1、4 考点二 2 真题发掘知识串联 课时作业 目录CONTENTS1 考点一 考点三 3 5 第26讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向【考纲要求】1.了解化学平衡常数的含义并能利用化学平衡常数进行相关计算。2.能正确计算化学反应的转化率()。3了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。考点一|化学平衡常数及其应用(重点保分型师生共研)核心知识大通关1概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物 与反应物 的比值是一个常数，用符号 K 表示。浓度幂之积浓度幂之积2表达式：化学方程式平衡常数与 K1的关系N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1 _12N2(g)32H2(g)NH
2、3(g)K2_2NH3(g)N2(g)3H2(g)K3_K2 K1(或 K121)K3_c2NH3cN2c3H2cNH3c12N2c32H2cN2c3H2c2NH31K13.意义：(1)K 值越大，正反应进行的程度 ，反应物的转化率 。(2)K 只受 影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。越大越大温度小题热身正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。()(2)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数。()(3)升高温度，平衡常数一定增大。()(4)平衡常数变化，化学平衡不一定发生移动。()(5)化学平衡发生移动，平衡常数一定改变。()(6)平衡常数和转
3、化率都能体现可逆反应进行的程度。()(7)反应 A(g)3B(g)2C(g)，达平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数 K 值增大。()(8)对于反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，升高温度，K 值减小，则 H0。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考向精练提考能考向一 多个反应中平衡常数关系判断1已知下列反应在某温度下的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)K1S(s)O2(g)SO2(g)K2则在该温度下反应 H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数为()AK1K2 BK1K2CK1K2D.K1K2答案解析答案解析由平衡常数的定义
4、可知，K1cH2ScH2，K2cSO2cO2，反应 H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的 平衡常数 KcO2cH2ScH2cSO2，可知 KK1K2。考向精练提考能考向一 多个反应中平衡常数关系判断1已知下列反应在某温度下的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)K1S(s)O2(g)SO2(g)K2则在该温度下反应 H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数为()AK1K2 BK1K2CK1K2D.K1K2解析答案D由平衡常数的定义可知，K1cH2ScH2，K2cSO2cO2，反应 H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的 平衡常数 KcO2cH2ScH2cSO2
5、，可知 KK1K2。考向精练提考能考向一 多个反应中平衡常数关系判断1已知下列反应在某温度下的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)K1S(s)O2(g)SO2(g)K2则在该温度下反应 H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数为()AK1K2 BK1K2CK1K2D.K1K22已知：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)某温度下三个反应的平衡常数的值依次为 K1、K2、K3，则该温度下反应3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)的化学平衡常数 K 为_(用 K1、K2
6、、K3表示)。解析：K1 cCH3OHcCOc2H2K2cCH3OCH3cH2Oc2CH3OHK3 cH2cCO2cCOcH2OKcCO2cCH3OCH3c3COc3H2K2K3cCH3OCH3cH2OcH2cCO2c2CH3OHcCOcH2OK21 c2CH3OHc2COc4H2K21K2K3cCO2cCH3OCH3c3COc3H2K答案：K21K2K3考向二 平衡常数的影响因素及其应用利用 K 与 Qc的关系判断可逆反应所处状态对于可逆反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，QccpCcqDcmAcnB(式中浓度是任意时刻的浓度)。根据 Qc与 K 的关系可以判断可逆反应所处的状态
7、：Qcv逆K 反应处于化学平衡状态，v正v逆K 反应向逆反应方向进行，v正bB增大压强，平衡状态不移动C升高温度平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应解析：由，得 K3K1K2，则 a2，bb，A 项正确；是等体反应，增大压强，平衡不移动，B 项正确，由 a2，b1，可知随温度升高，K2、K3均减小，故反应、均为放热反应，D 项正确，升温时反应、均向逆反应方向移动，C 项不正确。答案：C4在体积为 1 L 的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，化学平衡常数 K 与温度 T 的关系如下表：T/7008008501 0001 200K0.60.91.0
8、1.72.6回答下列问题：(1)升高温度，化学平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。ac(CO2)c(CO)bK 不变c容器中的压强不变 dv 正(H2)v 正(CO2)ec(H2)保持不变(3)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，此时的温度为_；在此温度下，若该容器中含有 1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，则此时反应所处的状态为_(填“向正反应方向进行中”“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。解析：(1)由表格数据可得，随着温度升高，平衡
9、常数增大，说明化学平衡向正反应方向移动；(2)A 项，达到平衡时 c(CO2)不一定等于 c(CO)，反之相等时也不一定处于平衡状态；B 项，温度不变 K 不变，不正确；C 项，此反应不论是否平衡，压强均不改变，故不正确；D 项，v 正(CO2)与 v 正(H2)表示的反应方向一致，故不能判断是否达到平衡；E 项，达到平衡时，各种反应物、生成物的浓度保持不变。(3)由 c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，则计算出K1.0，即此时温度为 850，此温度下cCOcH2OcCO2cH2 0.751.511.2 0.941.0，故反应向正反应方向进行中。答案：(1)正反应(2)e(3)850
10、 向正反应方向进行中练后反思 利用化学平衡常数判断可逆反应的热效应考点二|利用“三段式”法进行化学平衡的计算(重点保分型师生共研)核心知识大通关1分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系：(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3计算方法三段式法：可按下列模式进行计算：如 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令 A、B 起始物质的量浓度分别为 a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗 A 的物质的量浓度为 mx mol/L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始/(mol/
11、L)a b 0 0变化/(mol/L)mxnxpxqx平衡/(mol/L)amxbnxpxqx(1)求平衡常数：Kpxpqxqamxmbnxn(2)求转化率转化率某反应物转化的量某反应物起始的量100%，如(A)平mxa 100%。考向精练提考能考向一 化学平衡常数的计算1将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)；2HI(g)H2(g)I2(g)达到平衡时，c(H2)0.5 mol/L，c(HI)4 mol/L，则此温度下反应的平衡常数为_，反应的平衡常数为_，相同温度下 H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数为_。解析：平衡时 c(
12、H2)c(I2)0.5 molL1，则分解的 HI 为 1 molL1，c(NH3)5 molL1，反应的平衡常数 K1c(NH3)c(HI)5 molL14 molL120(molL1)2；反应的平衡常数为K2cH2cI2c2HI0.50.542 164，则其逆反应的平衡常数为 64。答案：20 164 642.汽车尾气中 NO 产生的反应为 N2(g)O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的 N2(g)和 O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线 a 表示该反应在温度 T 下 N2的浓度随时间的变化，曲线 b 表示该反应在某一起始反应条件改变时 N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确
13、的是()A温度 T 下，该反应的平衡常数 K4c0c12c21B温度 T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线 b 对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线 b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的 H0解析：N2(g)O2(g)2NO(g)起始/(molL1)c0 c0 0转化/(molL1)c0c1 c0c1 2(c0c1)平衡/(molL1)c1 c1 2(c0c1)故 T 温度下 K4c0c12c21，A 项正确；对于反应物、生成物均为气体的反应来说，恒容条件下，密度是定值，B 项不正确；催化剂只影响反应速率，不影响平衡状态，C 项不正确；若曲线 b 对应的条件是温度改变，则
14、a 到 b 应是升温，升高温度 c(N2)变小，说明平衡正向移动，该反应的 H0，D 项不正确。答案：A备考提醒 化学平衡计算题的解题思路考向二 转化率的计算3已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为 c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；达到平衡后，M 的转化率为 60%，此时 N 的转化率为_。(2)若反应温度升高，M的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为 c(M)4 molL1，c(N)amolL1；达到平衡后，c(P)2 molL1，a_。(4)若反应温度
15、不变，反应物的起始浓度为 c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M 的转化率为_。解析：(1)M(g)N(g)P(g)Q(g)始态 1 mol/L 2.4 mol/L 0 0变化量 1 mol/L60%1 mol/L60%因此 N 的转化率为1 mol/L60%2.4 mol/L100%25%。(2)由于该反应的 H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M 的转化率增大。(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)0.4 mol/L，c(N)1.8 mol/L，c(P)0.6 mol/L，c(Q)0.6 mol/L。因此化学平衡常数 KcPcQcMcN0.60.60.41.812
16、。由于温度不变，因此 K 不变，达到平衡后c(P)2 mol/L，c(Q)2 mol/L，c(M)2 mol/Lc(N)(a2)molL1KcPcQcMcN222a212解得 a6。(4)设 M 的转化率为 x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为 c(M)b(1x)mol/L c(N)b(1x)mol/Lc(P)bx mol/L c(Q)bx mol/LKcPcQcMcNbxbxb1xb1x12，解得 x41%。答案：(1)25%(2)增大(3)6(4)41%考向三 化学平衡常数与转化率的换算4SO2 常用于制硫酸，其中一步重要的反应为 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。若向一个 2
17、 L 的密闭容器中充入 0.4 mol SO2、0.2 mol O2和 0.4 mol SO3，发生上述反应。请回答下列问题：(1)当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是_(填字母)。ac(SO2)0.3 molL1、c(O2)0.15 molL1bc(SO3)0.4 molL1cc(O2)0.2 molL1、c(SO2)0.4 molL1dc(SO3)0.3 molL1(2)任选上述一种可能的情况，计算达到平衡时的平衡常数为_。(3)某温度时，将 4 mol SO2和 2 mol O2通入 2 L 密闭容器中，10 min 时反应达到平衡，SO2的转化率为 80%，则 010 min 内的平均
18、反应速率 v(O2)_，该温度 下反 应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的 平衡常 数 K_。答案：(1)ad(2)2027(或 180)(3)0.08 molL1min1 80考点三|化学反应进行的方向(基础送分型自主学习)巩固教材知识1自发过程(1)含义：在一定条件下，不需要借助于外力作用就能进行的过程。(2)特点趋向：高能状态低能状态倾向：有序 密闭体系下(3)自发反应在给定的条件下，无须外界帮助，一经引发即能自动进行的反应。无序2化学反应方向的判据降低能不能能能3正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)判断过程的自发性能确定过程能否发生和过程发生的速率。()(2)H0 的反
19、应，一定是自发反应。()(3)吸热且熵增加的反应，当温度升高时，反应一定能自发进行。()(4)凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的。()(5)10 的水结成冰，可用熵变的判据来解释反应的自发性。()(6)反应的自发性不仅能够用于判断过程的方向，还能确定过程是否一定能发生。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)练透基础小题 题点一 焓变与自发反应1实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法理解正确的是()A所有的放热反应都是自发进行的B所有的自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据答案：C答案解析题点二 熵变
20、与自发反应2下列过程属于熵增加的是()A一定条件下，水由气态变成液态B高温、高压条件下使石墨转变成金刚石C将散落的火柴放入火柴盒D固态碘升华答案解析熵增加的过程就是物质的混乱程度增大的过程。水由气态变成液态是熵减小的过程，A 不符合题意；高温、高压条件下使石墨转变成金刚石是熵减小的过程，B 不符合题意；将散落的火柴放入火柴盒是熵减小的过程，C 不符合题意；固态碘升华属于熵增加的过程，D 符合题意。题点二 熵变与自发反应2下列过程属于熵增加的是()A一定条件下，水由气态变成液态B高温、高压条件下使石墨转变成金刚石C将散落的火柴放入火柴盒D固态碘升华解析答案D熵增加的过程就是物质的混乱程度增大的过
21、程。水由气态变成液态是熵减小的过程，A 不符合题意；高温、高压条件下使石墨转变成金刚石是熵减小的过程，B 不符合题意；将散落的火柴放入火柴盒是熵减小的过程，C 不符合题意；固态碘升华属于熵增加的过程，D 符合题意。题点二 熵变与自发反应2下列过程属于熵增加的是()A一定条件下，水由气态变成液态B高温、高压条件下使石墨转变成金刚石C将散落的火柴放入火柴盒D固态碘升华答案解析3已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1。下列说法正确的是()A该反应中熵变小于 0，焓变大于 0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件
22、下所有碳酸盐分解一定自发进行D判断反应能否自发进行需要根据 H 与 S综合考虑答案解析反应属于固体生成气体的反应，是反应中熵变大于 0 的反应，A错误；H0、S0，HTS0、S0，HTS00非自发B2NO2(g)N2O4(g)000自发DNH4Cl(s)=NH3(g)HCl(g)0非自发解析：液态水转化为气态水是熵增加的过程，A 错误；NO2 转化为 N2O4 为化合反应，该反应是放热的、熵值减小常温下就能发生的可逆反应，属于自发反应，B 正确；该反应是放热反应，C 错误；NH4Cl 受热分解反应属于吸热反应，D 错误。答案：B5灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现
23、把白锡制成的器皿放在 0、100 kPa 的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知在 0、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为 H2.180 9 kJmol1，S6.6 Jmol1K1，当 HTS0时能自发反应)()A会变 B不会变C不能确定D升高温度才会变解析：反应自发进行需要满足 HTS0，由 0 为 273 K、H2.180 9 kJmol1、S6.6 Jmol1K1代入公式：HTS2.180 9103 Jmol1273 K6.6 Jmol1K1379.1 Jmol1”“”或“”)，该反应_自发进行。考查熵变及反应进行的方向(6)合成气组成 n(H2)/n
24、(COCO2)2.6 时，体系中的 CO 平衡转化率()与温度和压强的关系如图 2 所示。(CO)随温度的升高而_(填“增大”或“减小”)，其原因是_。图 2 中的压强由大到小为_，其判断的理由是_。考查温度、压强对反应物转化率的影响答案：(1)K1 cCH3OHcCOc2H2(2)增大 反应为吸热反应，升高温度，平衡正移，化学平衡常数 K3增大(3)a 反应为放热反应，平衡常数数值应随温度的升高而变小(4)K2K1(5)p2p1 相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升 CO 的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO 的量不受压强影响，故增大压强时，有利于 CO 的转化率升高课时 跟踪检测 本课内容结束