【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算

[课型标签:题型课提能课]第2课时化学平衡常数及有关计算[课型标签:题型课提能课]第2课时化学平衡常数及有关计1.概念要点精讲浓度幂之积考点一化学平衡常数的概念及应用在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物

与反应物

的比值是一个常数,用符号

表示。浓度幂之积K2.表达式1.概念要点精讲浓度幂之积考点一化学平衡常数的概念及应用在3.意义及影响因素意义K值越大正反应进行的程度越

.反应物的转化率

.影响因素内因反应物本身的性质外因温度升高ΔH<0,K值减小ΔH>0,K值增大大越大3.意义及影响因素意义K值越大正反应进行的程度越4.应用(1)判断、比较可逆反应进行程度化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大,反应进行的程度越大,反应物的转化率越大。K>105时,可以认为该反应已经进行完全。(2)判断可逆反应的热效应4.应用(1)判断、比较可逆反应进行程度(2)判断可逆反应的(3)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Q与K的关系—(3)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Q[名师点拨]化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系(1)同一平衡体系正、逆反应的平衡常数互为倒数。[名师点拨]化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算考向一化学平衡常数的含义及影响因素典例精练[典例1](2018·全国Ⅱ卷节选)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:考向一化学平衡常数的含义及影响因素典例精练[典例1]((1)由上表判断,催化剂X

Y(填“优于”或“劣于”),理由是

。

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是

(填标号)。

A.K积、K消均增加B.v积减小,v消增加C.K积减小,K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大(1)由上表判断,催化剂X解析:(1)积碳反应中,由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小,所以催化剂X更有利于积碳反应的进行;而消碳反应中,催化剂X的活化能大于催化剂Y,所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行;综合分析,催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应,温度升高,平衡右移,K积、K消均增加,温度升高,反应速率均增大,从图像上可知,随着温度的升高,催化剂表面的积碳量是减小的,所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。答案:(1)劣于相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大AD解析:(1)积碳反应中,由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化(2)在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为

。

(2)在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=解析:(2)由速率方程表达式v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5可知,v与p(CO2)成反比例关系,p(CO2)越大,反应速率越小,所以pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。答案:(2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)解析:(2)由速率方程表达式v=k·p(CH4)·[p(CO[对点精练1]

下列有关平衡常数的说法中,正确的是(

)D[对点精练1]下列有关平衡常数的说法中,正确的是(【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算考向二利用平衡常数判断反应方向反应时间/min01234n(CH3OH)/mol1.020.40.20.020.02前2min内,H2O(g)的平均反应速率为

mol·L-1·min-1;此反应在该温度下的平衡常数为

;若再向容器中分别加入CH3OH(g)0.02mol、CH3OCH3(g)1.0mol,此时该反应中v正

(填“>”“<”或“=”)v逆。

考向二利用平衡常数判断反应方向反应时间/min01234n【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算答案:0.205

625

>答案:0.205625>t/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是(

)A.若在1L的密闭容器中通入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃,此时测得CO2为0.4mol时,该反应达到平衡状态B.上述反应的正反应是放热反应At/℃70080083010001200K1.671.1【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算考点二平衡常数和转化率的相关计算要点精讲1.计算步骤考点二平衡常数和转化率的相关计算要点精讲1.计算步骤2.明确三个量——起始量、转化量、平衡量(1)对于同一反应物,起始量-转化量=平衡量。(2)对于同一生成物,起始量+转化量=平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3.掌握百分数(2)生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。2.明确三个量——起始量、转化量、平衡量(1)对于同一反应物【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算[名师点拨]Kp的含义及计算技巧(1)Kp含义:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。(2)计算技巧[名师点拨]Kp的含义及计算技巧典例精练考向一平衡常数与转化率的计算(1)H2S的平衡转化率α1=

%,反应平衡常数K=

。

典例精练考向一平衡常数与转化率的计算(1)H2S的平衡转化答案:(1)2.5

2.8×10-3

答案:(1)2.52.8×10-3(2)在620K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2

α1,该反应的ΔH

0。(填“>”“<”或“=”)

解析:(2)温度升高,水的平衡物质的量分数增大,平衡右移,则H2S的转化率增大,故α2>α1。温度升高,平衡向吸热反应方向移动,故ΔH>0。答案:(2)>

>

(2)在620K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03(3)向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是

(填标号)。

A.H2S B.CO2 C.COS D.N2解析:(3)A项,充入H2S,H2S的转化率反而减小;B项,充入CO2,增大了一种反应物的浓度,能够提高另一种反应物的转化率,故H2S的转化率增大;C项,充入COS,平衡左移,H2S的转化率减小;D项,充入N2,对平衡无影响,不改变H2S的转化率。答案:(3)B(3)向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算343K时反应的平衡转化率α=

%。平衡常数K343K=

(保留2位小数)。

343K时反应的平衡转化率α=%。平衡常数K34答案:(2)22

0.02答案:(2)220.02考向二压强平衡常数(Kp)的相关计算A.通入惰性气体 B.提高温度C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度考向二压强平衡常数(Kp)的相关计算A.通入惰性气体 【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算答案:40%

3.56×104

BD答案:40%3.56×104BD【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算(1)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=

(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(2)图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为

,理由是

。

(2)p4>p3>p2>p1反应分子数减少,相同温度下,压强增大,乙烯转化率提高(1)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=

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与反应物

的比值是一个常数,用符号

表示。浓度幂之积K2.表达式1.概念要点精讲浓度幂之积考点一化学平衡常数的概念及应用在3.意义及影响因素意义K值越大正反应进行的程度越

.反应物的转化率

.影响因素内因反应物本身的性质外因温度升高ΔH<0,K值减小ΔH>0,K值增大大越大3.意义及影响因素意义K值越大正反应进行的程度越4.应用(1)判断、比较可逆反应进行程度化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大,反应进行的程度越大,反应物的转化率越大。K>105时,可以认为该反应已经进行完全。(2)判断可逆反应的热效应4.应用(1)判断、比较可逆反应进行程度(2)判断可逆反应的(3)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Q与K的关系—(3)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Q[名师点拨]化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系(1)同一平衡体系正、逆反应的平衡常数互为倒数。[名师点拨]化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算考向一化学平衡常数的含义及影响因素典例精练[典例1](2018·全国Ⅱ卷节选)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:考向一化学平衡常数的含义及影响因素典例精练[典例1]((1)由上表判断,催化剂X

Y(填“优于”或“劣于”),理由是

。

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是

(填标号)。

A.K积、K消均增加B.v积减小,v消增加C.K积减小,K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大(1)由上表判断,催化剂X解析:(1)积碳反应中,由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小,所以催化剂X更有利于积碳反应的进行;而消碳反应中,催化剂X的活化能大于催化剂Y,所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行;综合分析,催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应,温度升高,平衡右移,K积、K消均增加,温度升高,反应速率均增大,从图像上可知,随着温度的升高,催化剂表面的积碳量是减小的,所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。答案:(1)劣于相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大AD解析:(1)积碳反应中,由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化(2)在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为

。

(2)在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=解析:(2)由速率方程表达式v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5可知,v与p(CO2)成反比例关系,p(CO2)越大,反应速率越小,所以pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。答案:(2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)解析:(2)由速率方程表达式v=k·p(CH4)·[p(CO[对点精练1]

下列有关平衡常数的说法中,正确的是(

)D[对点精练1]下列有关平衡常数的说法中,正确的是(【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算考向二利用平衡常数判断反应方向反应时间/min01234n(CH3OH)/mol1.020.40.20.020.02前2min内,H2O(g)的平均反应速率为

mol·L-1·min-1;此反应在该温度下的平衡常数为

;若再向容器中分别加入CH3OH(g)0.02mol、CH3OCH3(g)1.0mol,此时该反应中v正

(填“>”“<”或“=”)v逆。

考向二利用平衡常数判断反应方向反应时间/min01234n【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算答案:0.205

625

>答案:0.205625>t/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是(

)A.若在1L的密闭容器中通入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃,此时测得CO2为0.4mol时,该反应达到平衡状态B.上述反应的正反应是放热反应At/℃70080083010001200K1.671.1【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算考点二平衡常数和转化率的相关计算要点精讲1.计算步骤考点二平衡常数和转化率的相关计算要点精讲1.计算步骤2.明确三个量——起始量、转化量、平衡量(1)对于同一反应物,起始量-转化量=平衡量。(2)对于同一生成物,起始量+转化量=平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3.掌握百分数(2)生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。2.明确三个量——起始量、转化量、平衡量(1)对于同一反应物【一轮复习课件】第2课时-化学平衡常数及有关计算[名师点拨]Kp的含义及计算技巧(1)Kp含义:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。(2)计算技巧[名师点拨]Kp的含义及计算技巧典例精练考向一平衡常数与转化率的计算(1)H2S的平衡转化率α1=

%,反应平衡常数K=

。

典例精练考向一平衡常数与转化率的计算(1)H2S的平衡转化答案:(1)2.5

2.8×10-3

答案:(1)2.52.8×10-3(2)在620K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2

α1,该反应的ΔH

0。(填“>”“<”或“=”)

解析:(2)温度升高,水的平衡物质的量分数增大,平衡右移,则H2S的转化率增大,故α2>α1。温度升高,平衡向吸热反应方向移动,故ΔH>0。答案:(2)>

>

(2)在620K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03(3)向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是