2019高考化学一轮复习讲义化学平衡常数与平衡图像

1、化学平衡常数和平衡图像李工作才上课的主题化学平衡常数、转化率和反应方向的判断教育目的可以写化学平衡常数计算式物质的平衡转化率教育的重大难点判断反应是否处于平衡状态反应物的平衡转化率的变化判断焓变化、熵变化及化学反应方向的关系教育内容本节的知识要点是1 .化学平衡常数(1)定义在某种温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度的平方积和反应物浓度的平方积之比为常数，该常数用该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)表示，用k表示。(2)式一般的可逆反应是mA(g) nB(g)pC(g) qD(g )，K=。(3)应用判断反应进行的界限k值大表示反应进行的程度大，反应物的转化率高。 表示k值小，反应的进行

2、度小，反应物的转化率低。K105年105105105反应程度怎么也进不去可逆反应反应完全接近判断反应是否处于平衡状态化学反应aA(g) bB(g)cC(g) dD(g )在任意状态下，浓度商为Qc=。在QcK的情况下，反应向逆反应方向进行Qc=K时，反应处于平衡状态Qcp q反应物a和b的转化率都增大PR PS反应物a的转化率增大毫秒(l )秒(s )。b .熵变化的含义熵变化是反应前后的系熵变化，用s表示的话，化学反应的s越大，对反应的自发进行越有利。(3)综合判断反应方向的根据H-TS0，反应自发地进行。H-TS=0时，反应变为平衡状态。H-TS0，反应不自发进行。例题分析考虑化学平衡常数

3、和影响因素典型例1在一定条件下达到平衡的可逆反应： 2A(g) B(g)2C(g )，以下说法正确a .平衡时，该反应的平衡常数k与各物质的浓度有以下关系： K=b .即使改变条件，该反应的平衡常数k也不变c .改变压力加上催化剂，平衡常数就会变化d .平衡时增加a和b的浓度，平衡常数就会减少巩固练习1 .研究氮氧化物与大气中漂浮的海盐粒子的相互作用时，有以下反应关系2 no2(g ) NaCl (s ) nano3(s ) clno (g ) k 1h 10 (I )2ni(g)cl2(g)2clno(g)k2h20(ii )。(1)4NO2 (g )2NaCl (s )2nano3(s )

4、 2no (g ) Cl2 (g )的平衡常数k=(用k1、K2表示)。(2)为了研究不同条件对反应()的影响，在恒温条件下，在2 L定容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 molcl 2，10 min后，反应()达到平衡。 测量10 min以内的v(clno)=7.5103moll1min1时，平衡后n(Cl2)=摩尔、NO的转化率1=。 其他条件不变，反应(ii )在恒定电压条件下进行，平衡时NO的转化率21 (填料“”，或“=”，平衡常数K2 (填料“增大”、“减少”或“不变”。 为了减小K2，需要采取以下对策。平衡常数的几个容易错误的地方(1)正、逆反应的平衡常数相互为倒数的方

5、程式中的各物质的化学计量数等倍扩大或缩小时，尽管是相同的反应，平衡常数也发生变化。(2)能代入平衡常数式的是气体、非水溶液中的H2O、溶液中的溶质、固体和纯液体以及溶液中的H2O的浓度可以看作是常数，不能代入。例题分析考虑二化学平衡常数的计算和应用如果在典型例1 (1)密闭容器中填充co2.0mol和h2o10mol(g )，则产生CO(g) H2O(g)CO2(g) H2(g )，在800 下取得平衡，如果K=1。 求出CO和H2O(g )的转化率。(2)PCl5的热分解反应是PCl5(g)PCl3(g) Cl2(g )。写反应的平衡常数式在某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中填充2.

6、00 mol PCl5，达到平衡后，测定容器内PCl3的浓度为0.150 mol/L。 计算这个温度下的平衡常数。巩固练习1 .在一定体积密闭容器中进行化学反应的CO2(g) H2(g)CO(g) H2O(g )的化学平衡常数k与温度t的关系如表所示T/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答以下问题(1)该反应的化学平衡常数式K=。(2)该反应是(填补吸热或发热)反应。(3)在某个温度下，各物质的平衡浓度相当于下式： 3c(CO2)c(H2)=5c(CO)c(H2O )，此时的温度是。(830 时，向容器中填充co1mol、h2o5mol，反应达到平衡时，其

7、化学平衡常数k (填充“更大”、“更小”或“相等”)为1.0。(5)在5)830 下容器中的反应达到了平衡。 不改变其他条件，扩大容器的体积，移动平衡(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。(1 200 时，在某个时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2moll1、2moll1、4moll1、4moll1时，上述反应的平衡移动方向为“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”。例题分析考虑三转化率的计算和比较典型例1在容积相同的a、b两个密闭容器中分别填充2 mol SO2和1 mol O2，在相同的温度下反应：与2SO2 O22SO3取得了平衡。 在反应过程中，a容器体

8、积不变，b容器压力不变，a中SO2的转化率为25%时，b容器中SO2的转化率为A.25% B.25%C.25% D.12.5%1 .在密闭容器中，aA(g)bB(g )达到平衡后，不改变温度地将容器的体积增加两倍，达到新的平衡时，b的浓度为原来的60%a .平衡向逆反应方向移动了b .物质a的转化率减少了c .物质b的质量分数增加了德国足球甲级联赛重要难点在于焓变化、熵变化和化学反应方向的关系典型例1 :以下的反应中，不能自发地进行的是()a.2k cl3(s )=2k cl (s )3O2 (g )h=-78.03 kj /摩尔s=1110 j/(摩尔)B.CO(g)=C (石墨，s )1/

9、2O2 (g )h=110.5 kj /摩尔s=-89.36c.4 Fe2(s )2h2o (l ) o2(g )=4Fe3(s )h=s=-280.1d.NH4hhco3(s ) ch3cooh (AQ )=co2(g ) ch3coonh4(AQ ) h2o (l )h=37.301 kj/mols=184.05 j/(mock )总结：焓变化、熵变化和温度对化学反应方向的影响hsH-TS反应情况-是永远为负值在任何温度下，过程都是自发地进行的-是永远是正值在任何温度下过程都不会自发地进行低温为正高温为负低温时非自发的高温就会自发地-是-是低温是负的高温是正的低温时自发高温时不是自发的1

10、.以下说法错误的是a .由于某吸热反应自发地进行，所以该反应是熵增加反应B.2NO(g) 2CO(g)=N2(g) 2CO2(g )在常温下自发地进行时，该反应的h0c .反应NH3(g) HCl(g)=NH4Cl(s )在室温下自发地进行时，该反应的h0D.CaCO3(s)=CaO(s) CO2(g )不能在室温下自发地进行，说明了该反应的h0这个知识要点的总结化学平衡图像问题的解题方法化学平衡成像系统问题是一种高考的热点问题型，该问题经常涉及的图像类型有物质量(浓度)、速度-时间图像、含量-时间-温度(压力)图像、恒温、恒压曲线等，图像中含有丰富的信息量，具有简洁、直观、形象特征，命题形式

11、灵活，难易度高解决问题的关键是根据反应的特征，明确反应条件，认真分析图像中包含的信息，缩小化学原理，解决问题。 这种类型的问题既关系到问题的选择，又关系到简单的答案，学生可以分析问题，很好地调查解决问题的能力，要对复习的准备引起充分的重视。1 .常见化学平衡图像可逆反应aa (g ) bb (g ) cc (g )h=q kj摩尔1下(1)含量-时间-温度(或压力)图：(曲线a用催化剂，b不使用催化剂，或者化学计量数a b=c时的曲线a的压力比b的压力大)(T2T1，h0) (t1p 2，a bc) (p1p2，a bc的话是p1 p2p3，h0) (t1p 2的话是h0，a bc )(3)速

12、率时间图像根据vt图像，可以立即判断反应进行的方向，可以根据v的正、v的相反变化推测外界条件的变化。以合成氨反应为例，N2(g) 3H2(g)2NH3(g) H0。条件c(N2 )变大c(H2)变小c(NH3 )变大vt图像平衡移动方向正反应方向的移动向逆反应方向移动向逆反应方向移动条件c(NH3 )减少增加压力降低压力vt图像平衡移动方向正反应方向的移动正反应方向的移动向逆反应方向移动条件提高温度降低温度使用催化剂vt图像平衡移动方向向逆反应方向移动正反应方向的移动不移动(四)其他下图所示的曲线，在其他条件不变化的情况下，是某反应物的最大转化率()和温度(t )的关系曲线，图表所示的1、2、3、4点，v (正) v (逆)的点为3、v (正) T1，正反应为发热反应。图b示出了p1c。等效平衡1 .意思(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，即使从正反应(反应物