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1、精品名师归纳总结授课主题化学平稳常数、转化率及反应方向的判定教学目的能够写出化学平稳常数的表达式。可以运算出物质的平稳转化率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结教学重难点判定反应是否到达平稳状态。反应物平稳转化率的变化判定。焓变、 熵变及化学反应方向的关系教学内容可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本节学问点讲解1. 化学平稳常数1定义在肯定温度下,当一个可逆反应到达化学平稳时,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稳常数简称平稳常数,用K 表示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2表达式cp Ccq D可编辑资料
2、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对于一般的可逆反应:mAg nBgpCg qDg, K= cm A。cn B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3应用判定反应进行的限度K 值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。K 值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。K105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全判定反应是否到达平稳状态cd可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结化学反应 aAg+b BgcCg+dDg在任意状态时,浓度商均为Qc= cC c D 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结caA cb BQcK 时,反应向逆反应方向进行。 Qc
3、=K 时,反应处于平稳状态。 Qcp+qm+nn+p反应物 A 的转化率增大m Sl Ss。b熵变的含义熵变是反应前后体系熵的变化,用S 表示,化学反应的S 越大,越有利于反应自发进行。3综合判定反应方向的依据 H TS0,反应不能自发进行。例题解析考向一化学平稳常数及影响因素典例 1在肯定条件下,已达平稳的可逆反应:2Ag+Bg2Cg ,以下说法中正确的选项是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. 平稳时,此反应的平稳常数K 与各物质的浓度有如下关系:K= c2c2 CAc B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B. 转变条件后,该反应的平稳常数K 肯定不变C假如转
4、变压强并加入催化剂,平稳常数会随之变化 D假设平稳时增加A 和 B 的浓度,就平稳常数会减小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结稳固练习1争论氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2 g+NaClsNaNO 3s+ClNOgK1H 1 0 2NOg+Cl 2g2ClNOgK2H 2”“或25%C b重难点考向一:焓变、熵变及化学反应方向的关系典例 1:以下反应中,肯定不能自发进行的是A 2KClO 3s=2KCls 3O2gH 78.03 kJ/molS 1 110 J/mol K B COg=C 石墨, s 1/2O2 gH 110.5 kJ/molS
5、89.36 J/mol K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C 4FeOH 2s 2H2Ol O2g=4FeOH 3sH 444.3 kJ/molS 280.1 J/mol KD NH 4HCO 3 s CH 3COOHaq=CO 2g CH 3COONH 4aq H 2OlH 37.301 kJ/molS 184.05J/mol K归纳总结:焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响HSH TS反应情形永久是负值在任何温度下过程均自发进行永久是正值在任何温度下过程均非自发进行低温为正。高温为负低温时非自发。高温时自发低温为负。高温为正低温时自发。高温时非自发1以下说法错误的选项是A
6、某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应B. 2NO g 2COg=N 2g 2CO2g在常温下能自发进行,就该反应的H0 C反应 NH 3g HCl g=NH 4Cl s在室温下可自发进行,就该反应的H0本学问点小结化学平稳图象题的解题方法化学平稳图象类试题是高考的热点题型,该类试题常常涉及到的图象类型有物质的量 浓度、速率 时间图象,含量 时间 温度 压强图象,恒温、恒压曲线等,图象中包蕴着丰富的信息量,具有简明、直观、形象的特点,命题形式敏捷,难度不大,解题的关键是依据反应特点,明确反应条件,仔细分析图象充分挖掘包蕴的信息,紧扣化学原理,找准切入点解决问题。该类题型在挑选题和简答题中都
7、有涉及,能够很好的考查同学分析问题和解决问题的才能,在复习备考中应引起足够的重视。1. 常见的化学平稳图象以可逆反应aAg bBgcCgH Q kJ mol - 11含量 时间 温度或压强 图:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结曲线 a 用催化剂, b 不用催化剂或化学计量数a bc 时曲线 a 的压强大于 b 的压强 T2 T1 , H 0 T1 T 2, H p2, a bcp1p2, a b c,就 p1 p2 p3, H T2,就 H 0,a bc3 速率 - 时间图象依据 v- t 图象,可以很快的判定出反应进行的方向,依据v 正、v 逆的变化情形,可以推断出外界条件的
8、转变情形。以合成氨反应为例: N 2g 3H2g2NH 3gHv逆的点是 3, v正 T1,正反应是放热反应。图 B 表示 p1c。等效平稳1. 含义1化学平稳状态与建立平稳的条件有关,与建立平稳的途径无关。2 对于同一可逆反应,在肯定条件恒温恒容或恒温恒压 下,无论是从正反应反应物 、逆反应 生成物或从中间状态 既有反应物、也有生成物开头,只要建立平稳后,平稳混合物中各组分的比例相同,或各组分在混合物中的百分含量相等,这样的化学平稳互称为等效平稳。3 留意只是组分的百分含量相同,包括体积百分含量、物质的量百分含量或质量百分含量,而各组分的浓度不肯定相等。2. 审题方法1留意反应特点:反应前后
9、气体的物质的量是否发生变化。2分清平稳建立的条件:是恒温恒压仍是恒温恒容。3. 懂得等效平稳的意义1对于反应前后气体物质的量有变化的反应,如2SO2g+O 2g2SO3g 等温等压、等温等容下建立平稳如以下图:简单得出 A 与 C 等效, A 与 D 不等效。由于CD 是对反应前后气体体积有变化的反应加压,平稳发生了移动。结论:对于反应前后气体物质的量有变化的反应,恒温恒压时只要起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧,比例相同就可建立等效平稳。而恒温恒容时,就需起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧,完全相同才能建立等效平稳,由于反应物物质的量的变化会引起平稳的移动。可编辑
10、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2对于反应前后气体物质的量没有变化的反应,如:H 2g+I 2g2HIg 等温等压、等温等容下建立平稳如以下图:简单得出 A 与 C 等效, A 与 D 等效。由于 CD 平稳不发生移动。 对反应前后气体体积不变的反应加压, 平稳不移动。结论:对于反应前后气体物质的量不变的反应,无论是恒温恒压仍是恒温恒容,只要加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧,比例相同就可建立等效平稳。当堂检测1、常温下 ,将肯定量的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中固体体积忽视不计 发生反应: H 2NCOONH 4s2NH 3 g+CO 2g H, 到达平稳时测得cCO2=a
11、mol L-1 。温度不变 ,到达平稳后压缩容器体积至原先的一半,到达新平稳时测得cNH 3=xmol L-1 。以下说法正确的选项是A. 混合气体的平均相对分子质量不再变化时说明到达平稳状态B. 到达新平稳时, H 为原先的 2 倍C. 上述反应到达新平稳状态时x=2aD. 上述反应体系中,压缩容器体积过程中nH 2NCOONH 4不变2、NOx 是大气污染物之一,主要来源于工业烟气及汽车尾气等。除去NOx 的方法统称为脱硝,一般有干法脱硝 挑选性催化剂法 SCR 、湿法脱硝等。请完成以下问题:(1) 汽车发动机工作时会引发反应N 2g+O2g2NOg 。2021 K 时,向固定容积的密闭容
12、器中充入等物质的量的 N2、O2 发生上述反应,各组分体积分数 的变化如图 1 所示。 N 2 的平稳转化率为。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 在密闭、固定容积的容器中,肯定最NO 发生分解的过程中, NO 的转化率随时间变化关系如图2 所示。反应 2NOgN2 g+O2 gH0 填“ 或”“ ”“或0,制取合成光气的原料气CO 。在体积可变的恒压 p 总密闭容器中充入 1 mol CO2 与足量的碳发生上述反应,在平稳时体系中气体体积分数与温度的关系如图1 所示:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 T 时,在容器中假设充入稀有气体,v 正 v 逆填“”“
13、或”“或”“或”“=”。当容器内气体密度恒定时,该反应 填 “肯定 ”“可能 ”或“没有 ”到达平稳状态。在1 000时, 反应到达平稳, 适当增加 Fe2O3 的量, CO 的转化率 填 “增大 ”“减小 ”或“不变 ”。3、 “低碳经济 ”备受关注, CO2 的捕集、利用与封存成为科学家争论的重要课题。争论CO 2 与 CH 4,反应使之转化为 CO 和 H2,对减缓燃料危机、减小温室效应具有重要的意义。1CH 4 的电子式为。2已知: 2COg+O 2 g2CO2gH =-566 kJ mol - 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2H2g+O 2g2H 2OgH=- 4
14、84 kJmol - 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CH 4g+2O 2gCO2g+2H 2OgH =-890 kJ mol - 1就: CH 4g+CO 2g2COg+2H 2gH =。3在恒容密闭容器中通入物质的量均为n mol 的 CH 4 与 CO2,在肯定条件下发生反应CH 4g+CO 2g 2COg+2H 2g,测得 CH 4 的平稳转化率与温度及压强的关系如图中曲线所示:以下事实能说明该反应肯定到达平稳的是。a CO2 的浓度不再发生变化bv 正 CH 4=2 v 逆CO c混合气体的平均相对分子质量不发生变化dCO 与 H2 的物质的量比为 1 1据图可知,
15、 p1、p 2、p 3、p 4 由大到小的次序为,理由是。在压强为 p 4、950 的条件下, X 点平稳常数 Kp=用含 p 4 的代数式表示,其中用平稳分压代替平稳浓度运算,分压=总压 物质的量分数。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4为了探究反应:CO2g +CH 4g2COg+2H 2 g的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入CO2 与 CH 4,使其物质的量浓度均为1.0 mol L- 1 ,平稳时,依据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如下图:v 正 cCH 4和 v 逆 cCO 。就与曲线 v 正 cCH 4相对应的是图中曲线 填 “甲”或 “乙”。该反应到达平稳后,某一时刻降低温度,反应重新到达平稳,就此时曲线甲对应的平稳点可能为 填字母。可编辑资料 - - - 欢迎下载