《（全国通用版）2019版高考化学大一轮复习 第29讲 化学平衡常数及化学反应进行的方向优选学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国通用版）2019版高考化学大一轮复习 第29讲 化学平衡常数及化学反应进行的方向优选学案（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第第 2929 讲讲 化学平衡常数及化学化学平衡常数及化学反应进行的方向反应进行的方向考纲要求考情分析命题趋势2017，全国卷，28T2016，全国卷甲，26T2016，全国卷乙，27T2016，全国卷丙，27T2016，天津卷，10T1.了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。2.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。3.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。4.能正确计算化学反应的转化率。分值：510 分预计 2019 年高考将重点考查化学平衡常数及转化率的计算，化工生产中适宜温度、压强及酸碱度的选择。复
2、习备考时，应特别关注：化学平衡常数及转化率的计算，化学平衡图像的分析，化学平衡的思想和勒夏特列原理在其他平衡体系中的应用等。考点一 化学平衡常数及应用(见学用讲义 P147)1概念在一定_温度_下，一个可逆反应达到_化学平衡_时，生成物_浓度幂之积_与反应物_浓度幂之积_的比值是一个常数，用符号K表示。2表达式对于一般的可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在一定温度下达到平衡时：2K (固体和纯液体的浓度视为常数，不计入平衡常数表达式中)。cpCcqDcmAcnB3意义(1)K值越大，反应物的转化率_越高_，正反应进行的程度_越大_。(2)K只受_温度_影响，与反应物或生成物的
3、浓度变化无关，与压强变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的计量数等倍数扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变，但意义不变。1判断正误，正确的划“” ，错误的划“” 。(1)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大。( )(2)平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动达到新的平衡。( )(3)改变条件，使反应物的平衡转化率都增大，该可逆反应的平衡常数一定增大。( )(4)其他条件不变，当增加一种反应物的用量时，自身的平衡转化率降低，而其他反应物的转化率升高。 ( )2已知在 600 时，以下三个反应的平衡常数：反
4、应：CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s) K1反应：H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g) K2反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) K3(1)反应的平衡常数表达式为 K1 ，反应 2CO(g)2CuO(s)2CO2(g)cCO2cCO2Cu(s)的平衡常数K4与K1的关系是_K4K_。2 1(2)反应的K2值随着温度升高而增大，则反应的反应热 H_0。(3)反应的K3值与K1、K2的关系是 K3 。K1 K2(4)若其他条件不变，向反应所在的密闭容器中充入 H2O(g)，则平衡将向_正反应方向_移动，该反应的平衡常数_不变_(填“变大” “变小”或“不变”)。一
5、化学平衡常数的应用1利用K可以推测可逆反应进行的程度。K的大小表示可逆反应进行的程度，K越大说明反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。K越小说明反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。2借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态。3对于可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：QcccCcdDcaAcbBQcError!3利用K可判断反应的热效应。若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。4计算平衡体系中的相关“量” 。根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物
6、的浓度、转化率等。例 1(2018银川模拟)已知，相关数据见下表：温度编号化学方程式平衡常数979 K1 173 KFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K11.472.15CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K21.62bFe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)K3a1.68根据以上信息判断，下列结论错误的是( C C )AabB增大压强，平衡状态不移动C升高温度平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应解析 由，得K3K1K2，则a2.38，b0.78，ab，A 项正确；是等体积反应，增大压强，平衡不移动，B 项正确；由a2.38，b0.78 可知，随温度升高K2、K3
7、均减小，故反应、均为放热反应，D 项正确；升温时平衡向逆反应方向移动，C 项错误。二 化学平衡计算的一般思路和方法化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量、气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等。通常的思路是写出平衡式，列出相关量(起始量、变化量、平衡量)，确定各量之间的关系。列出比例式或等式或依据平衡常数求解，这种思路和方法4通常称为“三段式法” 。如以下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令 A、B 起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A 的消耗量(mol)为mx，容器容积为V L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始n a b 0 0
8、变化n mx nx px qx平衡n amx bnx px qx则有：1K。cpCcqDcmAcnB2对于反应物：n(平)n(始)n(变)；对于生成物：n(平)n(始)n(变)。3c(A)平。nA平Vamx V4A 的转化率(A)100%或等于消耗的质量(浓度)与起始质量(浓度)之比。mx a(A)(B)。mx anx bmb na5A 的体积(物质的量)分数：(A)100%。nA平n总amxabpqmnx6.。p平p始n平n始abpqmnxab例 2在 10 L 恒容密闭容器中充入 X(g)和 Y(g)，发生反应 X(g)Y(g)M(g)N(g)，所得实验数据如下表：起始时物质的量/mol平
9、衡时物质的量/mol实验编号温度/ n(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是( C C )5A实验中，若 5 min 时测得n(M)0.050 mol，则 0 至 5 min 时间内，用 N 表示的平均反应速率v(N)1.0102 mol/(Lmin)B实验中，该反应的平衡常数K2.0C实验中，达到平衡时，X 的转化率为 60%D实验中，达到平衡时，b0.060解析 该反应是气体分子数相等的反应，由实验数据知：温度升高，M 的产率减小，所以该反应的正反应是放热反应。实验中，05 mi
10、n 内，v(N)v(M)1103 mol/(Lmin)，A 项错误；实验中，达到平衡时，c(X)0.05 mol 10 L 5 min(0.10.08) mol/10 L0.002 mol/L，c(Y)(0.40.08)mol/10 L0.032 mol/L，c(M)c(N)0.08 mol/10 L0.008 mol/L，K1，B 项错误；0.0082 0.002 0.032实验温度与实验相同，所以平衡常数相同，K1，解得a 10a 100.2a100.3a10a0.12，所以反应转化的 X 也是 0.12 mol，X 的平衡转化率为100%60%，C 项正0.12 0.2确；实验中反应物起
11、始浓度均为实验的一半，两实验中反应物比值相等，因该反应是气体分子数不变的反应，所以若在恒温恒容条件下两实验所达平衡是等效的，即实验在800 达平衡时，n(M)0.06 mol，现在温度是 900 ，因该反应的正反应是放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，故b” “_S(l)_S(s)；c反应前无气体，反应后有气体产生的过程；d反应前后都有气体，但气体的物质的量增加的反应。熵判据：体系的混乱度_增大_，S0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也不全面。(3)复合判据10在温度、压强一定的条件下，化学反应方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的复合
12、判据为 GHTS。当 GHTSError!1判断正误，正确的划“” ，错误的划“” 。(1)H0 的反应在温度低时不能自发进行。( )(2)NH4HCO3(g)=NH3(g)H2O(g)CO2(g) H185.57 kJmol1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。( )(3)一定温度下，反应 MgCl2(l)Mg(l)Cl2(g)的 H0、S0。( )(4)反应 NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的 H0C加热 0.1 molL1 Na2CO3溶液，CO的水解程度和溶液的 pH 均增大23D对于乙酸与乙醇的酯化反应(H0 为自发反应4
13、解析 在海轮外壳附着一些铜，形成铁铜原电池，铁比铜活泼，铁被腐蚀，A 项错误；题中已知的反应是一个熵减的反应，若常温下能自发进行，则需要 H0，H_K2(填“” “”或“”)。由 CO 合成甲醇时，CO 在 250 、300 、350 下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如图乙所示，则曲线 c 所表示的温度为_350_。实际生产条件控制在 250 、1.3104 kPa 左右，选择此压强的理由是_250 时，1.3104 kPa 下 CO 的转化率已经很高，如果增大压强，CO 的转化率提高不多，而生产成本增加很多，得不偿失_。以下有关该反应的说法正确的是_AD_(填字母)。A恒温、恒容条件下，若
14、容器内的压强不发生变化，则可逆反应达到平衡B一定条件下，H2的消耗速率是 CO 的消耗速率的 2 倍时，可逆反应达到平衡C使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高 CH3OH 的产率D某温度下，将 2 mol CO 和 6 mol H2充入 2 L 密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)0.2 molL1，则 CO 的转化率为 80%(2)一定温度下，向 2 L 固定体积的密闭容器中加入 1 mol CH3OH(g)，发生反应：CH3OH(g)CO(g)2H2(g)。H2的物质的量随时间变化的曲线如图丙所示。1302 min 内的平均反应速率v(CH3OH)_0.125 molL1
15、min1_。该温度下，反应 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K_4_。相同温度下，若开始时加入 CH3OH(g)的物质的量是原来的 2 倍，则_D_(填字母)是原来的 2 倍。A平衡常数BCH3OH 的平衡浓度C达到平衡的时间D平衡时气体的密度解析 (1)由图可知，T2T1，升高温度，CO 的转化率降低，说明正反应为放热反应，升高温度时K减小，所以K1K2。相同压强下，曲线 c 对应的转化率最低，则其对应的温度最高，所以曲线 c 所表示的温度为 350 。(2)02 min 内n(H2)的改变量为 1.0 mol，浓度的变化量为 0.5 molL1，则v(H2)0.25 molL1min1，v(CH3OH)0.125 molL1
