1、2021届高考新课改化学一轮复习全程考点透析（13）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(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。(变化观念与平衡思想)2.能正确计算化学反应的转化率()。(证据推理与模型认知)3.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。(科学态度与社会责任)回归教材回归教材一、化学平衡常数1.定义在一定温度下,当一个可逆反应达到时,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,该常数就是该反应的化学平衡常数，用符号表示。化学平衡K 2.表达式对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),化学平衡常数K=。式中
2、A、B、C、D的浓度均为平衡浓度。如在一定温度时,4 mol A在2 L的密闭容器中分解:A(g)2B(g)+C(g),达到平衡时测得已有50%的A分解成B和C,此温度下,该反应的平衡常数为。3.意义及影响因素:K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度。K只受影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。4越大温度K正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大_越小_越大越大越小越高越小越小越大越低4.化学平衡常数的应用(1)判断、比较可逆反应进行的程度一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：(2)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或
3、反应进行的方向：对于可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若浓3.化学反应方向的判据H0S0S”或“”“a1;根据题意可知:升高温度,化学平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,故H0。(3)增大H2S的浓度,平衡正向移动,根据勒夏特列原理分析,H2S的转化率应降低,A错误;增大CO2的浓度,平衡正向移动,使更多的H2S反应,所以H2S转化率增大,B正确;COS是生成物,增大生成物的浓度,平衡逆向移动,H2S转化率降低,C错误;N2是与反应体系无关的气体,充入N2,不能使化学平衡发生移动,所以对H2S的转化率无影
4、响,D错误。答案：(1)2.52.8510-3 (2)(3)B 考点二化学反应进行的方向解析：反应能自发进行的前提条件是反应的HTS0，S0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于 B 项，H0，S0，在较低温度下，HTS0，S0，若使反应自发进行，即HTS0，必须升高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于 D 项，H0，在任何温度下，都有HTS0，即在任何温度下反应均能自发进行。答案：D【拓展演练拓展演练】3.(2018 年山东青岛模拟)某反应 2AB(g)C(g)3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反)。应的H、S 应为(A.H0B.H0、S0、S0D.H0
5、、S0答案：C4.(2018 年江苏南京模拟)有 A、B、C、D 四个反应：(1)在任何温度下都能自发进行的反应是_。(2)在任何温度下都不能自发进行的反应是_。(3)在余下的反应中：温度高于_时可自发进行的反应是_。温度低于_时可自发进行的反应是_。答案：(1)C (2)B (3)77 A161.6D反应ABCDH/(kJmol1)10.51.8012611.7S/(Jmol1K1)30.0113.084.0105.0“速率、平衡”原理在物质制备中的应用在考试大纲中明确提出：了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。所以“化学反应速率”和“化学平衡”在全国新课标
6、卷以及各省市高考卷中均有所涉及，且具有一定的难度，属于难点拉分型题目，做该类题目应注意以下两个方面：方法指导1.化工生产适宜条件选择的一般原则(1)从化学反应速率分析，既不能过快，又不能太慢。(2)从化学平衡移动分析，既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性。(3)从原料的利用率分析，增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本。(4)从实际生产能力分析，如设备承受高温、高压能力等。(5)注意催化剂的活性对温度的限制。2.平衡类问题需综合考虑的几个方面(1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。(2)原料的循环利用。(3)产物的污染处理。(4)产
7、物的酸碱性对反应的影响。(5)气体产物的压强对平衡造成的影响。(6)改变外界条件对多平衡体系的影响。3.化工生产中反应条件的选择方法(以合成氨为例)(1)反应原理N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1(2)反应特点：反应为可逆反应；正反应为放热反应；反应物、生成物均为气态，且正反应为气体物质的量减小的反应。反应条件对速率的影响对平衡混合物中氨含量的影响合成氨条件的选择增大压强增大反应速率平衡正向移动，提高平衡混合物中氨的含量压强增大，有利于氨的合成，但需要动力大，对材料、设备的要求高。故采用 1030MPa 的高压升高温度增大反应速率平衡逆向移动，降低平衡混合物中氨的含量
8、温度要适宜，既要保证反应有较快的速率，又要使反应物的转化率不能太低。故采用 400 500 左右的温度，并且在该温度下催化剂的活性最大使用催化剂增大反应速率 没有影响工业上一般选用铁触媒作催化剂(3)反应条件的选择(4)原料气的充分利用合成氨反应的转化率较低，从原料充分利用的角度分析，工业生产中可采用循环操作的方法来提高原料的利用率。典例(2018 年山东济南模拟)合成氨工业中，原料气(N2、H2 及少量 CO、NH3 的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜()溶液来吸收原料气中的 CO，其反应是 Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3AcCO H0。(1)必须除去原料气中 CO 的
9、原因是_。(2)醋酸二氨 合 铜()吸 收 CO 的 生 产 适 宜 条 件 应 是_。(3)吸收 CO 后的醋酸二氨合铜()溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收 CO 的能力以供循环使用。醋酸二氨合铜()溶液再生的生产适宜条件应是_。解析：根据题意，在合成氨的过程中必须除去 CO，因此CO 是属于使催化剂中毒的物质。从吸收 CO 的化学方程式可得：吸收 CO 的反应是正反应为气体体积缩小的放热反应，因此为了使 CO 最大可能地被吸收，应采取高压、低温的办法使平衡正向移动；要使醋酸二氨合铜()溶液再生，应使平衡逆向移动，故必须采取低压、高温的办法。答案：(1)防止CO使催化剂中毒(2)低温、高
10、压(3)高温、低压演练工业生产以 NH3 和 CO2 为原料合成尿素CO(NH2)2，反应的化学方程式为：2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(l)(1)在密闭容器中充入 NH3 和 CO2，一定条件能自发进行的原因是_。(2)T1 时，在 2 L 的密闭容器中充入 NH3 和 CO2 模拟工业生产，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)n(NH3)n(CO2)x，下图是CO2 平衡转化率()与氨碳比(x)的关系。其他条件不变时，随着 x 增大而增大的原因是_。(3)上图中的 B 点处，NH3 的平衡转化率为_。答案：(1)S0，H0，低温下反应能自发进行(2)x 增大，相当于 c(NH3)增大，平衡正向移动，CO2 转化率增大(3)32%