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第26讲 化学平衡常数及转化率 反应方向及调控（课件）-2024年高考化学一轮复习（新教材新高考）
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这是一份第26讲 化学平衡常数及转化率 反应方向及调控（课件）-2024年高考化学一轮复习（新教材新高考），共52页。PPT课件主要包含了内容索引，考情分析，网络构建，PARTONE等内容，欢迎下载使用。
1、全面、系统复习回顾基本知识。了解知识规律的来龙去脉，透彻理解概念的内涵外延，让学生经历教材由薄变厚的过程。要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。落实解题的三重境界：一是“解”，解决问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。 4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
第26讲 化学平衡常数及转化率反应方向及调控
知识梳理 题型归纳
考点要求考题统计考情分析物质的组成、性质、分类2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分……传统文化中的性质与变化2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分
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。
知识点1 化学平衡常数
【易错提醒】①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，但水蒸气要写入。②计算时，代入平衡常数表达式的浓度是平衡浓度。
a.分压定律：混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)＋……＝p
（3）化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系
①正、逆反应的平衡常数互为倒数。
②若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂。
③两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。
④关于H2O的浓度问题a.稀水溶液中进行的反应，虽然H2O参与反应，但是H2O只作为溶剂，不能代入平衡常数表达式。b.H2O的状态不是液态而是气态时，则需要代入平衡常数表达式。
⑤代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入。
⑥同一化学反应，可以用不同的化学方程式表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。因此，要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数。
(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大，当K>105时，反应可接近完全。
(2)对于同反应，K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关，温度升高，ΔH<0，K值减小，ΔH>0，K值增大。
(3)对于不同的反应，K除受温度影响外，还与反应物本身的性质有关。
4.速率常数与平衡常数的关系
①反应速率常数通过量化化学反应速率，来表示反应的快慢；其影响因素包括温度和反应物性质等。
②平衡常数属于平衡程度的标志，表示反应进行的最大限度；平衡常数只受温度的影响，而与反应物的浓度无关。
知识点2 化学平衡常数的应用
一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：
1.判断、比较可逆反应进行的程度
【特别提醒】K值大小与反应程度的关系
2.判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向
3.判断可逆反应的热效应
4.计算平衡体系中的相关量
根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。
(2)固体和纯液体的浓度视为恒定常数，不出现在平衡常数表达式中。
(1)计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。
(3)催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。
(4)一般K>105时，认为该反应基本进行完全；K<10－5时，一般认为该反应很难进行；而K在10－5～105反应被认为是典型的可逆反应。
考向1 考查化学平衡常数的含义
考向2 考查化学平衡常数的应用
“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
1．分析三个量：起始量、变化量、平衡量。
知识点1 三段式计算模式
(1)对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
(2)对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3．计算方法：三段式法
1．化学平衡常数的计算
(1)根据化学平衡常数表达式计算
知识点2 有关化学平衡计算方法和技巧
①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。
③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。
④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。
(2)依据化学方程式计算平衡常数
4.压强平衡常数的计算技巧
第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；
第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。
第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；
第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；
（2）计算Kp的答题模板
5.转化率大小变化分析技巧
判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常见有以下几种情形：
考向1 考查平衡常数的计算
考向2 考查转化率的计算
（1）含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
知识点1 化学反应的方向
①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。
3.判断化学反应方向的依据
研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
①研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。
a．熵的含义:熵是衡量一个体系混乱度的物理量，用符号S表示。
同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。
b．熵变的含义:熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
（3）综合判断反应方向的依据
①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。
②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。
③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。
(1)促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。
知识点2 化学反应的调控
1．控制反应条件的目的
(2)抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。
2．控制反应条件的基本措施
(1)控制化学反应速率的措施
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。
(2)提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。
(2)反应特点：①反应为可逆反应；②正反应是气体体积减小的反应；③ΔH<0。
3．工业合成氨的条件选择
(3)从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件
(4)综合考虑——选择适宜的生产条件
②压强：10～30 MPa
①温度：400～500℃
⑤采用循环操作提高原料利用率
考向1 考查化学反应方向的判定
考向2 考查化学反应的调控
【变式训练】（2023·上海徐汇·统考一模）不符合硫酸工业生产实际的是A．沸腾炉中加入碾碎的硫铁矿B．接触室中的反应条件为高温高压C．催化氧化时通过热交换器充分利用能量D．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
1、全面、系统复习回顾基本知识。了解知识规律的来龙去脉，透彻理解概念的内涵外延，让学生经历教材由薄变厚的过程。要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。落实解题的三重境界：一是“解”，解决问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。 4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
第26讲 化学平衡常数及转化率反应方向及调控
知识梳理 题型归纳
考点要求考题统计考情分析物质的组成、性质、分类2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分……传统文化中的性质与变化2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分
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。
知识点1 化学平衡常数
【易错提醒】①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，但水蒸气要写入。②计算时，代入平衡常数表达式的浓度是平衡浓度。
a.分压定律：混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)＋……＝p
（3）化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系
①正、逆反应的平衡常数互为倒数。
②若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂。
③两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。
④关于H2O的浓度问题a.稀水溶液中进行的反应，虽然H2O参与反应，但是H2O只作为溶剂，不能代入平衡常数表达式。b.H2O的状态不是液态而是气态时，则需要代入平衡常数表达式。
⑤代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入。
⑥同一化学反应，可以用不同的化学方程式表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。因此，要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数。
(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大，当K>105时，反应可接近完全。
(2)对于同反应，K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关，温度升高，ΔH<0，K值减小，ΔH>0，K值增大。
(3)对于不同的反应，K除受温度影响外，还与反应物本身的性质有关。
4.速率常数与平衡常数的关系
①反应速率常数通过量化化学反应速率，来表示反应的快慢；其影响因素包括温度和反应物性质等。
②平衡常数属于平衡程度的标志，表示反应进行的最大限度；平衡常数只受温度的影响，而与反应物的浓度无关。
知识点2 化学平衡常数的应用
一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：
1.判断、比较可逆反应进行的程度
【特别提醒】K值大小与反应程度的关系
2.判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向
3.判断可逆反应的热效应
4.计算平衡体系中的相关量
根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。
(2)固体和纯液体的浓度视为恒定常数，不出现在平衡常数表达式中。
(1)计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。
(3)催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。
(4)一般K>105时，认为该反应基本进行完全；K<10－5时，一般认为该反应很难进行；而K在10－5～105反应被认为是典型的可逆反应。
考向1 考查化学平衡常数的含义
考向2 考查化学平衡常数的应用
“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
1．分析三个量：起始量、变化量、平衡量。
知识点1 三段式计算模式
(1)对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
(2)对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3．计算方法：三段式法
1．化学平衡常数的计算
(1)根据化学平衡常数表达式计算
知识点2 有关化学平衡计算方法和技巧
①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。
③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。
④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。
(2)依据化学方程式计算平衡常数
4.压强平衡常数的计算技巧
第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；
第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。
第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；
第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；
（2）计算Kp的答题模板
5.转化率大小变化分析技巧
判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常见有以下几种情形：
考向1 考查平衡常数的计算
考向2 考查转化率的计算
（1）含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
知识点1 化学反应的方向
①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。
3.判断化学反应方向的依据
研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
①研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。
a．熵的含义:熵是衡量一个体系混乱度的物理量，用符号S表示。
同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。
b．熵变的含义:熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
（3）综合判断反应方向的依据
①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。
②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。
③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。
(1)促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。
知识点2 化学反应的调控
1．控制反应条件的目的
(2)抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。
2．控制反应条件的基本措施
(1)控制化学反应速率的措施
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。
(2)提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。
(2)反应特点：①反应为可逆反应；②正反应是气体体积减小的反应；③ΔH<0。
3．工业合成氨的条件选择
(3)从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件
(4)综合考虑——选择适宜的生产条件
②压强：10～30 MPa
①温度：400～500℃
⑤采用循环操作提高原料利用率
考向1 考查化学反应方向的判定
考向2 考查化学反应的调控
【变式训练】（2023·上海徐汇·统考一模）不符合硫酸工业生产实际的是A．沸腾炉中加入碾碎的硫铁矿B．接触室中的反应条件为高温高压C．催化氧化时通过热交换器充分利用能量D．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
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