《湖南省高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第09課時(shí) 化學(xué)平衡圖象和化學(xué)平衡的簡(jiǎn)單計(jì)算課件 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《湖南省高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第09課時(shí) 化學(xué)平衡圖象和化學(xué)平衡的簡(jiǎn)單計(jì)算課件 新人教版(25頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、12 從歷年高考不難看出,這是高考每年都涉及的內(nèi)容。從高考的試題來(lái)看,考查的知識(shí)點(diǎn)主要是:速率、轉(zhuǎn)化率、平衡移動(dòng)等多種圖像的分析,等效平衡的簡(jiǎn)單計(jì)算等。從題型上看主要是選擇題和填空題。 3(1)在相同溫度下,對(duì)有氣體參加的反應(yīng)而言,壓強(qiáng)越大到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短;在相同壓強(qiáng)下,溫度越高,到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短(即“先拐先平”)。(2)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),生成物的產(chǎn)量增加,但生成物的濃度,生成物的百分含量,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都不一定增加。(3)加入催化劑,只能同等倍數(shù)比改變正、逆反應(yīng)速率,改變達(dá)到平衡所需的時(shí)間,但不影響化學(xué)平衡。1解化學(xué)平衡圖像題的技巧4(1)定義:在一定溫度時(shí),當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)
2、到平衡狀態(tài)時(shí),生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù),簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)。2化學(xué)平衡常數(shù)注意的幾個(gè)問(wèn)題:平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān),是一定溫度下一個(gè)反應(yīng)本身所固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。在平衡常數(shù)表達(dá)式中,所有濃度必須是各物質(zhì)的平衡濃度,而純液體的濃度、固體物質(zhì)的濃度可看作1。5(2)應(yīng)用:定量地衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度。aK值越大,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。b一般當(dāng)K105時(shí),該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行方向(與濃度商作比較)QCK,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行。(3)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)
3、為吸熱反應(yīng);反之亦然。 63反應(yīng)方向判斷焓判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用: 由焓判據(jù)知,放熱反應(yīng)( (DH0)常常容易自發(fā)進(jìn)行。 由熵判據(jù)可知,許多熵增加(DS0)的過(guò)程是自發(fā)的。注:焓變和熵變只能用于判斷過(guò)程的方向,不能確定過(guò)程是否一定能發(fā)生,而且在討論過(guò)程的方向時(shí),指的是沒(méi)有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì),如果允許外界對(duì)體系施加某種作用,就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果,即反應(yīng)的自發(fā)性還受外界條件的影響。 復(fù)合判據(jù)自由能DGDHTDS DG0,則反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行, DG0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。7一、圖像類型【例1】圖中表示800 時(shí)A、B、C三種氣體物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況,t1是到達(dá)平衡狀態(tài)的時(shí)間。試回答: (1)濃度-時(shí)間圖
4、8(1) 該反應(yīng)的反應(yīng)物是_;(2) 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是_;(3) 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 【解析】由圖可知,A物質(zhì)濃度減少,故為反應(yīng)物;其轉(zhuǎn)化率為40%;該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:2A 3C+B。答案:(1) A(2) 40%(3) 2A 3C+B 9【例2】對(duì)達(dá)到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)X+YZ+W,在其他條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率變化圖像如下圖所示,則圖像中關(guān)于X、Y、Z、W四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)為()AZ、W均為氣體,X、Y中有一種是氣體BZ、W中有一種是氣體,X、Y皆非氣體CX、Y、Z、W皆非氣體DX、Y均為氣體,Z、W中有一種為氣體(2)速率-時(shí)間圖10【解析】壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影
5、響僅限于氣態(tài)物質(zhì),由圖可知,壓強(qiáng)改變,正逆反應(yīng)速率均發(fā)生了改變,故反應(yīng)物和生成物中均有氣體物質(zhì);增大壓強(qiáng)平衡逆移故只有A滿足題意。答案:答案:A11(3)含多個(gè)變量的圖像【例三】(2010四川)反應(yīng)aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達(dá)到平衡時(shí),M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中:z表示反應(yīng)開始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說(shuō)法正確的是()12A同溫同壓同z時(shí),加入催化劑,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加B同壓同z時(shí),升高溫度,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加C同溫同z時(shí),增加壓強(qiáng),平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加D同溫同壓時(shí),增加z,平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加13【解析】本題借助圖像考查外界
6、條件對(duì)化學(xué)平衡的影響等知識(shí)。 同溫同壓同z時(shí),加入催化劑,平衡不移動(dòng),y(Q)不變,A錯(cuò);由圖像知:溫度升高,y(M)減小,則平衡右移,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故同壓同z時(shí),升高溫度,平衡右移,y(Q)增加,B對(duì);由兩圖像知,同溫同z時(shí),增大壓強(qiáng),y(M)增大,說(shuō)明平衡左移,則y(Q)減小,C錯(cuò);同溫同壓時(shí),增加z,相當(dāng)于可能增加N,也可能減小M,故y(Q)可能增加也可能減小,D錯(cuò)。答案:答案:B14【變式練習(xí)1】同壓、不同溫度下的反應(yīng):A(g)+B(g) C(g)DH=QA的含量和溫度的關(guān)系如圖所示,下列結(jié)論正確的是( ) AT1T2,Q0 BT1T2,QT2,Q0 DT10A15二、平衡常數(shù)的應(yīng)
7、用【例4】(2010天津)下列各表述與示意圖一致的是()16A圖表示25 時(shí),用0.1 mol L-1鹽酸滴定20 mL 0.1 mol L-1NaOH溶液,溶液的pH隨加入酸體積的變化B圖中曲線表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) DH0正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化C圖表示10 mL 0.01 mol L-1 KMnO4酸性溶液與過(guò)量的0.1 mol L-1 H2C2O4溶液混合時(shí),n(Mn2+)隨時(shí)間的變化D圖中a、b曲線分別表示反應(yīng)CH2CH2(g)+H2(g) CH3CH3(g)DH0.014 mol (Lmin)-10.009 mol (Lmin)-121【解析】
8、 (1) 使用了(正)催化劑;理由:因?yàn)閺膱D像可看出,兩者最終的平衡濃度相同,即最終的平衡狀態(tài)相同,而比所需要的時(shí)間短,顯然反應(yīng)速率加快了,故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑;升高溫度;理由:因?yàn)樵摲磻?yīng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),所以不可能是改變壓強(qiáng)引起速率的改變,又由于各物質(zhì)起始濃度相同,故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率,再由于和相比達(dá)平衡所需時(shí)間短,平衡時(shí)濃度更小,故不可能是改用催化劑,而只能是升高溫度來(lái)影響反應(yīng)速率的。22(2) 不妨令溶液為1 L,則中達(dá)平衡時(shí)A轉(zhuǎn)化了0.04 mol,由反應(yīng)計(jì)量數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08 mol,所以B轉(zhuǎn)化率為100%=40.0%;同樣在中A轉(zhuǎn)
9、化了0.06 mol,則生成C為0.06 mol,體積不變,即平衡時(shí)c(C)=0.06 mol/L。(3) DH0;理由:由和進(jìn)行對(duì)比可知升高溫度后A的平衡濃度減小,即A的轉(zhuǎn)化率升高,平衡向正方向移動(dòng),而升溫是向吸熱的方向移動(dòng),所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),DH0。23(4)從圖上讀數(shù),進(jìn)行到4.0 min時(shí),實(shí)驗(yàn)的A的濃度為0.072 mol/L,則Dc(A) = 0.10 - 0.072 = 0.028 mol/L, = =0.007 mol (Lmin)-1,所以v(B)=2vA=0.014 mol (Lmin)-1;進(jìn)行到4.0min實(shí)驗(yàn)的A的濃度為0.064 mol/L, = 0.10-0.
10、064=0.036 mol/L, =0.009 mol (Lmin)-1,所以 = 0.009 mol (L min)-1。 0.028/4.0mol Lmin24四、化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算【例六】在3 L的密閉容器中,1 mol N2和3 mol H2在一定條件下反應(yīng),2s后反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得平衡混合氣為3.4 mol。下列計(jì)算結(jié)果正確的是()A混合氣體物質(zhì)的量之比為 n(N2) n(H2) n(NH3)=1 3 2BN2的轉(zhuǎn)化率為30%CNH3的體積分?jǐn)?shù)為15%D2s內(nèi)用H2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率 為1.5 molL-1s-125【解析】例如以下反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量分別為a mol、b mol,達(dá)到平衡后,A的物質(zhì)的量變化為mx mol。這類題常見題型主要有:(1)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算;(2)各組分的體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的計(jì)算;(3)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量(或平均摩爾質(zhì)量)的計(jì)算。其計(jì)算方法常用差量法。答案:答案:B