届一轮复习人教版 化学平衡常数 化学反应进行的方向 课件(108张)

A.平衡时，X的转化率为20% B．t ℃时，该反应的平衡常数为40 C．增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正 反应方向移动 D．前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)＝ 0.03 mol·L－1·min－1
【解析】 平衡时，X
的转化率＝0.1
mol·L－1－0.05 mol·L－1 0.1 mol·L－1
【答案】 20
1 64
64
1．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 _浓__度__幂__之__积___与反应物_浓__度__幂__之__积__的比值是一个常数，称为 化学平衡常数，用符号K表示。
(3)实例
2.化学平衡常数的意义 (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_温__度_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。
考点2 化学平衡常数的影响因素
3．(2016·上海高考)随着科学技术的发展和环保要求的不断
提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。 完成下列填空：
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原， 所涉及的反应方程式为
CO2(g)＋4H2(g)
CH4(g)＋2H2O(g)
已知H2的体积分数随温度的升高而增加。 若温度从300 ℃升至400 ℃，重新达到平衡，判断下列表 格中各物理量的变化。(选填“增大”“减小”或“不变”)
HX(g)的平
衡常数为 10。若将 1.0 mol 的 HX(g)通入体积为 1.0 L 的密闭容器
中，在该温度时 HX(g)的最大分解率接近于________。
【解析】 考查“始、变、平”模式和平衡常数。 【答案】 17%
3．掌握三个百分数 (1)转化率＝nn（（转起化始））×100%＝cc（ （转 起化 始） ）×100%。 (2)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说， 转化率越高，原料利用率越高，产率越高。
考点3 应用K判断反应的状态及热效应 5．(2018·贵阳模拟)某温度下反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 的平衡常数K＝57.0，现向此温度下的真空容器中充入0.2 mol·L－1H2(g)、0.5 mol·L－1I2(g)及0.3 mol·L－1HI(g)，则下列 说法中正确的是( ) A．反应正好达平衡 B．反应向左进行 C．反应向某方向进行一段时间后K＜57.0 D．反应向某方向进行一段时间后c(H2)＜0.2 mol·L－1
(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化 的曲线是________(填曲线编号)，平衡常数值K2＝________； 温度t2________t1(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由 是___________________________________。
【解析】 (1)根据v(正)＝k(正)c(顺)、k(正)＝0.006 s－1， 则v(正)＝0.006c(顺)，v(逆)＝k(逆)c(反)，k(逆)＝0.002 s－1 ，v(逆)＝k(逆)c(反)＝0.002c(反)，化学平衡状态时正逆反 应速率相等，则0.006c(顺)＝0.002c(反)，K1＝c(反)/c(顺)＝ 0.006÷0.002＝3；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明 断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反 应，则ΔH小于零。
【解析】
2SO2(g)＋O2(g)
c 始(mol/L)
0
0
c 变(mol/L)
0.01 0.005
c 平(mol/L)
0.01 0.005
K＝c2（Sc2O（2）SO·c3（）O2）＝3.2×103。
【答案】 K＝3.2×103
2SO3(g) 0.05 0.01 0.04
2．在一定温度下，反应12H2(g)＋12X2(g)
【答案】 K＝c（cC（OC）H·3cO2（H）H2）或Kp＝p（pC（OC）H·3pO2（H）H2） a 反应①为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小
【知识归纳】 (1)化学平衡常数与物质状态的关系 由于固体或纯液体的浓度视为常数1，所以在平衡常数表 达式中不再写出。 (2)化学平衡常数与平衡移动的关系 即使化学平衡发生移动，但只要温度不变，平衡常数就不 会改变，利用此守恒可以计算恒定温度下再次平衡后的转化 率等物理量，这也是定量计算的重要定律。
【解析】 平衡时 c(H2)＝c(I2)＝0.5 mol·L－1， 则分解的 HI 为 1 mol·L－1，c(NH3)＝5 mol·L－1， 反应①的平衡常数 K1＝c(NH3)·c(HI)＝5 mol·L－1×4 mol·L－1 ＝20(mol·L－1)2；
反应②的平衡常数为
K2＝c（Hc22（）H·cI（）I2）＝0.5×42 0.5＝614，则其逆反应的平衡常数 为 64。
(2)判断可逆反应的热效应
【解析】 按先后顺序对反应式进行编号，依次为①、 ②、③，由于所求的反应式③可用反应式①－反应式②得 到，故由化学平衡常数的意义知，K3＝K1/K2。
【答案】 D
A．反应①的平衡常数 K1＝cc（（CCOO）2）·c·（c（CCuOu）） B．反应③的平衡常数 K＝KK12 C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2 浓度减小，则该反 应的焓变为正值 D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2 浓度一定减小
(2)相同温度时平衡常数不变，则 a、b、c、d 与 m、n、x、y 之间的关系式为acdb24＝mxyn24。
【答案】 (1)
平衡常数 转化率
v正 v逆
K
α
增大 增大 减小 减小
(2)acdb24＝mxyn24
【解析】 反应①的化学平衡常数用平衡浓度表示为 K＝ c（cC（OC）H·3cO2（H）H2），用平衡分压表示为 Kp＝p（pC（OC）H·3pO2（H）H2）。 由表中数据知，反应①的 ΔH＝1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol －1－3×413 kJ·mol－1－343 kJ·mol－1－465 kJ·mol－1＝－99 kJ·mol－1，反应①为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡 常数 K 减小，故曲线 a 符合要求。
v正 v逆 平衡常数K 转化率α
(2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平 衡，各物质的平衡浓度如下表：
【解析】 (1)H2 的体积分数随温度的升高而增加，这说明升 高温度平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应。升高温度， 正、逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小， 反应物的转化率减小。
产物实际产量 产率＝ 理论产量 ×100%
平衡量 (3)混合物中某组分的百分含量＝平衡总量×100%。
考点1 化学平衡常数与转化率的基本计算 1．(2018·铜川模拟)在10 L密闭容器中，1 mol A和3 mol B 在一定条件下反应：A(g)＋xB(g) 2C(g)，2 min后反应达 到平衡时，测得混合气体共3.4 mol，生成0.4 mol C，则下列 计算结果正确的是( ) A．平衡时，物质的量之比n(A)∶n(B)∶n(C)＝2∶11∶4 B．x值等于3 C．A的转化率为20% D．B的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
第24讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向
[考纲要求] 1.了解化学平衡常数的含义并能利用化学平衡常 数进行相关计算。2.能正确计算化学反应的转化率(α)。3.了 解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。
高频考点一 化学平衡常数
1．判断正误(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)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数(×) (3)升高温度，平衡常数一定增大(×) (4)平衡常数变化，化学平衡不一定发生移动(×)
【答案】 C
2．(2018·辽宁五校联考)t ℃时，在体积不变的密闭容器中 发生反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，各组分在不同时刻的浓 度如表所示，下列说法正确的是( )
物质 初始浓度/mol·L－1
X
Y
Z
0.1
0.2
0
2 min末浓度/mol·L－1
0.08
a
b
平衡浓度/mol·L－1
0v(正)＝k(正)c(顺)和v(逆)＝k( 逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆 反应速率常数。回答下列问题：
(1)已知：t1温度下，k(正)＝0.006 s－1，k(逆)＝0.002 s－1， 该温度下反应的平衡常数值K1＝________；该反应的活化能 Ea(正)小于Ea(逆)，则ΔH________0(填“小于”“等于”或 “大于”)。
【解析】 设转化的 A 的物质的量为 a，则
A(g)＋xB(g)
2C(g)
起始物质的量(mol) 1
3
0
转化物质的量(mol) a
xa
2a
平衡物质的量(mol) 1－a 3－xa 2a
2a＝0.4 mol，a＝0.2 mol。平衡时混合气体的总物质的量 为3.4 mol，1－a＋3－xa＋2a＝3.4 mol，x＝4，B错；平衡时 A、B、C的物质的量分别为0.8 mol、2.2 mol、0.4 mol，所以 比值为4∶11∶2，A错；A的转化率为0.2 mol/1 mol×100%＝ 20%，C对；B的平均反应速率为0.8 mol/(10 L×2 min)＝0.04 mol·L－1·min－1，D错。
(2)反应开始时，c(顺)的浓度大，单位时间的浓度变化大， w(顺)的变化也大，故B曲线符合题意，设顺式异构体的起始浓 度为x，该可逆反应左右物质系数相等，均为1，则平衡时，顺 式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数值K2＝ 0.7x÷0.3x＝7/3，因为K1>K2，放热反应升高温度时平衡向逆反 应方向移动，所以温度t2大于t1。