2018届高考化学复习化学反应速率和化学平衡7.3化学平衡常数化学反应进行的方向课件新人教版.pptx

1、考点一化学平衡常数 【核心自主排查】 1.概念： 在一定温度下，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_表示。,化学平衡状态,浓度幂之积,浓度幂之积,K,2.表达式： 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，在一定温度下达到平衡时，K=_。,实例： 对于N2+3H2 2NH3K1 2NH3 N2+3H2K2 NH3 N2+ H2K3,(1)写出K1、K2的表达式：K1=_、K2=_。 (2)K2与K1的关系式：K2=_； K2与K3的关系式：K2=_(或K3=_)。,3.意义： 利用平衡常数可以判断、比较可逆反应进行的程度。 K值越大，正

2、反应进行的程度_，反应物的转化 率_。反之，反应物的转化率_。 4.影响因素： (1)内因：反应物本身的性质。 (2)外因：只受_影响，与浓度、压强、催化剂等外界因素无关。,越大,越大,越小,温度,【思维诊断】(正确的打“”，错误的打“”) (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓 度。() 提示：。应是达到平衡状态时的平衡浓度。,(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常 数。() 提示：。催化剂不能使平衡移动也不能改变平衡常数，平衡常数只与温度有关。,(3)平衡常数不发生变化，化学平衡一定不发生移 动。() 提示：。平衡常数不变时，平衡也能发生移动，如改变平衡体系中某物质的浓度平衡发

3、生移动，但平衡常数不变。,(4)对于反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，升高温度，K值减小，则H0。() 提示：。升温，K值减小，说明升温，平衡逆移，即H0。,(5)对于一个可逆反应，化学计量数不同，化学平衡常数表达式及数值也不同。() 提示：。平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关，化学计量数不同平衡常数表达式不同。,【高考命题探究】 角度1 根据题目新信息计算化学平衡常数 【高考母题示例】(2016海南高考节选)顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：,H0,该反应的速率方程可表示为v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反)，k(正)和

4、k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题： (1)已知：t1温度下，k(正)=0.006 s-1，k(逆)= 0.002 s-1，该温度下反应的平衡常数值K1=_。,(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，平衡常数值K2=_；温度t2_t1(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由是_。,【解析】(1)根据v(正)=k(正)c(顺)=0.006 s-1 c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反)=0.002 s-1c(反)， 反应达到平衡时v(正)=v(逆)，即0.006 s-1 c(顺)=0.002 s-1c(反)，则该温度下

5、反应的平衡 常数值K1=,(2)随反应的进行，顺-1，2-二甲基环丙烷的质量分数不断减少，且变化速率减慢，则顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是B；根据反应和图象可知，t2温度下，平衡时顺-1，2-二甲基环丙烷的质量分数是30%，则反-1，2-二甲基环丙烷的质量分数是70%，因二者的摩尔质量相同，即反应平衡时顺-1，2-二,甲基环丙烷的物质的量分数是30%，则反-1，2-二甲基 环丙烷的物质的量分数是70%，代入平衡常数的表达式 K2= ；因K1大于K2，此反应为放热反应， 升高温度平衡向逆反应方向移动，故t2大于t1。,答案：(1)3(2)B 大于因K1K2，放热反应升高温度时平衡向逆反应

6、方向移动,【高考母题变式】 (1)t2温度下，该反应的逆反应的平衡常数是多少？ 提示：K= (2)t1温度下，某时刻该反应的c(反)c(顺)=3.5，此时平衡移动的方向如何？ 提示：t1温度下，c(反)c(顺)=3.53，此时v(逆)v(正)，平衡向逆反应方向移动。,【探究归纳总结】 化学平衡常数的三大应用 (1)判断、比较可逆反应进行的程度。 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K值越大，反应进行的程度越大；一般来说，K105时认为反应进行比较完全。,(2)判断正在进行的可逆反应的反应方向以及反应是否达到平衡。,(3)判断可逆反应的反应热。,角度2 “三段式”法计算化学平衡常数 【高考

7、母题示例】(2015乙卷节选)Bodensteins研 究了下列反应：2HI(g) H2(g)+I2(g)，在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：,根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 _。,【解析】由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到平衡状态。设HI的初始浓度为 1 molL-1，则,2HI(g) H2(g)+I2(g) 初始浓度(molL-1)1 0 0 转化浓度(molL-1)0.216 0.1080.108 平衡浓度(molL-1)0.784 0.1080.10

8、8 答案：,【高考母题变式】 (1)若用平衡分压(分压=总压物质的量分数)代替平衡浓度计算Kp，写出该反应的Kp表达式。 提示：Kp=,(2)假设HI的起始物质的量是1 mol，从正反应开始达到平衡，HI的平衡转化率是多少？ 提示：HI的平衡转化率是 100%=78.4%。,【探究归纳总结】“三段式法”赢定化学平衡计算问题 “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚有条理地列出起始量、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)计算步骤。,(2)注意事项。 注意反应物和生成物的浓度关系：反应物：c(平)=c(始)-c(变)；生成物：c(平)=

9、c(始)+c(变)。 利用(混)= 计算时要注意m(总)应为气体的质量，V应为反应容器的体积，n(总)应为气体的物质的量。,起始浓度、平衡浓度不一定呈现化学计量数比，但物质之间是按化学计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数比，这是计算的关键。,(3)化学平衡常数计算“四要求”。 有关K的计算要明确题目要求，一般有四种情况： 写出K的表达式只要求写出化学平衡常数的表达式。 写出K的计算式只要求写出K的计算式而不要求计算结果。,列式计算K写出K的计算式(计算过程)并求出最后计算结果。 求K的数值只要直接给出K的计算结果即可。 另外，还要注意看计算时是否要求带单位，若无特别要求

10、，一般不用带单位。,【高考模拟预测】 1.(2017宜春模拟)N2O5是一种新型硝化剂，一定温 度下发生2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)H0，T1温度下的部分实验数据如表，则下列说法错误的是(),世纪金榜导学号30682110,A.500 s内N2O5分解速率为2.9610-3molL-1s-1 B.T1温度下的平衡常数为K1=125，1 000 s时转化率为50% C.其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 molL-1，则T1T2，则K1K2,【解析】选C。 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) 起始浓度(molL-1)5.00

11、 0 0 变化浓度(molL-1)1.48 2.96 0.74 500s浓度(molL-1)3.52,所以，500 s内N2O5分解速率为1.48 molL-1/500 s =2.9610-3molL-1s-1，A正确；T1温度下1 000 s 时转化率若为50%，则 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) 起始浓度(molL-1)5.00 0 0 变化浓度(molL-1)2.50 5.00 1.25 平衡浓度(molL-1)2.50 5.00 1.25,则K=1.25(5.00)4/(2.50)2=125，B正确；其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为

12、2.98 molL-1，比T1温度下浓度高，则说明在温度为T2时，平衡向逆反应方向移动，因正反应方向为吸热反应，所以降温平衡将向放热反应方向即逆反应方向移动，C错误；升高温度平衡正向移动，K增大，D正确。,2.一定温度下，在密闭容器中X、Y、Z、W四种气体 的初始浓度和平衡浓度如表所示，下列说法不正确 的是(),世纪金榜导学号30682111,A.反应达到平衡时，X的体积分数为10% B.该温度下反应的平衡常数K=16 C.保持温度不变增大压强，反应速率增大，平衡向正反应方向移动 D.若X、Y的初始浓度均为0.8 molL-1，则相同条件下达到平衡，W的浓度为0.64 molL-1,【解析】选

13、C。根据表中所给数据，可得反应方程式 为X(g)+Y(g) Z(g)+W(g)，反应达到平衡时，X的 体积分数为 100%=10%，A选项正确； K= =16，B选项正确；这是一个反应前后气体分 子数不变的反应，增大压强正、逆反应速率都增大， 但平衡不移动，C选项错误；设达平衡时W的浓度为 cmolL-1(0c0.8)，则16= 解得 c=0.64，D选项正确。,考点二化学反应进行的方向【核心自主排查】 1.自发过程： (1)含义：在一定条件下，不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程。,(2)特点。 体系趋向于从_能量状态转变为_能量状态(体系对外部做功或放出能量)。 在密闭条件下，体系

14、有从_序转变为_序的倾向性(无序体系更加稳定)。,高,低,有,无,2.熵、熵变： (1)熵是量度体系_程度的物理量，符号为_。 (2)影响熵大小的因素。 相同条件下，物质不同熵不同。 同一物质：S(g)_S(l)_S(s)。 (3)熵变=生成物的总熵-反应物的总熵。,混乱,S,3.化学反应方向的判据：,降低,增大,能自发进行,达到平衡状态,不能自发进行,【思维诊断】(正确的打“”，错误的打“”) (1)凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的。() 提示：。有些吸热反应也是自发的，如碳酸氢铵的分解反应。,(2)自发过程的熵一定增大，非自发过程的熵一定减小。() 提示：。不一定，如-10

15、时液态水能自动结冰为固态就是一个熵减的过程。 (3)焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因 素。() 提示：。熵变是影响反应是否具有自发性的另一种重要因素。,(4)放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。() 提示：。自发反应的发生，有时也需要条件引发，如木炭的燃烧需要点燃。,【高考模拟预测】 1.(2017信阳模拟)已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJmol-1。下列说法中正确的是 世纪金榜导学号30682112(),A.该反应中熵变小于0，焓变大于0 B.该反应是吸热反

16、应，因此一定不能自发进行 C.碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下的所有碳酸盐分解一定能自发进行 D.判断反应能否自发进行需要根据H与S综合考虑,【解析】选D。A项反应的H为正值，即H0，因为生成物中有气体生成，反应物为固体，所以混乱度增加，熵变大于0，A错误；吸热反应不一定不能自发进行，该反应在高温下能自发进行，B错误；熵增加的反应不一定能自发进行，C错误。,2.下列有关说法不正确的是() A.(2015天津高考)Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 B.(2014天津高考)某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应,C.(2014江苏高考)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的H0 D.(2013江苏高考)反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的H0,【解析】选C。根据H-TS0)反应能自发进行。A项，熵增的放热反应能自发进行，正确；B项，吸热反应H0，能自发进行H-TS0，正确；C项，常温下能自发进行，则该反应的H0，错误；D项，该反应是熵减的反应S0，在室温下可自发进行，