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授课主题化学平衡常数、转化率及反响方向的判断教学目的可以写出化学平衡常数的表达式；可以计算出物质的平衡转化率；教学重难点判断反响是否到达平衡状态；反响物平衡转化率的变化判断；焓变、熵变及化学反响方向的关系教学内容本节知识点讲解1．化学平衡常数〔1〕定义在一定温度下，当一个可逆反响到达化学平衡时，生成物浓度幂之积与反响物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反响的化学平衡常数〔简称平衡常数〕，用K表示。
〔2〕表达式对于一般的可逆反响：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。
〔3〕应用①判断反响进展的限度K值大，说明反响进展的程度大，反响物的转化率高。
K值小，说明反响进展的程度小，反响物的转化率低。
K <10−510−5~105>105反响程度很难进展反响可逆反响可接近完全②判断反响是否到达平衡状态化学反响a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在任意状态时，浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。
Q c>K时，反响向逆反响方向进展；Q c=K时，反响处于平衡状态；Q c<K时，反响向正反响方向进展。
③利用平衡常数判断反响的热效应假设升高温度，K值增大，那么正反响为吸热反响；假设升高温度，K值减小，那么正反响为放热反响。
对于一般的化学反响：a A＋b B c C＋d D，到达平衡时反响物A的转化率为α(A)＝A AA的初始浓度－的平衡浓度的初始浓度×100％＝0(A)(A)(A)c cc×100％［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平衡时A的浓度］反响物平衡转化率的变化判断判断反响物转化率的变化时，不要把平衡正向挪动与反响物转化率进步等同起来，要视详细情况而定。
常见有以下几种情形：反响类型条件的改变反响物转化率的变化有多种反响物的可逆反响m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反响物A的用量反响物A的转化率减小，反响物B的转化率增大同等倍数地增大〔或减小〕反响物A、B的量恒温恒压条件下反响物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反响物A和B的转化率均增大m+n<p+q反响物A和B的转化率均减小m+n=p+q反响物A和B的转化率均不变只有一种反响物的可逆反响m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反响物A的用量恒温恒压条件下反响物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反响物A的转化率增大m<n+p反响物A的转化率减小m=n+p反响物A和B的转化率不变3.化学反响进展的方向一、自发过程1．含义在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进展的过程。
2019年高考化学一轮复习精品资料化学反应速率和化学平衡图像类试题是化学试题中的一种特殊题型，其特点是：图像是题目的主要组成部分，把所要考查的化学知识寓于图中曲线上，具有简明、直观、形象的特点。
该类试题以选择题为主要题型，偶尔也会在非选择题中出现。
因为图像是用二维坐标表示的，所以该类试题包含的信息量比较大，随着高考的不断改革以及对学科能力要求的不断提高，这种数形结合的试题将频频出现。
高频考点一、物质的量(浓度)、速率——时间图像【例1】25 ℃时，在体积为2 L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率增大。
(1)根据上图数据，写出该反应的化学方程式：__________________________。
此反应的平衡常数表达式K ＝________，从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为________。
(2)在5～7 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是________________________。
(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图：各阶段的平衡常数如下表所示：t2～t3t4～t5t5～t6t7～t8K1K2K3K4K1、K2、K3、K4之间的关系为________(用“>”、“<”或“＝”连接)。
A的转化率最大的一段时间是________。
t3处改变的条件是升温，t5处改变的条件是使用催化剂，t6处改变的条件是减压，因此有K1>K2＝K3＝K4。
由于整个过程条件的改变均造成转化率减小，所以转化率最大的一段时间为开始建立平衡的t2～t3段。
答案(1)A＋2B2C c2c c20.05 mol·L－1·min－1(2)增大压强(3)K1>K2＝K3＝K4 t2～t3【归纳总结】1．物质的量(或浓度)—时间图像此类图像能说明平衡体系中各组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况，解题时要注意代表各物质曲线的折点(达平衡时刻)，各物质的物质的量(或浓度)变化量的内在联系，即比例符合化学方程式中化学计量数比例关系等情况。
2019版-高考一轮化学苏教版讲义专题7-专题突破14-化学平衡的调控在化工生产中的重要作用二步反应无影响，不必采取高压，⑤错；增大CO浓度并未提高主要原材料C 的利用率，⑥错。
]3．工业制SO3的反应为2SO2(g)＋O2(g)催化剂400～500 ℃2SO3(g)ΔH＜0，实际生产时一般采用常压和400～500 ℃条件下的理由分别是___________________________________________________________________________________。
【答案】常压下，SO2的转化率已较高，且高压需要强度大的设备和动力，成本较高；正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于增大转化率，但采用400～500 ℃，此时催化剂活性最大，反应速率最大命题点2化学平衡在化工生产中的综合应用[典例导航](2016·全国Ⅱ卷，节选)丙烯腈(CH2===CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。
回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：①C3H6(g)＋NH3(g)＋32O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)ΔH＝－515 kJ·mol－1②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)ΔH＝－353 kJ·mol－1有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是__________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。
(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 ℃。
低于460 ℃时，丙烯腈的产率________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_______________________________________________________________________________________________________________；高于460 ℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选，填标号)。
(四) 化学平衡图象的分类突破(对应学生用书第141页)化学平衡的图象是全国卷命题的热点，主要以Ⅱ卷非选择题为主。
图象中蕴含着丰富的信息，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图象，充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。
1．解题思路 读题明确图象要描述的含义或者考查方程式的特点，了解题目要求解决的问题。
看图 明确横纵坐标的含义。
判断 分析曲线变化趋势及其原因，联想相关知识解答问题。
结论 根据要求选出或写出正确答案。
2．解题步骤看图象⎩⎪⎨⎪⎧一看面(纵、横坐标的意义)二看线(线的走向和变化趋势)三看点(起点、拐点、终点)四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线)五看量的变化(如浓度变化、温度变化)想规律⎩⎨⎧联想平衡移动原理，分析条件对反应速率、化学平衡移动的影响作判断⎩⎨⎧利用原理，结合图象，分析图象中所代表反应速率变化或化学平衡的线，作出判断曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。
图中交点是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。
[对点训练]1．下列各图是温度(或压强)对反应：2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)(正反应为吸热反应)的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是() 【导学号：91720247】C[根据化学反应特点，升温平衡向正向移动，但v正、v逆均增大，加压平衡向逆向移动，v逆>v正。
]2．(2018·西安模拟)现有下列两个图象：下列反应中符合上述图象的是()(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0A．NB．2SO(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH>0C．4NH(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH<0D．H(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)ΔH>0B[由左边的图象可知，温度越高生成物的浓度越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应；由右边图象可知，相交点左边未达平衡，相交点为平衡点，相交点右边压强增大，平衡被破坏，v逆>v正，平衡向逆反应方向移动，说明正反应为气体物质的量增大的反应；综合上述分析可知，可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应。
(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0，为放热反应，正反应是气体物质的量N2(g) 2SO2(g)＋O2(g)ΔH>0，为吸热反应，减小的反应，A不符合；2SO(g)＋5O2(g) 4NO(g)正反应是气体物质的量增大的反应，B符合；4NH＋6H2O(g)ΔH<0，正反应是气体物质的量增大的反应，但为放热反应，C(g)＋CO(g) C(s)＋H2O(g)ΔH>0，为吸热反应，但正反应不符合；H是气体物质的量减小的反应，D不符合。
]推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。
[以A(g)＋B(g) C(g)中反应物的转化率αA为例说明]解答这类图象题时应注意以下两点：(1)“先拐先平，数值大”原则分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。
如甲中T2>T1。
②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。
如乙中p1>p2。
③若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。
如图丙中a使用催化剂。
(2)正确掌握图象中反应规律的判断方法①图甲中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。
②图乙中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。
③若纵坐标表示A 的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。
[对点训练]3．(2018·郑州一模)一定条件下，等物质的量的N 2(g)和O 2(g)在恒容密闭容器中发生反应：N2(g)＋O 2(g)2NO(g)。
如图中曲线a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化，曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间的变化(不改变反应物的量)。
下列叙述正确的是( )【导学号：91720248】A ．曲线a 和曲线b 表示该反应可能在相同温度下进行B ．曲线b 对应的起始反应条件改变是加入了催化剂C ．温度T 下，该反应平衡前后混合气体的密度不发生变化D ．温度T 下，该反应的平衡常数K ＝4(c 0－c 1)2c 20C [该反应为气体分子数不变的反应，压强对反应限度无影响，则曲线a 、b 对应的反应只能为在不同温度下进行的反应，A 项错误；两种条件下反应达到平衡时N 2的浓度不同，说明反应的限度不同，则改变的条件不是加入了催化剂，B 项错误；容器体积不变，反应体系中的物质全部为气体，故平衡前后容器中混合气体的密度不变，C 项正确；根据三段式可求温度为T 时该反应的平衡常数： N2(g) ＋ O 2(g)2NO(g)起始/(mol·L －1) c 0 c 0 0转化/(mol·L －1) c 0－c 1 c 0－c 1 2(c 0－c 1) 平衡/(mol·L －1) c 1 c 1 2(c 0－c 1)平衡常数K ＝[2(c 0－c 1)]2c 1·c 1＝4(c 0－c 1)2c 21，D 项错误。
]4．密闭容器中进行的可逆反应：a A(g)＋b B(g)c C(g)在不同温度(T1和T 2)及压强(p 1和p 2)下，混合气体中B 的质量分数w (B)与反应时间(t )的关系如图所示。
下列判断正确的是( ) 【导学号：91720249】A ．T 1<T 2，p 1<p 2，a ＋b >c ，正反应为吸热反应B ．T 1>T 2，p 1<p 2，a ＋b <c ，正反应为吸热反应C ．T 1<T 2，p 1>p 2，a ＋b <c ，正反应为吸热反应D ．T 1>T 2，p 1>p 2，a ＋b >c ，正反应为放热反应B [由(T 1，p 1)和(T 1，p 2)两条曲线可以看出：①温度相同(T 1)，但压强为p 2时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以p 2>p 1；②压强较大(即压强为p 2)时对应的w (B)较大，说明增大压强平衡逆向移动，则a ＋b <c 。
由(T 1，p 2)和(T 2、p 2)两条曲线可以看出：①压强相同(p 2)，但温度为T 1时达到平衡所需的时间短，即反应速率大，所以T 1>T 2；②温度较高(即温度为T 1)时对应的w (B)较小，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应。
]以反应A(g)解答这类图象题时应注意以下两点：(1)“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。
如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，αA 增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。
(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。
如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。
[对点训练]在密闭容器中，对于可逆反应A＋3B2C(g)，平衡时C的体积分数(C%)与温度和压强的关系如图所示，下列判断正确的是()A．A一定为气体B．B一定为气体C．该反应是放热反应D．若正反应的ΔH<0，则T1>T2B[由题图可知，增大压强，平衡正向移动，说明反应物中气体的化学计量数之和大于2，故可推知B一定为气体，A为气态或非气态，A项错误，B项正确；因不知T1、T2的大小，故无法判断反应的热效应，C项错误；若正反应的ΔH<0，则升高温度，C%减小，故应有T1<T2，D项错误。
](g)2HF(g)ΔH>0，且平衡体系的总质量(m总)5．(2018·武汉模拟)已知(HF))之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。
下列说法与总物质的量(n总正确的是() 【导学号：91720250】A ．温度：T 1<T 2B ．平衡常数：K (a)＝K (b)<K (c)C ．反应速率：v b >v aD ．当m 总n 总＝30 g /mol 时，n (HF)∶n [(HF)2]＝2∶1C [由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应，从图象可以看出，当压强不变时，由T 1到T 2，m 总n 总增大，说明n 总减小，平衡左移，即平衡向放热反应方向移动，所以由T 1到T 2为降低温度的过程，即T 1>T 2，A 项错误；由于T 1温度较高，升高温度平衡右移，故温度为T 1时的平衡常数大于温度为T 2时的平衡常数，再结合温度不变平衡常数不变知，K (b)>K (a)＝K (c)，B 项错误；温度越高，压强越大，反应速率越大，故v b >v a ，C 项正确；设HF 为x mol ，(HF)2为y mol ，当m 总n 总＝30 g/mol 时，有20x ＋40y x ＋y＝30，解得x ＝y ，即n (HF)∶n [(HF)2]＝1∶1，D 项错误。
]6．(2017·全国Ⅱ卷，节选)正丁烷(C 4H 10)脱氢制1-丁烯(C 4H 8)的热化学方程式如下：①C 4H 10(g)===C 4H 8(g)＋H 2(g) ΔH 1已知：②C4H10(g)＋12O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119 kJ·mol－1③H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH3＝－242 kJ·mol－1反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。
如图是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。
A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强【解析】由盖斯定律可知，①式＝②式－③式，即ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ/mol－(－242 kJ/mol)＝123 kJ/mol。
由图可知，同温下，x MPa时丁烯的平衡产率高于0.1 MPa时的，根据压强减小平衡向右移动可知，x小于0.1。
欲提高丁烯的平衡产率，应使平衡向右移动，该反应的正反应为吸热反应，因此可以通过升高温度的方法使平衡向右移动；该反应为气体体积增大的反应，因此可以通过降低压强的方法使平衡向右移动，所以A、D选项正确。
