《2019届高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡第25讲化学平衡常数及转化率的计算课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡第25讲化学平衡常数及转化率的计算课件（93页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第25讲 化学平衡常数及转化率的计算,第七章 化学反应速率和化学平衡,考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。,微专题24 化学反应原理在物质制备中的调控作用,探究高考 明确考向,考点二 有关化学平衡常数的计算,内容索引,考点一 化学平衡常数的概念及应用,课时作业,化学平衡常数的概念及应用,考点一,知识梳理,1.概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物 与反应物 的比值是一个常数，用符号 表示。 2.表达式 对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。,浓度幂之积,浓
2、度幂之积,K,3.意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受 影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。,温度,4.应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的任意状态，浓度商：Q。 QK，反应向 反应方向进行； QK，反应处于 状态； QK，反应向 反应方向进行。,正,平衡,逆,(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 热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为 热反应。,
3、放,吸,正误判断 辨析易错易混,(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( ) (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数( ) (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( ) (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化( ) (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度( ) (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热( ),答案,书写下列反应的平衡常数表达式。 (1)Cl2H2OHClHClO,答案,深度思考 提升思维能力,(2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g),(3)CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2
4、O,答案,(5)CaCO3(s)CaO(s)CO2(g),答案 Kc(CO2),解题探究,题组一 化学平衡常数表达式的书写 1.写出下列反应的平衡常数表达式： (1)4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)K_。 (2)人体中肌红蛋白(Mb)与血红蛋白(Hb)的主要功能为运输氧气与二氧化碳，肌红蛋白(Mb)可以与小分子X(如氧气或一氧化碳)结合，反应方程式为Mb(aq)X(g)MbX(aq)，反应的平衡常数表达式K_。,答案,2.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反
5、应平衡常数如下表所示：,答案,解析,(1)据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3_(用K1、K2表示)。,K1K2,K3K1K2。,(2)反应的H_(填“”或“”)0。,答案,解析,解析 根据K3K1K2,500 、800 时，反应的平衡常数分别为2.5,0.375；升温，K减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以H0。,1.化学平衡常数与具体的化学反应方程式有关，同一类型的化学方程式，化学计量数不同，则K不同。 2.在水溶液中进行的可逆反应，水可视为纯液体，不要写入化学平衡常数表达式中；固体也不能写入化学平衡常数表达式中。,题组二 影响化学平衡常数的因素 3.(2018西安市铁一中
6、学质检)O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的O为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应 O3O2O H0 平衡常数为K1； 反应 OO32O2 H0 平衡常数为K2； 总反应：2O33O2 H0 平衡常数为K。 下列叙述正确的是 A.降低温度，总反应K减小 B.KK1K2 C.适当升温，可提高消毒效率 D.压强增大，K2减小,答案,解析,解析 降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；,升高温度，反应平衡向右移动，c(O)增大，可提高消毒效率，C项正确； 对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。,4.
7、在一个体积为2 L的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3，发生反应CaCO3(s)CaO (s)CO2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题：,答案,解析,(1)该反应正反应为_(填“吸”或“放”)热反应；温度为T5时，该反应耗时40 s达到平衡，则此温度下，该反应的平衡常数数值为_。,吸,0.20,解析 T5时，c(CO2)0.20 molL1，Kc(CO2)0.20。,(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应_(填编号)。 a.
8、一定向逆反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c.一定向正反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大,答案,解析,解析 K值增大，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。,bc,(3)请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因：_ _。 (4)保持温度、体积不变，充入CO2气体，则CaCO3的质量_，CaO的质量_，CO2的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”)。,解析 体积不变，增大c(CO2)，平衡左移，CaCO3质量增大，CaO质量减小，由于温度不变，K不变，所以c(CO2)不变。,随着温度升高，,反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短,不变,增大,减小,答案
9、,解析,注意 浓度、压强引起化学平衡发生移动时，平衡常数不变，只有温度变化引起的化学平衡移动，平衡常数才发生变化。,5.(2017山西八校联考)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应，得到如下表中的两组数据：,答案,解析,下列说法中不正确的是 A.x2.4 B.T1、T2的关系：T1T2 C.K1、K2的关系：K2K1 D.实验1在前6 min的反应速率v(SO2)0.2 molL1min1,解析 根据题中信息可列“三段式”：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) n(起始)/mol 4 2 n(转化)/mol 4x 20.8 n(平衡)/
10、mol x 0.8 (4x)(20.8)21 解得：x1.6 同理，解得y0.2，,题组三 化学平衡常数的应用 6.(2018合肥高三模拟)在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表：,答案,解析,回答下列问题： (1)升高温度，化学平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。,正反应,解析 由表格数据，可知随着温度升高，平衡常数增大，说明化学平衡向正反应方向移动；,(2)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，此时的温度为_；在此温度下，若该容器中含有1 mol CO
11、2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，则此时反应所处的状态为_ _(填“向正反应方向进行中”“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。,答案,解析,向正反应方向,850 ,进行中,1.温度变化与化学平衡常数变化不一定对应。若正反应为吸热反应，升温，K增大，降温，K减小；若正反应为放热反应，则相反。 2.Q与K的表达式相同，但代入的浓度不同。K的表达式中各物质浓度为平衡浓度，而Q中为任意时刻物质的浓度。,有关化学平衡常数的计算,考点二,1.一个模式“三段式” 如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为 a molL1、b molL
12、1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx molL1。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g) c始/molL1 a b 0 0 c转/molL1 mx nx px qx c平/molL1 amx bnx px qx,知识梳理,2.明确三个量的关系 (1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 对于同一反应物，起始量变化量平衡量。 对于同一生成物，起始量变化量平衡量。 各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。,3.掌握四个公式,(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。,将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下
13、列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)，2HI(g)H2(g)I2(g)。达到平衡时：c(H2)0.5 molL1，c(HI)4 molL1，则此温度下反应的平衡常数为_。,答案,深度思考 提升思维能力,20,解析 由平衡时H2的浓度，可求得反应分解消耗HI的浓度，c分解(HI)0.5 molL121 molL1，故式生成c(HI)c平衡(HI)c分解(HI)4 molL11 molL15 molL1，则c平衡(NH3)5 molL1，根据平衡常数表达式Kc平衡(NH3)c平衡(HI)5420。,解析,这是一道比较经典的“易错”题，极易错填成25。原因是将式生成的c(HI)5 molL1
14、代入公式中进行求算，而未带入平衡时HI的浓度 (4 molL1)。计算平衡常数时，应严格按照平衡常数的定义进行求算，代入的一定是物质的平衡浓度。,解题探究,题组一 化学平衡常数的单纯计算 1.(2018南宁二中月考)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。,答案,解析,回答下列问题： (1)反应的H_(填“大于”或“小于”)0；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如右图所示。反应的平衡常数K1为_。,大于,0.36,解析 升温，颜色变深，NO2增多，即平衡右移，所以正反应吸热，即H0。由题中图像可知平衡时NO2和N2O4的浓度，将数据代入平衡常数表达式计算即可。,(2)100 时达平衡后，改变反应温度为T， c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率 降低，经10 s又达到平衡。 T_(填“大于”或“小于”)100 ， 判断理由是_ _。,
