精選備戰(zhàn)2023高考化學(xué)沖刺系列第三部分專題8-doc

1、備戰(zhàn)2023高考化學(xué)沖刺系列第三局部專題8-doc專題8化學(xué)平衡常數(shù)解題策略 化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)平衡及其影響因素的關(guān)系是高考命題的趨勢(shì)之一?；瘜W(xué)平衡常數(shù)的引入，對(duì)判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向帶來(lái)了科學(xué)的依據(jù)。平衡常數(shù)是表征反響限度的一個(gè)確定的定量關(guān)系，是反響限度的最根本的表現(xiàn)。平衡常數(shù)的使用，從定量的角度解決了平衡的移動(dòng)。一、化學(xué)平衡常數(shù)在一定溫度下，可逆反響無(wú)論從正反響開(kāi)始還是從逆反響開(kāi)始，無(wú)論反響混合物的起始濃度是多少，當(dāng)反響到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，正反響速率等于逆反響速率，反響混合物中各組成成分的含量保持不變，即各物質(zhì)的濃度保持不變。生成物濃度的冪次方乘積與反響物濃度的冪次方乘積之比是常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫化

2、學(xué)平衡常數(shù)，用K表示?；瘜W(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算公式為：對(duì)于可逆反響：mAg nBgpCg qDg二、化學(xué)平衡常數(shù)意義1、化學(xué)平衡常數(shù)K表示可逆反響進(jìn)行的程度。1化學(xué)平衡常數(shù)K只針對(duì)到達(dá)平衡狀態(tài)的可逆反響適用，非平衡狀態(tài)不適用。2化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式與可逆反響的方程式書(shū)寫(xiě)形式有關(guān)。對(duì)于同一可逆反響，正反響的平衡常數(shù)等于逆反響的平衡常數(shù)的倒數(shù)，即：K正1/K逆。3K值越大，表示反響進(jìn)行的程度越大，反響物轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率也越大。4K值不隨濃度或壓強(qiáng)的改變而改變，但隨著溫度的改變而改變。5一般情況下，對(duì)于正反響是吸熱反響的可逆反響，升高溫度，K值增大；而對(duì)于正反響為放熱反響的可逆反響，升高溫度，K值減少。2、

3、由于固體濃度為一常數(shù)，所以在平衡常數(shù)表達(dá)式中不再寫(xiě)出。 3、由于水的物質(zhì)的量濃度為一常數(shù)55.6 molL1，因平衡常數(shù)已歸并，書(shū)寫(xiě)時(shí)不必寫(xiě)出。三、平衡常數(shù)與平衡移動(dòng)的關(guān)系1、平衡常數(shù)是反響進(jìn)行程度的標(biāo)志一般認(rèn)為K 105反響較完全，K105反響很難進(jìn)行。平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反響進(jìn)行的程度，估計(jì)反響的可能性。因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)是反響進(jìn)行的最大限度。如：N2(g) + O2(g)2NO(g) K = 110 - 30(298K)這意味著298K時(shí)，N2和O2根本上沒(méi)有進(jìn)行反響，反之NO分解的逆反響在該溫度下將幾乎完全進(jìn)行，平衡時(shí)NO實(shí)際上全局部解為N2和O2。另外還有兩點(diǎn)必須指出：1平衡常數(shù)數(shù)值

4、的大小，只能大致告訴我們一個(gè)可逆反響的正向反響所進(jìn)行的最大程度，并不能預(yù)示反響到達(dá)平衡所需要的時(shí)間。如：2SO2(g) + O2=2SO3(g) 298K時(shí)k很大，但由于速度太慢，常溫時(shí)，幾乎不發(fā)生反響。2平衡常數(shù)數(shù)值極小的反響，說(shuō)明正反響在該條件下不可能進(jìn)行，如:N2 + O22NOK = 10-30(298K)所以常溫下用此反響固定氮?dú)馐遣豢赡艿摹?、平衡常數(shù)表達(dá)式說(shuō)明在一定溫度條件下達(dá)成平衡的條件。 一個(gè)化學(xué)反響是否到達(dá)平衡狀態(tài)，它的標(biāo)志就是各物質(zhì)的濃度將不隨時(shí)間改變，而且產(chǎn)物濃度系數(shù)次方的乘積與反響物濃度系數(shù)次方的乘積之比是一個(gè)常數(shù)。如:對(duì)任意一個(gè)可逆反響：mA+nB pC+qD,其平

5、衡濃度的比值,總是符合以下關(guān)系 = 是一個(gè)定值，稱為化學(xué)平衡常數(shù)。 假設(shè)用Qc表示任意狀態(tài)下，可逆反響中產(chǎn)物的濃度以其化學(xué)計(jì)量系數(shù)為指數(shù)的乘積與反響物的濃度以其化學(xué)計(jì)量系數(shù)為指數(shù)的乘積之比，那么這個(gè)比值稱為濃度商。將濃度商和平衡常數(shù)作比擬可得可逆反響所處的狀態(tài)。即 Qc = Kc 體系處于化學(xué)平衡QcKc 反響正向進(jìn)行 QcKc 反響逆向進(jìn)行可見(jiàn)只要知道一定溫度下，某一反響的平衡常數(shù)，并且知道反響物及產(chǎn)物的濃度，就能判斷該反響是平衡狀態(tài)還是向某一方向進(jìn)行?！究键c(diǎn)再現(xiàn)】一、考查化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反響到達(dá)化學(xué)平衡時(shí)，體系內(nèi)所有反響物和生成物的濃度保持不變，所以生成物濃

6、度冪以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪之積與反響物濃度冪之積的比值就是一個(gè)常數(shù)，叫做該反響的化學(xué)平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)，用符號(hào)K表示。以反響：mAg+nBgpCg+qDg為例，K =。1由于固體或純液體的濃度是一常數(shù)，如果有固體或純液體參加或生成，那么表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體；稀溶液中進(jìn)行的反響，如有水參加反響，由于水的濃度是常數(shù)而不必出現(xiàn)在表達(dá)式中；非水溶液中進(jìn)行的反響，假設(shè)有水參加或生成，那么應(yīng)出現(xiàn)在表達(dá)式中。例如：1CaCO3sCaOs+CO2g K =cCO223Fes+4H2OgFe3O4s+4H2g K =/3Cr2O72l+H2Ol2CrO42l+2H+l K =4CH3COOHl+HOCH

7、2CH3lCH3COOCH2CH3l+H2Ol K =2表達(dá)式與化學(xué)計(jì)量數(shù)一一對(duì)應(yīng)，方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，表達(dá)式就不同；可逆反響中，正反響的表達(dá)式與逆反響的表達(dá)式互為倒數(shù)。例如：1N2g+3H2g2NH3g K1 =22NH3g N2g+3H2g K 2=31/2N2g+3/2H2gNH3g K 3=同一溫度下，K1、K 2、K 3的數(shù)值都固定但相互之間不相等，顯然，K1 =，K 3=。二、考查化學(xué)平衡常數(shù)的意義1在一定條件下，某可逆反響的K值越大，說(shuō)明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正反響進(jìn)行的程度越大，即該反響進(jìn)行得越完全，反響物轉(zhuǎn)化率越大；反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。2當(dāng)K10

8、5或K105時(shí)，該反響就根本進(jìn)行完全，一般當(dāng)成非可逆反響；而K在105105之間的反響被認(rèn)為是典型的可逆反響。3K值大小只能預(yù)示某可逆反響向某方向進(jìn)行的最大限度，但不能預(yù)示反響到達(dá)平衡所需要的時(shí)間。三、考查化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素1平衡常數(shù)K只受溫度影響，既與任何一種反響物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)，也與壓強(qiáng)的改變無(wú)關(guān)；由于催化劑同等程度地改變正逆反響速率，故平衡常數(shù)不受催化劑影響。2任何可逆反響，當(dāng)溫度保持不變，改變影響化學(xué)平衡的其它條件時(shí)，即使平衡發(fā)生移動(dòng)，K值不變。3其它條件不變時(shí)，假設(shè)正反響是吸熱反響，由于升高或降低溫度時(shí)平衡向正或逆反響方向移動(dòng)，K增大或減??；假設(shè)正反響是放熱反響，由于升高

9、或降低溫度時(shí)平衡向逆或正反響方向移動(dòng)，K減小或增加；所以溫度升高時(shí)平衡常數(shù)可能增大，也可能減小，但不會(huì)不變。四、考查化學(xué)平衡常數(shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算例1在800K時(shí)，反響：COgH2Og CO2gH2g，假設(shè)起始濃度cCO=2mol/L，cH2O=3mol/L，反響到達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率為60%。假設(shè)將H2O的起始濃度加大為6mol/L，試求CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。解析：此題考查平衡常數(shù)表達(dá)式、有關(guān)計(jì)算及應(yīng)用。先由第一次平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率可求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度：cCO=0.8mol/L，cH2O例2、 現(xiàn)有反響：CO氣 H2O氣CO2氣 H2氣放熱反響；在850時(shí)，K1。1假設(shè)升高溫度到

10、950時(shí)，到達(dá)平衡時(shí)K_ _l 填“大于、“小于、或“等于2850時(shí)，假設(shè)向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，那么：當(dāng)x5.0時(shí)，上述反響向_填“正反響或“逆反響方向進(jìn)行。假設(shè)要使上述反響開(kāi)始時(shí)向正反響方向進(jìn)行，那么x應(yīng)滿足的條件是_ _。 解析：化學(xué)平衡常數(shù)不隨濃度或壓強(qiáng)的改變而改變，只隨溫度的改變而改變。1對(duì)于CO氣 H2O氣CO2氣 H2氣，正反響為放熱反響，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，生成物的濃度減小，反響物的濃度增大，根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算公式可知，K變小，即小于1。2在一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO，3.0m

11、olH2O，1.0molCO2和xmolH2，當(dāng)x5.0時(shí)，那么有：K51/311，此時(shí)生成的濃度偏大，而在同一溫度下平衡常數(shù)保持不變，那么必然隨著反響的進(jìn)行，生成物的濃度降低，平衡逆向移動(dòng)。 假設(shè)要使平衡正向移動(dòng)，那么有：Kx1/311，即x3時(shí)，可使平衡正向移動(dòng)。測(cè)得吸入肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為106molL1和102molL1，并37時(shí)上述反響的平衡常數(shù)K220，那么，此時(shí)HbCO的濃度是HbO2的濃度的多少倍？解析：根據(jù)平衡常數(shù)的概念和計(jì)算公式：生成物濃度的冪次方乘積與反響物濃度的冪次方乘積之比是常數(shù)，可得：又因?yàn)椋悍尾康目諝釩O和O2的濃度分別為106molL1和102mo

12、lL1，那么：那么有：2.2%答案：HbCO的濃度是HbO2的濃度的0.022倍例4. 在合成氨過(guò)程中，進(jìn)入合成塔的氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為1：3，壓強(qiáng)為160atm，從合成塔出來(lái)的混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為25%。求： 1從合成塔出來(lái)的氣體中氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比是多少？ 2從合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)是多少？解析：同溫同壓下，任何氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，那么根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算公式：從合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)是128atm。例5. 在一定溫度下，將100mL氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w充入密閉容器中進(jìn)行反響，到達(dá)平衡時(shí)維持溫度不變，測(cè)得混合氣體的密度是反響前的1.25倍，平均分子量為15.5，那么到達(dá)平衡時(shí)氮

13、氣的轉(zhuǎn)化率為多少？解析：在同溫同壓下，反響前后的氣體的總質(zhì)量保持不變，那么混合氣體的密度與體積成反比。設(shè)混合氣體中氮?dú)獾捏w積為a，那么氫氣的體積為：100a，那么有：N23H2 2NH3起始L a100a 0轉(zhuǎn)化L x 3x 2x平衡L ax 100a3x 2x那么有：前/后V前/V后；100/1002x1.25，x10mL。又同溫同壓下，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，那么有： 混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量等于混合氣體的總質(zhì)量與混合氣體的總物質(zhì)的量之比，那么有：混合氣體的總質(zhì)量28a2100a，那么有：28a2100a/1002x15.5，可得：a40 mL那么：氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為：10/4025%答案

14、：氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為25%【專題測(cè)試】1、在某溫度下，可逆反響mAgnBgpCgqDg的平衡常數(shù)為K，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A. K越大，到達(dá)平衡時(shí)，反響進(jìn)行的程度越大B. K越小，到達(dá)平衡時(shí)，反響物的轉(zhuǎn)化率增大C. K隨反響物濃度的改變而改變D. K隨溫度的改變而改變2、在一密閉容器中，aAgbBg達(dá)平衡后溫度保持不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)?shù)竭_(dá)新的平衡時(shí)，B的濃度是原來(lái)平衡時(shí)濃度的60%，那么： A. 平衡向正反響方向移動(dòng)了 B. 物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了 C. 物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了 D. ab3、在373K時(shí)，把0.5molN2O4氣體通入體積為5L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色，反響進(jìn)行到2

15、s時(shí)，濃度為0.02mol/L，在60s時(shí)，體系已到達(dá)平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的1.6倍，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A. 前2s，以N2O4的濃度變化表示的平均反響速度為0.01mol/LsB. 在2s時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)壓強(qiáng)的1.1倍C. 在平衡體系內(nèi)含N2O40.25molD. 平衡時(shí)，如果壓縮容器體積，那么可提高N2O4的轉(zhuǎn)化率4、在一密閉容器中，等物質(zhì)的量的X和Y發(fā)生如下反響：Xg+2Yg 2Zg，反響到達(dá)平衡時(shí)，假設(shè)混合氣體中X和Y的物質(zhì)的量之和與Z的物質(zhì)的量相等，那么X的轉(zhuǎn)化率為A. 10%B、50%C、60%D、70%5、在一密閉的容器中，將一定量的NH3加熱使其發(fā)生分解反響：2

16、NH3g N2g3H2g，當(dāng)?shù)竭_(dá)平衡時(shí)，測(cè)得25%的NH3分解，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是原來(lái)的 A、1.125倍B、1.25倍C、1.375倍D、1.50倍6、在一定溫度下，將1molCO和1mol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中，發(fā)生反響COgH2O g CO2gH2g，達(dá)平衡狀態(tài)后，得到CO20.6mol；再通入0.3mol水蒸氣，到達(dá)新的平衡狀態(tài)后，CO2的物質(zhì)的量可能是A、0.9mol B、0.8mol C、0.7molD、0.6mol7、將0.4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反響：2AgBg 2Cg，假設(shè)經(jīng)2s后測(cè)得C的濃度為0.6molL1，現(xiàn)有以下

17、幾種說(shuō)法：用物質(zhì)A表示的反響的平均速率為0.3molLs1用物質(zhì)B表示的反響的平均速率為0.6molLs12s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7molL1其中正確的選項(xiàng)是A、B、C、D、8、在一定體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q，在一定條件下發(fā)生反響：2Rg5Qg 4XgnYg，反響完全后，容器溫度不變，混合氣體的壓強(qiáng)是原來(lái)的87.5%，那么化學(xué)方程式中的n值是A、2B、3C、4D、5 9、某容器中參加N2和H2，在一定條件下，N23H22NH3，到達(dá)平衡時(shí)N2、H2、NH3的濃度分別是3mol/L、4mol/L、4mol/L，那么反響開(kāi)始時(shí)H2的濃度是 A、5mol

18、/LB、10mol/LC、8mol/LD、6.7mol/L10、以下反響的平衡常數(shù)：H2gSsH2SgK1SsO2g SO2gK2那么反響H2gSO2g O2gH2Sg的平衡常數(shù)是A、K1 K2B、K1 K2 C、K1 K2 D、K1K211、有可逆反響2Ag2Bg 2CgDg1該反響的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式可表示為：。2該反響選用了一種適宜的催化劑，發(fā)現(xiàn)反響溫度在100400的范圍內(nèi)，每高10，反響速度為原來(lái)的3倍，在400450時(shí)，每高10，反響速度卻約為原來(lái)的10倍，而溫度高于450時(shí)，反響速度卻約為原來(lái)的3倍，假設(shè)其它反響條件不變，試分析造成這種現(xiàn)象的原因。3假設(shè)該反響在固定容積的密閉容

19、器中進(jìn)行，并保持溫度不變。往容器里充入等物質(zhì)的量的A、B兩種氣體物質(zhì)，反響進(jìn)行5min后，試推測(cè)容器內(nèi)的壓強(qiáng)可能發(fā)生的變化。填正確的字母編號(hào)A、增大B、減小C、不變其理由是。4假設(shè)該反響在恒溫下進(jìn)行并已達(dá)平衡，再維持溫度不變，將壓強(qiáng)由100kPa增大到500kPa平衡發(fā)生了移動(dòng)，但卻發(fā)現(xiàn)平衡向左移動(dòng)，你是否疑心勒夏特列原理對(duì)平衡系統(tǒng)的普遍適用性？；試寫(xiě)出你的分析理由。12、平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反響進(jìn)行程度的標(biāo)志，在25時(shí)，以下反響式及其平衡常數(shù)：2NOg N2gO2g K1110302H2g O2g 2H2Og K2210812CO2g 2COgO2g K3410921常溫下NO分解產(chǎn)生O2的反響的平衡常數(shù)表達(dá)式為。2常溫下水分解產(chǎn)生O2，此時(shí)平衡常數(shù)值約為。3常溫下NO、H2O、CO2三種化合物分解放出氧氣的大小順序?yàn)椋骸?隨著轎車進(jìn)入家庭，汽車尾氣污染成為備受關(guān)