高届高级高中化学第一轮复习配套学案第七章第24讲.docx

1、高届高级高中化学第一轮复习配套学案第七章第24讲第24讲化学平衡常数及转化率的计算考纲要求1.了解化学平衡常数(K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。3.能正确计算化学反应的转化率()。1.概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示。2.表达式(1)对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),K(固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。(2)平衡常数与方程式的关系在相同温度下,对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数,即K正。方程式乘以某个系数x,则平衡常数变为原来的x次方。两方程式

2、相加得总方程式,则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积,即K总K1K2。理解应用(1)在某温度下,N23H2 2NH3的平衡常数为K1,则该温度下,NH3 N2H2的平衡常数K2_。答案(2)在一定温度下,已知以下三个反应的平衡常数：反应：CO(g)CuO(s) CO2(g)Cu(s)K1反应：H2(g)CuO(s) Cu(s)H2O(g)K2反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)K3a.反应的平衡常数表达式为_。b.反应的K3与K1、K2的关系是K3_。答案a.K1b.【解析】b.K3,K2,结合K1,可知K3。3.意义及影响因素(1)K值越大,反应物的转化率越大,正

3、反应进行的程度越大。(2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。4.应用(1)判断可逆反应进行的程度。(2)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。对于化学反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)的任意状态,浓度商：Q。QK,反应向正反应方向进行；QK,反应处于平衡状态；QK,反应向逆反应方向进行。(3)判断可逆反应的热效应(1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度()(2)增大反应物的浓度,平衡正向移动,化学平衡常数增大()(3)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度()(4)对某一可逆反应,升高温度则化学平衡常数一定变大()(

4、5)平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动()(6)反应A(g)3B(g) 2C(g)达到平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向移动,平衡常数增大()题组一平衡常数及影响因素1.对于反应C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)H0,下列有关说法正确的是()A.平衡常数表达式为KB.恒温条件下压缩容器的体积,平衡不移动,平衡常数K不发生变化C.升高体系温度,平衡常数K减小D.恒温恒压条件下,通入氦气,平衡正向移动,平衡常数K不发生变化答案D【解析】固态浓度为“常数”,视为“1”,不需写入平衡常数表达式,A项错误；增大压强平衡逆向移动,B项错误；升温该反应正向进行,K增大,C项错误；恒压条件下,通

5、入氦气平衡向气体体积增大的方向移动,即平衡正向移动,K只与温度有关,温度不变,K不发生变化,D项正确。2.(2020西安市铁一中学质检)O3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的O为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：反应O3 O2OH0平衡常数为K1；反应OO3 2O2H0平衡常数为K2；总反应：2O3 3O2H”或“”)0。(3)500 时测得反应在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(molL1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正_(填“”“”或“”)v逆。答案(1)

6、K1K2(2)(3)【解析】(1)K1,K2,K3,K3K1K2。(2)根据K3K1K2,500 、800 时,反应的平衡常数分别为2.5、0.375；升温,K减小,平衡左移,正反应为放热反应,所以H0。(3)500 时,K32.5Q0.88K3故反应正向进行,v正v逆。1.一个模式“三段式”如mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a molL1、b molL1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx molL1。mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)c始/molL1 a b 0 0c转/molL1 mx nx px qxc平/molL1 amx bnx

7、px qxK。2.明确三个量的关系(1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。(2)关系对于同一反应物,起始量变化量平衡量。对于同一生成物,起始量变化量平衡量。各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3.掌握四个公式(1)恒容条件下反应物的转化率100%100%。(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。产率100%。(3)平衡时混合物组分的百分含量100%。(4)某组分的体积分数100%。理解应用已知在密闭容器中发生可逆反应：M(g)N(g) P(g)Q(g)H0。某温度下,反应物的起始浓度分别为：c(M)1 molL1,c(N

8、)2.4 molL1。思考解答下列问题：(1)若达到平衡后,M的转化率为60%,列出“三段式”,计算此时N的平衡浓度是多少？(2)若反应温度升高,该反应的平衡常数、M的转化率如何变化？_。(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)a molL1；达到平衡后,c(P)2 molL1,则M的转化率为_,N的起始浓度为_。答案(1)M(g) N(g) P(g)Q(g)初始浓度/molL1 1 2.4 00转化浓度/molL1 160% 160% 160% 160%平衡浓度/molL1 0.4 1.8 0.60.6由三段式得N的平衡浓度为1.8 molL1。(2)由

9、于该反应正向为吸热反应,温度升高,平衡右移,K值增大,M的转化率增大(3)50%6 molL1【解析】(3)M(g)N(g) P(g)Q(g)初始浓度/molL1 4a 0 0转化浓度/molL1 22 2 2平衡浓度/molL1 42 a2 2 2M的转化率100%50%温度不变,平衡常数不变,K,解得a6即反应物N的起始浓度为6 molL1。题组一化学平衡常数与转化率相结合计算1.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g)K0.1反应前CO的物质的量为10 m

10、ol,平衡后CO的物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A.升高温度,H2S浓度增大,表明该反应是吸热反应B.通入CO后,正反应速率逐渐增大C.反应前H2S物质的量为7 molD.CO的平衡转化率为80%答案C【解析】A项,升高温度,H2S浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应吸热,正反应放热,错误；B项,通入CO气体瞬间正反应速率增大,达到最大值,向正反应方向建立新的平衡,正反应速率逐渐减小,错误；C项,设反应前H2S的物质的量为n mol,容器的容积为V L,则 CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g)K0.1n(始)/mol 10 n 0 0n(转)/mol 2 2 2 2n(平)/m