广东省版高考化学一轮复习 第七单元 第3节 化学平衡常数 化学反应进行的方向课件 新人教版-新人教版高三全册化学课件.pptx

第3节化学平衡常数 化学反应进行的方向-2-3-自主预诊考向突破化学平衡常数及其应用1.化学平衡常数(1)定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到状态时,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,用符号表示2)表达式:对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数K=化学平衡K -4-自主预诊考向突破(4)应用:判断可逆反应进行的程度利用化学平衡常数,判断反应是否达到平衡或向哪个方向进行3)意义及影响因素:K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度K只受影响,与反应物或生成物的浓度变化无关化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数越大温度正反应平衡状态逆反应-5-自主预诊考向突破判断可逆反应的热效应2.平衡转化率可逆反应中某一反应物A的平衡转化率可表示为:(A)=c0(A)代表A的初始浓度,c平(A)代表A的平衡浓度吸热放热放热吸热-6-自主预诊考向突破微点拨(1)计算化学平衡常数利用的是物质的平衡浓度,而不是任意时刻的浓度,也不能用物质的量进行计算2)固体和纯液体物质的浓度视为常数,不能带入平衡常数表达式3)正、逆反应的平衡常数互为倒数4)若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大到原来的n倍-7-自主预诊考向突破自我诊断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)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)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度 ()答案:(1)(2)(3)(4) -8-自主预诊考向突破2.在一定温度下,1L的密闭容器中发生反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),平衡时测得C、H2O、CO、H2的物质的量都为0.1mol1)该反应的平衡常数K=2)若升高平衡体系的温度,该反应的平衡常数会增大,则该反应的H(填“”或“(3)向逆反应方向向正反应方向-9-自主预诊考向突破考向1化学平衡常数的理解及表示方法典例(2019河南洛阳高三上学期尖子生联考)工业上消除氮氧化物的污染,可用如下反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=akJmol-1在温度T1和T2时,分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入体积为1L的密闭容器中,测得n(CH4)随时间变化数据如下表:-10-自主预诊考向突破下列说法不正确的是()A.10min内,T1时v(CH4)比T2时小B.温度:T1T2C.H:a0D.平衡常数:K(T1)T1,B项正确;温度升高,平衡时甲烷剩余量增多,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,正反应放热,所以aK(T2),D项错误。

11-自主预诊考向突破对点演练1O3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:下列叙述正确的是()A.降低温度,总反应K减小B.K=K1+K2C.适当升温,可提高消毒效率D.压强增大,K2减小 答案解析解析关闭 答案解析关闭-12-自主预诊考向突破考向2化学平衡的有关计算典例(2019全国3,28节选)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点回答下列问题:(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系:-13-自主预诊考向突破可知反应平衡常数K(300)K(400)(填“大于”或“小于”)设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)c(O2)=11的数据计算K(400)=(列出计算式)按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。

进料浓度比c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是2)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是(写出2种) 答案:(1)大于O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低(2)增加反应体系压强、及时除去产物-14-自主预诊考向突破 解析:本题为热化学、电化学与化学平衡的综合题,难度中等1)分析任意一条平衡曲线可知,在进料浓度比固定的条件下,随着温度的升高,HCl的平衡转化率降低,说明正反应为放热反应,由于K只与温度有关,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,即K(300)大于K(400)根据进料浓度比及HCl的平衡转化率间的关系可知,c(HCl)c(O2)=11的曲线为最上面的的那条曲线,由该曲线可知:温度为400时HCl的平衡转化率为84%根据条件可列三段式如下:初始:c0c000转化:c00.84 c00.21c00.42c00.42平衡:c0(1-0.84) c0(1-0.21)c00.42c00.42-15-自主预诊考向突破进料浓度比c(HCl)c(O2)过低,导致产品Cl2混有大量O2,则导致分离两气体时能耗较高;而进料浓度比c(HCl)c(O2)过高,则导致HCl的转化率过低,浪费原料。

2)在温度一定时,要增大HCl的平衡转化率,可采取的措施有:及时移走部分产物、增大体系压强等16-自主预诊考向突破对点演练2(2018全国2,27节选)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义回答下列问题:CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)H=-75kJmol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394kJmol-1C(s)+O2(g)=CO(g)H=-111kJmol-1(1)该催化重整反应的H=kJmol-1有利于提高CH4平衡转化率的条件是(填标号)A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压D.低温低压(2)某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为mol2L-217-自主预诊考向突破 解析:(1)将题给三个已知热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,由2可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),则该反应的H=(111kJmol-1)2(75kJmol-1)(394kJmol-1)=+247kJmol-1。

催化重整反应的正反应是气体总分子数增加的吸热反应,升高温度和降低压强均有利于平衡正向移动,从而提高CH4平衡转化率,A项正确2)某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率为50%,则有-18-自主预诊考向突破起始浓度/(molL-1)10.500转化浓度/(molL-1)0.25 0.250.50.5平衡浓度/(molL-1)0.75 0.250.50.5-19-自主预诊考向突破深度指津“三段式”突破平衡常数(K)、转化率的相关计算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amolL-1、bmolL-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxmolL-1mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始/(molL-1) ab00变化/(molL-1)mxnx pxqx平衡/(molL-1)a-mxb-nxpxqx-20-自主预诊考向突破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。

各反应物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21-自主预诊考向突破-22-自主预诊考向突破化学反应进 行的方向(1)含义:不用借助外力就可以自动进行的过程2)特点体系趋向于从状态转变为状态(体系对外部或热量)在密闭条件下,体系有从转变为的倾向性(无序体系更加稳定)2.熵与熵变(1)熵:描述体系的物理量,符号为S熵值越大,体系混乱度2)熵变:S=S(反应产物)-S(反应物)3)常见的熵增过程同一种物质的不同状态:S(g)S(l)S(s)反应后气体物质的量增加的反应高能低能做功放出有序无序混乱程度越大-23-自主预诊考向突破3.化学反应方向的判据 0 ()(5)反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的H0 ()(6)反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的H0,简述该设想能否实现的依据:2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2。

反应能够自发进行,则反应的H(填“”“”或“=”)0 答案:(1)该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行(2)-27-自主预诊考向突破考向化学反应进行的方向的判据典例(2019云南玉溪元江一中高三月考)下列说法正确的是()A.能自发进行的反应一定能迅速发生B.反应NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)H=+185.57kJmol-1能自发进行,是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向 答案解析解析关闭反应进行的自发趋势与反应速率无关,能自发进行的反应速率不一定大,A项错误;H-TS0、S0,能自发进行,是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向,B项正确;焓变或熵变单独作为判断反应方向的判据不全面,应使用复合判断据H-TS0判断反应能否自发进行,C项错误;催化剂对平衡移动无影响,即催化剂不能改变化学反应进行的方向,D项错误 答案解析关闭B-28-自主预诊考向突破易错警示反应能否自发进行,需要综合考虑焓变和熵变对反应的影响。

复合判据H-TS0的反应不一定能够实际发生自发反应的熵不一定增大,非自发反应的熵也不一定减小29-自主预诊考向突破对点演练对于化学反应能否自发进行,下列说法错误的是()A.若H0,任何温度下都能自发进行B.若H0、S0,任何温度下都不能自发进行C.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程D.非自发过程在一定条件下可能变成自发过程 答案解析解析关闭若H0,则有H-TS0、S0,故反应在任何温度下都不能自发进行,B项正确;化学反应能否自发进行与是否需要加热无关,有些自发反应需要加热来引发反应,C项错误;有些非自发反应,改变反应条件可变成自发反应,如CaCO3在常温下是非自发反应,但高温下是自发反应,D项正确 答案解析关闭C-30-自主预诊考向突破深度指津焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 -31-自主预诊考向突破网络构建1.化学平衡常数-32-自主预诊考向突破2.化学反应进行的方向-33-自主预诊考向突破核心速记1.化学平衡常数的3个应用(1)判断反应进行的程度2)由Q与K的大小判断某时刻反应进行的方向3)计算平衡浓度和转化率2.判断化学反应进行的方向-34-素养解读案例探究方法规律素养提升运用变化观念与平衡思想解决图像表格类试题图像表格类试题是以图像、图形和表格为试题的信息来源,以化学中的基本概念、基本理论、元素化合物和化学实验等知识为载体,精心设计问题的一种信息处理和分析题。

主要考查学生实验设计能力,数据读取、分析与处理能力,图像的识别与分析能力化学核心素养要求学生能依据新发现、新信息,分析、评价已有的。