2019高考化学一轮复习讲义化学平衡常数与平衡图像(无答案)

1、化学平衡常数与平衡图像李仕才授课主题化学平衡常数、转化率及反应方向的判断教学目的能够写出化学平衡常数的表达式；可以计算出物质的平衡转化率；教学重难点判断反应是否达到平衡状态；反应物平衡转化率的变化判断；焓变、熵变及化学反应方向的关系教学内容本节知识点讲解1化学平衡常数(1)定义在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幕之积与反应物浓度幕之积的比值是一个常 数，这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)，用K表示。(2)表达式对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)rpC(g)+qD(g),K=。(3)应用1判断反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。

2、K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。K105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全判断反应是否达到平衡状态化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意状态时，浓度商均为QK时，反应向逆反应方向进行；Q-K时，反应处于平衡状态；Qp+q反应物A和B的转化率均增大m+nn+p反应物A的转化率增大nS(l)S(s)。b.熵变的含义熵变是反应前后体系熵的变化，用S表示，化学反应的 S越大，越有利于反应自发进行。(3)综合判断反应方向的依据1厶HTAS0,反应不能自发进行。例题解析考向一化学平衡常数及影响因素典例1在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)+B(g) -;2C

3、(g)，下列说法中正确的是A.平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系：K=c2Cc2A c BB.改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变C.如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D.若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小巩固练习1.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NQ(g)+NaCI(s) iNaNQs)+CINO(g)KH0(I)2N0(g)+CI2(g) 2CINO(g) KHb”“25%D. 12.5%1.在一密闭容器，aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时,的浓度是原来的60%则A.平衡向

4、逆反应方向移动了B.物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数增加了D. abK0.60.91.01.72.6回答下列冋题：(1)该反应的化学平衡常数表达式K=。(2)该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式:(4)若830C时，向容器中充入1 mol(5)830C时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不向正反应方向”向逆反应方向”或不”)移动。(6)若1 200C时，在某时刻平衡体系中1 1CO、H2、CO H2O的浓度分别为2 mol、2 molL 4 molL1、4 mol-1，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A.25%C

5、.0C.反应NH(g) +HCl(g)=NHCI(s)在室温下可自发进行，则该反应的H0本知识点小结化学平衡图象题的解题方法化学平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类型有物质的量(浓度)、速率一时间图象，含量一时间一温度(压强)图象，恒温、恒压曲线等，图象中蕴含着丰富的信息量，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图象充分挖 掘蕴含的信息，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 考查学生分析问题和解决问题的能力，在复习备考中应引起足够的重视。1.常见的化学平衡图象以可逆反

6、应aA(g)+bB(g) -cC(g)H=QkJmol-1(1)含量一时间一温度(或压强)图:（2）恒压（温）线（如图所示）:该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度（C）或反应物的转化率（a），横坐标为温度（T）或压强（p），常见类型如下所示:（3）速率-时间图象根据v-t图象，可以很快地判断出反应进行的方向，根据变情况。条件C（N2）增大C（H2）减小c(NH3)增大（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的压强大于b的压强）(若a+bc,则pip2p3, Hp2,a+bc)pip2,a+bc)HKO。以合成氨反应为例：N2（g）+3H2（g） =”9）I（4）其他如下图所示曲

7、线，是其他条件不变时， 某反应物的最大转化率（a）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。v-t图象平衡移动方向条件v-t图象平衡移动方向条件v-t图象平衡移动方向正反应方向移逆反应方向移动逆反应方向移动逆反应方向移动降低温度正反应方向移动不移动IB0o增大压强c(Nf)减小减小压强L.正反应方向移正反应方向移动逆反应方向移动使用催化剂升高温度0I2化学平衡图象解答原则（1）解题思路（1） “定一议二”原则在化学平衡图象中，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

8、纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。如图:这类图象的分析方法是“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，分析其 他条件之间的关系，必要时，作一辅助线分析。（2） “先拐先平，数值大”原则压强较大（如图B）。（2）解题步骤以可逆反应aA（g）+bB（g）、明确图像要描述的舍义或者考沓方程式的持点,了解题目要求解决的问题=1團-明确横纵坐标的含丈:* 分析曲线变代時势及苴原因.联恨相关.知 因動 T 识解答问题：一棍据要求诜出或写出正姗眷案gr想规律作判断看面（纵、横坐标的意义）二看线（线的走向和变化趋势）三看点（起点、拐点、终点）四看辅助线（如

9、等温线、等压线、平衡线 五看量的变化（如浓度变化、温度变化）（联想平衡移动原理.分析条件对反应速率、I化学平衡移动的影响_利用原理，结合图像.分析图像中所代表反就 （速率变化或化学平衡的线，作出判断cC(g)为例:珊或力）（或円）C%t円（或片）円（或咒）在化学平衡图象中，先出现拐点的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图A）或表示的C%P（或町图A图B图A表示T2TI,正反应是放热反应。图B表示pic。等效平衡1含义（1）化学平衡状态与建立平衡的条件有关，与建立平衡的途径无关。（2）对于同一可逆反应，在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，无论是从正反应（反应物）、逆反应（生成物）

10、或从中间状态（既有反应物、也有生成物）开始，只要建立平衡后，平衡混合物中各组分的比例相同，或 各组分在混合物中的百分含量相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。（3）注意只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 的浓度不一定相等。2.审题方法（1）注意反应特点：反应前后气体的物质的量是否发生变化。（2）分清平衡建立的条件：是恒温恒压还是恒温恒容。3.理解等效平衡的意义（1）对于反应前后气体物质的量有变化的反应，如2SQ（g）+O2（g）产2SQ（g）等温等压、等温等容下建立平衡如下图：等温、等压DVL容易得出A与C等效，A与D不等效。因为CD是对反应前后气

11、体体积有变化的反应加压，平衡发生了 移动。结论：对于反应前后气体物质的量有变化的反应，恒温恒压时只要起始加入的物质按方程式化学计量数 转化到方程式一侧，比例相同就可建立等效平衡；而恒温恒容时，则需起始加入的物质按方程式化学计量数 转化到方程式一侧，完全相同才能建立等效平衡，因为反应物物质的量的变化会引起平衡的移动。建立平衡如下图:容易得出A与C等效，A与D等效。因为3D平衡不发生移动。对反应前后气体体积不变的反应加压， 平衡不移动。结论：对于反应前后气体物质的量不变的反应，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 学计量数转化到方程式一侧，比例相同就可建立等效平衡。当堂检测1、常温

12、下，将一定量的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体体积忽略不计)发生反应：HNCOONH)2NH(g)+CO2(g)H,达到平衡时测得c(CQ)=amolL-1。温度不变,达到平衡后压缩容器体积至原来的一半，达到新平衡时测得c(NHs)=xmolL-1。下列说法正确的是()A.混合气体的平均相对分子质量不再变化时表明达到平衡状态B.达到新平衡时，AH为原来的2倍C.上述反应达到新平衡状态时x=2aD.上述反应体系中，压缩容器体积过程中n (H2NCOONH不变2、NOx是大气污染物之一，主要来源于工业烟气及汽车尾气等。除去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

13、等。请完成下列问题：(1)汽车发动机工作时会引发反应Nb(g)+O2(g)- 2NO(g)。2000 K时，向固定容积的密闭容器中充入等物质的量的N2、O2发生上述反应，各组分体积分数(3)的变化如图1所示。N2的平衡转化率为。(2)对于反应前后气体物质的量没有变化的反应，如:f(g)+l2(g)2HI(g)等温等压、等温等容下等温、等压DFLNO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化关系如图2所示。0 (填“”或)。三N2(g)+O2(g)已达到化学平衡的(填序号)。b.混合气体的密度不发生变化d.2v(NO)正=V(N2)逆3、二甲醚(CHOCH的十六烷值高，燃烧尾气中污染物少，可代替柴

14、油。在反应器中将CO混合加氢可合成二甲醚，包括以下两个反应：I.CQ(g)+3H2(g) _ CHOH(g)+H2O(g)n.2CH3OH(g)CHOCI”“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1 molCO与足量的碳发生上述反应，在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图1所示：n.4KCQ体积分数为40%寸，CQ的转化率为3已知：气体分压(p分)=气体总压x体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数Kp的表达式为_ ;800C时，KP=_ (用含p总的代数式表示)。(3)利用CH的还原性，通过反应：CH(g)+2NQ2(g) N2(g)+CQ2(g)+2H2

15、0(g)H,可消除氮氧化物的污染。在130C和180C时，分别将1.0 mol CH4和1.0 mol NQ2充入2 L的密闭容器中发生反 应，测得NQ的转化率a(NQ)在不同温度、压强下随时间变化的关系如图2所示。则上述反应的H_ 0(填“”“”或=”)。3当容器内气体密度恒定时，该反应 _ (填“一定”“可能”或“没有”)达到平衡状态；在1 000C时，反应达到平衡，适当增加Fe2Q的量，CO的转化率 _ (填“增大”“减小”或“不变”)。3、“低碳经济”备受关注，CQ的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。研究CO与CH4,反应使之转化为CQ和H2,对减缓燃料危机、减小温室效应具有重

16、要的意义。(1)CH的电子式为。(2)-已知：2CO(g)+Q2(g)2CO(g)H=-566 kJmol-112f(g)+O2(g) -2H2O(g)H=-484 kJmol-1CH(g)+2O2(g) CO(g)+2H20(g)H=- 890kJmol贝U: CH(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g)H=_。(3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为nmol的CH与CO,在一定条件下发生反应CH(g)+CO2(g)一2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图中曲线所示：1下列事实能说明该反应一定达到平衡的是。10080706050500750000125015(X11750温度吒a.CO的浓度不再发生变化b.v正(CH)=2v逆(CO)c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化d.CO与H2的物质的量比为1:12据图可知，P1、p2、P3、P4由大到小的顺序为 _，理由在压强为p4、950C的条件下，X点平衡常数&=(用含p4的代数式表示，其中用平衡分压代