高考化學一輪復習 7.2 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數課件.ppt

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第2節(jié)化學平衡狀態(tài)化學平衡常數 2 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 考點一化學平衡狀態(tài)的判斷 落實基礎1 可逆反應 1 概念 在相同條件下既可以向正反應方向進行 同時又可以向逆反應方向進行的化學反應 2 特點 三同一小 三同 a 相同條件下 b 正逆反應同時進行 c 反應物與生成物同時存在 一小 任一組分的轉化率都小于 填 大于 或 小于 100 3 表示方法 在化學方程式中用 表示 3 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 2 化學平衡狀態(tài) 1 概念 在一定條件下的可逆反應中 反應物和生成物的濃度不再隨時間的延長而發(fā)生變化 正反應速率和逆反應速率相等的狀態(tài) 2 建立過程 在一定條件下 把某一可逆反應的反應物加入固定容積的密閉容器中 化學平衡的建立過程可用如下v t圖像表示 4 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 圖像分析 5 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 3 特征 6 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 考查角度一可逆反應的特征例1在固定容積的密閉容器中進行如下反應 2A g B g 2C g 已知反應過程某一時刻A B C濃度分別為0 2mol L 1 0 1mol L 1 0 2mol L 1 達到平衡時濃度可能是 A A B分別為0 4mol L 1 0 2mol L 1B A為0 25mol L 1C A C均為0 15mol L 1D A為0 24mol L 1 C為0 14mol L 1 答案 解析 7 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 方法指導 1 牢記可逆反應的特征 三同一小 2 化學平衡正向建立的過程中反應物的濃度減小 生成物的濃度增大 平衡逆向建立的過程中反應物的濃度增大 生成物的濃度減小 平衡移動過程中 反應物和生成物的濃度不可能同時增大或減小 8 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 考查角度二化學平衡狀態(tài)的判斷例2在一個溫度恒定固定容積的密閉容器中 發(fā)生可逆反應mA s nB g pC g qD g 已知m n p q 且該反應為放熱反應 反應達到平衡的標志是 體系的壓強不再改變 氣體的密度不再改變 各氣體的濃度不再改變 各氣體的質量分數不再改變 反應速率v C v D p q 單位時間內nmolB斷鍵反應 同時pmolC也斷鍵反應A B C D 答案 解析 9 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 互動探究 1 上述題目中 若A為氣體 則說明反應到達平衡的標志有哪些 答案 若A為氣體 說明題給反應為等體積反應 反應前后壓強不變 密度不變 所以反應到達平衡的標志為 2 若A為氣體 同時v正 A v正 B v正 C v正 D m n p q v逆 A v逆 B v逆 C v逆 D m n p q能說明上述反應已達平衡狀態(tài)嗎 答案 不論是否達到平衡狀態(tài) 題述等式一定成立 故不一定是平衡狀態(tài) 10 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 方法指導 1 單向反應速率之比不管是否達到平衡狀態(tài) 都等于化學計量數之比 不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據 2 平衡時各物質的濃度與起始加入的反應物的比例關系及反應的轉化率有關 平衡時反應混合物中各物質的濃度之比一般不等于計量數之比 當反應物的物質的量按計量數之比加入時 不管是否達到平衡 反應物的濃度之比一定等于計量數之比 11 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 3 判斷平衡狀態(tài)的方法 逆向相等 變量不變 逆向相等 反應速率必須一個是正反應的速率 一個是逆反應的速率 當二者之比等于其計量數之比時 經過換算后同一種物質的減少速率和生成速率相等 即v 正 v 逆 達到平衡狀態(tài) 變量不變 如果一個物理量 如某一物質的質量 物質的量 物質的量濃度 體積分數或反應體系的壓強 氣體的密度 平均相對分子質量 氣體的顏色等 若隨反應進行而改變 當不變時為平衡狀態(tài) 一個隨反應進行保持不變的物理量 不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據 12 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 1 2015安徽理綜 汽車尾氣中NO產生的反應為 N2 g O2 g 2NO g 一定條件下 等物質的量的N2 g 和O2 g 在恒容密閉容器中反應 下圖曲線a表示該反應在溫度T下N2的濃度隨時間的變化 曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時N2的濃度隨時間的變化 下列敘述正確的是 B 溫度T下 隨著反應的進行 混合氣體的密度減小C 曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑D 若曲線b對應的條件改變是溫度 可判斷該反應的 H 0 答案 解析 13 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 SO3 g 分解 L L1 L2 X可分別代表壓強或溫度 下圖表示L一定時 中SO3 g 的平衡轉化率隨X的變化關系 1 X代表的物理量是 2 判斷L1 L2的大小關系 并簡述理由 答案 解析 14 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 落實基礎1 概念在一定溫度下 一個可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時 生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數 用符號K表示 考點二化學平衡常數及其應用 15 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 3 意義及應用 1 K值越大 正反應進行的程度越大 反應物的轉化率越大 當K 105時 可以認為反應進行得較完全 2 K值越小 正反應進行的程度越小 反應物的轉化率越小 當K 10 5時 認為反應很難進行 4 影響因素 1 內因 反應物本身的性質 2 外因 只受溫度影響 與濃度 壓強 催化劑等外界因素無關 16 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 考查角度一平衡常數表達式的書寫例1 2015全國 改編 反應CO g 2H2 g CH3OH g H1 99kJ mol 1的化學平衡常數K的表達式為 在圖中能正確反映平衡常數K隨溫度變化關系的曲線為 填曲線標記字母 其判斷理由是 答案 解析 17 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 18 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 19 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 下列說法正確的是 A 實驗 中 若5min時測得n M 0 050mol 則0至5min時間內 用N表示的平均反應速率v N 1 0 10 2mol L min 1B 實驗 中 該反應的平衡常數K 2 0C 實驗 中 達到平衡時 X的轉化率為60 D 實驗 中 達到平衡時 b 0 060 答案 C 20 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 21 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 22 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 方法指導化學平衡計算的方法 三段式 1 計算步驟 23 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 24 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 25 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 26 考點一 考點二 基礎梳理 考點突破 高考微題組 2015天津理綜 某溫度下 在2L的密閉容器中 加入1molX g 和2molY g 發(fā)生反應 平衡時 X Y Z的體積分數分別為30 60 10 在此平衡體系中加入1molZ g 再次達到平衡后 X Y Z的體積分數不變 下列敘述不正確的是 A m 2B 兩次平衡的平衡常數相同C X與Y的平衡轉化率之比為1 1D 第二次平衡時 Z的濃度為0 4mol L 1 答案 解析 27 高考中的 常客 化學平衡常數化學平衡常數是新增加內容 每年高考的必考考點 平衡常數表達式的書寫及計算 利用平衡常數計算平衡轉化率是常見的考查形式 解題的關鍵是要有清晰的解題思路 能熟練運用 三段式 進行運算 28 2 與反應熱的關系一般情況下 3 與物質狀態(tài)的關系由于固體或純液體濃度視為一常數 所以在平衡常數表達式中不再寫出 書寫平衡常數表達式時 要注意物質的狀態(tài) 29 二 化學平衡常數的應用1 判斷 比較可逆反應進行的程度一般來說 一定溫度下的一個具體的可逆反應 30 3 判斷反應的熱效應4 計算反應物的起始濃度 平衡濃度及平衡轉化率 31 4 計算反應物的起始濃度 平衡濃度及平衡轉化率例在一定體積的密閉容器中 進行如下化學反應 CO2 g H2 g CO g H2O g 其化學平衡常數K和溫度t的關系如下 回答下列問題 1 該反應的化學平衡常數表達式為K 2 該反應為 填 吸熱 或 放熱 反應 3 某溫度下 各物質的平衡濃度符合下式 3c CO2 c H2 5c CO c H2O 試判斷此時的溫度為 32 4 若830 時 向容器中充入1molCO 5molH2O 反應達到平衡后 其化學平衡常數K 填 大于 小于 或 等于 1 0 5 830 時 容器中的反應已達到平衡 在其他條件不變的情況下 擴大容器的體積 平衡 填 向正反應方向 向逆反應方向 或 不 移動 6 若1200 時 在某時刻平衡體系中CO2 H2 CO H2O的濃度分別為2mol L 1 2mol L 1 4mol L 1 4mol L 1 則此時上述反應的平衡移動方向為 填 正反應方向 逆反應方向 或 不移動 33 34 35 36 對點訓練1 下列關于化學平衡常數的說法中 正確的是 A 在任何條件下 化學平衡常數都是一個定值B 當改變反應物的濃度時 化學平衡常數會發(fā)生改變C 化學平衡常數K與溫度 反應物濃度 體系的壓強都有關D 利用化學平衡常數K可以推斷一個可逆反應進行的程度 答案 解析 37 2 在一定溫度下 向2L體積固定的密閉容器中加入1molHI 發(fā)生反應 2HI g H2 g I2 g H 0 H2的物質的量隨時間的變化如圖所示 下列說法正確的是 B 0 2min內HI的平均反應速率為0 05mol L 1 min 1C 恒壓下向該體系中加入N2 反應速率不變 平衡不移動 化學平衡常數不變D 升高溫度 平衡向正反應方向移動 化學平衡常數可能增大也可能減小 答案 解析 38 3 高考題組 1 2015海南化學節(jié)選 氨是合成硝酸 銨鹽和氮肥的基本原料 硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O 250 時 硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡 該分解反應的化學方程式為 平衡常數表達式為 若有1mol硝酸銨完全分解 轉移電子的物質的量為mol 由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示 若生成1molN2 其 H kJ mol 1 39 40 139 2 4 1 0 05 3 解析 1 由題中 250 時 硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡 可知NH4NO3的分解反應為可逆反應 平衡常數表達式中不能出現(xiàn)固體物質 故反應平衡常數表達式為K c N2O c2 H2O NH4NO3中 3價N和 5價N發(fā)生歸中反應 生成 1價的N 故1molNH4NO3完全分解轉移4mol電子 由圖示信息可知 反應物的總能量大于生成物的總能量 故該反應為放熱反應 H 209kJ mol 1 348kJ mol 1 139kJ mol 1 41 3 絕熱條件下容器 中反應吸收的熱量小于容器 達到平衡時容器 中溫度高于容器 對于同一吸熱反應 溫度越高平衡常數越大 故K K 42 2 1 3 4 5 考點一化學平衡狀態(tài)的判斷1 2015四川理綜 一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應 C s CO2 g 2CO g 平衡時 體系中氣體體積分數與溫度的關系如下圖所示 已知 氣體分壓 p分 氣體總壓 p總 體積分數 下列說法正確的是 A 550 時 若充入惰性氣體 v 正 v 逆 均減小 平衡不移動B 650 時 反應達平衡后CO2的轉化率為25 0 C T 時 若充入等體積的CO2和CO 平衡向逆反應方向移動D 925 時 用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數Kp 24 0p總 43 2 1 3 4 5 答案 B 44 2 1 3 4 5 45 2 1 3 4 5 2 可逆反應 2NO2 g 2NO g O2 g 在體積固定的密閉容器中進行 達到平衡狀態(tài)的標志是 單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2 單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO 用NO2 NO O2表示的反應速率之比為2 2 1的狀態(tài) 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) 混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài) 混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài) NO2的轉化率不再改變A B C D 答案 解析 46 4 3 1 2 5 答案 解析 47 4 3 1 2 5 答案 解析 48 5 3 1 2 4 A 0 5min時 該反應的速率為v X 0 12mol L 1 min 1B 5min時反應達到平衡 該溫度下的平衡常數值為0 625C 15min時改變的條件可能是降低溫度D 從初始到18min時 X的轉化率為30 答案 解析