高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 基礎課時3 化學平衡常數(shù) 化學反應進行的方向課件 新人教版

基礎課時基礎課時3化學平衡常數(shù)化學反應化學平衡常數(shù)化學反應進行的方向進行的方向1.了解化學反應的方向與焓變和熵變的關(guān)系；能夠利用焓變和了解化學反應的方向與焓變和熵變的關(guān)系；能夠利用焓變和熵變判斷化學反應的方向。熵變判斷化學反應的方向。2.了解化學平衡常數(shù)的含義，能夠了解化學平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算。利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算。最新考綱最新考綱考點一化學平衡常數(shù)轉(zhuǎn)化率考點一化學平衡常數(shù)轉(zhuǎn)化率1.化學平衡常數(shù)化學平衡常數(shù)知識梳理知識梳理固考基固考基(1)概念：概念：在一定溫度下，當一個可逆反應達到在一定溫度下，當一個可逆反應達到_時，生成物時，生成物_與反應物與反應物_的比值是一個常數(shù)，用的比值是一個常數(shù)，用符號符號_表示。表示?；瘜W平衡化學平衡濃度冪之積濃度冪之積濃度冪濃度冪之積之積K(3)意義：意義：K值越大，正反應進行的程度值越大，正反應進行的程度_，反應物的轉(zhuǎn)化率，反應物的轉(zhuǎn)化率_。K只受只受_影響，與反應物或生成物的濃度變化無關(guān)。影響，與反應物或生成物的濃度變化無關(guān)。提醒：提醒：計算化學平衡常數(shù)利用的是物質(zhì)的平衡濃度，而不是計算化學平衡常數(shù)利用的是物質(zhì)的平衡濃度，而不是任意時刻濃度，也不能用物質(zhì)的量。任意時刻濃度，也不能用物質(zhì)的量。催化劑能加快化學反應速率，但對化學平衡無影響，也不會催化劑能加快化學反應速率，但對化學平衡無影響，也不會改變平衡常數(shù)的大小。改變平衡常數(shù)的大小?；瘜W反應方向改變或化學計量數(shù)改變，化學平衡常數(shù)均發(fā)生化學反應方向改變或化學計量數(shù)改變，化學平衡常數(shù)均發(fā)生改變。改變。越大越大越大越大溫度溫度2.平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率對于上例反應中對于上例反應中A(g)的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為：的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為：(A)_c0(A)代表代表A的初始濃度，的初始濃度，c平平(A)代表代表A的平衡濃度的平衡濃度。提醒：提醒：同一個反應中，反應物可以有多種，不同反應物的同一個反應中，反應物可以有多種，不同反應物的轉(zhuǎn)化率可能不同。轉(zhuǎn)化率可能不同。增大一種反應物的濃度，可以提高其他反應物的轉(zhuǎn)化率，增大一種反應物的濃度，可以提高其他反應物的轉(zhuǎn)化率，工業(yè)生產(chǎn)中常常提高廉價原料的比例，從而增大昂貴原料的工業(yè)生產(chǎn)中常常提高廉價原料的比例，從而增大昂貴原料的轉(zhuǎn)化率，如工業(yè)合成氨中增大氮氣的濃度，從而提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，如工業(yè)合成氨中增大氮氣的濃度，從而提高氫氣的轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化率。(3)利用化學平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應的熱效應，若升高溫利用化學平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應的熱效應，若升高溫度，度，K值增大，則正反應為值增大，則正反應為_反應；若升高溫度，反應；若升高溫度，K值減小，值減小，則正反應為則正反應為_反應。反應。吸熱吸熱放熱放熱0.062 5答案答案A題組一化學平衡常數(shù)的理解及應用題組一化學平衡常數(shù)的理解及應用題組精練題組精練提考能提考能答案答案B(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K_。(2)該反應為該反應為_反應反應(填填“吸熱吸熱”或或“放熱放熱”)。(3)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：某溫度下，各物質(zhì)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，試判斷此時的溫度為_。(4)若若830 時，向容器中充入時，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反應達，反應達到平衡后，其化學平衡常數(shù)到平衡后，其化學平衡常數(shù)K_1.0(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)。t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6(5)830 時，容器中的反應已達到平衡。在其他條件不變的情時，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。平衡況下，擴大容器的體積。平衡_移動移動(填填“向正反應方向正反應方向向”、“向逆反應方向向逆反應方向”或或“不不”)。(6)若若 1 200 時，在某時刻平衡體系中時，在某時刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的的濃度分別為濃度分別為2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，則，則此時上述反應的平衡移動方向為此時上述反應的平衡移動方向為_(填填“正反應方向正反應方向”、“逆反應方向逆反應方向”或或“不移動不移動”)。拓展：拓展：溫度與溫度與K值的關(guān)系值的關(guān)系題組二有關(guān)化學平衡的題組二有關(guān)化學平衡的“三段式三段式”計算計算C.平衡時，丙中平衡時，丙中c(CO2)是甲中的是甲中的2倍，是倍，是0.008 molL1D.反應開始時，丙中的反應速率最快，甲中的反應速率最慢反應開始時，丙中的反應速率最快，甲中的反應速率最慢解析解析利用利用“三段式三段式”計算容器甲中計算容器甲中根據(jù)平衡常數(shù)根據(jù)平衡常數(shù)c2 /(0.010c)29/4，得，得c0.006 molL1。H2的的轉(zhuǎn)化率為轉(zhuǎn)化率為(H2)0.006 molL1/0.010 molL160%，同樣計，同樣計算可得丙中算可得丙中H2的轉(zhuǎn)化率也是的轉(zhuǎn)化率也是60%，B正確；乙容器相當于在甲正確；乙容器相當于在甲的基礎上增大氫氣濃度，平衡正移，但氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，的基礎上增大氫氣濃度，平衡正移，但氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，A錯誤；甲和丙是等效平衡關(guān)系，起始時各物質(zhì)濃度是錯誤；甲和丙是等效平衡關(guān)系，起始時各物質(zhì)濃度是2倍關(guān)系，倍關(guān)系，平衡時各物質(zhì)仍然是平衡時各物質(zhì)仍然是2倍關(guān)系，倍關(guān)系，C正確；反應開始時，甲中濃度正確；反應開始時，甲中濃度最小，丙中濃度最大，最小，丙中濃度最大，D正確。正確。答案答案A答案答案D【解題建模】【解題建?！拷獯鸹瘜W平衡計算題的解答化學平衡計算題的“萬能鑰匙萬能鑰匙”三段式法三段式法1.步驟步驟(1)寫出涉及的可逆反應的化學方程式。寫出涉及的可逆反應的化學方程式。(2)找出起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未找出起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按知量，按“三段式三段式”列出。列出。(3)根據(jù)問題建立相應的關(guān)系式進行計算。根據(jù)問題建立相應的關(guān)系式進行計算。2.模板模板對于反應：對于反應：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，令，令A、B起始物起始物質(zhì)的量質(zhì)的量(mol)分別為分別為a、b，達到平衡后，達到平衡后，A的消耗量為的消耗量為mx，容，容器容積為器容積為V L?？键c二化學反應進行的方向考點二化學反應進行的方向1.自發(fā)過程自發(fā)過程知識梳理知識梳理固考基固考基(1)含義含義在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。(2)特點特點體系趨向于從體系趨向于從_狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開狀態(tài)狀態(tài)(體系對外部做功或體系對外部做功或釋放熱量釋放熱量)。在密閉條件下，體系有從在密閉條件下，體系有從_轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)開的傾向性的傾向性(無序體無序體系更加穩(wěn)定系更加穩(wěn)定)。高能高能低能低能有序有序無序無序2.化學反應方向化學反應方向(1)判據(jù)判據(jù)降低降低增加增加熵增熵增不能自發(fā)進行不能自發(fā)進行達到平衡狀態(tài)達到平衡狀態(tài)能自發(fā)進行能自發(fā)進行(2)一般規(guī)律：一般規(guī)律：H_0，S_0的反應任何溫度下都能自發(fā)進行；的反應任何溫度下都能自發(fā)進行；H_0，S_0的反應任何溫度下都不能自發(fā)進行；的反應任何溫度下都不能自發(fā)進行；H和和S的作用相反，且相差不大時，的作用相反，且相差不大時，_對反應的方向起對反應的方向起決定性作用。當決定性作用。當H0，S0，S0時，時，_下反應能自發(fā)進行。下反應能自發(fā)進行。說明：對于一個特定的氣相反應，熵變的大小取決于反應前后說明：對于一個特定的氣相反應，熵變的大小取決于反應前后的氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)大小。的氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)大小。0( )(2014江蘇化學，江蘇化學，11B)(4)反應反應NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進行，則在室溫下可自發(fā)進行，則該反應的該反應的H0D.反應反應2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自發(fā)進行，則該反能自發(fā)進行，則該反應的應的H0解析解析反應的自發(fā)性取決于熵判據(jù)和焓判據(jù)，若反應的自發(fā)性取決于熵判據(jù)和焓判據(jù)，若H0，一定能自發(fā)，若一定能自發(fā)，若H0，S0，一定不能自發(fā)，若，一定不能自發(fā)，若H0，S0，S0，反應能否自發(fā)進行取決于溫度高低，反應能否自發(fā)進行取決于溫度高低，A、B錯誤；錯誤；C項中該反應項中該反應S0，若，若H0，正確；，正確；D項中反應的項中反應的S0，能，能自發(fā)，則說明自發(fā)，則說明H0，錯誤。，錯誤。答案答案C4.汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO，有人設想按下列反應除去，有人設想按下列反應除去CO：2CO(g)=2C(s)O2(g)已知該反應的已知該反應的H0，簡述該，簡述該設想能否實現(xiàn)的依據(jù)：設想能否實現(xiàn)的依據(jù)：_。超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茣茐某粞鯇??？茖W家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和和CO轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成CO2和和N2，化學方程式如下：，化學方程式如下：2NO2CO 2CO2N2。反應能夠自發(fā)進行，則反應的。反應能夠自發(fā)進行，則反應的H_0(填填“”、“”或或“”)。解析解析(1)2CO(g)=2C(s)O2(g)，該反應是焓增、熵減的反，該反應是焓增、熵減的反應。根據(jù)應。根據(jù)GHTS，G0，不能實現(xiàn)。，不能實現(xiàn)。(2)該反應為熵減反應，能自發(fā)進行說明該反應為熵減反應，能自發(fā)進行說明H0。答案答案(1)該反應是焓增、熵減的反應，任何溫度下均不自發(fā)進該反應是焓增、熵減的反應，任何溫度下均不自發(fā)進行行(2)【練后歸納】【練后歸納】焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響HSHTS反應情況反應情況永遠是負值永遠是負值在任何溫度下過程均自發(fā)進行在任何溫度下過程均自發(fā)進行永遠是正值永遠是正值在任何溫度下過程均非自發(fā)進行在任何溫度下過程均非自發(fā)進行低溫為正高溫為負低溫為正高溫為負低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)低溫為負高溫為正低溫為負高溫為正低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)