苏教版高考化学复习必修讲义第六单元第2讲化学平衡状态 化学平衡常数.docx
- 文档编号:10798547
- 上传时间:2023-02-23
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:114.70KB
苏教版高考化学复习必修讲义第六单元第2讲化学平衡状态 化学平衡常数.docx
《苏教版高考化学复习必修讲义第六单元第2讲化学平衡状态 化学平衡常数.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《苏教版高考化学复习必修讲义第六单元第2讲化学平衡状态 化学平衡常数.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
苏教版高考化学复习必修讲义第六单元第2讲化学平衡状态化学平衡常数
20XX届高考化学第一轮复习必修部分讲义
第六单元第2讲化学平衡状态化学平衡常数
解读与阐释
考纲要求
权威解读
1.了解化学反应的可逆性。
2.了解化学平衡建立的过程。
3.理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
常见的考查形式:
①结合图像考查化学平衡建立的过程;②化学平衡状态的分析、判断及比较;③应用化学平衡常数进行有关计算判断反应进行的方向。
(预计20XX年高考还会加强此方面的考查)
梳理与整合
一、可逆反应
导学诱思
向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2+O2
2SO3,充分反应后生成SO3的物质的量____2mol(填“<”“>”或“=”)。
教材回归
1.定义
在________条件下,既可以向____反应方向进行,同时又可以向____反应方向进行的化学反应。
2.特点
反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都____于100%。
3.表示
在方程式中用“________”表示。
判断一个反应是否为可逆反应,一定要注意“相同条件下”“同时”,如2H2+O2
2H2O与2H2O
2H2↑+O2↑因条件不同就不属于可逆反应。
二、化学平衡状态
导学诱思
对于N2+3H2
2NH3,
(1)若N2、H2、NH3的浓度不再随时间的改变而改变,是否达到平衡状态?
答:
____;
(2)若某一时刻,v正(N2)=v逆(NH3),此时是否达到平衡状态?
答:
____。
教材回归
1.化学平衡状态的建立
对一定条件下的某个可逆反应,在向一定容积的密闭容器中投入一定量反应物时,反应物的浓度最大。
反应开始后,反应物的浓度逐渐__________,生成物的浓度则由零开始逐渐________。
因此,反应开始时,v正最____,v逆为______。
随着反应的进行,v正逐渐________,v逆逐渐________。
反应进行到某一时刻,________________,此时,该可逆反应达到了________状态。
2.化学平衡状态及特征
(1)化学平衡状态是指在一定条件下的________反应,当反应物和生成物中各组分的百分含量______________的状态。
(2)特征
逆:
研究对象是________反应。
等:
v正____v逆____0(化学平衡的实质)。
动:
动态平衡,反应仍在进行。
定:
平衡后,各组分的浓度__________。
变:
条件改变,平衡________。
三、化学平衡常数
导学诱思
对于N2+3H2
2NH3 ΔH<0,
(1)若增大压强、增大N2浓度、升高温度、加入催化剂,K值将分别________、________、__________、________(填“不变”“增大”或“减小”);
(2)如果K=a,温度相同时,那么对于
2NH3
N2+3H2反应的平衡常数为________。
教材回归
1.概念
在________下,一个可逆反应达到______________时,生成物__________与反应物__________的比值是一个常数,用符号______表示。
2.表达式
对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡时,K=________________________。
3.意义及应用
(1)K值越大,正反应进行的程度________,反应物的转化率________。
K值越小,正反应进行的程度________,反应物的转化率________。
(2)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。
①若反应方向改变,则平衡常数改变。
②若方程式中各物质的计量数改变,则平衡常数改变。
在使用平衡常数时要注意以下两点:
(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物生成物的浓度无关。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
理解与深化
一、化学平衡的标志
1.绝对标志
(1)v正=v逆≠0
(2)各组分的浓度保持一定
2.相对标志
反应体系中总压强不随时间变化(适用于气体反应中前后体积不等的反应)。
3.综合分析
对于密闭容器中的可逆反应:
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况,是否达到平衡:
可能的情况举例
是否能判断
已达平衡
混合物体
系中各成
分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总压强、总体积、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反
应速率
的关系
①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即v正=v逆
平衡
②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC
不一定平衡
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
不一定平衡
④在单位时间内生成了nmolB,同时消耗qmolD
不一定平衡
压强不变
①m+n≠p+q(其他条件一定)
平衡
②m+n=p+q(其他条件一定)
不一定平衡
混合气体
的平均相
对分子质
量(
)
①
一定,当m+n≠p+q时
平衡
②
一定,当m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的情况下,体系温度一定时
平衡
气体的密度
密度一定
不一定平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色不变,就是有色物质的浓度不变
平衡
【例1】可逆反应:
2NO2(g)
2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是( )。
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦
C.①③④⑤D.全部
二、化学平衡常数
1.特点
对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),K=
。
注意:
(1)不要把反应体系中固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数的表达式中。
如:
CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)
Cr2O
(aq)+H2O(l)
2CrO
(aq)+2H+(aq)
K=
但非水溶液中发生的反应,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数的表达式中。
如:
C2H5OH+CH3COOH
CH3COOC2H5+H2O
K=
(2)同一化学反应,化学方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值亦不同。
如:
N2O4(g)
2NO2(g) K=
=0.36
1/2N2O4(g)
NO2(g) K′=
=
=0.60
2NO2(g)
N2O4(g) K″=
=
≈2.8
因此书写化学平衡常数表达式及数值,要与化学反应方程式相对应,否则意义就不明确。
2.应用
(1)利用K可以推测可逆反应进行的程度。
K的大小表示可逆反应进行的程度,K大说明反应进行程度大,反应物的转化率大。
K小说明反应进行的程度小,反应物的转化率小。
(2)借助平衡常数,可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态。
对于可逆反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:
Q=
Q
(3)利用K可判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
(4)K值与温度的关系
升高温度,化学平衡常数一定发生变化,当正反应是吸热反应时K值增大;反之,则减小。
【例2】(2011·湖南常德检测)已知某化学反应的平衡常数表达式为K=
,在不同的温度下该反应的平衡常数如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是( )。
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
B.上述反应的正反应是放热反应
C.若在1L的密闭容器中通入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃,此时测得CO2为0.4mol时,该反应达到平衡状态
D.若平衡浓度符合下列关系式:
=
,则此时的温度为1000℃
三、化学平衡的计算
平衡常数与平衡转化率的计算,通常利用“三段式”列式求解。
所谓“三段式”就是在反应方程式下面,表示出“初始状态”“转化部分”“平衡状态”各组分的浓度或物质的量,进行列式求解。
例:
mA+nBpC+qD
起始:
ab00
转化:
mxnxpxqx
平衡:
a-mxb-nxpxqx
注意:
(1)转化量与方程式中各物质的化学计量数成比例。
(2)这里a、b可指物质的量等。
(3)转化率=
×100%
【例3】在一定温度下,反应
H2(g)+
X2(g)
HX(g)的平衡常数为10。
若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )。
A.5%B.17%
C.25%D.33%
实验与探究
化学平衡常数的测定
化学平衡常数是新课标新增的内容,是高考必考内容,随着改革的深入,对此知识点的考查形式越来越灵活,如结合定量实验对化学平衡常数进行测定。
实验典例
(2011·江苏栟茶模拟)测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。
已知:
I2能与I-反应成I
,并在溶液中建立如下平衡:
I2+I-
I
。
通过测平衡体系中c(I2)、c(I-)和c(I
),就可求得该反应的平衡常数。
Ⅰ.某同学为测定上述平衡体系中c(I2),采用如下方法:
取V1mL平衡混合溶液,用cmol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6),消耗V2mL的Na2S2O3溶液。
根据V1、V2和c可求得c(I2)。
(1)上述滴定时,可采用__________________________作指示剂,滴定终点的现象是________________________________________________________________________。
(2)下列对该同学设计方案的分析,正确的是________(填字母)。
A.方案可行,能准确测定溶液中的c(I2)
B.不可行,因为I-能与Na2S2O3发生反应
C.不可行,只能测得溶液中c(I2)与c(I
)之和
Ⅱ.化学兴趣小组对上述方案进行改进,拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数(室温条件下进行,溶液体积变化忽略不计):
已知:
①I-和I
不溶于CCl4;②一定温度下碘单质在四氯化碳和水的混合液中,碘单质的浓度比值即
是一个常数(用Kd表示,称为分配系数),且室温条件下Kd=85。
回答下列问题:
(3)操作Ⅰ使用的玻璃仪器中,除烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器是________________(填名称)。
试指出该操作中应注意的事项为____________________________。
(任写一条)
(4)下层液体中碘单质的物质的量浓度是________________________。
(5)实验测得上层溶液中c(I
)=0.049mol·L-1,结合上述有关数据,计算室温条件下反应I2+I-
I
的平衡常数K=__________________________。
答案与解析
梳理与整合
一、
导学诱思
<
教材回归
1.相同 正 逆
2.小
3.
二、
导学诱思
是 否
教材回归
1.减小 增大 大 0 减小 增大 v正=v逆 平衡
2.
(1)可逆 保持不变
(2)可逆 = ≠ 保持不变 移动
三、
导学诱思
不变 不变 减小 不变
教材回归
1.一定温度 化学平衡状态 浓度幂之积 浓度幂之积 K
2.
3.越大 越大 越小 越小
理解与深化
【例1】A 解析:
本题不仅考查了化学平衡的直接标志,也要求对化学平衡的间接标志进行分析、判断。
①中单位时间内生成nmolO2必消耗2nmolNO2,而生成2nmolNO2时,必消耗nmolO2,能说明反应达到平衡。
②不能说明。
③中无论达到平衡与否,化学反应速率之比都等于化学计量数之比。
④有色气体的颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡。
⑤体积固定、气体质量反应前后守恒,密度始终不变。
⑥反应前后气体体积不相等,压强不变,意味着各物质的含量不再变化。
⑦该反应反应前后气体体积不相等,由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的物质的量不变,能说明反应达到平衡。
【例2】C 解析:
依平衡常数的表达式可知A正确;升高温度K减小,平衡左移,正反应为放热反应,B正确;5min后CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.6mol·L-1、0.6mol·L-1、0.4mol·L-1、0.4mol·L-1,
=
<1,平衡向右移动,C错误;
=
,D正确。
【例3】B 解析:
本题考查平衡常数、分解率的计算。
设分解率为x。
H2(g) +
X2(g)
HX(g)
始态 0 01mol·L-1
平衡态
xmol·L-1
xmol·L-1(1-x)mol·L-1
K=
=10
解得x=
,分解率约为17%。
实验与探究
答案:
(1)淀粉 溶液由蓝色变无色,且半分钟后颜色不再改变
(2)C
(3)分液漏斗 分液时上层液体应从上口倒出,下层液体应从下口放出(或分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁或打开上口活塞,使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等其他合理答案也可)
(4)0.085mol·L-1 (5)961
解析:
(2)消耗I2,c(I2)降低,平衡I2+I-I
左移,所以选C;(4)n(Na2S2O3)=0.0017mol,n(I2)=0.0017mol÷2=0.00085mol,c〔I2(CCl4)〕=
=0.085mol·L-1;(5)85=
,c〔I2(H2O)〕=0.001mol·L-1,溶液中的c(I-)=0.1mol·L-1-0.049mol·L-1=0.051mol·L-1,K=
=961。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 苏教版高考化学复习必修讲义第六单元第2讲化学平衡状态 化学平衡常数 苏教版 高考 化学 复习 必修 讲义 第六 单元 化学平衡 状态 常数