《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第24講 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)的方向課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第24講 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)的方向課件（38頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第24講化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)的方向一、化學(xué)平衡常數(shù)和與化學(xué)平衡有關(guān)的計(jì)算一、化學(xué)平衡常數(shù)和與化學(xué)平衡有關(guān)的計(jì)算1.化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)(1)概念在一定溫度溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)),用符號(hào)K表示。(2)表達(dá)式對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s),K=。(C)(A)(B)pmnccc教材研讀教材研讀(3)影響因素K只受溫度溫度的影響,與反應(yīng)物和生成物的濃度無(wú)關(guān)。(4)意義K越大,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大;K越小,正反應(yīng)進(jìn)行的程度

2、越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越小。2.轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率(1)表達(dá)式對(duì)于化學(xué)反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為:(A)= 100%。(A)(A)(A)ccc起始平衡起始(2)規(guī)律1)同一反應(yīng)的不同反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能不同,當(dāng)按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之化學(xué)計(jì)量數(shù)之比比投入反應(yīng)物時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同。2)相同條件下,增大某一反應(yīng)物的濃度,可增大增大另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,而增大濃度的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率會(huì)減小減小。自測(cè)自測(cè)1判斷正誤,正確的劃“”,錯(cuò)誤的劃“”。(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中物質(zhì)的濃度,可以是任意時(shí)刻的濃度()(2)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,也能改變平衡常數(shù)()(3)平衡常數(shù)發(fā)生變化,

3、化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)()(4)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化()(5)對(duì)于反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其平衡常數(shù)K= ()22(CO)(H )(C)(H)ccccO(6)H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為K1,HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)為K2,則K1K2=1()(7)化學(xué)平衡常數(shù)越大,說(shuō)明正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;化學(xué)平衡常數(shù)越小,說(shuō)明正反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,即該反應(yīng)進(jìn)行得越不完全,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率就越小()(8)化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān);溫度越高,化學(xué)平衡常數(shù)越大(

4、)1212自測(cè)自測(cè)2若反應(yīng)N2+3H22NH3的化學(xué)平衡常數(shù)K1=a,則反應(yīng)2NH3N2+3H2的化學(xué)平衡常數(shù)K2和反應(yīng)N2+H2NH3的化學(xué)平衡常數(shù)K3分別為多少?1232答案答案K2=,K3=。1aa二、化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)二、化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)1.自發(fā)過(guò)程自發(fā)過(guò)程(1)含義在一定條件下,不用借助外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。(2)特點(diǎn)2.化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)自測(cè)自測(cè)3判斷正誤,正確的劃“”,錯(cuò)誤的劃“”。(1)放熱過(guò)程有自發(fā)進(jìn)行的傾向,但并不一定能自發(fā)進(jìn)行;吸熱過(guò)程沒(méi)有自發(fā)進(jìn)行的傾向,但在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行()(2)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需綜合考慮焓變和熵變對(duì)反應(yīng)的影響()(3)

5、Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng),該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行()自測(cè)自測(cè)4下列說(shuō)法正確的是()A.自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大,非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小B.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的C.反應(yīng)2Mg(s)+CO2(g)C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的H0D.常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的H0D答案答案D反應(yīng)的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的,若H0,則一定能自發(fā)進(jìn)行;若H0、S0,則一定不能自發(fā)進(jìn)行;若H0、S0、S0,則反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行和溫度有關(guān)。考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用考點(diǎn)二化學(xué)平衡的計(jì)算方法考點(diǎn)

6、二化學(xué)平衡的計(jì)算方法“三段式三段式”法法1.平衡常數(shù)的書(shū)寫(xiě)要求平衡常數(shù)的書(shū)寫(xiě)要求(1)如果有固體或純液體參加反應(yīng),它們的濃度不出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中。(2)平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),平衡常數(shù)表達(dá)式不是唯一的,它與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)有關(guān)。化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)不同,各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,平衡常數(shù)表達(dá)式就不同,但意義不變,如H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K1=,而H2(g)+I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)K2=。222()(H )(I )cHIcc 12121/21/222(HI)(H )(I )ccc 考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用注意注意稀溶

7、液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加或生成,由于水的濃度視為常數(shù)而不出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中。非水溶液中進(jìn)行的反應(yīng),若有水生成,則水應(yīng)出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中。2.影響平衡常數(shù)的因素影響平衡常數(shù)的因素K只受溫度影響,當(dāng)溫度不變時(shí),K值不變;溫度升高時(shí),對(duì)于H0的反應(yīng),K值變大。如果由于濃度、壓強(qiáng)的改變而引起化學(xué)平衡的移動(dòng),但溫度恒定,則K值一定不變。3.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的大小(2)判斷可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定溫度下的任意時(shí)刻:Qc=(3)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)(C)(D)(A)(B)pqm

8、nccccccc,QKQKQK反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)處于平衡狀態(tài)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行熱效應(yīng)的判斷(4)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計(jì)算平衡濃度(或起始濃度),從而計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。KKKK值增大正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)升高溫度值減小正反應(yīng)為放熱反應(yīng)值增大正反應(yīng)為放熱反應(yīng)降低溫度值減小正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)典例典例1(2017北京朝陽(yáng)二模,12)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)2NO(g),t時(shí),K=0.09。t下在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中通入N2(g)和O2(g)模擬反應(yīng),起始濃度如下表所示。起始濃度甲乙丙c(N2)/molL-10.460.460.

9、92c(O2)/molL-10.460.230.92下列判斷的是()A.起始時(shí),反應(yīng)速率:丙甲乙B.平衡時(shí),c(NO):甲=丙乙C.平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率:甲乙D.平衡時(shí),甲中c(N2)=0.4molL-1不正確B答案答案BA項(xiàng),其他條件相同時(shí),濃度越大,反應(yīng)速率越快,所以起始時(shí),反應(yīng)速率為丙甲乙;B項(xiàng),甲和丙容器中的平衡為等效平衡,達(dá)到平衡時(shí)丙中NO的濃度應(yīng)該為甲中的2倍;C項(xiàng),甲容器相當(dāng)于在乙容器的基礎(chǔ)上通入O2,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),N2的轉(zhuǎn)化率增大;D項(xiàng),利用化學(xué)平衡常數(shù)可計(jì)算出甲容器中達(dá)到平衡時(shí),氮?dú)獾臐舛葴p小了0.06molL-1,所以平衡時(shí),甲中氮?dú)獾臐舛葹?.4molL-1。

10、1-1反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)的平衡體系,平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,有關(guān)該平衡體系的說(shuō)法不正確的是()A.升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的變化無(wú)法判斷B.增大壓強(qiáng),W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小C.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g)D.增大X氣體濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)232(X)( )( )()cc Yc Zc WD答案答案DA項(xiàng),由于不能確定該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),故升高溫度,無(wú)法判斷化學(xué)平衡常數(shù)的變化;B項(xiàng),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小;C項(xiàng),根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式及所有反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)可知,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g

11、);D項(xiàng),增大X的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。1-2在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:回答下列問(wèn)題:(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。(2)該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(3)某溫度下,各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:3c(CO2)c(H2)=5c(CO)c(H2O),試判斷此時(shí)的溫度為。(4)若830時(shí),向容器中充入1molCO、5molH2O,反應(yīng)達(dá)到平衡后,其化學(xué)平衡常數(shù)K1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。t/70080083010001200K0.60.91.01.72.6(5

12、)830時(shí),容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下,擴(kuò)大容器的體積,平衡移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。(6)若1200時(shí),在某時(shí)刻體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2molL-1、2molL-1、4molL-1、4molL-1,則此時(shí)上述反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)?填“正反應(yīng)方向”“逆反應(yīng)方向”或“不移動(dòng)”)。答案答案(1)(2)吸熱(3)700(4)等于(5)不(6)逆反應(yīng)方向解析解析(1)根據(jù)反應(yīng)方程式CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,隨著溫度的升高,平衡常數(shù)逐漸增大,則正反應(yīng)為吸

13、熱反應(yīng)。(3)K=0.6,所以對(duì)應(yīng)的溫度為700。(4)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),所以830時(shí)的平衡常數(shù)是1.0。(5)該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),減小壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)。222(CO)(H)(CO )(H )ccOcc222(CO)(H)(CO )(H )ccOcc222(CO)(H)(CO )(H )ccOcc(6)Qc=4,而此溫度下的平衡常數(shù)為2.6,所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。222(CO)(H)(CO )(H )ccOcc1.基本步驟基本步驟寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)平衡的化學(xué)反應(yīng)方程式。確定反應(yīng)物或生成物的起始加入量。確定反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的變化量。確定平衡量。列比例式求解。2.計(jì)算模式計(jì)算模式反應(yīng)

14、:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量分別為amol、bmol,達(dá)到平衡后,A的消耗量為mxmol,容器容積為VL。考點(diǎn)二化學(xué)平衡的計(jì)算方法考點(diǎn)二化學(xué)平衡的計(jì)算方法“三段式三段式”法法起始(mol)ab00變化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)a-mxb-nxpxqx則有:(1)平衡常數(shù)K=。(2)反應(yīng)物:n(平)=n(始)-n(變);生成物:n(平)=n(始)+n(變)。(3)平衡時(shí)A的物質(zhì)的量濃度:c平(A)=molL-1。(4)A的轉(zhuǎn)化率:(A)=100%,A、B的轉(zhuǎn)化率之比為(A) (B)=。()()()()pqmnpxqxVVamxbnxVVamx

15、Vmxamxanxb mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(5)平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù):(A)=100%。(6)平衡時(shí)和開(kāi)始時(shí)的壓強(qiáng)比:=。(7)混合氣體的密度:(混)=gL-1。(8)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量:=gmol-1。()amxabpqmn x()()pp平始()abpqmn xabrr( )( )a MAb MBV Mrr( )( )()a MAb MBabpqmn x 典例典例2在容積可變的密閉容器中,2molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于()A.5%B.10%C.15%D.20%C答案答案C由題給數(shù)據(jù)知:

16、參加反應(yīng)的H2的物質(zhì)的量為:8mol25%=2mol。N2+3H22NH3始態(tài):2mol8mol0變化量:mol2molmol平衡態(tài):mol6molmol平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)為:100%15%,故C正確。234343434344633molmolmolmol2-1已知可逆反應(yīng):M(g)+N(g)P(g)+Q(g)H0,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)=1molL-1,c(N)=2.4molL-1;達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為。(2)若反應(yīng)溫度升高,M的轉(zhuǎn)化率(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)

17、=4molL-1,c(N)=amolL-1,達(dá)到平衡后,c(P)=2molL-1,則a=。(4)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度為c(M)=c(N)=bmolL-1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為。答案答案(1)25%(2)增大(3)6(4)41%解析解析(1)M(g)+N(g)P(g)+Q(g)始態(tài)/molL-112.400變化/molL-1160%160%因此N的轉(zhuǎn)化率為100%=25%。(2)H0說(shuō)明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡右移,M的轉(zhuǎn)化率增大。(3)根據(jù)(1)可求出各物質(zhì)的平衡濃度:c(M)=0.4molL-1,c(N)=1.8molL-1,c(P)=0.6molL-1,c(Q)=0

18、.6molL-1,因此化學(xué)平衡常數(shù)K=。反應(yīng)達(dá)到平衡后:c(P)=2molL-1,c(Q)=2molL-1,c(M)=2molL-1,c(N)=(a-111mol L60%2.4mol L(P)(Q)(M)(N)cccc0.6 0.60.4 1.8122)molL-1,K=,解得a=6。(4)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x,則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為:c(M)=b(1-x)molL-1,c(N)=b(1-x)molL-1,c(P)=bxmolL-1,c(Q)=bxmolL-1,K=,解得x41%。(P)(Q)(M)(N)cccc2 22 (2)a12(P)(Q)(M)(N)cccc(1)(1)bx

19、bxbxbx122-2SO2常用于制硫酸,其中一步重要的反應(yīng)為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0。若向一個(gè)2L的密閉容器中充入0.4molSO2、0.2molO2和0.4molSO3,發(fā)生上述反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度可能是(填序號(hào))。A.c(SO2)=0.3mol/L、c(O2)=0.15mol/LB.c(SO3)=0.4mol/LC.c(O2)=0.2mol/L或c(SO2)=0.4mol/LD.c(SO3)=0.3mol/L(2)任選上述一種可能的情況,計(jì)算其平衡常數(shù):。(3)某溫度時(shí),將4molSO2和2molO2通入2L密閉容器中,10min

20、時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,SO2的轉(zhuǎn)化率為80%,則010min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(O2)=,該溫度下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)K=。答案答案(1)AD(2)(或180)(3)0.08mol/(Lmin)80解析解析(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始濃度(mol/L)0.20.10.2正向進(jìn)行到底(mol/L)000.4逆向進(jìn)行到底(mol/L)0.40.20由此可知,A、D項(xiàng)可能。(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始濃度(mol/L)0.20.10.2轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0.10.050.1平衡濃度(mol/L)0.30.150.12027則K1=,同理可得出(1)中選項(xiàng)D的K2=180。(3)v(SO2)=0.16mol/(Lmin),則v(O2)=0.08mol/(Lmin)。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)起始濃度(mol/L)210轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)1.60.81.6平衡濃度(mol/L)0.40.21.6則K=80。220.10.30.152027220.30.10.053.2mol2L 10min221.60.40.2