高考化學大一輪復習方案（考點互動探究+考例考法直擊+教師備用習題）第二十單元 化學反應的方向與限度化學平衡常數(shù)課件 蘇教版.ppt

考點互動探究 考例考法直擊 教師備用習題 考試說明 第25講化學反應的方向與限度化學平衡常數(shù) 1 了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立 2 掌握化學平衡的特征 了解化學平衡常數(shù) k 的含義 能利用化學平衡常數(shù)進行相關計算 一 可逆反應1 定義 在 下既可以向 方向進行 同時又可以向 方向進行的化學反應 2 特點 反應物與生成物同時存在 任一組分的轉化率都 填 大于 或 小于 100 3 表示 在方程式中用 表示 二 化學平衡狀態(tài)1 概念一定條件下的 反應中 當正 逆兩個方向的反應速率 時 反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的 保持恒定 達到一種表面靜止的狀態(tài) 知識梳理 考點一可逆反應與化學平衡狀態(tài) 同一條件 正反應 逆反應 小于 可逆 相等 質(zhì)量或濃度 2 化學平衡的建立在一定條件下 把某一可逆反應的反應物加入固定容積的密閉容器中 反應過程如下 最大 逐漸減小 逐漸增大 保持不變 同理 若在相同的條件下 把同一可逆反應的生成物加入相同容器內(nèi) 即反應從逆向開始 也可以建立相同的平衡狀態(tài) 以上過程可用如圖7 20 1表示 圖7 20 1 正反應 逆反應 3 平衡特點 圖7 20 2 正反應速率 逆反應速率 質(zhì)量或濃度 4 判斷平衡狀態(tài)的方法 逆向相等 變量不變 1 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 且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的反應速率和生成速率相等 2 變量不變 如果一個量是隨反應進行而改變的 當不變時為平衡狀態(tài) 一個隨反應的進行始終保持不變的量 不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) 答案 1 2 3 4 5 6 7 解析 1 正逆反應不是在同一條件下進行的 錯誤 2 平衡狀態(tài)反應并沒有停止 仍然在進行著 錯誤 3 對反應a g b g c g d g 壓強一直不隨時間而變 錯誤 4 可逆反應反應時向兩個方向同時進行 所以充入由18o組成的氧氣一段時間后 18o存在于二氧化硫 氧氣和三氧化硫中 正確 5 一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度 正確 7 濃度是變量 顏色不變時也就是濃度不變了 可以說明該反應已達到平衡狀態(tài) 正確 2 對于可逆反應2no g o2 g 2no2 g 1 現(xiàn)向恒容密閉容器中加入含18o的氧氣 達到平衡后 18o存在于 中 達到平衡的過程中 正反應速率逐漸 填 增大 減小 或 不變 2 能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是 a v no2 2v o2 b 容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量保持不變c v逆 no 2v正 o2 d 容器內(nèi)氣體的密度保持不變 答案 1 no o2 no2減小 2 bc 題組訓練 題組一可逆反應 答案 d 解析 x y的平衡濃度之比為1 3 轉化濃度亦為1 3 故c1 c2 1 3 a c不正確 平衡時y生成表示逆反應 z生成表示正反應 且vy 生成 vz 生成 應為3 2 b不正確 由可逆反應的特點可知0 c1 0 14mol l 1 2 在一個密閉容器中發(fā)生如下反應 2so2 g o2 g 2so3 g 反應過程中某一時刻測得so2 o2 so3的濃度分別為0 2mol l 1 0 2mol l 1 0 2mol l 1 當反應達到平衡時 可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是 a c so3 0 4mol l 1b c so2 c so3 0 15mol l 1c c so2 0 25mol l 1d c so2 c so3 0 5mol l 1 答案 c 題組二化學平衡狀態(tài)的判斷 答案 c 解析 可逆反應平衡狀態(tài)受外界條件影響 當外界條件改變時 能引起平衡狀態(tài)改變 直到達到新的平衡狀態(tài) 故a正確 反應達到平衡狀態(tài)時 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變導致各組分的含量不變 故c錯誤 可逆反應達到平衡狀態(tài)時 反應沒有停止 只是正逆反應速率相等 處于動態(tài)平衡狀態(tài) 故d正確 2 2016 河南清豐第一高級中學月考 在一定溫度下的定容密閉容器中 當下列條件不再改變時 表明反應a s 2b g c g d g 已達到平衡狀態(tài)的現(xiàn)象是 a 混合氣體的壓強b 混合氣體的密度c 氣體的總物質(zhì)的量d 單位時間內(nèi)生成nmolc的同時消耗2nmolb 答案 b 3 1 在一定條件下 可逆反應達到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是 下列關系中能說明反應n2 g 3h2 g 2nh3 g 已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 a 3v正 n2 v正 h2 b v正 n2 v逆 nh3 c 2v正 h2 3v逆 nh3 d v正 n2 3v逆 h2 2 在一定溫度下的恒容密閉容器中 可逆反應達到平衡狀態(tài)時 一些宏觀物理量恒定不變 a 各物質(zhì)的濃度不變 b 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 c 容器內(nèi)氣體壓強不變 d 容器內(nèi)氣體密度不變 e 容器內(nèi)氣體顏色不變 能說明反應n2 g 3h2 g 2nh3 g 達到平衡狀態(tài)的有 能說明反應h2 g i2 g 2hi g 達到平衡狀態(tài)的有 能說明反應2no2 g n2o4 g 達到平衡狀態(tài)的有 能說明反應c s h2o g co g h2 g 達到平衡狀態(tài)的有 答案 1 正反應速率與逆反應速率相等c 2 abc ae abce abcd 解析 2 中判斷時首先要注意本題中反應的條件是恒溫恒容 其次要注意反應物和生成物中是否有固體物質(zhì)存在 以及反應前后氣體物質(zhì)的量的變化 在反應過程中氣體的質(zhì)量不變 因此在恒容狀態(tài)下不能用密度判斷反應是否達到平衡狀態(tài) 由于反應物和生成物均為無色氣體 因此也不能用顏色來判定 是一個反應前后氣體體積不變的反應 反應過程中氣體的質(zhì)量不變 物質(zhì)的量也不變 所以不能用平均相對分子質(zhì)量 壓強和密度判定反應是否達到平衡狀態(tài) 在反應過程中氣體的質(zhì)量保持不變 因此不能用密度來判定反應是否達到平衡狀態(tài) 反應過程中氣體的質(zhì)量和氣體的物質(zhì)的量均發(fā)生改變 因此a b c d均可用來判定反應是否達到平衡狀態(tài) 由于反應物和生成物中的氣體均為無色 因此不能用顏色來判定反應是否達到平衡狀態(tài) 方法技巧突破化學平衡狀態(tài)的判斷1 兩審 一審題干條件 是恒溫恒容還是恒溫恒壓 二審反應特點 1 全部是氣體參與的等體積反應還是非等體積反應 2 有固體或液體參與的等體積反應還是非等體積反應 2 具體示例 1 概念在一定溫度下 一個可逆反應達到化學平衡時 生成物 與反應物 的比值是一個常數(shù) 用符號 表示 2 表達式對于一般的可逆反應 ma g nb g pc g qd g 在一定溫度下達到平衡時 濃度平衡常數(shù) kc 壓強平衡常數(shù)kp 固體和純液體的濃度視為常數(shù) 知識梳理 考點二化學平衡常數(shù) 濃度冪之積 濃度冪之積 k 3 意義 1 k值的大小反應了化學反應進行的程度 k值越大 反應物的轉化率越 正反應進行的程度越 當k 105時 認為反應進行得較完全 2 k值的大小只能預示某可逆反應向某方向進行的最大限度 不能預示反應達到平衡所需要的時間 3 k只受 影響 與反應物或生成物的濃度變化無關 與壓強變化無關 4 應用 1 利用化學平衡常數(shù) 判斷反應是否達到平衡或向何方向進行 對于化學反應aa g bb g cc g dd g 的任意狀態(tài) 濃度商 qc qc k 反應向 反應方向進行 qc k 反應處于 狀態(tài) qc k 反應向 反應方向進行 高 大 溫度 正 平衡 逆 2 利用k可判斷反應的熱效應 若升高溫度 k值增大 則正反應為 熱反應 若升高溫度 k值減小 則正反應為 熱反應 3 計算轉化率 利用平衡常數(shù)計算轉化率的主要途徑是利用溫度不變時 平衡常數(shù)不變列方程求解 4 計算相關反應的平衡常數(shù) 若反應方向改變 則平衡常數(shù)變?yōu)槠涞箶?shù) 若方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)等倍擴大或縮小 盡管是同一反應 平衡常數(shù)也會改變同次冪 但意義不變 吸 放 答案 1 2 3 4 5 6 7 解析 1 平衡常數(shù)只與溫度有關 平衡移動不一定是溫度引起的 所以錯誤 2 對于放熱反應 溫度升高平衡逆向移動 平衡常數(shù)減小 錯誤 3 只要溫度不變 則k值不變 正確 4 平衡常數(shù)改變一定改變了溫度 所以平衡一定移動 正確 5 由于溫度不變 所以平衡常數(shù)k不會增大 錯誤 6 改變條件 使反應物的平衡轉化率都增大 可能是壓強造成的 平衡常數(shù)不一定增大 錯誤 7 平衡常數(shù)表達式中不能寫入固體物質(zhì) 因此該表達式錯誤 2 高爐煉鐵發(fā)生反應 feo s co g fe s co2 g h 0 1 此反應的平衡常數(shù)表達式為k 2 溫度下降 則平衡常數(shù)k值 填 增大 減小 或 不變 3 已知1100 時 k 0 263 此時測得高爐中c co2 0 025mol l 1 c co 0 1mol l 1 在這種情況下 該反應 填 是 或 沒有 處于化學平衡狀態(tài) 此時化學反應速率是正反應速率 填 或 逆反應速率 其原因是 題組訓練 題組一化學平衡常數(shù)及其影響因素 答案 d 答案 b 圖7 20 4 解析 1 縱坐標是平衡分壓的負對數(shù) 反應溫度升高 so2和no的平衡分壓的負對數(shù)減小 即平衡分壓增大 說明平衡逆向移動 所以平衡常數(shù)減小 2 根據(jù)平衡常數(shù)表達式的規(guī)則書寫即可 題組二利用平衡常數(shù)判斷反應狀態(tài)及其熱效應 1 tk時 向2 0l恒容密閉容器中充入1 0molcocl2 反應cocl2 g cl2 g co g 經(jīng)過一段時間后達到平衡 反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表 下列說法正確的是 a 反應在前2s的平均速率v co 0 080mol l 1 s 1b 保持其他條件不變 升高溫度 平衡時c cl2 0 11mol l 1 則反應的 h 0c tk時起始向容器中充入0 9molcocl2 0 10molcl2和0 10molco 反應達到平衡前v正 v逆d tk時起始向容器中充入1 0molcl2和0 9molco 達到平衡時 cl2的轉化率大于80 答案 c 2 在容積為1l的密閉容器中 進行如下反應 a g 2b g c g d g 在不同溫度下 d的物質(zhì)的量n d 和時間t的關系如圖7 20 5 請回答下列問題 1 700 時 0 5min內(nèi) 以b表示的平均反應速率為 2 能判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 a 容器中壓強不變b 混合氣體中c a 不變c v正 b 2v逆 d d c a c c 3 若最初加入1 0mola和2 2molb 利用圖中數(shù)據(jù)計算800 時的平衡常數(shù)k 該反應為 填 吸熱 或 放熱 反應 4 800 時 某時刻測得體系中物質(zhì)的量濃度如下 c a 0 06mol l c b 0 50mol l c c 0 20mol l c d 0 018mol l 則此時該反應 填 向正反應方向進行 向逆反應方向進行 或 處于平衡狀態(tài) 圖7 20 5 答案 1 0 18mol l min 2 abc 3 0 9吸熱 4 向正反應方向進行 3 2016 滄州高三質(zhì)檢 2007年諾貝爾化學獎授予德國科學家格哈德 埃特爾 以表彰他在表面化學研究領域做出的開拓性貢獻 1 有人認為 該研究可以提高合成氨反應在鐵催化劑表面進行的效率 從而提高原料的轉化率 你是否認同他的觀點 填 是 或 否 理由是 2 合成氨反應 n2 g 3h2 g 2nh3 g 在某溫度時 k 0 4 若出現(xiàn)下列狀態(tài) 反應將向哪個方向進行以達到平衡狀態(tài) 在后面空白處填 向逆反應方向進行 向正反應方向進行 或 已經(jīng)達平衡狀態(tài) a c n2 c h2 1mol l 1 c nh3 0 5mol l 1 可以達到平衡 b c n2 0 3mol l 1 c h2 0 1mol l 1 c nh3 0 03mol l 1 可以達到平衡 若該反應升高溫度再達到平衡時 k為0 2 則正反應為 反應 答案 1 否催化劑只能提高化學反應速率 不能改變化學反應的限度 2 a 向正反應方向進行b 向逆反應方向進行 放熱 題組三化學平衡常數(shù) 轉化率的有關計算 1 在10l恒容密閉容器中充入x g 和y g 發(fā)生反應x g y g m g n g 所得實驗數(shù)據(jù)如下表 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(nèi) 用n表示的平均反應速率v n 1 0 10 2mol l 1 min 1b 實驗 中 該反應的平衡常數(shù)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 2 2016 福建廈門一中月考 將e和f加入密閉容器中 在一定條件下發(fā)生反應 e g f s 2g g 忽略固體體積 平衡時g的體積分數(shù) 隨溫度和壓強的變化如表所示 已知kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算 分壓 總壓 物質(zhì)的量分數(shù) 下列說法正確的是 a b fb 平衡常數(shù)k 1000 k 810 c 915 2 0mpa時該反應的平衡常數(shù)為kp 4 5mpad 1000 3 0mpa時e的轉化率為83 答案 c 3 在1 0l密閉容器中放入0 10mola g 在一定溫度下進行如下反應 a g b g c g h 85 1kj mol 1反應時間 t 與容器內(nèi)氣體總壓強 p 的數(shù)據(jù)見下表 回答下列問題 1 欲提高a的平衡轉化率 應采取的措施為 2 由總壓強p和起始壓強p0計算反應物a的轉化率 a 的表達式為 平衡時a的轉化率為 反應的平衡常數(shù)k 3 由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質(zhì)的量n總和反應物a的物質(zhì)的量n a n總 mol n a mol 下表為反應物a濃度與反應時間的數(shù)據(jù) 計算 a 分析該反應中反應物的濃度c a 變化與時間間隔 t 的規(guī)律 得出的結論是 由此規(guī)律推出反應在12h時反應物的濃度c a 約為 mol l 1 方法技巧化學平衡計算題的解題思路 1 2015 天津卷 某溫度下 在2l的密閉容器中 加入1molx g 和2moly g 發(fā)生反應 x g my g 3z g 平衡時 x y z的體積分數(shù)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(shù)不變 下列敘述不正確的是 a m 2b 兩次平衡的平衡常數(shù)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 d 2 2014 天津卷 運用相關化學知識進行判斷 下列結論錯誤的是 a 某吸熱反應能自發(fā)進行 因此該反應是熵增反應b nh4f水溶液中含有hf 因此nh4f溶液不能存放于玻璃試劑瓶中c 可燃冰主要是甲烷與水在低溫高壓下形成的水合物晶體 因此可存在于海底d 增大反應物濃度可加快反應速率 因此用濃硫酸與鐵反應能增大生成h2的速率 答案 d 解析 當 h t s 0時 反應能自發(fā)進行 吸熱反應的 h 0 吸熱反應能自發(fā) 說明 s 0 a項正確 nh4f溶液中f 水解生成hf hf能與玻璃中的sio2發(fā)生反應4hf sio2 sif4 2h2o 故nh4f溶液不能存放在玻璃試劑瓶中 b項正確 可燃冰需在低溫高壓下形成 所以可燃冰可存在于海底 c項正確 常溫下 濃硫酸使鐵發(fā)生鈍化 d項錯誤 3 2014 江蘇卷 雙選 一定溫度下 在三個體積均為1 0l的恒容密閉容器中發(fā)生反應 2ch3oh g ch3och3 g h2o g 下列說法正確的是 a 該反應的正反應為放熱反應b 達到平衡時 容器 中的ch3oh體積分數(shù)比容器 中的小c 容器 中反應到達平衡所需時間比容器 中的長d 若起始時向容器 中充入ch3oh0 15mol ch3och30 15mol和h2o0 10mol 則反應將向正反應方向進行 答案 ad 4 2016 海南卷 順 1 2 二甲基環(huán)丙烷和反 1 2 二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉化 該反應的速率方程可表示為v 正 k 正 c 順 和v 逆 k 逆 c 反 k 正 和k 逆 在一定溫度時為常數(shù) 分別稱作正 逆反應速率常數(shù) 回答下列問題 1 已知 t1溫度下 k 正 0 006s 1 k 逆 0 002s 1 該溫度下反應的平衡常數(shù)值k1 該反應的活化能ea 正 小于ea 逆 則 h 0 填 小于 等于 或 大于 2 t2溫度下 圖中能表示順式異構體的質(zhì)量分數(shù)隨時間變化的曲線是 填曲線編號 平衡常數(shù)值k2 溫度t1 t2 填 小于 等于 或 大于 判斷理由是 圖7 25 4 答案 1 3小于 2 b7 3小于放熱反應升高溫度時平衡向逆反應方向移動 1 2016 合肥質(zhì)檢 已知 a g 2b g 2c g h qkj mol 1 q 0 在恒容的密閉容器中充入1mola和2molb 一定條件下發(fā)