2018版高考化学一轮复习第26讲化学平衡常数化学反应进行的方向练习新人教版20171101177.doc
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1、第26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()。3了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。考点一|化学平衡常数及其应用(重点保分型师生共研)授课提示:对应学生用书第128页核心知识大通关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,用符号K表示。2表达式:化学方程式平衡常数与K1的关系N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1K2(或K1)K3N2(g)H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)3H2(g)K33.意义:(1)
2、K值越大,正反应进行的程度越大,反应物的转化率越大。(2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。小题热身正误判断,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)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。()(5)化学平衡发生移动,平衡常数一定改变。()(6)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。()(7)反应A(g)3B(g)2C(g),达平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向移动,平衡常数K值增大。()(8)对于反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g)
3、,升高温度,K值减小,则H0。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考向精练提考能考向一多个反应中平衡常数关系判断1已知下列反应在某温度下的平衡常数:H2(g)S(s)H2S(g)K1S(s)O2(g)SO2(g)K2则在该温度下反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数为()AK1K2BK1K2CK1K2 D.解析:由平衡常数的定义可知,K1,K2,反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数K,可知K。答案:D2已知:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)CO(g)H2O(g)CO2(g)H
4、2(g)某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3,则该温度下反应3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)的化学平衡常数K为_(用K1、K2、K3表示)。解析:K1K2K3KK2K3KKK2K3K答案:KK2K3考向二平衡常数的影响因素及其应用利用K与Qc的关系判断可逆反应所处状态对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),Qc(式中浓度是任意时刻的浓度)。根据Qc与K的关系可以判断可逆反应所处的状态:Qc3已知,相关数据见下表:编号化学方程式平衡常数平衡常数979 K1 173 KFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K11.472.15CO(g)H
5、2O(g)CO2(g)H2(g)K21.62bFe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)K3a1.68根据以上信息判断,下列结论错误的是()AabB增大压强,平衡状态不移动C升高温度平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应解析:由,得K3K1K2,则a2,bb,A项正确;是等体反应,增大压强,平衡不移动,B项正确,由a2,b1,可知随温度升高,K2、K3均减小,故反应、均为放热反应,D项正确,升温时反应、均向逆反应方向移动,C项不正确。答案:C4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:T/700800
6、8501 0001 200K0.60.91.01.72.6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。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。ac(CO2)c(CO) bK不变c容器中的压强不变 dv正(H2)v正(CO2)ec(H2)保持不变(3)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 CO2、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”)。解析:
7、(1)由表格数据可得,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)A项,达到平衡时c(CO2)不一定等于c(CO),反之相等时也不一定处于平衡状态;B项,温度不变K不变,不正确;C项,此反应不论是否平衡,压强均不改变,故不正确;D项,v正(CO2)与v正(H2)表示的反应方向一致,故不能判断是否达到平衡;E项,达到平衡时,各种反应物、生成物的浓度保持不变。(3)由c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O),则计算出K1.0,即此时温度为850 ,此温度下0.941.0,故反应向正反应方向进行中。答案:(1)正反应(2)e(3)850 向正反应方向进行中练后反思利用化学平衡
8、常数判断可逆反应的热效应考点二|利用“三段式”法进行化学平衡的计算(重点保分型师生共研)授课提示:对应学生用书第129页核心知识大通关1分析三个量:即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系:(1)对于同一反应物,起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物,起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3计算方法三段式法:可按下列模式进行计算:如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始/(mol/L)ab00变化/(m
9、ol/L) mx nx px qx平衡/(mol/L) amx bnx px qx(1)求平衡常数:K(2)求转化率转化率100%,如(A)平100%。考向精练提考能考向一化学平衡常数的计算1将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:NH4I(s)NH3(g)HI(g);2HI(g)H2(g)I2(g)达到平衡时,c(H2)0.5 mol/L,c(HI)4 mol/L,则此温度下反应的平衡常数为_,反应的平衡常数为_,相同温度下H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数为_。解析:平衡时c(H2)c(I2)0.5 molL1,则分解的HI为1 molL1,c(NH3)5 molL
10、1,反应的平衡常数K1c(NH3)c(HI)5 molL14 molL120(molL1)2;反应的平衡常数为K2,则其逆反应的平衡常数为64。答案:20642.汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)O2(g)2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下,该反应的平衡常数KB温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的H0解析:
11、 N2(g)O2(g)2NO(g)起始/(molL1)c0c00转化/(molL1)c0c1c0c12(c0c1)平衡/(molL1)c1c12(c0c1)故T温度下K,A项正确;对于反应物、生成物均为气体的反应来说,恒容条件下,密度是定值,B项不正确;催化剂只影响反应速率,不影响平衡状态,C项不正确;若曲线b对应的条件是温度改变,则a到b应是升温,升高温度c(N2)变小,说明平衡正向移动,该反应的H0,D项不正确。答案:A备考提醒化学平衡计算题的解题思路考向二转化率的计算3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
12、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_。(2)若反应温度升高,M的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。(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_。(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_。解析:(1)M(g)N(g)P(g)Q(g)始态1 mol/L2.4 mol/L00变化量1 mol/L60%1 mol/L60%因此N的转化率为100%25%。(2)由于该反应的H0,即该反应为吸热反应,
13、因此升高温度,平衡右移,M的转化率增大。(3)根据(1)可求出各平衡浓度:c(M)0.4 mol/L,c(N)1.8 mol/L,c(P)0.6 mol/L,c(Q)0.6 mol/L。因此化学平衡常数K。由于温度不变,因此K不变,达到平衡后c(P)2 mol/L,c(Q)2 mol/L,c(M)2 mol/Lc(N)(a2)molL1K解得a6。(4)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)mol/Lc(N)b(1x)mol/Lc(P)bx mol/Lc(Q)bx mol/LK,解得x41%。答案:(1)25%(2)增大(3)6(4)41%考向三化学平衡常数与转
14、化率的换算4SO2常用于制硫酸,其中一步重要的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。若向一个2 L的密闭容器中充入0.4 mol SO2、0.2 mol O2和0.4 mol SO3,发生上述反应。请回答下列问题:(1)当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是_(填字母)。ac(SO2)0.3 molL1、c(O2)0.15 molL1bc(SO3)0.4 molL1cc(O2)0.2 molL1、c(SO2)0.4 molL1dc(SO3)0.3 molL1(2)任选上述一种可能的情况,计算达到平衡时的平衡常数为_。(3)某温度时,将4 mol SO2和2 mol O2通入2 L密闭
15、容器中,10 min时反应达到平衡,SO2的转化率为80%,则010 min内的平均反应速率v(O2)_,该温度下反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常数K_。答案:(1)ad(2)(或180)(3)0.08 molL1min180考点三|化学反应进行的方向(基础送分型自主学习)授课提示:对应学生用书第130页巩固教材知识1自发过程(1)含义:在一定条件下, 不需要借助于外力作用就能进行的过程。(2)特点(3)自发反应在给定的条件下,无须外界帮助,一经引发即能自动进行的反应。2化学反应方向的判据3正误判断,正确的打“”,错误的打“”。(1)判断过程的自发性能确定过程能否发生和过程发
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