2019高考化学第一轮复习 专题 化学反应的限度学案 鲁科版.doc

1专题专题 化学反应的限度化学反应的限度【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 高考第一轮复习化学选修 4 第 2 章 化学反应方向、限度和速率 第 2 节 化学反应的限度 1. 化学平衡常数 2. 浓度平衡常数和压强平衡常数 3. 平衡转化率的计算 4. 反应条件对化学平衡的影响二. 教学目的 1、理解平衡常数的含义，掌握反应的平衡常数与反应进行的程度之间的关系。 2、掌握浓度平衡常数，压强平衡常数的表达方式。能通过浓度商与平衡常数的比较判断 一个反应是否达到平衡。 3、掌握平衡转化率的计算。 4、掌握反应条件对化学平衡的影响。三. 重点和难点 1、化学平衡常数的含义 2、反应条件（浓度、温度、压强）对化学平衡的影响四. 考点分析 本节内容在高考中的主要考查点是： 1. 化学平衡常数的含义，有关平衡常数的计算。 2. 平衡转化率的计算。 3. 反应条件对化学平衡的影响。五. 知识要点1. _叫可逆反应，化学平衡状态是指_。化学平衡的特点是 _。在一定温度下，可逆反应达到平衡时，各生成物的浓度（或分压力）以反应方 程式中化学计量数为幂的乘积与各反应物的浓度（或分压力）以反应方程式中化学计量数 为幂的乘积之比是一个常数，该常数即为_。2. 外界条件对平衡常数的影响可以概括为_。3. 在化学平衡常数表达式所用的物质的量浓度（mol/L）换用其他浓度单位可否？为什 么？4. 平衡常数表达式与反应历程有关吗？5. 如何知道化学平衡常数 K 与温度有关？ 注意：1. （1）可逆反应：在相同条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应， 在化学方程式中用“”表示。 （2）可逆反应的特征： 可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应，对于 在不同条件下向正、逆反应方向进行的反应则不能认为是可逆反应。2在一定的条件下，几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应 进行程度太小而忽略，把几乎完全进行的反应叫不可逆反应。 可逆反应是不能进行到底的，不能实现完全转化。 对于有气体参加的可逆反应，必须在密闭容器中进行。2. （1）定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物 中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态。 （2）速率时间图象（如下图）：（3）化学平衡的建立与反应途径的关系 化学平衡的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应开始都可以建立平衡状态。 可逆反应同时向正、逆两个方向进行，起始加入的量，仅能影响正v、逆v的大小，但只要逆正vv，在外观上反应就会向某方向进行，最终使逆正vv，建立平衡。3. 化学平衡状态的特点可以概括为：逆、等、动、定、变。 （1） “逆”研究对象是可逆反应。 （2） “等”化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等，即 v（正） =v（逆） ，这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。 （3） “动”指化学反应已达到化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应 与逆反应始终在进行。 （4） “定”在一定条件下可逆反应达到平衡（可逆反应进行到最大的程度）状态 时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量（即反应物与生成物的物质的量、物质的 量浓度、质量分数、体积分数等） ，保持不变（即不随时间的改变而改变） 。这是判断体系 是否处于化学平衡状态的重要依据。 （5） “变”任何化学平衡状态均是暂时的，相对的、有条件的，与浓度、压强、 温度等有关，而与达到平衡的过程无关（化学平衡状态既可从正反应方向开始达到平衡， 也可以从逆反应方向开始达到平衡） 。当外界条件变化时，原来的化学平衡即被破坏，在新 的条件下建立起新的化学平衡。4. 化学反应模型 gnBgmA gqDgpC各物质的物质的质量或物质的量分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡混合物体系中各成分的 含量总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡在单位时间内消耗了 m molA，同时也生成了 m molA，即逆正vv平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了 n molB 的同时也消耗了 p mol C，即逆正vv平衡3 q:p:n:mDv:Cv:Bv:Av，正v不一定等于逆v不一定平衡在单位时间内生成了 n mol B 的同时消耗了 molDq，因均指逆v不一定平衡qpnm时，总压力一定（其他条件一定） 平衡压强qpnm时，总压力一定（其他条件一定） 不一定平衡rM一定时，只有当qpnm时平衡混合气体的平均相对分 子质量（rM）rM一定，但qpnm时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一 定时（其他不变）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平衡5. （1）化学平衡常数可以定量描述化学反应的限度，符号为 K。 对于反应：bBaA dDcC BcAcDcCcKbadcc当 A、B、C、D 均为气体，也可表示为： BPAPDPCPKbadcp平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度；平衡常数的数值越大，说明反应进 行得越完全。 （2）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。对于给定的化学反应，正、逆 反应的平衡常数互为倒数。 （3）借助平衡常数，可以判别一个化学反应是否达到化学平衡状态。对于反应bBaA dDcC 的任意状态浓度商为 BcAcDcCcQbadcc，若ccKQ ，反应达到平衡状态。6. 对于化学反应：aA+bBcC+dD 反应物 A 的平衡转化率可以表示为： %100AcAcAc%100AAAA00平的初始浓度的平衡浓度的初始浓度对于一个反应，在温度一定时，只有一个平衡常数，但不同反应物的平衡转化率可能 不同，常用表示反应限度。7. 化学平衡是在一定条件下建立起来的。由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由 一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程，称为化学平衡的移动。 （1）温度的影响 温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。温度的影响规律是：在其他条件 不变时升高温度，化学平衡向吸热方向移动；降低温度，化学平衡向放热方向移动。4（2）浓度的影响 在其它条件不变时增大反应物浓度或减小生成物浓度，ccKQ ，平衡正向移动；在其它条件不变时减小反应物浓度或增大生成物浓度，ccKQ ，平衡逆向移动。（3）压强对平衡的影响：在其它条件不变时 0Vg ，改变压强 化学平衡状态不变； 0Vg ，增大压强 PPKQ，化学平衡向气态物质化学计量数减小的方向移动，即平衡向左移动； 0Vg ，增大压强 PPKQ，化学平衡向气态物质化学计量数减小的方向移动，即平衡向右移动。 对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响极其微弱，可以不予考虑。 在密闭体系中，如果仅改变平衡系统的一个条件（如温度、浓度、压强） ，平衡将向减 弱这种改变的方向移动。这个原理叫做平衡移动原理，又叫勒夏特列原理。 说明： 平衡移动原理虽有分述和总述之分，但其涵义完全相同。 平衡移动原理不仅能用于判断化学平衡移动的方向，也能用于判断溶解平衡等其它 平衡移动的方向。 平衡移动原理对所有的动态平衡都适用，在以后学习电离平衡、水解平衡时，要注 意应用平衡移动原理。 平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向，但不能用来判断建立新平衡所需要的时 间。【典型例题典型例题】例 1. 一定条件下，在密闭容器中，能表示反应 gY2gX gZ2一定达到化学平衡状态的是：X、Y、Z 的物质的量之比 1：2：2；X、Y、Z 的浓度不再发生变化；容 器中的压强不再发生变化；单位时间内生成molZn，同时生成molYn2A. B. C. D. 分析：分析：这是一道考查化学平衡状态的题， “一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的 速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态” ，这里判断平衡状态的标志是两个： 正反应速率和逆反应速率相等和反应混合物中各组分浓度保持不变。浓度保持不变可推出 物质的量不变（体积相同） ，也可推出反应前后化学计量数之和不等压强不变等。不能用化 学计量数之比和物质的量之比作为标志，中表示的反应速率不相等。 答案：答案：C例 2. 写出下表中各反应的平衡常数的表达式。反应cK（1） gCOsC2 gCO2（2） gIgH22 gHI2（3） gCOsFeO gCOsFe2（4） sAgCl aqClaqAg分析：分析：对于化学反应bBaA dDcC BcAcDcCcKbadcc其中，A、B 代表反应物，C、D 代表生成物，它们不是固体，也不是纯液体，各物质浓度必须是平衡浓度，对于固体或溶剂参加的反应，它们的浓度不列入5平衡常数的表达式中。 对于反应：aA+bBcC+dD BcAcDcCcKbadcc当 A、B、C、D 均为气体，也可表示为： BPAPDPCPKbadcP1. 平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度；平衡常数的数值越大，说明反应进 行得越完全。2. 平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。对于给定的化学反应，正、逆反应 的平衡常数互为倒数。3. 借助平衡常数，可以判别一个化学反应是否达到化学平衡状态。对于反应aA+bBcC+dD 的任意状态浓度商为 BcAcDcCcQbadc，若ccKQ ，反应达到平衡状态。答案：答案：（1） 22cCOcCOcK （2） 222cIcHcHIcK（3） COcCOcK2 c（4） ClcAgcKc例 3. 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应： gHgCO22 gOHgCO2，其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表：t70080083010001200K0.60.91.01.72.6 回答下列问题： （1）该反应的化学平衡常数表达式为 K=_ （2）该反应为_反应（选填“吸热” “放热” ） 。 （3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_。 A. 容器中压强不变 B. 混合气体中COc不变C. OHvHv22逆正D. COcCOc2（4）某温度下，平衡浓度符合下式： OHcCOcHcCOc222，试判断此时的温度为_。 分析：分析：（1）根据化学平衡常数的表达式，即可写出 K 的表达式。 （2）由化学平衡常数 K 和温度 t 的关系可以看出，温度越高，平衡常数越大，说明反 应混合物中 CO 和水蒸气的浓度越大，即升高温度，有利于向正反应方向进行，则正反应为 吸热反应。 （3）化学平衡状态的特征是逆正vv，各组分的浓度保持不变，以此作为的依据可判断：容器内的压强不应根据反应前后气体的物质的量是否改变而定。 （4）当 OHcCOcHcCOc222时，即 K=16答案：答案：（1）HCOOHCO222（2）吸热（3）B、C（4）830例 4. 现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：22OSO2 gSO23，知1 20Lmol4 . 0SOc，mol1Oc201L，经测定该反应在该温度下的平衡常数19K ，试判断， （1）当2SO转化率为 50%时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？（2）达平衡状态时，2SO的转化率应为多少？分析：分析：（1）22OSO23SO2开始/1Lmol0.410转化/1Lmol0.20.10.2转化后/1Lmol0.20.90.2此时： 1911. 19 . 0 1 9 . 02 . 0 2 . 0OcSOcSOc2222232 。因为当2SO转化率为 50%时，反应未达平衡状态，反应向正反应方向进行。 （2）设达平衡时，2SO转化的物质的量为 x，则2O转化2x，生成3SO为 x。所以 192x1x4 . 0xK 22 ，1Lmol32. 0x，所以2SO 转化率为%80%100Lmol4 . 0Lmol32. 011 答案：答案：（1）反应未达平衡，正向进行例 5. 对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是 A. 加入一种反应物B. 增大体系的压强 C. 升高温度D. 使用催化剂 分析：分析：当一个平衡体系中有固体存在时，增大固体的量（注意区别于增大固体的接触 面积）不会引起反应速率的变化，平衡不移动。对于一个反应前后气体物质的量不变的可 逆反应，压强的变化不会引起平衡的移动。升高温度，化学平衡一定发生移动，因为不存 在既不放热也不吸热的化学反应。使用催化剂可以同等程度地改变化学反应速率，所以化 学平衡不移动。 答案：答案：C。