【風(fēng)向標(biāo)】年高考化學(xué) 第二章 第三節(jié) 化學(xué)平衡 第4課時　化學(xué)平衡的有關(guān)計算課件 新人教選修4

第4課時化學(xué)平衡的有關(guān)計算

一、化學(xué)平衡常數(shù)

1.概念 在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，_____________________________________________________是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，用符號______表示。生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值K2.表達(dá)式K＝_______________。

3.意義 (1)K越大，說明__________進(jìn)行的程度__________，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率__________；反之轉(zhuǎn)化就越__________，轉(zhuǎn)化率就__________。正反應(yīng)越大越大不完全越小(2)K只受__________影響，與反應(yīng)物或生成物的______________無關(guān)。溫度濃度變化

二、平衡轉(zhuǎn)化率

1.含義 平衡轉(zhuǎn)化率是指平衡時已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量之比，用來表示反應(yīng)限度。 2.表達(dá)式轉(zhuǎn)化率＝反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量(或體積、濃度)

×100%。反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量(或體積、濃度)

3.產(chǎn)品(或生成物)的產(chǎn)率化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用及應(yīng)注意的問題1.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用

(1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度。一個可逆反應(yīng)的K值越大，說明平衡時生成物的濃度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大?？梢哉f，化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個可逆反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。2.使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題

(1)反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時，其濃度可看作“1”而不代入公式(聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率中固體和純液體的處理)。

(2)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變。若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變。 (3)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(4)平衡常數(shù)只表現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行的程度，即可能性問題，而不表現(xiàn)達(dá)到平衡所需的時間，即現(xiàn)實性問題。

化學(xué)平衡的計算1.基本計算(1)各物質(zhì)濃度反應(yīng)物的平衡濃度＝起始濃度－消耗濃度生成物的平衡濃度＝起始濃度＋增加濃度(2)平衡時氣體反應(yīng)中各組分的體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)＝某氣體物質(zhì)平衡時的體積 混合氣體的總體積×100%(3)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量＝

混合氣體的總質(zhì)量混合氣體的總物質(zhì)的量(4)轉(zhuǎn)化率＝反應(yīng)物轉(zhuǎn)化量反應(yīng)物起始量×100%

2.化學(xué)平衡的計算方法(“起”、“轉(zhuǎn)”、“平”三步驟) 化學(xué)平衡的一般思路和方法是建立模式、確定關(guān)系、依據(jù)題意列出方程求解。一般格式表示如下(“三行式”或“起”、“轉(zhuǎn)”、“平”三步驟解法)：起始濃度：abcd變化濃度：mx平衡濃度：(a－mx)

nx(b－nx)

px(c＋px)qx

(d＋qx)

此三種濃度常常要用到平衡時的濃度數(shù)據(jù)求其他的值。 (1)求A物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率α(A)(α越大，反應(yīng)物A轉(zhuǎn)化得越多)。3.化學(xué)平平衡計算中中對氣體定定律的運(yùn)用用化學(xué)平衡移移動與轉(zhuǎn)化化率的關(guān)系系1.溫度和和壓強(qiáng)的影影響溫度或壓強(qiáng)強(qiáng)改變后，，若能引起起平衡向正正反應(yīng)方向向移動，則則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率一定定增大。2.反應(yīng)物物用量的影影響A的量，，A的濃濃度增大，平衡正向向移動，此此種情況等等效于加壓壓，A的轉(zhuǎn)化化率與氣態(tài)態(tài)物質(zhì)的化化學(xué)計算數(shù)數(shù)有關(guān)：①若只增加加A的的量，平衡衡向正反應(yīng)應(yīng)方程移動動，則A的轉(zhuǎn)化率減小，，B的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率增大大。若只減減小A的的量，平平衡向逆反反應(yīng)方向移動，，則B的的轉(zhuǎn)化率率減小。②若反應(yīng)物物A、B的物質(zhì)質(zhì)的量同倍倍數(shù)的增加，平平衡向正反反應(yīng)方向移動動，此種情情況等效于于加壓，反反應(yīng)物的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率與氣氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計計量數(shù)有關(guān)關(guān)：注意：溫度度不變時，，對于氣體體等體積反反應(yīng)，改變變壓強(qiáng)或?qū)⒎磻?yīng)物的用用量同倍數(shù)數(shù)地增加，，轉(zhuǎn)化率均均不發(fā)生變變化。(1)若升升高溫度到到950℃時，，達(dá)到平衡衡時K________(填“大于”、“小小于”或““等于”)1。(2)850℃℃時，若若向一容積積可變的密密閉容器中中同時充入入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2，則：①當(dāng)x＝5.0時時，上述述平衡向____________(填“正反反應(yīng)”或“逆反應(yīng)應(yīng)”)方向向移動。②若要使上上述反應(yīng)開開始時向正正反應(yīng)方向向進(jìn)行，則則x應(yīng)滿足的條件是____________。。(3)在850℃℃時，若若設(shè)x＝5.0和和x＝6.0，，其他物質(zhì)質(zhì)的投料不變，當(dāng)上上述反應(yīng)達(dá)達(dá)到平衡后后，測得H2的體積分?jǐn)?shù)數(shù)分別為a%、b%，則a______(填““大于”、、“小于””或“等于于”)b。名師點(diǎn)撥：：(1)從題題給給信信息息知：：正正反反應(yīng)應(yīng)是是放放熱熱反反應(yīng)應(yīng)，，升升溫溫，，平衡衡向向逆逆反反應(yīng)應(yīng)方方向向移移動動，，CO2和H2的濃濃度度將將減減小小，，而而CO和和H2O(g)的濃濃度度將將增增大大，，故故K值減減少少；；(2)將1.0molCO，3.0mol應(yīng)方方向向移移動動。。若若要要使使上上述述反反應(yīng)應(yīng)開開始始時時向向正正反反應(yīng)應(yīng)方方向向進(jìn)進(jìn)行行，，則則x應(yīng)滿滿足足的的條條件件是是：：x<3.0mol；(3)其其他他物物質(zhì)質(zhì)的的投投料料不不變變，，增增加加H2的量量，，平平衡衡向向逆逆反反應(yīng)應(yīng)方方向向移移動動，，但但H2的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率將將減減小小，，H2體積積分分?jǐn)?shù)數(shù)會會增增大大。。答案案：：(1)小小于于(2)①①逆逆反反應(yīng)應(yīng)②②x＜3.0mol(3)小小于于C.降降低低溫溫度度，，正正逆逆反反應(yīng)應(yīng)速速率率均均減減小小且且正正反反應(yīng)應(yīng)速速率率減減小小更更多多D.反反應(yīng)應(yīng)生生成成水水的的ΔΔH＜0解析析：：根據(jù)據(jù)反反應(yīng)應(yīng)平平衡衡常常數(shù)數(shù)K的表表達(dá)達(dá)式式可可知知正正反反應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)為為恒溫溫恒恒容容下下改改變變壓壓強(qiáng)強(qiáng)對對平平衡衡無無影影響響，，A錯誤誤；；又又溫溫度度升升高高，，K值增增大大，，則則ΔH＞0，故故B和D錯誤誤；；降降低低溫溫度度，，平平衡衡逆逆向向移移動，，正正逆逆反反應(yīng)應(yīng)速速率率均均減減小小，，且且正正反反應(yīng)應(yīng)速速率率減減小小更更多多，，故故選選C。答案案：：CA.5%C.25%B.17%D.33%Bt/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90化學(xué)學(xué)平平衡衡的的計計算算【例例2】(2009年全全國國Ⅱ理綜綜改改編編)某溫溫度度時時，，在在2L密閉容器中氣態(tài)物物質(zhì)X和和Y反應(yīng)應(yīng)生成氣態(tài)物物質(zhì)Z，它它們的物質(zhì)的的量隨時間的變變化如下表所所示。(1)體系中中發(fā)生反應(yīng)的的化學(xué)方程式式是__________________。。(2)列式計計算該反應(yīng)在在0～3min時時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均均反應(yīng)速率：________________________。(3)該反應(yīng)應(yīng)達(dá)到平衡時時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率率α等于________起始(mol):1.00轉(zhuǎn)化(mol):0.45平衡(mol):0.551.000.90.100.90.9名師點(diǎn)撥：(1)根據(jù)題意，可可以利用“三步法”求解。(2)0.083mol/(L··min)(3)45%A.以X濃濃度變化表表示的反應(yīng)速速率為0.001mol/(L·s)B.將容器體體積變?yōu)?0L，Z的平衡濃濃度變?yōu)樵瓉韥淼?/2C.若增大壓壓強(qiáng)，則物質(zhì)質(zhì)Y的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率減小D.若升高溫溫度，X的的體積分?jǐn)?shù)增增大，則該反反應(yīng)的ΔH＞0若將容器的體體積變?yōu)?0L，各物質(zhì)的濃濃度均減半，平衡應(yīng)向逆逆反應(yīng)方向移動動，Z的平衡濃度比比原來的1/2要小，故B項錯誤；正反應(yīng)是氣體體體積減小的的反應(yīng)，增大大壓強(qiáng)此平衡衡向右移動，，反應(yīng)物X和Y的轉(zhuǎn)化率均增增大，故C項錯誤；X的體積分分?jǐn)?shù)增大，說說明平平衡向向逆反反應(yīng)方方向移移動，，因此此正反反應(yīng)為為放熱熱反應(yīng)應(yīng)，即即ΔH＜0，故D項錯誤誤。答案：：A放bc②能說說明該該反應(yīng)應(yīng)已達(dá)達(dá)到平平衡狀狀態(tài)的的是______(填字字母)。a.v(NO2)＝2v(O2)c.v逆(NO)＝2v正(O2)b.容容器內(nèi)內(nèi)壓強(qiáng)強(qiáng)保持持不變變d.容容器內(nèi)內(nèi)密度度保持持不變變③能使使該反反應(yīng)的的反應(yīng)應(yīng)速率率增大大，且且平衡衡向正正反應(yīng)應(yīng)方向向移動動的是______(填字字母)。ca.及及時分分離出出NO2氣體