化学平衡常数 化学反应进行的方向.ppt

1、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,栏目顺序, 请点击相关内容,返回,课堂 达标训练,真题 重组集训,规律 方法突破,名师 增分策略,高效 课时作业,结束放映,返回导航页,栏目导引,热点突破：化学平衡常数及应用,【例1】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：,下列说法错误的是() A反应达到平衡时，X的转化率为50% B反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1 600 C增大压强平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D改变温度可以改变此反应的平衡常数,C,【名师归纳】 平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关 （1）对于同一个可逆反应

2、，正反应和逆反应的平衡常数表达式不同，两者互为倒数。 （2）若可逆反应的化学计量数改变，则表达式相应改变，平衡常数数值也要改变。,金版新学案,【例2】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：,热点突破：化学平衡常数及应用,(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。 (2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。 (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_。,解析：(1)根据反应方程式CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)可知，该反应

3、的平衡常数表 。,解析：(2)根据已知题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。,吸热,解析：(3)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，根据K 可知，K3/50.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 。,700 ,(4)若830 时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，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

4、逆反应方向”或“不”)。,(4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830 条件下，平衡常数的数值都为1.0。,等于,(5)830 达到平衡，扩大容器的体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式K 可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数，QcK，平衡不发生移动。,不,(6)若1 200 时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，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”)。,解析：(6)1 200 时，Qc ，将各物质的浓度代

5、入可得Qc4，而此温度下的平衡常数为2.6，因为QcK，所以平衡向逆反应方向移动。,逆反应方向,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,热点突破：化学平衡常数及应用,(1)判断可逆反应进行的程度 平衡常数越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，平衡后生成物的浓度越大，反应物的浓度越小。,【名师归纳】平衡常数的应用,【名师提醒】 (1)平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。 (2)一般K105时，认为该反应基本进行完全，K105一般认为该反应很难进行；而K在105105之间的反应被认为是典型的可逆反应。,结束放

6、映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,思维建模：化学平衡计算的模型“三段式”法,【例3】在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于() A5% B10% C15% D20%,C,【名师归纳】解题步骤 (1)写出涉及到的可逆反应方程式。 (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。,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,思维建模：化学平衡计算的模型“三段式”法,【例4】在10 L密闭容器中，1 mol A和3 mol

7、B在一定条件下反应：A(g)xB(g)2C(g)，2 min后反应达到平衡时，测得混合气体共3.4 mol，生成0.4 mol C，则下列计算结果正确的是() A平衡时物质的量比n(A)n(B)n(C)2114 Bx值等于3 CA的转化率为20% DB的平均反应速率为0.4 molL1min1,解析：设转化的A的物质的量为a。 A(g)xB(g)2C(g) 起始物质的量(mol) 1 3 0 转化物质的量(mol) a xa 2a 平衡物质的量(mol) 1a 3xa 2a,2a0.4 mol，a0.2 mol。 平衡时混合气体的总物质的量为3.4 mol，1a3xa2a3.4 mol，x4，

8、B错；平衡时A、B、C的物质的量分别为0.8 mol、2.2 mol、0.4 mol，所以比值为4112，A错；A的转化率为0.2 mol/1 mol100%20%，C对；B的平均反应速率为0.8 mol/(10 L2 min)0.04 molL1min1，D错。,C,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,思维建模：化学平衡计算的模型“三段式”法,(1)求平衡常数 (2)求转化率,名师归纳解题模型,【名师提醒】(1)反应物：c(平)c(始)c(变) 生成物：c(平)c(始)c(变) (2)各物质的转化量之比等于化学方程式中化学计量数之比。,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,一、

9、化学平衡常数,在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件， 下列示意图正确的是(),解析：H373.4 kJmol1，温度升高，平衡向逆反应方向移动，K减小，CO转化率降低，故A、B两项错；K只与温度有关，C项正确；D项，增大N2的物质的量，平衡左移，则NO转化率降低，所以D项错。,C,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,一、化学平衡常数,(2)(2012安徽高考T9D)其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变(),结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,一、化学平衡常数,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,一、化学平衡常数,32012福建理综，23(5)在恒

10、容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)B(g)2C(g)D(s)反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系：_。,解析：根据表中数据，D(s)为0，故该条件下此反应只能正向进行，该反应的正反应方向是一个气体分子数减小的反应，反应达到平衡状态，体系压强升高，说明正反应方向是一个放热反应。放热反应中化学平衡常数随温度升高而减小。,平衡常数随温度升高而变小(或其他合理答案),结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,一、化学平衡常数,4(2012海南化学，15)已知A(g)B(g)C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：,(1)该

11、反应的平衡常数表达式K _ ， H _ 0(填“”“”)。 (2)830 时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)0.003 molL1s1，则6 s时c(A)_ molL1，C的物质的量为_mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为_，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为_。,0.022,0.09,80%,80%,c,2.5,(3)判断该反应是否达到平衡的依据为_； a压强不随时间改变 b气体的密度不随时间改变 cc(A)不随时间改变 d单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1

12、 200 时反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为_。,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,二、化学反应进行的方向,5.下列说法或解释不正确的是() A(2011江苏，12A)一定温度下，反应 MgCl2(l)= Mg(l)Cl2(g) 的 H0、 S0 B(2010江苏，8B)常温下，反应C(s)CO2(g)= 2CO(g) 不能自发进行， 则该反应的H0 C(2010江苏，8C)一定条件下，使用催化剂能加快 反应速率并提高反应物的平衡转化率 D对于反应N2H4(l)=N2(g)2H2(g)H50.6 kJmol1，它在任何温度下都是自发的,C,结束放映,返回导航页,栏

13、目导引,金版新学案,三、化学平衡的计算,解析：A项，SO2的消耗速率和SO3的生成速率均为正反应速率；B项，降低温度，该平衡正向移动，故正反应速率减小程度小于逆反应速率减小程度；C项和D项可以通过以下计算来判断： 2SO2 O2 2SO3 n(起始) n(SO2)起 1.100 mol 0 n(转化) 0.630 mol 0.315 mol 0.630 mol n(平衡)n(SO2)起0.630 mol 0.785 mol 0.630 mol,答案：D,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,三、化学平衡的计算,72012新课标全国卷27(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2

14、(g)CO(g)H108 kJmol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：,(1)计算反应在第8 min时的平衡常数K_。 (2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“”或“”)。,(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_molL1。 (4)比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_。,0.031,v(56)v

15、(23)v(1213),(5)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小： v(56)_v(1516)(填“”或“”)，原因是_,在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大,0.234 molL1,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,(1)实验前：先用0.1 molL1 H2SO4洗涤铁粉，其目的是_，然后用蒸馏水洗涤至中性； 将KNO3溶液的pH调至2.5； 为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中_(写化学式)。,实验探究：合理猜想、科学设计解答开放探究性实验题,【典例】(2011安徽高考，T28)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个

16、世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用铁粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。,除去铁粉表面的氧化物等杂质,N2,(2)如图表示足量铁粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 _。,t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4+的浓度在增大，Fe2的浓度却没有增大，可能的原因是_。,4FeNO3-10H=4Fe2NH4+3H2O,生成的Fe2水解(或和溶液中的OH结合),(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：

17、假设一：溶液的pH； 假设二：_； 假设三：_。,温度,铁粉颗粒大小(合理即可),(4)请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。(已知：溶液中的NO浓度可用离子色谱仪测定) 实验步骤及结论：,分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中； 调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2； 分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉； 用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3-的浓度。 若pH不同的KNO3溶液中，测出的NO3-的浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响,结束放映,返回导航页,栏目导引,金版新学案,实验探究：合理猜想、科学设计解答开放探究性实验题,【解题策略】,开放

18、探究型实验是指具有明确的实验目的，但答案具有不确定性或者条件不唯一或者解题方法多样的试题。这类试题常以基础知识为背景设计而成，要求学生自己选取相关的知识或方法来解答，主要考查学生对基础知识的掌握程度、归纳推理能力和逆向思维能力。 目前，开放探究型实验一般是在一定限定范围内的开放性探究。,(1)挖掘题目中的隐含条件是解题关键 通读全题，抓住题目(题图)中的重点字句(重点信息、变化趋势等)进行分析、推理，找准突破口，从中得出命题人限定假设或猜测的范围，设想怎样进行假设或猜测。,(2)猜想要有依据，方案要合理 根据题目提示大胆、合理猜想，并设计实验进行验证。 猜想一定要有事实根据或科学依据，是建立在一定知识基础上的猜想，不能胡乱猜想，茫无边际。 注意对试题提供的情境进行分析，根据所学知识设计合理、可行的实验方案，从实验中找到有力的证据，并对所提出的问题作出科学解释，得出正确的结论。,(3)注意思维的有序性 对实验数据及现象的分析处理过程中，要注意思维的有序性和条理性，对有关结论的概括，要用规范的学科语言来表达。,(4)注重发散性思维 抓住实验七个“一”的应用：一个实验的多种现象，一个实验现象的多种原因，一种装置的多种用途，一种用途的多种装置，一种仪器的多种用法，