2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義化學(xué)平衡常數(shù)與平衡圖像(無(wú)答案)

1、化學(xué)平衡常數(shù)與平衡圖像李仕才授課主題化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)方向的判斷教學(xué)目的能夠?qū)懗龌瘜W(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式；可以計(jì)算出物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率；教學(xué)重難點(diǎn)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)；反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的變化判斷；焓變、熵變及化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系教學(xué)內(nèi)容本節(jié)知識(shí)點(diǎn)講解1化學(xué)平衡常數(shù)(1)定義在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度幕之積與反應(yīng)物濃度幕之積的比值是一個(gè)常 數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù))，用K表示。(2)表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)rpC(g)+qD(g),K=。(3)應(yīng)用1判斷反應(yīng)進(jìn)行的限度K值大，說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的程度大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高。

2、K值小，說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的程度小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率低。K105反應(yīng)程度很難進(jìn)行反應(yīng)可逆反應(yīng)可接近完全判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意狀態(tài)時(shí)，濃度商均為QK時(shí)，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；Q-K時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Qp+q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均增大m+nn+p反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率增大nS(l)S(s)。b.熵變的含義熵變是反應(yīng)前后體系熵的變化，用S表示，化學(xué)反應(yīng)的 S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。(3)綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù)1厶HTAS0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。例題解析考向一化學(xué)平衡常數(shù)及影響因素典例1在一定條件下，已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)：2A(g)+B(g) -;2C

3、(g)，下列說(shuō)法中正確的是A.平衡時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K與各物質(zhì)的濃度有如下關(guān)系：K=c2Cc2A c BB.改變條件后，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K一定不變C.如果改變壓強(qiáng)并加入催化劑，平衡常數(shù)會(huì)隨之變化D.若平衡時(shí)增加A和B的濃度，則平衡常數(shù)會(huì)減小鞏固練習(xí)1.研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：2NQ(g)+NaCI(s) iNaNQs)+CINO(g)KH0(I)2N0(g)+CI2(g) 2CINO(g) KHb”“25%D. 12.5%1.在一密閉容器，aA(g) bB(g)達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),的濃度是原來(lái)的60%則A.平衡向

4、逆反應(yīng)方向移動(dòng)了B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了D. abK0.60.91.01.72.6回答下列冋題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=。(2)該反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:(4)若830C時(shí)，向容器中充入1 mol(5)830C時(shí)，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不向正反應(yīng)方向”向逆反應(yīng)方向”或不”)移動(dòng)。(6)若1 200C時(shí)，在某時(shí)刻平衡體系中1 1CO、H2、CO H2O的濃度分別為2 mol、2 molL 4 molL1、4 mol-1，則此時(shí)上述反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)?填正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向”或不移A.25%C

5、.0C.反應(yīng)NH(g) +HCl(g)=NHCI(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H0本知識(shí)點(diǎn)小結(jié)化學(xué)平衡圖象題的解題方法化學(xué)平衡圖象類試題是高考的熱點(diǎn)題型，該類試題經(jīng)常涉及到的圖象類型有物質(zhì)的量(濃度)、速率一時(shí)間圖象，含量一時(shí)間一溫度(壓強(qiáng))圖象，恒溫、恒壓曲線等，圖象中蘊(yùn)含著豐富的信息量，具有簡(jiǎn)明、直觀、形象的特點(diǎn)，命題形式靈活，難度不大，解題的關(guān)鍵是根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，明確反應(yīng)條件，認(rèn)真分析圖象充分挖 掘蘊(yùn)含的信息，緊扣化學(xué)原理，找準(zhǔn)切入點(diǎn)解決問(wèn)題。該類題型在選擇題和簡(jiǎn)答題中都有涉及，能夠很好地 考查學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，在復(fù)習(xí)備考中應(yīng)引起足夠的重視。1.常見(jiàn)的化學(xué)平衡圖象以可逆反

6、應(yīng)aA(g)+bB(g) -cC(g)H=QkJmol-1(1)含量一時(shí)間一溫度(或壓強(qiáng))圖:（2）恒壓（溫）線（如圖所示）:該類圖象的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度（C）或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率（a），橫坐標(biāo)為溫度（T）或壓強(qiáng)（p），常見(jiàn)類型如下所示:（3）速率-時(shí)間圖象根據(jù)v-t圖象，可以很快地判斷出反應(yīng)進(jìn)行的方向，根據(jù)變情況。條件C（N2）增大C（H2）減小c(NH3)增大（曲線a用催化劑，b不用催化劑或化學(xué)計(jì)量數(shù)a+b=c時(shí)曲線a的壓強(qiáng)大于b的壓強(qiáng)）(若a+bc,則pip2p3, Hp2,a+bc)pip2,a+bc)HKO。以合成氨反應(yīng)為例：N2（g）+3H2（g） =”9）I（4）其他如下圖所示曲

7、線，是其他條件不變時(shí)， 某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率（a）與溫度（T）的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，v（正）v（逆）的點(diǎn)是3,v（正）v（逆）的點(diǎn)是1,v（正）=v（逆）的點(diǎn)是2、4。v-t圖象平衡移動(dòng)方向條件v-t圖象平衡移動(dòng)方向條件v-t圖象平衡移動(dòng)方向正反應(yīng)方向移逆反應(yīng)方向移動(dòng)逆反應(yīng)方向移動(dòng)逆反應(yīng)方向移動(dòng)降低溫度正反應(yīng)方向移動(dòng)不移動(dòng)IB0o增大壓強(qiáng)c(Nf)減小減小壓強(qiáng)L.正反應(yīng)方向移正反應(yīng)方向移動(dòng)逆反應(yīng)方向移動(dòng)使用催化劑升高溫度0I2化學(xué)平衡圖象解答原則（1）解題思路（1） “定一議二”原則在化學(xué)平衡圖象中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的意義三個(gè)量，確定橫坐標(biāo)所表示的量后，討論

8、縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所表示的量，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。如圖:這類圖象的分析方法是“定一議二”，當(dāng)有多條曲線及兩個(gè)以上條件時(shí)，要固定其中一個(gè)條件，分析其 他條件之間的關(guān)系，必要時(shí)，作一輔助線分析。（2） “先拐先平，數(shù)值大”原則壓強(qiáng)較大（如圖B）。（2）解題步驟以可逆反應(yīng)aA（g）+bB（g）、明確圖像要描述的舍義或者考沓方程式的持點(diǎn),了解題目要求解決的問(wèn)題=1團(tuán)-明確橫縱坐標(biāo)的含丈:* 分析曲線變代時(shí)勢(shì)及苴原因.聯(lián)恨相關(guān).知 因動(dòng) T 識(shí)解答問(wèn)題：一棍據(jù)要求詵出或?qū)懗稣龏櫨彀竒r想規(guī)律作判斷看面（縱、橫坐標(biāo)的意義）二看線（線的走向和變化趨勢(shì)）三看點(diǎn)（起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)）四看輔助線（如

9、等溫線、等壓線、平衡線 五看量的變化（如濃度變化、溫度變化）（聯(lián)想平衡移動(dòng)原理.分析條件對(duì)反應(yīng)速率、I化學(xué)平衡移動(dòng)的影響_利用原理，結(jié)合圖像.分析圖像中所代表反就 （速率變化或化學(xué)平衡的線，作出判斷cC(g)為例:珊或力）（或円）C%t円（或片）円（或咒）在化學(xué)平衡圖象中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示的溫度較高（如圖A）或表示的C%P（或町圖A圖B圖A表示T2TI,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。圖B表示pic。等效平衡1含義（1）化學(xué)平衡狀態(tài)與建立平衡的條件有關(guān)，與建立平衡的途徑無(wú)關(guān)。（2）對(duì)于同一可逆反應(yīng)，在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，無(wú)論是從正反應(yīng)（反應(yīng)物）、逆反應(yīng)（生成物）

10、或從中間狀態(tài)（既有反應(yīng)物、也有生成物）開(kāi)始，只要建立平衡后，平衡混合物中各組分的比例相同，或 各組分在混合物中的百分含量相等，這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。（3）注意只是組分的百分含量相同，包括體積百分含量、物質(zhì)的量百分含量或質(zhì)量百分含量，而各組分 的濃度不一定相等。2.審題方法（1）注意反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量是否發(fā)生變化。（2）分清平衡建立的條件：是恒溫恒壓還是恒溫恒容。3.理解等效平衡的意義（1）對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量有變化的反應(yīng)，如2SQ（g）+O2（g）產(chǎn)2SQ（g）等溫等壓、等溫等容下建立平衡如下圖：等溫、等壓DVL容易得出A與C等效，A與D不等效。因?yàn)镃D是對(duì)反應(yīng)前后氣

11、體體積有變化的反應(yīng)加壓，平衡發(fā)生了 移動(dòng)。結(jié)論：對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量有變化的反應(yīng)，恒溫恒壓時(shí)只要起始加入的物質(zhì)按方程式化學(xué)計(jì)量數(shù) 轉(zhuǎn)化到方程式一側(cè)，比例相同就可建立等效平衡；而恒溫恒容時(shí)，則需起始加入的物質(zhì)按方程式化學(xué)計(jì)量數(shù) 轉(zhuǎn)化到方程式一側(cè)，完全相同才能建立等效平衡，因?yàn)榉磻?yīng)物物質(zhì)的量的變化會(huì)引起平衡的移動(dòng)。建立平衡如下圖:容易得出A與C等效，A與D等效。因?yàn)?D平衡不發(fā)生移動(dòng)。對(duì)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)加壓， 平衡不移動(dòng)。結(jié)論：對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，無(wú)論是恒溫恒壓還是恒溫恒容，只要加入的物質(zhì)按方程式化 學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式一側(cè)，比例相同就可建立等效平衡。當(dāng)堂檢測(cè)1、常溫

12、下，將一定量的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(固體體積忽略不計(jì))發(fā)生反應(yīng)：HNCOONH)2NH(g)+CO2(g)H,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CQ)=amolL-1。溫度不變,達(dá)到平衡后壓縮容器體積至原來(lái)的一半，達(dá)到新平衡時(shí)測(cè)得c(NHs)=xmolL-1。下列說(shuō)法正確的是()A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化時(shí)表明達(dá)到平衡狀態(tài)B.達(dá)到新平衡時(shí)，AH為原來(lái)的2倍C.上述反應(yīng)達(dá)到新平衡狀態(tài)時(shí)x=2aD.上述反應(yīng)體系中，壓縮容器體積過(guò)程中n (H2NCOONH不變2、NOx是大氣污染物之一，主要來(lái)源于工業(yè)煙氣及汽車(chē)尾氣等。除去NOx的方法統(tǒng)稱為脫硝，一般有干法脫 硝選擇性催化劑法(SCR)、濕法脫硝

13、等。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)反應(yīng)Nb(g)+O2(g)- 2NO(g)。2000 K時(shí)，向固定容積的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2、O2發(fā)生上述反應(yīng)，各組分體積分?jǐn)?shù)(3)的變化如圖1所示。N2的平衡轉(zhuǎn)化率為。(2)對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量沒(méi)有變化的反應(yīng)，如:f(g)+l2(g)2HI(g)等溫等壓、等溫等容下等溫、等壓DFLNO發(fā)生分解的過(guò)程中，NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化關(guān)系如圖2所示。0 (填“”或)。三N2(g)+O2(g)已達(dá)到化學(xué)平衡的(填序號(hào))。b.混合氣體的密度不發(fā)生變化d.2v(NO)正=V(N2)逆3、二甲醚(CHOCH的十六烷值高，燃燒尾氣中污染物少，可代替柴

14、油。在反應(yīng)器中將CO混合加氫可合成二甲醚，包括以下兩個(gè)反應(yīng)：I.CQ(g)+3H2(g) _ CHOH(g)+H2O(g)n.2CH3OH(g)CHOCI”“0,制取合成光氣的原料氣CO在體積可變的恒壓（p總）密閉容器中充入1 molCO與足量的碳發(fā)生上述反應(yīng)，在平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖1所示：n.4KCQ體積分?jǐn)?shù)為40%寸，CQ的轉(zhuǎn)化率為3已知：氣體分壓(p分)=氣體總壓x體積分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡常數(shù)Kp的表達(dá)式為_(kāi) ;800C時(shí)，KP=_ (用含p總的代數(shù)式表示)。(3)利用CH的還原性，通過(guò)反應(yīng)：CH(g)+2NQ2(g) N2(g)+CQ2(g)+2H2

15、0(g)H,可消除氮氧化物的污染。在130C和180C時(shí)，分別將1.0 mol CH4和1.0 mol NQ2充入2 L的密閉容器中發(fā)生反 應(yīng)，測(cè)得NQ的轉(zhuǎn)化率a(NQ)在不同溫度、壓強(qiáng)下隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。則上述反應(yīng)的H_ 0(填“”“”或=”)。3當(dāng)容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí)，該反應(yīng) _ (填“一定”“可能”或“沒(méi)有”)達(dá)到平衡狀態(tài)；在1 000C時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，適當(dāng)增加Fe2Q的量，CO的轉(zhuǎn)化率 _ (填“增大”“減小”或“不變”)。3、“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注，CQ的捕集、利用與封存成為科學(xué)家研究的重要課題。研究CO與CH4,反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為CQ和H2,對(duì)減緩燃料危機(jī)、減小溫室效應(yīng)具有重

16、要的意義。(1)CH的電子式為。(2)-已知：2CO(g)+Q2(g)2CO(g)H=-566 kJmol-112f(g)+O2(g) -2H2O(g)H=-484 kJmol-1CH(g)+2O2(g) CO(g)+2H20(g)H=- 890kJmol貝U: CH(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g)H=_。(3)在恒容密閉容器中通入物質(zhì)的量均為nmol的CH與CO,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH(g)+CO2(g)一2CO(g)+2H2(g)，測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖中曲線所示：1下列事實(shí)能說(shuō)明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是。10080706050500750000125015(X11750溫度吒a.CO的濃度不再發(fā)生變化b.v正(CH)=2v逆(CO)c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不發(fā)生變化d.CO與H2的物質(zhì)的量比為1:12據(jù)圖可知，P1、p2、P3、P4由大到小的順序?yàn)?_，理由在壓強(qiáng)為p4、950C的條件下，X點(diǎn)平衡常數(shù)&=(用含p4的代數(shù)式表示，其中用平衡分壓代