《2018高考化学(人教)大一轮学考复习考点突破第七章化学反应速率和化学平衡第25讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考化学(人教)大一轮学考复习考点突破第七章化学反应速率和化学平衡第25讲（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第25讲 化学平衡常数及其计算,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。,考点一 化学平衡常数,微专题26 化学反应原理在物质制备中的应用,考点二 有关化学平衡常数的计算,内容索引,考能提升 探究高考 明确考向,课时作业,考点一 化学平衡常数,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)。,知识梳理,浓度幂之积,浓度幂之积,K,3.意
2、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：Qc 。 QcK，反应向 反应方向进行； QcK，反应处于 状态； QcK，反应向 反应方向进行。 (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。,正,平衡,逆,吸,放,1
3、.正误判断，正确的打“”，错误的打“” (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( ),2.书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2H2OHClHClO,(2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g),(3)CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O,答案,答案,答案
4、,(5)CaCO3(s)CaO(s)CO2(g),答案,答案,3.一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 N2(g)3H2(g)2NH3(g) K1 2NH3(g)N2(g)3H2(g) K3 (1)K1和K2，K1 。 (2)K1和K3，K1 。,解题探究,题组一 平衡常数的含义 1.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g) K1 2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g) K2 则4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K (用K1、K2表示)。,答案,解析,2.
5、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：,回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K 。 (2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。,答案,答案,解析,吸热,温度越高，K值越大，说明升温平衡正向移动，正向为吸热反应。,(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为 。,答案,解析,某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系：3c(CO2)c(H2)5 c(CO) c(H2O)，根据平衡常数表达式K 可知，K 0.6，平衡 常数只与温度有
6、关，温度一定平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 。,700,(4)若830 时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K (填“大于”“小于”或“等于”)1.0。 (5)830 时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。,答案,等于,不,答案,题组二 化学平衡常数的应用 3.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应平衡常数如下表所示：,(1)据反应与可推导出K1
7、、K2与K3之间的关系，则K3 (用K1、K2表示)。,K1K2,答案,解析,(2)反应的H (填“”或“”)0。,答案,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。,4.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：,(1)该反应正反应为 (填“
8、吸”或“放”)热反应，温度为T5 时，该反应耗时40 s达到平衡，则T5时，该反应的平衡常数数值为 。,吸,0.2,答案,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 (选填字母)。 a.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,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： 。,随着温度升高，,反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短,答案,(4)保持温度、体积
9、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”)。,答案,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。,增大,减小,不变,(5)在T5下，维持温度和容器体积不变，向上述平衡体系中再充入 0.5 mol N2，则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为 g。,答案,解析,保持体积、温度不变，充入N2，平衡不移动，c(CO2)仍等于0.20 molL1，其物质的量为0.4 mol，所以剩余CaCO3的物质的量为0.5 mol0.4 mol0.1 mol，其质量为1
10、0 g。,10,考点二 有关化学平衡常数的计算,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 molL1，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 K 。,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
11、的化学计量数之比。,3.掌握四个公式 (1)反应物的转化率 100% 100%。 (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。 产率 100%。 (3)混合物组分的百分含量 100%。 (4)某组分的体积分数 。,解题探究,题组一 平衡常数与转化率的关系 1.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡： CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g) K0.1 反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是 A.升
12、高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应 B.通入CO后，正反应速率逐渐增大 C.反应前H2S物质的量为7 mol D.CO的平衡转化率为80%,答案,解析,A项，升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应吸热，正反应放热，错误； B项，通入CO气体瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率开始减小，错误；,C项，设反应前H2S的物质的量为n mol，容器的容积为1 L，则 CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g) K0.1 n(始)/mol 10 n 0 0 n(转)/mol 2 2 2 2 n(平)/mol 8 n2 2 2 因为该反应是反
13、应前后气体体积不变的反应，所以有K 0.1，解得n7，正确； D项，根据上述计算可知CO的转化率为20%，错误。,2.已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g) H0，请回答下列问题： (1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)1 molL1，c(N) 2.4 molL1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为 。,答案,解析,25%,M(g) N(g) P(g) Q(g) 起始量molL1 1 2.4 0 0 变化量molL1 160% 160% 因此N的转化率为 100%25%。,(2)若反应温度升高，M的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。,答案,解析,由于该
14、反应的H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。,增大,(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4 molL1，c(N) a molL1；达到平衡后，c(P)2 molL1，a 。,答案,解析,6,根据(1)可求出各平衡浓度： c(M)0.4 molL1 c(N)1.8 molL1 c(P)0.6 molL1 c(Q)0.6 molL1 因此化学平衡常数K 由于温度不变，因此K不变，新状态达到平衡后 c(P)2 molL1 c(Q)2 molL1 c(M)2 molL1 c(N)(a2) molL1 K 解得a6。,(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M的转化率为 。,答案,解析,设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为 c(M)b(1x) molL1 c(N)b(1x) molL1 c(P)bx molL1 c(Q)bx molL1 K 解得x41%。,41%,题组二 速率常数与平衡常数的关系 3.(2016海南，16)顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：,该反应的速率方程可表示为v(正)
