2022年高考化学一轮复习课件 第7章 第35讲　化学平衡常数及转化率的计算 (含解析)

这是一份2022年高考化学一轮复习课件 第7章 第35讲　化学平衡常数及转化率的计算 (含解析)，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，内容索引，知识梳理·夯基础，浓度幂之积，错误的写明原因，平衡常数只与温度有关，它们互为倒数关系，递进题组·练能力，正反应，向正反应方向等内容，欢迎下载使用。
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(α)。
考点一　化学平衡常数的概念及应用
考点二　“三段式”突破平衡常数、转化率的相关计算
考点三　速率常数与化学平衡常数的关系
专项提能特训13　多平衡体系的综合分析
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___表示。2.表达式对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝ (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中)。
3.意义及影响因素(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受 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＝___________。Q＜K，反应向___反应方向进行；Q＝K，反应处于_____状态；Q＞K，反应向___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( )错因：_________________________________________。(2)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大( )错因：_____________________。(3)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大( )错因：_____________________________________________________________。
平衡常数表达式中，必须是各物质的平衡浓度
升温，对于吸热反应，平衡常数增大，对于放热反应，平衡常数减小
(4)一个可逆反应的正反应K正与逆反应K逆相等( )错因：_________________。(5)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( )错因：________________________________________________________。
平衡常数发生改变，温度一定改变，所以化学平衡一定发生移动
1.书写下列化学反应的平衡常数表达式。(1)Cl2＋H2O HCl＋HClO(2)C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)(3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O
(5)CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)
答案　K＝c(CO2)
2.一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系①N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　K1
③2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)　K3(1)K1和K2，K1＝___。(2)K1和K3，K1＝___。
3.在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数：反应①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s)　K1反应②：H2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H2O(g)　K2反应③：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　K3K3与K1、K2的关系是K3＝_____。
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)　ΔH>0，下列有关说法正确的是A.平衡常数表达式为K＝B.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
解析　固态物质浓度为“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①　O3 O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为K1；反应②　[O]＋O3 2O2　ΔH”“＝”或“1，平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动；则T2>T1。
1.N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1＝________。
解析　Kp＝ ，平衡时NO2、N2O4的消耗速率之比为v(NO2)∶v(N2O4)＝k2p2(NO2)∶k1p(N2O4)＝2∶1。
2.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)＋6NO(g) 5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH＜0已知该反应速率v正＝k正·c4(NH3)·c6 (NO)，v逆＝k逆·cx(N2)·cy(H2O) (k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K＝ ，则x＝________，y＝________。
解析　当反应达到平衡时有v正＝v逆，即k正·c4(NH3)·c6 (NO)＝k逆·cx(N2)·cy(H2O)，
3.苯乙烯是一种重要的化工原料，可采用乙苯催化脱氢法制备，反应如下： (g)＋H2(g)　ΔH＝＋17.6 kJ·ml－1实际生产中往刚性容器中同时通入乙苯和水蒸气，测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。
(1)平衡时，p(H2O)＝______kPa，平衡常数Kp＝______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(2)反应速率v＝v正－v逆＝k正·p(乙苯)－k逆·p(苯乙烯)·p(氢气)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。计算a处的 ＝____。
4.已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g) 2NO2(g)中，v正＝k正·c(N2O4)，v逆＝k逆·c2(NO2)(k正、k逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K＝10，则k正＝______k逆。升高温度，k正增大的倍数______(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
解析　当反应达到平衡时，v正＝v逆，即k正·c(N2O4)＝k逆·c2(NO2)，k正＝ ＝k逆·K＝10k逆；该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数。
5.研究表明，反应2H2(g)＋2NO(g) N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－664.1 kJ·ml－1中，正反应速率为v正＝k正·c2(NO)·c2(H2)，其中k正为速率常数，此处只与温度有关。当t＝t1时，v正＝v1，若此刻保持温度不变，将c(NO)增大到原来的2倍，c(H2)减少为原来的 ，v正＝v2。则有v1_____(填“＞”“＜”或“＝”)v2。
解析　根据v正＝k正·c2(NO)·c2(H2)，当c(NO)增大到原来的2倍，c(H2)减少为原来的 时，v1与v2大小相等。
6.2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的反应历程如下：反应Ⅰ：2NO(g) N2O2(g)(快)　ΔH1H2O>CO2D.以上说法都不正确
解析　K1的表达式应为K1＝ ；常温下，水分解生成O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数的数值应为K2的倒数，数值为5×10－82；由于三个反应都在常温下进行，根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2。
下列说法正确的是A.在常温下，工业固氮非常容易进行B.人类可以通过大规模模拟大气固氮利用氮资源C.大气固氮与工业固氮的K值受温度和压强等的影响较大D.大气固氮是吸热反应，工业固氮是放热反应
10.大气固氮(闪电时N2转化为NO)和工业固氮(合成氨)是固氮的重要形式，下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值：
解析　仅从平衡角度分析，常温下工业固氮能够获得更高的平衡转化率，但是常温下工业固氮反应速率太低，所以工业固氮往往在高温、高压催化剂的条件下进行，A项错误；分析表格中不同温度下的平衡常数可知，大气固氮反应的平衡常数很小，难以获得较高的转化率，因此不适合实现大规模固氮，B项错误；平衡常数是只和温度有关的常数，C项错误；对于大气固氮反应，温度越高，K越大，所以为吸热反应；对于工业固氮反应，温度越高，K越小，所以为放热反应，D项正确。
11.(2017·江苏，15改编)温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)(正反应吸热)。实验测得v正＝v(NO2)消耗＝k正·c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是
A.达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5B.达平衡时，容器Ⅱ中 比容器Ⅰ中的大C.达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%D.当温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T2