1所示。N2的均衡转变率为。(2)在密闭、固定容积的容器中，必然最NO发生分解的过程中，NO的转变率随时间变化关系如图2所示。①反响2NO(g)N2(g)+O2(g)△H0(填“>或”“<”)。第10页②必然温度下，能够说明反响2NO(g)N2(g)+O2(g)已达到化学均衡的(填序号)。a.容器内的压强不发生变化b.混杂气体的密度不发生变化、N2、O2的浓度保持不变d.2v(NO)正=v(N2)逆3、二甲醚(CH3OCH3)的十六烷值高，燃烧尾气中污染物少，可代替柴油。在反响器中将CO2混杂加氢可合成二甲醚，包括以下两个反响：Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)①已知T℃时，在2L的恒容密闭容器中加入1molCO2和2molH2，发生反响：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得反响在不相同时辰各组分的量以下：物质CO2H2CH3OHH2O初步物质的量/mol12005min时物质的量均衡时物质的量在0~5min内，H2O(g)的平均反响速率v(H2O)=_______________；H2的均衡转变率α(H2)=___________。②某科研小组计算了反响Ⅰ在温度503K～543K间，反响压强分别是3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa的状况下甲醇的均衡产率（甲醇实质产量与理论产量之比），结果如图1所示。则该反响的ΔHI_____（填“>”“或<“”=，”下同）0。a~e曲线分别对应不相同的压强条件，则e对应的压强是_________，原由是_____________________。（3）在2L恒容密闭容器中充入3molCO、3molH2，发生反响3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+第11页CO2(g)，CO的均衡转变率(α)与温度、压强的关系如图2所示。①以下事实能说明该反响必然达到均衡的是_______（填序号）。a．CO2的浓度不再发生变化b．3v正(CO)=v逆(CO2)c．混杂气体的平均相对分子质量不发生变化d．CH3OCH3与CO2的物质的量比为1∶1②对于气相反响，用某组分(B)的均衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也能够表示均衡常数（记作Kp），则A点均衡常数Kp=________________。四、课堂总结五、家庭作业1、光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有好多用途。工业上常利用废气CO2经过反响：C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH>0，制取合成光气的原料气CO。在体积可变的恒压(p总)密闭容器中充入1molCO2与足量的碳发生上述反响，在均衡时系统中气体体积分数与温度的关系如图1所示：①T℃时，在容器中若充入稀有气体，v逆（填“>”“或<”“=”），均衡______搬动（填“正正______v向”“逆向”或“不”，下同）；若充入等体积的CO2和CO，均衡________搬动。②CO体积分数为40%时，CO2的转变率为_______。③已知：气体分压(p分)=气体总压×体积分数。用均衡分压代替均衡浓度表示均衡常数Kp的表达式为__________；800℃时，Kp=______（用含p总的代数式表示）。（3）利用CH4的还原性，经过反响：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH，可除掉氮氧化物的污染。在130℃和180℃时，分别将1.0molCH4和1.0molNO2