【风向标】年高考化学 第二章 第三节 化学平衡 第4课时　化学平衡的有关计算课件 新人教选修4

第4课时化学平衡的有关计算

一、化学平衡常数

1.概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，_____________________________________________________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)，用符号______表示。生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值K2.表达式K＝_______________。

3.意义 (1)K越大，说明__________进行的程度__________，反应物的转化率__________；反之转化就越__________，转化率就__________。正反应越大越大不完全越小(2)K只受__________影响，与反应物或生成物的______________无关。温度浓度变化

二、平衡转化率

1.含义 平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。 2.表达式转化率＝反应物转化的物质的量(或体积、浓度)

×100%。反应物起始的物质的量(或体积、浓度)

3.产品(或生成物)的产率化学平衡常数的应用及应注意的问题1.化学平衡常数的应用

(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的程度。一个可逆反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现。2.使用化学平衡常数应注意的问题

(1)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作“1”而不代入公式(联想化学反应速率中固体和纯液体的处理)。

(2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 (3)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(4)平衡常数只表现反应进行的程度，即可能性问题，而不表现达到平衡所需的时间，即现实性问题。

化学平衡的计算1.基本计算(1)各物质浓度反应物的平衡浓度＝起始浓度－消耗浓度生成物的平衡浓度＝起始浓度＋增加浓度(2)平衡时气体反应中各组分的体积分数体积分数＝某气体物质平衡时的体积 混合气体的总体积×100%(3)混合气体的平均相对分子质量平均相对分子质量＝

混合气体的总质量混合气体的总物质的量(4)转化率＝反应物转化量反应物起始量×100%

2.化学平衡的计算方法(“起”、“转”、“平”三步骤) 化学平衡的一般思路和方法是建立模式、确定关系、依据题意列出方程求解。一般格式表示如下(“三行式”或“起”、“转”、“平”三步骤解法)：起始浓度：abcd变化浓度：mx平衡浓度：(a－mx)

nx(b－nx)

px(c＋px)qx

(d＋qx)

此三种浓度常常要用到平衡时的浓度数据求其他的值。 (1)求A物质的平衡转化率α(A)(α越大，反应物A转化得越多)。3.化学平平衡计算中中对气体定定律的运用用化学平衡移移动与转化化率的关系系1.温度和和压强的影影响温度或压强强改变后，，若能引起起平衡向正正反应方向向移动，则则反应物的转转化率一定定增大。2.反应物物用量的影影响A的量，，A的浓浓度增大，平衡正向向移动，此此种情况等等效于加压压，A的转化化率与气态态物质的化化学计算数数有关：①若只增加加A的的量，平衡衡向正反应应方程移动动，则A的转化率减小，，B的转转化率增大大。若只减减小A的的量，平平衡向逆反反应方向移动，，则B的的转化率率减小。②若反应物物A、B的物质质的量同倍倍数的增加，平平衡向正反反应方向移动动，此种情情况等效于于加压，反反应物的转转化率与气气态物质的化学计计量数有关关：注意：温度度不变时，，对于气体体等体积反反应，改变变压强或将将反应物的用用量同倍数数地增加，，转化率均均不发生变变化。(1)若升升高温度到到950℃时，，达到平衡衡时K________(填“大于”、“小小于”或““等于”)1。(2)850℃℃时，若若向一容积积可变的密密闭容器中中同时充入入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2，则：①当x＝5.0时时，上述述平衡向____________(填“正反反应”或“逆反应应”)方向向移动。②若要使上上述反应开开始时向正正反应方向向进行，则则x应满足的条件是____________。。(3)在850℃℃时，若若设x＝5.0和和x＝6.0，，其他物质质的投料不变，当上上述反应达达到平衡后后，测得H2的体积分数数分别为a%、b%，则a______(填““大于”、、“小于””或“等于于”)b。名师点拨：：(1)从题题给给信信息息知：：正正反反应应是是放放热热反反应应，，升升温温，，平衡衡向向逆逆反反应应方方向向移移动动，，CO2和H2的浓浓度度将将减减小小，，而而CO和和H2O(g)的浓浓度度将将增增大大，，故故K值减减少少；；(2)将1.0molCO，3.0mol应方方向向移移动动。。若若要要使使上上述述反反应应开开始始时时向向正正反反应应方方向向进进行行，，则则x应满满足足的的条条件件是是：：x<3.0mol；(3)其其他他物物质质的的投投料料不不变变，，增增加加H2的量量，，平平衡衡向向逆逆反反应应方方向向移移动动，，但但H2的转转化化率率将将减减小小，，H2体积积分分数数会会增增大大。。答案案：：(1)小小于于(2)①①逆逆反反应应②②x＜3.0mol(3)小小于于C.降降低低温温度度，，正正逆逆反反应应速速率率均均减减小小且且正正反反应应速速率率减减小小更更多多D.反反应应生生成成水水的的ΔΔH＜0解析析：：根据据反反应应平平衡衡常常数数K的表表达达式式可可知知正正反反应应应应为为恒温温恒恒容容下下改改变变压压强强对对平平衡衡无无影影响响，，A错误误；；又又温温度度升升高高，，K值增增大大，，则则ΔH＞0，故故B和D错误误；；降降低低温温度度，，平平衡衡逆逆向向移移动，，正正逆逆反反应应速速率率均均减减小小，，且且正正反反应应速速率率减减小小更更多多，，故故选选C。答案案：：CA.5%C.25%B.17%D.33%Bt/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90化学学平平衡衡的的计计算算【例例2】(2009年全全国国Ⅱ理综综改改编编)某温温度度时时，，在在2L密闭容器中气态物物质X和和Y反应应生成气态物物质Z，它它们的物质的的量随时间的变变化如下表所所示。(1)体系中中发生反应的的化学方程式式是__________________。。(2)列式计计算该反应在在0～3min时时间内产物Z的平均均反应速率：________________________。(3)该反应应达到平衡时时反应物X的转化率率α等于________起始(mol):1.00转化(mol):0.45平衡(mol):0.551.000.90.100.90.9名师点拨：(1)根据题意，可可以利用“三步法”求解。(2)0.083mol/(L··min)(3)45%A.以X浓浓度变化表表示的反应速速率为0.001mol/(L·s)B.将容器体体积变为20L，Z的平衡浓浓度变为原来来的1/2C.若增大压压强，则物质质Y的转转化率减小D.若升高温温度，X的的体积分数增增大，则该反反应的ΔH＞0若将容器的体体积变为20L，各物质的浓浓度均减半，平衡应向逆逆反应方向移动动，Z的平衡浓度比比原来的1/2要小，故B项错误；正反应是气体体体积减小的的反应，增大大压强此平衡衡向右移动，，反应物X和Y的转化率均增增大，故C项错误；X的体积分分数增大，说说明平平衡向向逆反反应方方向移移动，，因此此正反反应为为放热热反应应，即即ΔH＜0，故D项错误误。答案：：A放bc②能说说明该该反应应已达达到平平衡状状态的的是______(填字字母)。a.v(NO2)＝2v(O2)c.v逆(NO)＝2v正(O2)b.容容器内内压强强保持持不变变d.容容器内内密度度保持持不变变③能使使该反反应的的反应应速率率增大大，且且平衡衡向正正反应应方向向移动动的是______(填字字母)。ca.及及时分分离出出NO2气体