第三节 化学平衡的移动 化学平衡常数
【高考新动向】
【考纲全景透析】
一、化学平衡常数
1.化学平衡常数
（1）定义：在一定温度下，达到平衡的可逆反应，其平衡常数用生成物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积与反应物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积的比值来表示，这时的平衡常数称为浓度平衡常数(压强平衡常数) （2）表达式
用K c (K p )表示。对cC(g)+dD(g),
[][]b
a d
c c B A D C K = )
()()()(B p A p D p C p K b a d c p = （3）影响因素：
平衡常数K 与温度有关，与浓度和压强无关。 （4）平衡常数的意义：
①K 的大小，可推断反应进行的程度。K 越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K 越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小
②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度商Q c 与K c 比较大小来判断。 当Q c >kc ，υ(正)<υ(逆),未达平衡，反应逆向进行； 当Q c
③平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应
达到平衡所需要的时间。如2SO2(g)+O2SO3(g) 298K时K p＝3.6×1024很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。
二、化学反应进行的方向。
1．自发过程
含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自发进行的过程。
2、化学反应方向进行的判据
（1）焓判据
放热过程中体系能量降低，△H＜0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应的方向不全面。
（2）熵判据
①熵：量度体系混乱（或有序）的程度的物理量，符号S（同一物质，三种状态下熵值：气态＞液态＞固态）
②熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大。即熵变（△S）大于零。
③熵判据
体系的混乱度增大（既熵增），△S＞0，反应有自发进行的倾向，但有些熵减反应也可以自发进行，故只用熵变判断反应的方向也不全面。
（3）复合判据——自由能判据
①符号：△G，单位：kJ·mol－1 ②公式：△G=△H—T△S
③应用：
△G＜0 能自发进行
△G＝0 平衡状态
△G＞0 不能自发进行
具体的的几种情况：
注：过程的自发性只能用于判断反应进行的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
【热点难点全析】
〖考点一〗化学平衡常数应用
1．应用
(1)判断、比较可逆反应进行程度的大小。
K 值越大，反应进行的程度越大； K 值越小，反应进行的程度越小。
(2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态
对于可逆反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：
浓度商Q ＝c c C ·c d D c a A ·c b B
Q ????
?
(3)判断可逆反应的反应热 若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应； 若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。 (4)计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物的转化率。 2．相关计算 (1)步骤 ①写出有关化学平衡的方程式。 ②确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。 ③根据已知条件建立等式关系进行解答。 (2)模式 如m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(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mx mol/L 。 m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g) 起始(mol/L) a b 0 0 变化(mol/L) mx nx px qx 平衡(mol/L) a －mx b －nx px qx K ＝ px p ·qx q a －mx m ·b －nx n 。 (3)说明 ①反应物：c 平＝c 始－c 变； 生成物：c 平＝c 始＋c 变。 ②各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。 ③转化率＝反应物转化的物质的量浓度 反应物起始的物质的量浓度 ×100%。 【另】平衡常数的其他应用 (1)利用化学平衡常数可以判断反应进行的程度。一般K >105时认为该反应基本进行完全；K <10-5一般认为该反应难以进 行；而K 在10-5～105之间的反应被认为是典型的可逆反应。 (2)利用平衡常数可以判断达到平衡后的瞬间改变体系内各物质的物质的量和容器的体积而造成的平衡移动的方向。如某 温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时，A 、B 、C 的物质的量分别为4 mol 、2 mol 、 4 mol 。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作均减半或均加倍处理,平衡移动方向的判断可以利用等效 平衡的知识，还可以利用K 与Q c 的关系来判断。设未改变前容器的体积为V ，则此时K ()/()==224V V 242V V 。若都减半，瞬间容器的体积减半，设此时的体积为V 1，V 1=V/2，此时Q c ( )()==21 1211 2V V 21V V ，因为V 1=V/2，所以Q c =K ，平衡 不发生移动。同理可得都加倍时，平衡也不移动。 【典例1】关于化学平衡常数K 的叙述正确的是( ) A.K 越大，表示化学反应速率越大 B.对任一可逆反应，温度升高，则K 值增大 C.对任一可逆反应，K 越大，表示反应物的转化率越大 D.加入催化剂或增大反应物的浓度时，K 值就增大 【解析】选C 。K 值大，反应速率不一定大，对于放热反应，温度越低K 值越大，反应速率越小，A 错；对于正反应为放热反应的可逆反应，升高温度，K 值减小，B 错；K 值越大，表示反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，C 对；催化剂及反应物的浓度对平衡常数没有影响，D 错。 〖考点二〗化学平衡的计算 1.解题步骤 (1)写出涉及到的可逆反应方程式。 (2)找出起始量、转化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按三段式列出。 (3)根据问题建立相应的关系式进行计算。 2.模式（三段式） 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) 起始量 a b 0 0 转化量 mx nx px qx 平衡量 a －mx b －nx p x qx (1)求平衡常数 ()()()() K ?=-?-p q m n px qx a mx b nx (2)求转化率 = ?100某反应物转化的量 转化率％某反应物起始的量 （3）①对于反应物： n （平）= n （始）－n （变） 对于生成物： n （平）= n （始）+ n （变） ②各物质的转化量之比等于化学方程式中化学计量数之比。 【提醒】(1)采用“三段式”解题时，要注意单位问题，可以先在起始、变化和平衡后面标出单位，也可以在计算过程中每个数值的后面书写单位，但是不能漏掉单位。 (2)计算转化率时,根据题目已知信息，只要转化量和起始量物理量相同即可，不一定要使用转化浓度除以起始浓度计算。 【典例2】某温度下，在一个2 L 的密闭容器中，加入4 mol A 和2 mol B 进行如下反应：3A(g)＋2B(g) 4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C ，则下列说法正确的是( ) A ．该反应的化学平衡常数表达式是K ＝c 4C ·c 2D c 3A ·c 2B B ．此时，B 的平衡转化率是40% C ．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大 D ．增加B ，平衡向右移动，B 的平衡转化率增大 [解析]化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质C 是固体，A 错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的B 的物质的量是1.6 mol×0.5＝0.8 mol ，所以B 的转化率为40%，B 正确；增大压强时平衡右移，但平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，C 错误；增加B 后平衡右移，A 的转化率增大，而B 的转化率减小，D 错误。 [答案]B 【高考零距离】 【2012高考】 1、（2012·江苏高考·10）下列有关说法正确的是 A.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0 B.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 C.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率Ｖ(H2)和氢气的平衡转化率均增大 D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应 【参考答案】B 【分析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对熵变、焓变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。 A.分解反应一般是常识吸热反应，熵变、焓变都大于零，仅在高温下自发。内容来源于《选修四》P34-P36中化学方向的判断。 B.铁比铜活泼，组成的原电池中铁为负极，更易被氧化。 C.据平衡移动原理，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡转化率减小。 D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是吸热反应，越热越电离，水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大。 【解题指南】解答本题时应注意深刻理解有关原理，利用相关原理分析具体问题。 【解析】选B。 选项具体分析结论 A 不能自发进行说明该反应△G=△H-T△S不小于零，该反应△S>0，△H>0 错误 B 铁比铜活泼，镀层受损后，形成原电池铁作负极，更易腐蚀正确 C 合成氨为放热反应，升高温度，反应速率加快，氢气转化率变小（平衡逆向移动）错误 D 水的离子积随温度升高增大，说明水电离吸热错误 2、（2012·江苏高考·4）某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是 A.该反应为放热反应 B.催化剂能改变反应的焓变 C.催化剂能降低反应的活化能 D.逆反应的活化能大于正反应的活化能 【参考答案】C 【分析】本题属于化学反应与能量的考查范畴，虽然《2012年江苏考 试说明》中没有提及“活化能”这一概念，但《选修四》课本第3页的绪言中就有这些内容，新课程标准中也有“活化能”这一概念。看来高三复习一定注意要抓课本、抓基础，抓《考试说明》的同时，适当兼顾新课程标准，不能急功近利、顾此失彼。 【解题指南】解答本题时应注意搞清化学反应的热效应与反应物和生成物能量的大小关系、催化剂对化学反应的影响、活化能的概念。 【解析】选C 。A 项，该反应生成物能量比反应物高，该反应为吸热反应，A 项错误；B 项，焓变是反应的热效应，催化剂不能改变反应的热效应，B 项错误；C 项，对照图中有无催化剂的两种情况，有催化剂活化能较低，催化剂能降低反应的活化能，C 项正确；D 项，E 1大于E 2，正反应的活化能大，D 项错误。 3、（2012·福建高考·23）（14分）23．（1）元素M 的离子与NH 4+ 所含电子数和质子数均相同，则M 的原子结构示意图为 。 （2）硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。 （3）能证明Na 2SO 3溶液中存在SO 32— +H 2O HSO 3—+OH — 水解平衡．． 的事实 是 （填序号）。 A ． 滴入酚酞溶液变红，再加入H 2SO 4溶液红色退去 B ． 滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色退去 C ． 滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl 2溶液后产生沉淀且红色退去 （4）元素X 、Y 在周期表中位于同一主族，化合物Cu 2X 和Cu 2Y 可发生如下转化（其中D 是纤维素水解的最终产物）： aOH 22u N D Cu X C Y ????→?????→????→过量浓硝酸一定量的溶液澄清溶液悬浊液 ①非金属X Y(填“＞”或“＜”) ②Cu 2Y 与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成，化学方程式为 。 （5）在恒容绝热（不与外界交换能量）条件下进行2A(g)+B （g ） 2C （g ）+D （s ）反应，按下表数据 投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高，简述该反应的平衡常数与温度的变化关系： 。 物 质 A B C D 起始投料/mol 2 1 2 【解题指南】解答本题时应明确如下几点： （1）砖红色沉淀是Cu 2O 。 （2）要证明某溶液中存在水解平衡，要证明两点：一要证明存在某种水解产物，二要证明水解平衡会发生移动。 （3）温度变化引起的平衡正向移动，平衡常数变大，反之变小。 【解析】（1）铵根离子中含有10个电子，11个质子，H3O+和Na+中都含有11个质子和10个电子，与之相 同的单核离子为钠离子，则M 的原子结构示意图为 （2）硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为： Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，注意氨水为弱碱，在写离子方程式时要保留化学式形式； （3）无论Na2SO3是否完全水解，则加硫酸都会中和OH－，酚酞都会褪色，只能证明发生了水解，而无法说明是否存在水解平衡，A选项错误；氯水既可能中和OH－，又可能将酚酞氧化，所以褪色不足以说明存在水解平衡，B选项错误；加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则该沉淀一定是BaSO3，说明SO32－没有水解完全，红色褪去，说明c（OH－）减小，因为OH－与BaCl2不反应，只能说明平衡逆向移动引起其浓度的减小，C选项正确；（4）先推断元素，悬浊液与D的溶液（葡萄糖溶液）生成砖红色沉淀是氧化亚铜，则Y 为O元素，X，Y同主族，则X为S元素。问题就很好回答，非金属性X＜Y，Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO2，利用氧化还原反应原理并配平可写出方程式：Cu2O+6HNO3（浓）=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O （5）在恒容绝热的情况下，反应达到平衡后，体系压强升高，可推知气体体积变大，说明反应是向左移（注意D为固态）。因为该反应为气体体积减小的反应，反应后气体的物质的量减小，根据PV＝n RT，因为压强增大，所以温度必须升高才能满足该条件，说明该反应为放热反应。所以升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。23题考查得都是主干知识，只是觉得拼盘得太明显，5个小问各不相干，独立成题，是否可用10电子,18电子微粒把它们串起来，比如Na+，Al3+，O2—，S2—。其中第4问涉及有机化学知识，把知识很好的揉合在一起，第3问，第5问要求思维推理能力较高。 【答案】（1）（2）Al3++3NH3·H2O Al（OH）3↓+3NH4+ （3）C （4）①＜②Cu2O+6HNO3（浓）2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O （5）平衡常数随升高的温度而减小（或其他合理答案） 4、（2012·浙江高考·27）甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有： 回答下列问题： （1）反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的△H= kJ/mol。 （2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。 （3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(P B)代替物质的量浓度(c B)也可以平衡常数（记作K P），则反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)的K P＝； 随着温度的升高，该平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）从能量阶段分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于。 （5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图： ①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是。 A．600℃，0.9Mpa B．700℃，0.9MPa C．800℃，1.5Mpa D．1000℃，1.5MPa ②画出600℃，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始即时） 的变化趋势示意图： （6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是。 【解题指南】解答本题时应注意以下两点： （1）掌握利用盖斯定律计算反应热的方法； （2）吸热反应的平衡常数随温度的升高逐渐变大。 【解析】（1）由蒸汽重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反应热为：△H= （165.0-206.2）kJ/mol=-41.2 kJ/mol。 （2）由于甲烷氧化的活化能比甲烷蒸汽重整的活化能要小，所以一开始甲烷氧化的反应速率要比甲烷蒸汽重整的反应速率快。 （3）由平衡常数的定义可知则K p= ()() ()()O H CH CO H 2 4 2 3 p p p p ? ? ，随着温度的升高，由于该反应是吸热反应，所以 平衡会正向移动，平衡常数增大。 （4）由于甲烷自热重整的过程就是吸收能量的过程，而甲烷氧化的过程是放出能量的过程，所以该方法的先进之处在于系统内强放热的甲烷氧化反应为强吸热的蒸汽重整过程提供了所需的能量。 （5）①由上述两图分析，600℃，0.9Mpa时H2物质的量分数小于65%，采用700℃、0.9MPa时二者均能满足，800℃，1.5Mpa和1000℃，1.5MPa CO的物质的量分数均大于10%。 ②根据以上分析可知，图示如下： （6）如果进料中氧气量过大，会导致甲烷的氧化程度过高，氢气和氧气反应了，最终导致H2物质的量分数降低。 答案：（1）41.2 （2）小于 （3） ()() ()()O H CH CO H 2 4 2 3 p p p p ? ? 增大 （4）系统内强放热的甲烷氧化反应为强吸热的蒸汽重整过程提供了所需的能量。（其他合理答案均可）（5）①B ② （6）甲烷的氧化程度过高，氢气和氧气反应。（其他合理答案均可） 5、（2012 ·安徽高考· 28）（13分） 工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：PbSO 4(s)+CO32—(aq)PbCO3(s)+SO42—(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应 的实验条件及固体产物的成分。 （1）上述反应的平衡常数表达式：K ＝ 。 （2）室温时，向两份相同的PbSO 4样品中分别加入同体积、同浓度的Na 2CO 3和NaHCO 3溶液均可实现上述转化，在 溶液中PbSO 4转化率较大，理由是 。 （3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO 3·Pb(OH)2]，它和PbCO 3受热都易分解生成PbO 。该课题组对固体产物（不考虑PbSO 4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：全部为PbCO 3； 假设二： ； 假设三： 。 （4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。 ①定性研究：请你完成下表中内容。 实验步骤（不要求写出具体操作过程） 预期的实验现象和结论 取一定量样品充分干燥，…… ②定量研究：取26.7mg 的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由： 。 21.0 固体质量/m g 26.7 22.4 0 200 400 温度/℃ 【解题指南】本题的难点是第4小题实验方案的设计，解答时要充分注意题目信息的提示，“PbCO 3·P b (O H )2和PbCO 3受热都易分解生成PbO ”，“取一定量样品充分干燥”这些信息都指向了运用二者加热分解产物不同的方法进行实验设计。 【解析】⑴根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式：K ＝2423(SO )(CO ) c c - -。 ⑵HCO －3难电离，相同浓度时，Na 2CO 3溶液中CO 2－3浓度远大于NaHCO 3溶液中CO 2－3的浓度，CO 2－ 3浓度越大，越 有利于PbSO 4的转化。 ⑶根据信息及假设一，不难得出假设二和假设三分别为全部为PbCO 3·P b (O H )2、PbCO 3与PbCO 3·P b (O H )2的混合物。 ⑷①从题目信息可知“PbCO 3·P b (O H )2和PbCO 3受热都易分解生成PbO ”并且前者分解有水生成，而后者没有，再联系实验步骤开始的第一句话，不难推出用验证加热分解后是否有二氧化碳和水生成的方法设计实验方案。 ②若全部为PbCO 3根据PbCO 3 △ ＋CO 2↑，26.7 g 全部分解得到的PbO ：26.7 g 267 g ·mol －1 )×223 g ·mol －1 ＝22.3 g ，而实际质量为22.4 g ，因此假设一不成立 【答案】⑴2423(SO )(CO ) c c - - ⑵ Na 2CO 3 相同浓度的Na 2CO 3和NaHCO 3溶液中，前者c (CO 2－3)较大 ⑶全部为PbCO 3·P b (O H )2 PbCO 3与PbCO 3·P b (O H )2的混合物 ⑷① ②同意 若全部为PbCO 3，26.7 g 完全分解后，其固体质量为22.3 g 6、（2012·海南高考·15）15.(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0（填“<”“ >”“ =”)； (2)830℃时，向一个5 L 的密闭容器中充入0.20mol 的A 和0.80mol 的B ，如反应初始6s 内A 的平均反应速率v(A)=0．003 mol·L -1 ·s -1 。，则6s 时c(A)= mo l·L -1 ， C 的物质的量为 mol ；若反应经一段时间后，达到平衡时A 的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol 氩气，平衡时A 的转化率为 ； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)： a ．压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变 c. c (A)不随时问改变 d.单位时间里生成c 和D 的物质的量相等 (4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。 【解析】（1）因平衡常数随温度的升高而降低，根据平衡移动原理，因而属于放热反应；（2）根据三段式计算出C 的物质的量；加入氩气后由于体积未发生变化，则A 的转化率不变；（3）该反应属于前后体积不变的反应，则反应前后容器的体积不会发生变化，密度也不会变化，单位时间生成的C 和D 的物质的量一定相等，因此abd 三项不能作为判断依据。 【答案】（1） ()()()()Βc Αc D c C c ?? （2）0.022 0.09 80% 80% （3）c （4）2.5 【2011高考】 1.（2011·江苏高考·12）.下列说法正确的是 A.一定温度下，反应MgCl 2(1) ==Mg(1)+ Cl 2(g)的0,0H S ?>?> B.水解反应NH + 4+H 2O NH 3·H 2O+H + 达到平衡后，升高温度平衡逆向移动 C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D.对于反应2H 2O 2==2H 2O+O 2↑, 加入MnO 2或升高温度都能加快O 2的生成速率 【答案】选A 、D 。【解析】解答本题时应将相关的化学原理与具体实例相结合，具体问题具体分析。 A 项，该反应吸热，△H>0,反应物为液体，有气态物质生成，所以△S>0, A 项正确；B 项，温度升高，将导致一水合氨分解，氨气挥发，平衡正向移动，B 项错误； C 项，铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应，C 项错误； D 项，MnO 2能加快H 2O 2的分解速率，升高温度，反应速率加快，D 项正确。 2.（2011·福建高考·12）25℃时，在含有Pb 2+ 、Sn 2+ 的某溶液中，加入过量金属锡（Sn ），发生反应： 2()() Sn s Pb aq ++2()()Sn aq Pb s ++ ，体系中c （Pb 2+）和 c （Sn 2 ）变化关系如图所示。下列判断正确的是 A. 往平衡体系中加入少量金属铅后，c （Pb 2+ ）增大 B. 往平衡体系中加入少量32()Sn NO 固体后，c （Pb 2+ ）变小 C.升高温度，平衡体系中c （Pb 2+ ）增大，说明该反应0H ?> D. 25℃时，该反应的平衡常数K=2.2 【答案】选D 。 【解析】解答本题要明确如下两点： （1）改变固体的用量，平衡不移动； （2）固体不列入平衡常数的表达式。 金属铅的浓度是定值，加入金属铅，平衡不移动，c （Pb 2+ ）不变，A 选项错误；加入Sn （NO 3）2固体后，增大了c （Sn 2+ ），平衡逆向移动，c （Pb 2+ ）增大，B 选项错误；升高温度，c （Pb 2+ ）增大，说明平衡逆向移动，即逆反应吸热，则正反应放热，△H ＜0，C 选项错误；由图可知，平衡时c （Sn 2+ ）＝0.22mol/L ，c （Pb 2+ ）＝0.10mol/L ，所以平衡常数K ＝) c(Pb )c(Sn 22+ +＝2.2，D 选项正确。 3.（2011·广东高考·31）利用光能和光催化剂，可将CO 2和H 2O(g)转化为CH 4和O 2。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III ）作用下，CH 4产量随光照时间的变化如图所示。 （1）在0～30小时内，CH 4的平均生成速率v I 、v II 和v III 从大到小的顺序为 ；反应开始后的12小时内，在第 _________种催化剂的作用下，收集的CH 4最多。 （2）将所得CH 4与H 2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应： CH 4(g)+H 2O(g) CO(g)+3H 2(g) 该反应的△H=+206 kJ ?mol -1 。 ① 在坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）。 ②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。 （3）已知：CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g)＋2H2O(g) △H=-802kJ?mol-1 写出由CO2生成CO的热化学方程式。 【解析】进行图像判断时，要找准纵坐标代表物理量随横坐标物理量变化而变化的趋势。可用列三段式的方式进行有关计算。 【答案】 （1）平均反应速率v=△c/△t，所以固定时间内，CH4产量越高，说明反应速率越快。即0～30小时内，平均反应速率v III>v II >v I，12小时内，在第II种催化剂作用下，收集CH4最多。 （2）①本反应为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量。 ② CH4 + H2O CO + 3H2 起始浓度： a mol/L a mol/L 0 0 转化浓度： x mol/L x mol/L x mol/L 3x mol/L 平衡浓度：(a-x) mol/L (a-x) mol/L x mol/L 3x mol/L c(CO)= x mol/L=0.10mol/L，x=0.10 K=[0.10mol/L×(0.30 mol/L)3]÷[(a-0.10) mol/L×(a-0.10) mol/L]=27，求得a=0.11mol/L CH4的平衡转化率=(0.10mol/L÷0.11 mol/L)×100%≈91% (3) CH4(g)+H2O(g) == CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ?mol-1 CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g)＋2H2O(g) △H=-802kJ?mol-1 由以上两式，根据盖斯定律可得： CO2(g)＋3H2O(g) == CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+206 kJ?mol-1-（-802kJ?mol-1） =+1008 kJ?mol-1 答案： （1）v III>v II >v I II （2）①②91% （3）CO2(g)＋3H2O(g)== CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+1008 kJ?mol-1 【2010高考】 1.（2010·四川理综）反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是 A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加 B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加 C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加 D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加。 【答案】B 【解析】本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率，不会使平衡移动。B项由图像（1）知随着温度的升高M的体积分数降低，说明正反应吸热，所以温度升高平衡正向移动，Q的体积分数增加。C项对比（1）（2）可以看出相同温度条件，压强增大M的体积分数增大，所以正反应是体积缩小的反应，增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。 2.（2010·上海卷）据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是 A．使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率 B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应 C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率 D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 【答案】B 【解析】此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，A对；反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，B 错；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，C对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，D对。 易错警示：利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时，一定要注意温度的变化使反应正向移动还是逆向移动，倘若给出的知识温度条件则无法判断。 3.（2010·山东卷）（14分）硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： ⅠSO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI Ⅱ2HI H2+I2 Ⅲ2H2SO42===2SO2+O2+2H2O （1）分析上述反应，下列判断正确的是 。 a ．反应Ⅲ易在常温下进行 b ．反应Ⅰ中2SO 氧化性比HI 强 c ．循环过程中需补充H 2O d ．循环过程中产生1mol O 2的同时产生1mol H 2 （2）一定温度下，向1L 密闭容器中加入1mol HI （g ），发生反应Ⅱ，H 2物质的量随时间的变化如图所示。 0~2 min 内的平均放映速率v （HI ）= 。该温度下，H 2（g ）+I 2（g ） 2HI （g ）的平衡常数K= 。 相同温度下，若开始加入HI （g ）的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。 a ．平衡常数 b ．HI 的平衡浓度 c ．达到平衡的时间 d ．平衡时H 2的体积分数 （3）实验室用Zn 和稀硫酸制取H 2，反应时溶液中水的电离平衡 移动（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列试剂中的 ，产生H 2的速率将增大。 a ．NaNO 3 b ．CuSO 4 c ．Na 2SO 4 d ．NaHSO 3 （4）以H 2为燃料可制成氢氧燃料电池。 已知 2H 2（g ）+O 2（g ）===2H 2O(I) △H=-572KJ ．mol -1 某氢氧燃料电池释放228．8KJ 电能时，生成1mol 液态水，该电池的能量转化率为 。 【解析】(1)H 2SO 4在常温下，很稳定不易分解，这是常识，故a 错；反应Ⅰ中SO 2是还原剂，HI 是还原产物，故还原性SO 2＞HI ，则b 错；将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得：2H 2O==2H 2+O 2，故c 正确d 错误。 (2) υ (H 2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol·L -1 ·min -1 ，则υ (HI)=2 υ (H 2)=0.1 mol·L -1 ·min -1 ； 2HI(g)==H 2(g)+I 2(g) 2 1 1 起始浓度/mol·L －1 1 0 0 变化浓度/mol·L －1： 0. 2 0.1 0.1 平衡浓度/mol·L －1： 0.8 0.1 0.1 则H 2(g)+I 2(g)== 2HI(g)的平衡常数K =L mol L mol L mol /1.0/1.0)/8.0(2 =64mol/L 。 若开始时加入HI 的量是原来的2倍，则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡，HI 、H2、I2 的物质的量、 平衡浓度都是原来的两倍；各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等（因为温度不变）；因开始时的浓度增大了，反应速率加快，达平衡时间不可能是原来的两倍，故选b. （3）水的电离平衡为2H O H OH +-+ ,硫酸电离出的()c H + 对水的电离是抑制作用，当Zn 消耗了H +，()c H + 减小，水的电离平衡向右移动；若加入3NaNO ,溶液变成3HNO 的溶液了，不再生成H2；加入的3NaHSO 会和H +反应，降低()c H +，反应速率减慢；24Na SO 的加入对反应速率无影响；加入CuSO4 后，Zn 与置换出的Cu 构成原电池，加快了反应速率，选b. （4）根据反应方程式，生成1mol 水时放出热量为：572kJ 1 2? =286 kJ,故该电池的能量转化率为 228.8100%80%286kj kj ?= 【答案】（1）c （2）0.1 mol·L -1·min -1 ；64mol/L ；b （3）向右；b （4）80% 【考点提升训练】 一、选择题 1.反应2SO 2+O 2 2SO 3在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是( ) A.增大压强，平衡向右移动，平衡常数K 增大 B.增加O 2的浓度平衡向右移动，SO 2的转化率增大 C.此时一定满足c(SO 2)=2c(O 2) D.平衡向右移动时反应物的浓度减小，生成物的浓度增大 【答案】选B 。 【解析】平衡常数K 与温度有关，与压强无关，A 错误；增加O 2的浓度，平衡正向移动，对应SO 2的转化率相应变大，B 正确；达到平衡时，c(SO 2)与c(O 2)的比值不一定是2∶1的关系，C 错误；平衡向右移动时可以增加SO 2或O 2的浓度，故反应物浓度不一定减小，D 错误。 在体积和温度不变的密闭容器中充入1mol H 2O 蒸气和足量铁粉，建立平衡 2.（2012·湖南师大附中模拟）3Fe （s ）+4H 2O （g ） 高温 Fe 3O 4（s ）+4H 2（g ）之后，测得H 2O 蒸气 的分解率为x%，浓度为c 1mol ／L 。若再充人1mol H 2O 蒸气，建立新的平衡后．又测得H 2O 蒸气的分解 率为y%，浓度为C2 mol／L。则下列关系正确的是（）A．x>y，c1>c2B．x 3.在t ℃下，某反应达到平衡，平衡常数 ()() ()() K ? = ? 3 22 c NO c SO c NO c SO 。恒容时，温度升高，NO浓度减小。 下列说法正确的是( ) A.该反应的焓变为正值 B.恒温下减小压强，反应体系的颜色加深 C.升高温度，逆反应速率减小 D.该反应化学方程式为NO2+SO 2 NO+SO3 【答案】选D。 【解析】本题注意抓住平衡常数的表达式，由表达式先写出反应方程式，然后再判断。 由平衡常数表达式可知该反应为NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g)，即D项正确，符合题意。该反应的特点是气体分子数不变，又由恒容时，温度升高，NO浓度减小，可判断正反应为放热反应，即A项不正确；恒温下减小压强，即增大体积，平衡不移动，但各物质的浓度都降低，所以体系的颜色变浅，B项不正确；升高温度，正、逆反应的速率都加快，对该反应来讲，逆反应加快得更快，所以平衡逆向移动，C项不正确。 6.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示。下列说法中正确是 ( ) A．30min时降低温度，40min时升高温度 B．8min前A的平均反应速率为0.08mol/(L·s) C．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 D．20min～40min间该反应的平衡常数均为4 【答案】D 7下列说法正确的是( ) 高温 A ．焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 B ．焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 C ．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D ．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 【答案】B 【解析】 根据化学反应的能量判据和熵判据：ΔG ＝ΔH －T ΔS ，综合分析A 错误，B 正确。 8. 已知某化学反应的平衡常数表达式为K ＝c CO 2·c H 2c CO ·c H 2O ，在不同的温度下该反应的平衡常数值分 别为： 下列有关叙述不正确．．． 的是A ．该反应的化学方程式是：CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g) B ．上述反应的正反应是放热反应 C ．如果在一定体积的密闭容器中加入CO 2和H 2各1 mol ，5 min 后温度升高到830 ℃，此时测得CO 为0.4 mol 时，该反应为平衡状态 D ．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：c CO 23c CO ＝c H 2O 5c H 2，判断此时的温度是1000 ℃ 【答案】C 【解析】 平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A 项正确；该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应是放热反应，B 项正确；利用反应方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数为0.6，所以D 项正确。 9.（2012·福州三中模拟）下列变化过程中，△S<0的是（ ） A ．蔗糖溶于水中 B ．CaCO 3(s) CaO(s)+CO 2(g) C ．干冰气化 D ．NH 3(g)+HCl(g) NH 4Cl(s) 【答案】D 10.（2012·皖南八校联考） 向绝热恒容密闭容器中通入N 2 和H 2,在一定条件下使反应 达到平衡， 和 随时间变化的关系如下图所示。下列有关叙述正确的是 A. c 点表示NH 3生成速率与NH 3分解速率相同 B. c 点和e 点时反应的平衡常数相同 C. N 2的转化率:b 〉a D. d 点时： 【答案】C 化学平衡常数学案 设计老师： 班级： 姓名： . 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。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用“K ”表示。 2、表达式： 对于一般的可逆反应：mA(g)+nB pC(g)+qd(g)，当在一定温度下达到平衡时，K=________ 3、特点：K 只受_______和_______影响，与反应物或生成物的无关。 4、意义： (1).平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度 ①K 值越大，说明平衡体系中生成物所占比例_________。它的正向反应进行的程度________，即该反 应进行得越_____，反应物的转化率_______。 ②K 值越小，说明平衡体系中生成物所占比例_________，它的正向反应进行的程度_______，即该反应进行的程度越_____，反应物的转化率___________。 ③．一般当K ＞______时，该反应进行得基本完全。 (2).判断正在进行的可逆反应是处于平衡状态及反应向何方向进行： 对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和 生成物的浓度有如下关系： Q c 是该反应的浓度商。 Q c ＜K ，未达到平衡，反应向 进行， Q c ＝K ，反应处于平衡状态 Q c ＞K ，未达到平衡，反应向 进行 【温馨提示】： 化学平衡常数（K ）与浓度商（Q c ）的表达式相同，但在表达式中各物质的浓度不同，K 值中各物 质的浓度必须是平衡状态下的浓度，而Q c 值中是在任一时刻的浓度。 (3).利用Ｋ可判断反应的热效应 若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 【问题思考】： 不同温度时，反应:H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)，的浓度平衡常数与温度的关系如下： 温度 623 698 763 化学平衡常66.9 54.4 45.9 ) ()()()(B c A c D c C c Q n m q p C 四大平衡常数典型例题考点考法归纳和总结 杨小过 考法一电离平衡常数的应用与计算 1．(1)联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知：N2H4＋H ＋N2H＋5的K＝8.7×107；K W＝1.0×10－14)。 (2)已知：K W＝1.0×10－14，Al(OH)3AlO－2＋H＋＋H2O K＝2.0×10－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于________。 2．下表是25 ℃时某些弱酸的电离常数。 化学式CH3COOH HClO H2CO3H2C2O4 K a K a＝1.8× 10－5 K a＝3.0× 10－8 K a1＝4.1×10－7 K a2＝5.6×10－11 K a1＝5.9×10－2 K a2＝6.4×10－5 224 度由大到小的顺序为_________________________________________________________。 (2)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液，其溶液的物质的量浓度的大小关系是：CH3COOK________NaClO，两溶液中：[c(Na＋)－c(ClO－)]______[c(K＋)－c(CH3COO－)]。(填“＞”“＜”或“＝”) (3)向0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO－)＝5∶9，此时溶液pH＝____。 (4)碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为____________________________。 考法二水的离子积常数的应用与计算 3．右图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是 () A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝K W B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－) C．图中T1＜T2 D．XZ线上任意点均有pH＝7 4．水的电离平衡曲线如右图所示。 (1)若以A点表示25 ℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度升到 100 ℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从________增 加到________。 (2)25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液，②0.05 mol·L－1的 Ba(OH)2溶液，③pH＝10的Na2S溶液，④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是____________________。 化学平衡常数 适用学科化学适用年级高二适用区域天津课时时长（分钟）60 知识点化学平衡常数的定义 影响平衡常数的因素 学习目标1、化学平衡常数的概念 2、化学平衡常数表达式 3、影响化学平衡常数的因素 学习重点1、化学平衡常数的概念 2、化学平衡常数的表达式 学习难点1、化学平衡常数表达式 学习过程 一、复习预习 平衡常数表达式及其意义 对于化学反应mA+nB pC+qD 在一定温度下达到化学平衡时，其平衡常数表达式为： 二、知识讲解 考点1、平衡常数的书写 在应用平衡常数表达式时，稀溶液中的水分子浓度可不写。因为稀溶液的密度接近于1 g／mL。水的物质的量浓度为55.6 mol／L。在化学变化过程中，水量的改变对水的浓度变化影响极小，所以水的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中去。例如： 平衡常数表达式为： 对于非水溶液中的反应，溶剂的浓度同样是常数。 考点2、含有固体物质的平衡常数书写 当反应中有固体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体表面进行，固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响，因此，固体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中，就不写固体的浓度。例如，赤热的四氧化三铁与氢气的反应： 平衡常数K＝c(CO2) 考点3、系数为分数的平衡常数书写 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。但是这些平衡常数可以相互换算。例如：氨的合成反应，如写成 三、例题精析 【例题1】 【题干】下列说法正确的是() A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0 【答案】C 【解析】反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的。若ΔH<0，ΔS>0，则一定自发，若ΔH>0，ΔS<0，则一定不能自发，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反应能否自发，和温度有关，A、B错误；C项中反应的ΔS>0，若ΔH<0，则一定自发，现常温下不自发，说明ΔH>0，正确；D项中反应的ΔS<0，能自发，说明ΔH<0，错误。 【例题2】 【题干】反应Fe(s)＋CO2(g)=FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是() A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小 高中化学选修四第一章 第一节《化学反应与能量的变化》 [教学目标]： 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收 是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量； 3、了解反应热和焓变的含义； 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 [重点、难点]：1、化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写； 2、△H的“+”与“-”。 [教学过程]： [引入]能量是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源 之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化 学反应中的能量变化，就显得极为重要。 引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 思考： （1）你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 （2）你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？ 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 [讲述]我们不仅要知道化学反应是吸热还是放热，还要会表示它。 [提问] 1、如何表示化学反应热？ 2、△H（焓变）所表示的意义？ 3、用△H（焓变）如何表示放热还是吸热呢？ 【查阅资料和课本讨论后口述】 △H（焓变）即化学反应过程中所吸收或放出的热量 △H（焓变）=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-应物的总能量单位：kJ/mol △ H（焓变）〉0表示吸热反应 H（焓变）〈0表示放热 【引导】现在大家看到的都是直观和表面的信息，有没有更深层次的信息？或者我们将得到的信息稍稍处理一下，能否得到更有价值的信息呢？ [板书]一、反应热焓变 1、概念：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或转换成相应的 热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号：ΔH，单位：kJ/mol 或 kJ?mol-1 2、反应热的表示方法： 反应热用ΔH表示，其实是从体系的角度分析的。 放热反应：体系环境，体系将能量释放给环境，体系的能量降低，因此，放热反应的ΔH＜0，为“－” 吸热反应：环境体系，体系吸收了环境的能量，体系的能量升高，因此， 吸热反应的ΔH＞0，为“＋” 化学变化过程中的能量变化见下图： 3、反应热与化学键键能的关系 能量 能量 专题六化学反应速率和化学平衡 复习内容： 1．化学反应速率的定义及影响因素 2．化学反应方向的判断方法及化学平衡标志的判断方法 3．等效平衡原理和平衡移动原理及其应用 4．化学反应条件的控制 一、化学反应速率 1．化学反应速率是用来衡量化学反应行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2．表示方法：v(A)=△c(A)/△t 单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h) 3．同一化学反应用不同物质表示的速率数值可能不同，速率之比等于其计量数之比。 4．化学动力学基础——有效碰撞、活化能、过渡态理论 有效碰撞——能发生化学反应的碰撞。有效碰撞发生的条件是发生碰撞的分子具有较高的能量和分子在一定的方向上发生碰撞。 活化分子——在化学反应中，能量较高、可能发生有效碰撞的分子。 活化能——活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。 过渡态理论——反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。过渡态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。 5．影响因素——浓度、压强、温度、催化剂、光、电、波、接触面、溶剂等 （1）浓度：固体、纯液体的浓度均可视作常数。故改变固体物质的量对速率无影响。 （2）压强：对反应前后气体总分子数没有改变的可逆反应来说，当压强改变时，V正、V逆的改变程度是相同的；对反应前后气体总分子数发生改变的可逆反应来说，当压强增加时，V正、V逆的改变程度是不相同的。 （3）温度：温度对V正、V逆的影响是不同的，升温时吸热反应一边增加的倍数要大于放热反应一边增加的倍数；降温时放热反应一边减少的倍数要小于吸热反应一边减少的倍数。 （4）催化剂：使用催化剂能同等程度地改变V正、V逆。 二、化学反应的方向和限度 1．在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。 2．自发进行的方向——体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。 熵(S)——衡量一个体系混乱度的物理量。 3．焓变（△H）与混乱度（△S）综合考虑 混乱度：气态＞液态＞固态 4．化学反应方向的控制 △H＜0、△S＞0，一定能自发进行 △H＞0、△S＜0，一定不能自发进行 △H＜0、△S＜0，低温下能自发进行 △H＞0、△S＞0，高温下能自发进行 5．化学反应的限度 ①化学平衡状态——在一定条件下的可逆反应，正逆反应速率相等，反应物和生成物 的浓度不再发生变化。一定条件下可逆反应进行的最大限度。 ②化学平衡的特点——动态平衡，V正=V逆≠0， ③化学平衡常数——一定温度下，到达平衡后各物质的物质的量浓度的关系。表达式： ④化学平衡判断的标志: a．V正＝V逆。即单位时间内某一物质生成量和消耗量相等，或对某一物质而言生成化学键的量和断裂化学键的量相等。 b．体系中各组分物质的百分含量保持不变。即各种物质的浓度、物质的量、颜色等都不变；混合气体的总物质的量、总体积、总压强、平均相对分子质量也不变。（但对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应，就不能用混合气体的总物质的量、总体积、总压强、平均相对分子质量已经不变来判断可逆反应已经达到平衡） 三、化学平衡的移动 1．影响因素：浓度、压强、温度 平衡移动规律（勒夏特列原理）改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。 2．等效平衡——同一反应，在一定条件下所建立的两个或多个平衡中，混合物中各成分的含量相同，这样的平衡称为等效平衡。3．等效平衡的分类（参阅上次下发的讲义） I类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。 II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。4．速率和平衡图像分析 （1）反应速度图像——看起点，看变化趋势，看终点。 （2）化学平衡图像分析法： 三步分析法：一看速率变化；二看正逆速率变化的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 四要素分析法：看曲线的起点、变化趋势、转折点、终点。 先拐先平：先出拐点的曲线先达到平衡。 太师庄中学高二化学选修4 化学反应原理导学案编制：王瑞燕审核：许文新张楠时间：4.2 第二章化学反应速率和化学平衡 化学平衡计算专题导学案 班级：小组：姓名：组内评价：教师评价： 【学习目标】1.理解转化率、百分含量、化学平衡常数的含义。 2.通过练习使学生掌握化学平衡的基本计算方法—三段式法。 3.培养学生逻辑思维能力和科学态度，培养学生归纳总结的能力。 【重点】化学平衡计算的基本方法。【难点】化学平衡综合计算。 复习回顾 1.阿伏加德罗定律: 同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的。 2.化学平衡状态：指在一定条件下的里，，反应混合物中各 组分的浓度的状态。 3.化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到时， 与是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数 4. 反应物：平衡浓度= 。生成物：平衡浓度= 合作探究 【例题】某温度下，在装有催化剂的容积为2 L的反应容器中，充入SO2和O2各4 mol ，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反应5 min后达到平衡，测得反应容器内混合气体的压强为原来的80 % ，回答下列问题： （1）用O2的浓度变化表示该反应的化学反应速率。 （2）求混合气体中，SO3的物质的量分数。 （3）求SO2的转化率。 （4）求该反应的平衡常数。 【归纳总结】（1）化学平衡计算的基本方法是 . （2）在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时：p 1/p 2 = 恒温、恒压时：V 1 /V 2 = （3）恒温、恒容时，密度之比与物质的量之比的关系：ρ 1/ρ 2 = （4）化学反应速率表达式：。（其中△C是）（5）A的百分含量= A的转化率= 以上两个公式的单位可用、，也可用，但必须单位统一。（6）恒容时，化学反应速率之比= =。【基础练习】1. PCl5的热分解反应为：PCl 5 (g)PCl3(g)＋Cl2(g) (1) 写出反应的平衡常数表达式： (2) 已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.15 mol/L。计算该温度下的平衡常数。 【基础练习】2.合成氨反应N 2 (g)+3H 2 (g)=2NH 3 (g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是 c(N 2 )=3mol/L, c(H 2 )=9mol/L, c(NH 3 )=4mol/L,求： ①该温度时的平衡常数； ②若NH 3 的起始浓度为0，求N 2 、H 2 的起始浓度。 拓展提升 1.将1molA(气)和3molB(气)混合后充入2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(气)＋B( 气) 2C(气)，10min后反应达到平衡，同温同压下测得反应前后气体的密度之比为9∶10。 求(1)A物质的平均反应速率。 (2)A物质的转化率。 (3)C物质的百分含量 (4)反应后气体的压强与反应前压强之比。 【课堂反思】关于三段式法需要注意哪些问题？ 【作业】1 图像专题导学案；2 将归纳总结部分的内容整理到笔记本上 1 2019-2020年高二化学化学平衡常数教学案 【教学目标】 〖知识与技能〗 1、了解化学平衡常数的定义，能正确书写给定反应的平衡常数表达式，并能进行相应的简单计算。 2、理解化学平衡常数的意义，了解化学平衡常数的影响因素。 〖过程与方法〗通过对各种数据资料的分析和处理，培养学生获取和处理信息的能力、分析推理能力。 〖情感态度与价值观〗通过交流、讨论，培养学生的探究意识与合作意识。 课时安排：2课时 【教学重点】化学平衡常数的意义 【教学难点】化学平衡常数的意义、温度对化学平衡常数的影响 ［引导］我们知道，在一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。那么，当达到化学平衡状态时，究竟有多少反应物转化成了生成物，平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系？ 请大家完成P44页的问题解决表2－6 NO2(g)－N2O4(g)体系中各物质的物质的量浓度，计算求出平衡浓度关系，最后可以得到什么结论？ [探究活动］阅读教材和P44页表2—6，对表中数据进行观察计算并归纳。 [总结]一定温度下： c (N2O4)/c2(NO2)=K ［小结］在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，又不论反应物起始浓度的大小，最后都能达到化学平衡，这时N2O4的平衡浓度与NO2平衡浓度的平方的比值是一个常数。如果反应物或生成物不止一种，情况又如何呢？ 如在一定条件下，可逆反应：H2(g) +I2(g) 2HI(g) 起始以及平衡时各物质的浓度如下表（见幻灯片）所示。他们的浓度间存在何种关系？ [板书］一、化学平衡常数 1、定义：一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数。简称平衡常数，用符号K表示。 ［启发］刚才得出的平衡常数K是由一个特殊的反应引出的，其，但如果对于任意一个可逆化学反应：mA+nB pC+qD其平衡常数K又该如何表示呢？ ［回答］平衡常数实际上是平衡混合物中各生成物浓度的化学计量数次方的乘积除以反应物浓度的化学计量数次方的乘积。即K= 《化学反应的热效应第二课时》教案 教学目标 1 ?知识与技能 盖斯定律及其应用。 2.过程与方法 ⑴通过“联想.质疑”等活动，训练学生的思维能力； (2)通过“活动探究”等实践活动，对学生进行定量实验的基本训练； (3)通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力； (4)通过阅读“拓展视野” “资料在线” “方法导引” “追根寻源”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。 3.情感态度与价值观 使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。 教学重点 盖斯定律及英应用。 教学难点 盖斯定律及其应用。 教学用品 多媒体教学课件，学案。 教学过程 【新课导入】讨论：C(s)+l/2O2(g)=CO(g) AHi=? 上述反应在氧气供应充足时，可燃烧生成CCh，氧气供应不充分时，虽可生成CO,但同时生成部分C02,因此该反应的2\比无法直接测得。参考P8图思考如何间接计算该反应的反应热？ 【探究结果】 ?C(s)4-l/2O2(g)=CO(g) AHi=? ②CO(g)+1 /2O2(g)=CO2(g) AH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)=CO2(g) AH3=-393.5kJ/mol ①+②=③，贝1JAH1+AH2=AH3 所以，AH1=AH3?AH2，AHi=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol 【讲述】不管化学反应是分一步完成或分儿步完成，其反应热是相同的。 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。 如何理解盖斯定律？ (1)请用自己的话描述一下盖斯定律。 ①某人从山下A到达山顶B,无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所处的 海拔都高了300g即山的高度与A、B点的海拔有关，而与由A点到达B点的途径无关。 ②这里的A相当于反应体系的始态，B相当于反应体系的终态，山的高度相当于化学反应的反应热。 ③如图理解 海技400 m 海拔100 m 反应焙变的计算方法：由盖斯定律可知，若一个化学方程式可由另外儿个化学方程式相加 减而得到，则该化学反应的焰变即为这几个化学反应焰变的代数和。因此可利用已知化学反应 的热效应，通过代数的加减来求得某一反应的热效应。但运算时必须注意，欲消去的物质的种 类、状态均应该相同。 同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困 难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效 应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s) AH =-2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+ +5O2(g)=P4O10(s) AH 二738.5 kJ/mol 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式___________________________________° 【例1】(08山东卷)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料 是丙烯(C3H6)O (1)丙烷脱氢可得丙烯。已知： C3H8(g)一一CH4(g)+HC=CH(g)+H2(g) AH i =+156.6kJ/mol CH3CH=CH2(g)一-CH4(g)+HC=CH(g) AH2=+32.4kJ/mol 则相同条件下，以下反应C3HMg)=CH3CH = CH2(g)+H2(g)的AH尸__________ K J/molo 【答案】+124.2 第4课时 化学平衡常数 [核心素养发展目标] 1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。 一、化学平衡常数 1．化学平衡常数的概念 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(简称 )，用符号K 表示。 2．化学平衡常数的表达式 对于一般的可逆反应，m A(g)＋n B(g)?p C(g)＋q D(g)，当在一定温度下达到平衡时，K ＝ 。 注意：化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。 3．化学平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 )。 K 值越大，表示反应进行得越 ，反应物转化率越 ； K 值越小，表示反应进行得越 ，反应物转化率越 。 4．化学平衡常数的影响因素 在化学方程式一定的情况下，K 只受温度影响。 (1)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大( ) (2)K 值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大( ) (3)K 值越大，该可逆反应的速率越快( ) (4)对于一个可逆反应达到平衡状态后，改变条件使K 值改变，平衡一定发生移动( ) (5)化学方程式中的固态或纯液态物质的浓度不能代入平衡常数表达式( ) 1．写出下列反应的化学平衡常数表达式。 N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) K 1＝______________； 12N 2(g)＋3 2H 2(g)NH 3(g) K 2＝_____________________________________________； 2NH 3(g) N 2(g)＋3H 2(g) K 3＝______________； 由K 1、K 3可知，同一可逆反应的正向反应和逆向反应的平衡常数________________，由K 1、 高中化学化学反应热的计算教案新人教版选修 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 第三节化学反应热的计算 教学目标： 知识与技能： 1、从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律； 2、能正确运用盖斯定律解决具体问题； 3、学会化学反应热的有关计算。 过程与方法： 培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题解决问题的能力 教学重点： 盖斯定律的应用，化学反应热的有关计算 教学难点： 盖斯定律的应用 课时安排：1课时 教学方法：读、讲、议、练，启发式，多媒体辅助教学 教学过程： 【引入】在化学科学的研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热，但有些反应的反应热很难直接测得，那么如何获得它们的反应热数据呢这就是这节课要研究的内容。 【板书】第三节化学反应热的计算 【知识回顾】已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol 1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式 2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 【讲解】正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。 【思考】298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式： N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？ 【学生讨论后回答，教师总结】该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ。 【思考】如何测出这个反应的反应热： C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? 【学生回答】不能测量，因为C燃烧很难使其完全生成CO而没有CO2. 【过渡】既然不能测量，那应如何才能知道该反应的反应热呢？ 【学生回答】通过盖斯定律进行计算。 【指导阅读】阅读教材相关内容，讨论并回答下列问题： （1）什么是盖斯定律？ （2）盖斯定律在科学研究中有什么重要意义？ （3）认真思考教材以登山经验“山的高度与上山的途径无关”的道理，深刻理解盖斯定律。 【学生讨论后回答，教师板书】 一、盖斯定律 第25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。 考点一 化学平衡常数的概念及应用 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 对于反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)， K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )(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)。 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)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋ d D(g)的任意状态，浓度商：Q ＝c c (C )·c d (D ) c a (A )·c b (B ) 。 Q ＜K ，反应向正反应方向进行； Q ＝K ，反应处于平衡状态； Q ＞K ，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K 可判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√ 书写下列反应的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO 第二章 第三节化学平衡常数学案 【学习目标】 1、知道化学平衡常数的涵义，会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。 2、能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。 3、理解平衡常数的重要意义。 【重、难点】化学平衡常数的意义；化学平衡常数的有关计算。 【自主学习】已知反应H2 (g)＋I2 (g) 2HI (g) △Ｈ< 0。在425.6℃和525.6℃时分别用不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实验数据。 表一 温度序 号 初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L）平衡时c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 425.6℃① 0.010 67 0.0119 6 0.0018 31 0.0031 29 0.017 67 ② 0.011 35 0.0090 44 0.0035 60 0.0012 50 0.015 59 ③0 0 0.010 69 0.0011 41 0.0011 41 0.008 410 表二 温度序 号 初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L）平衡时c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 525.6℃④ 0.011 35 0.0090 44 0.0045 6 0.0019 5 0.0085 9 ⑤0 0 0．01 655 0.0033 9 0.0033 9 0.0097 7 ⑥0 0 0.0125 8 0.0025 8 0.0025 8 0.0074 2 一化学平衡常数： 定义 二化学平衡常数的表达式 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，平衡常数的表达式为：三影响化学平衡的因素 四化学方程式的书写 化学反应K表达式 1 1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g)△H＜0 K1 = 2 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H＜0 K2 = 3 2NH3(g) N2(g)+3 H2(g)△H＞0 K3 = 4 CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) △H＞0 K4 = 5 Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2CrO42- (aq)+ 2H+(aq) K5= 6 FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq) K6= 思考：① K1和 K2， K2和 K3的之间的关系是什么？ ②书写化学平衡常数表达式时应注意哪些问题？ 五化学平衡的意义 （1）判断可逆反应进行的程度 表格一：下表为25 ℃时，卤化氢生成反应的平衡常数 化学方程式平衡常数K F2＋H2 2HF 6.5×1095 Cl2＋H2 2HCl 2.57×1033 Br2＋H2 2HBr 1.91×1095 I2＋H2 2HI 8.67×102 形成规律 （2）判断可逆反应是否达到平衡及反应进行的方向 化学反应的热效应 最新考纲 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。 考点一焓变、热化学方程式 1．反应热(焓变) (1)概念：在恒压条件下进行的反应的热效应。 符号：ΔH。 单位：kJ·mol－1或kJ/mol。 (2)表示方法 吸热反应：ΔH>0；放热反应：ΔH<0。 2．放热反应和吸热反应的判断 (1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。 (2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 (3)记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应； ⑤物质的缓慢氧化等。 吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。 3．理解反应历程与反应热的关系 图示 意义a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。c表示该反应的反应热。 ΔH 图1：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应图2：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应 4.热化学方程式 (1)概念 表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 (2)意义 表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。 (3)书写要求 ①注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。 ②注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。 ③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成分数。 ④热化学方程式中不用“↑”和“↓”。 ⑤由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 (1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(×) (2)物质发生化学变化都伴有能量的变化(√) (3)吸热反应在任何条件下都不能发生(×) (4)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高(√) (5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量(√) (6)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×) 解析焓变与反应条件无关。 (7)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(√) (1)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，若向一定体积密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后，放出热量(填“＞”“＜”或“＝”)92.4 kJ，说明判断的理由。 答案＜上述反应为可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不可能完全反应，因而放出的热量小于92.4 kJ。 (2)若体积不变，向密闭容器中再充入2 mol NH3，则该反应的焓变ΔH＝。 答案－92.4 kJ·mol－1 题组一化学反应过程中能量变化原因的分析 1．化学反应①A B和②B C的能量反应过程图如图所示。下列有关该反应的叙述错误的是() 15-16高考化学复习化学平衡常数知识点总结平衡常数一般有浓度平衡常数和压强平衡常数，下面是化学平衡常数知识点总结，请考生及时学习。 1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的化学表达式 (2)化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率()：= 100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时：恒温、恒压时：n1/n2=V1/V2 (4)计算模式 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx (A)=(ax/m)100% (C)= 100% (3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。化学平衡的计算步骤，通常是先写出有关的化学方程式，列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量，然后再通过相关的转换，分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为：建立解题模式、确立平衡状态方程。说明： ①反应起始时，反应物和生成物可能同时存在; ②由于起始浓度是人为控制的，故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比，若反应物起始浓度呈现计量数比，则隐含反应物转化率相等，且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。 ③起始浓度，平衡浓度不一定呈现计量数比，但物质之间是按计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化一定成计量数比，这是计算的关键。 化学平衡常数知识点总结分享到这里，更多内容请关注高考化学知识点栏目。 化学平衡常数与平衡转化率 设计者： 审核：高二化学组 【学习目标】 1、描述化学平衡建立的过程，学会判断化学平衡状态。 2、知道化学平衡常数的涵义，会求算某些化学反应的化学平衡常数。 3、了解浓度商的概念，并能利用浓度商与化学平衡常数的相对大小关系判断化学反应的方向 4、掌握平衡转化率的相关计算，了解平衡转化率与化学平衡常数的异同。 【课前预习区】 1、化学平衡状态的概念 化学平衡状态是指在一定条件下的 反应里， 相等，反应物不再 ，生成物不再 ，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变的状态。 [B] 表示反应体系中物质B 在化学平衡状态时的浓度 4、浓度商Q 的概念： 5、对于可逆反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g)， 反应物A 的平衡转化率可以表示为： 反应物B 的平衡转化率可以表示为： 【课堂导学】 1、化学平衡状态的特点： 逆 动 等 定 变 问题组一 （1）什么叫做可逆反应？ （2）你还知道生活中哪些反应是可逆的？ （3）随着反应的进行，反应物和生成物的浓度如何变化？正、逆反应速率如何变化？ （4）当反应进行到足够长时间后，反应物和生成物的浓度是否继续发生变化？正、逆反应速率是否为零？ （5） 当反应进行足够长时间后，是否意味着反应就停止了？ 【例题1】容积不变的密闭容器中，有反应 N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)下列能说明该反 应已达平衡状态的是： （1）N 2 、H 2 、NH 3的物质的量之比是1∶3∶2 （2）V （N 2）：V （H 2） ：V （NH 3）＝1∶3∶2 （3）NH 3的生成速率和消耗速率相等 （4）H 2的生成速率和NH 3的消耗速率之比是3∶2 （5）各成分的质量不随时间变化 （6）单位时间内有1 molN 2 生成，同时有2molNH 3生成 （7）1 mol 氮氮键断开的同时有3 mol 氢氢键断开 （8）气体的总质量不随时间变化 （9）气体总物质的量不随时间变化 （10）体系的总压强不随时间变化 二、化学平衡常数（K ） 高三二轮专题复习教学设计 化学平衡常数 考纲要求： （6）化学反应速率和化学平衡 ①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 ②了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 ③了解化学反应的可逆性。 ④了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关的计算。 ⑤理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识并能利用相关理论解析其一般规律。 ⑥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。 高考分析： 化学反应速率和化学平衡是高考的必考容，其主要命题的容有： ①化学反应速率影响因素及其计算； ②化学平衡状态的判断及其影响因素； ③应用平衡移动的原理判断反应进行的方向； ④化学反应速率和化学平衡的图像分析； ⑤转化率、平衡常数的含义及相关计算 将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年高考命题的热点，特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的容，高考的热点。 学情分析： 从解题得分的统计可以发现：学生不能灵活的利用平衡移动的规律解决有关平衡的问题，特别是复杂点的问题往往感到触手无策；对平衡常数的理解仅停留在概念定义层面，不能充分发挥它解决平衡问题的功能。 复习目标： 1.加深学生对化学平衡常数的理解，并熟练的利用化学平衡常数进行相关的计算，提高解题技能。 2．帮助学生将化学平衡、平衡常数等知识点进行系统化、网络化。 教学过程： 1.展示考纲要求： 化学反应速率和化学平衡 ①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 ②了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 ③了解化学反应的可逆性。 ④了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关的计算。 ⑤理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识并能利用相关理论解析其一般规律。 ⑥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。 讲解： 化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的容，是高考的热点。2013、2014年新课标全国Ⅰ卷、Ⅱ卷均考查了化学平衡常数这一知识点。 《化学反应的热效应》教学设计 一、教学内容分析： 鲁科版化学选修四——《化学反应原理》第一章第一节化学反应的热效应，第一课时。 本节内容是在必修二第二章对化学反应中能量的变化有初步介绍的基础上的进一步深化和再认识。本节以能量变化的一部分——热效应为主线索，首先定义了反应热的概念，然后重点介绍了定量测定反应热的实验方法。使学生对反应热有个初步概念，并学会测定反应热的基本原理和方法，同时提高学生动手以及分析解决问题的能力。在本节学完之后是学生不但对化学反应中能量变化的实质过程有了更充分的认识，而且打下了化学热力学的初步基础，为以后的进一步深入研究提供了巨大的方便。 二、学生学习情况分析： 学生已掌握了化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量；形成新化学键时，又要释放一定的能量。即化学反应过程中，存在化学能与热能之间的转化。也了解几种常见的放热反应和吸热反应。但本节内容均为化学原理，学习起来比枯燥难懂。另外测定中和反应的反应热这个定量实验与以往所做的物质定性实验有所不同。学生要学会对实验数据进行分析、判断实验误差和操作正确与否。这是学生学习过程中存在的难度。 三、设计思想： 由于本节内容较抽象难懂，与以前所学知识联系较少，故在教学中采用多台阶、小步伐的方法，层层推进，并结合实验探究等方法使学生的能力在不知不觉中得到提高。具体教学环节在引入时可通过铝热反应、氯化铵与消石灰的放热反应和吸热反应的不同来吸引学生的注意力，同时提出问题：为什么会有这样的区别此时提出反应热的定义，同时进行讲解与说明。再介绍反应热的测量仪器——量热计，大体介绍其结构、工作原理等，此时可比较热容和比热的概念的区别，然后组织学生进行探究活动——测定中和反应的反应热实验，同时体会反应热的求算公式。探究活动后，再组织学生分析实验数据，针对“如何提高测定结果的准确性”这一问题展开讨论，使学生进一步明确该实验操作中的注意问题；同时使学生体会定量实验的特点及其与定性实验的区别。也是本节课应重点说明的地方。最后应做一定量的巩固训练，本节课即以完成。 四、教学目标： 知识与技能目标： 通过对化学反应热效应相关知识的学习，使学生能在定量的水平上重新认识与描述化学反应的能量变化。 过程与方法目标： 通过“联想·质疑”等活动，训练学生的思维能力；通过“活动·探究”等实践活动，对学生进行定量试验的基本训练；通过“交流·研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；通过阅读“拓展视野”“资料在线”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。 情感态度价值观目标： 通过本节的学习使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。 五、教学重点和难点：化学平衡常数学案(含答案)
四大平衡常数典型例题考点考法归纳和总结
化学平衡常数学案
《化学反应与能量的变化》教案
专题六《化学反应速率和化学平衡》复习学案
化学平衡计算专题导学案
2019-2020年高二化学 化学平衡常数教学案
《化学反应的热效应第二课时》教案3.docx
第2章 第3节 第4课时 化学平衡常数(学案)
高中化学化学反应热的计算教案新人教版选修完整版
高三化学一轮复习精品学案：化学平衡常数及转化率的计算
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化学反应的热效应 经典复习教案
1516高考化学复习化学平衡常数知识点总结
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