同步高考化學考前30天備戰(zhàn)沖刺押題系列Ⅲ專題08化學平衡常數解題策略

化學平衡常數解題策略化學平衡常數與化學平衡及其影響因素的關系是高考命題的趨勢之一?；瘜W平衡常數的引入，對判斷化學平衡搬動方向帶來了科學的依照。平衡常數是表征反應限度的一個確定的定量關系，是反應限度的最根本的表現。平衡常數的使用，從定量的角度解決了平衡的搬動。一、化學平衡常數可逆反應達到化學平衡狀態(tài)后，正反應速率等于逆反應速率，反應混雜物中各組成成分的含量保持不變，即各物質的濃度保持不變。此時：生成物濃度的冪次方乘積與反應物濃度的冪次方乘積之比是常數，化學上把這一種常數稱為化學平衡常數。在必然溫度下，可逆反應無論從正反應開始還是從逆反應開始，無論反應混雜物的初步濃度是多少，當反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪次方乘積與反應物濃度的冪次方乘積之比是常數，這個常數叫化學平衡常數，用K表示?；瘜W平衡常數的計算公式為：Kc(C)pc(D)qmnc(A)c(B)－1對于可逆反應：mA（g）＋nB（g）o·L），因平衡常數已歸并，書寫時不用寫出。4、對于同一可逆反應，正反應的平衡常數等于逆反應的平衡常數的倒數，即：K正＝1/K逆。二、有關化學平衡的計算：可逆反應在必然條件下達到化學平衡：mA（g）＋nB（g）o/L）ab00轉變（mo/L）（n/m）（）（q/m）平衡（mo/L）a－b－（n/m）（）（q/m）平衡時：A的轉變率＝（/a）×100%說明：1、對于同一條件下，同一時間內的可逆反應，參加反應的各物質的物質的量之比與方程式前面的系數成正比，由于可逆反應是在必然的容器中進行的，因此，反應所耗資（或生成）的物質的物質的濃度之比也等于方程式前面的系數比。但平衡時的物質的量或濃度與方程式前面的系數沒有關系。2、化學平衡中的反應速率是指單位時間內反應物或生成物濃度的變化值，而不是平衡時的濃度。而平衡時的平衡常數，則是指可逆反應達到平衡時，生成物的物質的量濃度的冪次方乘積與反應物濃度的冪次方乘積的比值，兩者計算要求不同樣。3、可逆反應中平衡濃度、初步濃度和變化濃度之間存在以下關系：初步物的物質的量等于該物質變化的物質的量與平衡時的物質的量之和，若在必然體積的容器中，則初步濃度等于平衡濃度與變化濃度之和。4、平衡轉變率是指達到平衡時反應物耗資的物質的量與原有總物質的量之間的比值，當反應物的初步物質的量與方程式前面的系數成正比時，各物質的轉變率也同樣，否則不一樣。5、平衡時的產率是指實質獲取的產物的產值與理論值之間的比值。理論值是指某種反應物完好耗資時所能獲取的產物的最大值。6、由于可逆反應一段時間后達到平衡狀態(tài)，因此，可逆反應不能夠進行完好，產物的產值應該在0—理論值之間，不能能為0，同樣也不能能完好轉變。例1CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應生成碳氧血紅蛋白：CO＋Hb·O2→O2＋Hb·CO實驗表示，Hb·CO的濃度即使只有Hb·O2濃度的2%，也可造成人的智力傷害。抽煙后，測得吸入肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為10－6－1－2－1mo·L和10mo·L，并已知37℃時上述反應的平衡常數K＝220，那么，此時Hb?CO的濃度是Hb·O2的濃度的多少倍解析：依照平衡常數的看法和計算公式：c(C)pc(D)qKc(A)mc(B)n生成物濃度的冪次方乘積與反應物濃度的冪次方乘積之比是常數，可得：c(HbCO)c(O2)Kc(HbO2)c(CO)又由于：肺部的空氣2的濃度分別為10－6－1－2－1CO和Omo·L和10mo·L，則：c(HbCO)c(O2)c(Hb2CO)10220KO2)106c(HbO2)c(CO)c(Hb則有：c(HbCO)：c(HbO2)＝%答案：Hb?CO的濃度是Hb·O2的濃度的倍例2現有反應：CO＋HOCO＋H（氣）放熱反應；在850℃時，K＝1。（氣）2（氣）2（氣）2（1）若高升溫度到950℃時，達到平衡時K_____（填“大于”、“小于”、或“等于”）2）850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入，，和moH2，則：當＝時，上述反應向___________________（填“正反應”或“逆反應”）方向進行。若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則應滿足的條件是__________________。3）在850℃時，若設＝和＝，其他物質的投放量不變，當上述反應達到平衡后，測得H2的體積分數分別為a%，b%，則a_____b（填“大于、小于或等于”）解析：化學平衡常數不隨濃度或壓強的改變而改變，只隨溫度的改變而改變。（1）對于CO＋HOCO（氣）＋H，正反應為放熱反應，高升溫度平衡逆向搬動，（氣）2（氣）22（氣）生成物的濃度減小，反應物的濃度增大，依照平衡常數的計算公式可知，K變小，即小于1。（2）c(CO)c(H)Kc(22)c(H2)COO在一容積可變的密閉容器中同時充入，，和moH2，當＝時，則有：K＝5×1/3×1＞1，此時生成的濃度偏大，而在同一溫度下平衡常數保持不變，則必然隨著反應的進行，生成物的濃度降低，平衡逆向搬動。若要使平衡正向搬動，則有：K＝×1/3×1＜1，即＜3時，可使平衡正向搬動。3）可逆反應在必然條件下達到化學平衡：當＝時CO（氣）＋H2O（氣）CO2（氣）＋H2（氣）初步（mo/L）1315轉變（mo/L）平衡（mo/L）1－3－1＋5＋則有：2/（1－）（3－）＝1，解得＝－1/5，則氫氣的體積分數為：a%＝H2%＝（5＋）/10＝40%同理可得：當＝，b%＝%答案：（1）K小于1；（2）當＝時，平衡逆向搬動；＜3時，可使平衡正向搬動。（3）＝時，a%＝40%；＝，b%＝%，即a＜b。例3在合成氨過程中，進入合成塔的氮氣和氫氣的體積比為

1：3，壓強為

160atm，從合成塔出來的混雜氣體中氨的體積分數為25%。求：（1）從合成塔出來的氣體中氮氣和氫氣的體積比是多少（2）從合成塔出來的氣體的壓強是多少答案：從合成塔出來的氣體中氮氣和氫氣的體積比為：1：3；從合成塔出來的氣體的壓強是128atm。例4在必然溫度下，將100mL氫氣和氮氣的混雜氣體充入密閉容器中進行反應，達到平衡時保持溫度不變，測得混雜氣體的密度是反應前的倍，平均分子量為，則達到平衡時氮氣的轉變率為多少解析：在同溫同壓下，反應前后的氣體的總質量保持不變，則混雜氣體的密度與體積成反比。設混雜氣體中氮氣的體積為a，則氫氣的體積為：100－a，則有：N2＋3H22NH3初步（L）a100－a0轉變（L）32平衡（L）a－100－a－32則有：ρ前/ρ后＝V前/V后；100/（100－2）＝，＝10mL。又同溫同壓下，氣體的體積比等于物質的量之比，則有：混雜氣體的相對分子質量等于混雜氣體的總質量與混雜氣體的總物質的量之比，則有：混雜氣體的總質量＝28a＋2（100－a），則有：［28a＋2（100－a）］/100－2＝，可得：a＝40mL則：氮氣的轉變率為：10/40＝25%答案：氮氣的轉變率為25%【考點再現】一、觀察化學平衡常數表達式的書寫在必然溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，系統(tǒng)內所有反應物和生成物的濃度保持不變，因此生成物濃度冪（以其化學計量數為冪）之積與反應物濃度冪之積的比值就是一個常數，叫做該反應的化學平衡常數，簡稱平衡常數，用符號K表示。以反應：mA（g）nB（g）p(C)平衡?cq(D)平衡cm(A)平衡?cn(B)平衡c(CH3COOCH2CH3)?c(H2O)c(CH3COOH)?c(CH3CH2OH)

c4(H2)c2(NH3)c(N2)?c3(H2)

c4(H2O)c2(CrO42)?c2(H)c(CrO2)27c(N2)?c3(H2)c(NH3)1K1Kc2(NH3)132c2(N)?c2(H22)o/L，c（H2O）=3mo/L，反應達到平衡時，CO轉變?yōu)镃O2的轉變率為60%。若將H2O的起始濃度加大為6mo/L，試求CO轉變?yōu)镃O2的轉變率。解析：本題觀察平衡常數表達式、有關計算及應用。先由第一次平衡時CO的轉變率可求平衡時各物質的濃度：c（CO）=L，c（H2O）=L，c（CO2）=L，c（H2）=L；再由此求K值：K＝1.21.2=0.81.8假設第二次平衡時，CO的轉變濃度為，則CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）初步濃度mo/L2600轉變濃度mo/L平衡濃度no/L2－X6－XXX由于溫度不變，平衡常數不變，則x2=，解得：=L(2x)?(6x)故CO的轉變率為：1.5mol/L×100%=75%2mol/L例2、現有反應：CO＋HOCO＋H2（氣）放熱反應；在850℃時，K＝1。（氣）2（氣）2（氣）（1）若高升溫度到950℃時，達到平衡時K_____（填“大于”、“小于”、或“等于”）2）850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入，，和moH2，則：當＝時，上述反應向___________________（填“正反應”或“逆反應”）方向進行。若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則應滿足的條件是__________________。解析：化學平衡常數不隨濃度或壓強的改變而改變，只隨溫度的改變而改變。1）對于CO（氣）＋H2O（氣）CO2（氣）＋H2（氣），正反應為放熱反應，高升溫度平衡逆向搬動，生成物的濃度減小，反應物的濃度增大，依照平衡常數的計算公式可知，K變小，即小于1。2）c(CO)c(H)K22c(CO)c(HO)2在一容積可變的密閉容器中同時充入，，和moH，當＝時，則有：K＝5×1/3×1＞1，此2時生成的濃度偏大，而在同一溫度下平衡常數保持不變，則必然隨著反應的進行，生成物的濃度降低，平衡逆向搬動。若要使平衡正向搬動，則有：K＝×1/3×1＜1，即＜3時，可使平衡正向搬動。答案：（1）K小于1；（2）當＝時，平衡逆向搬動；＜3時，可使平衡正向搬動。例3CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應生成碳氧血紅蛋白：CO＋Hb·O2→O2＋Hb·CO實驗表示，Hb·CO的濃度即使只有Hb·O2濃度的2%，也可造成人的智力傷害。抽煙后，測得吸入肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為10－6－1－2－1mo·L和10mo·L，并已知37℃時上述反應的平衡常數K＝220，那么，此時Hb?CO的濃度是Hb·O2的濃度的多少倍答案：Hb?CO的濃度是Hb·O2的濃度的倍例4在合成氨過程中，進入合成塔的氮氣和氫氣的體積比為

1：3，壓強為

160atm，從合成塔出來的混雜氣體中氨的體積分數為25%。求：（1）從合成塔出來的氣體中氮氣和氫氣的體積比是多少（2）從合成塔出來的氣體的壓強是多少解析：同溫同壓下，任何氣體的體積比等于物質的量之比，

則依照平衡常數的計算公式：有：N2

＋

3H2

2NH3初步（L）

1

3

0轉變（L）

3

2平衡（L）

1－

3－3

2則有

2/（4－2）＝25%，＝，則從合成塔出來的氣體中氮氣和氫氣的體積比為：

（1－）：（3－3）＝1：3。在必然溫度和體積固定的容器中，氣體的壓強比等于物質的量之比，則有：。答案：從合成塔出來的氣體中氮氣和氫氣的體積比為：1：3；從合成塔出來的氣體的壓強是128atm。例5在必然溫度下，將100mL氫氣和氮氣的混雜氣體充入密閉容器中進行反應，達到平衡時保持溫度不變，測得混雜氣體的密度是反應前的倍，平均分子量為，則達到平衡時氮氣的轉變率為多少N2＋3H22NH3初步（L）a100－a0轉變（L）32平衡（L）a－100－a－32則有：ρ前/ρ后＝V前/V后；100/（100－2）＝，＝10mL。又同溫同壓下，氣體的體積比等于物質的量之比，則有：混雜氣體的相對分子質量等于混雜氣體的總質量與混雜氣體的總物質的量之比，則有：混雜氣體的總質量＝28a＋2（100－a），則有：［28a＋2（100－a）］/100－2＝，可得：a＝40mL則：氮氣的轉變率為：10/40＝25%答案：氮氣的轉變率為25%【專題測試】1、在某溫度下，可逆反應mA（g）＋nB（g）5LoCO和1mo水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中，發(fā)生反應CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），達平衡狀態(tài)后，獲??；再通入水蒸氣，達到新的平衡狀態(tài)后，CO的物質的量可能是（）2A、B、C、D、7、將氣體和2moB氣體在2L的容器中混雜并在必然條件下發(fā)生以下反應：2A（g）＋B（g）2C（g），若經2后測得C的濃度為·L－1，現有以下幾種說法：①用物質A表示的反應的平均速率為·（L·）－1②用物質B表示的反應的平均速率為·（L·）－1③2時物質A的轉變率為70%④2時物質B的濃度為·L－1其中正確的選項是（）A、①③B、①④C、②③D、③④8、在必然體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q，在必然條件下發(fā)生反應：2R（g）＋5Q（g）

4X（g）＋nY（g），反應完好后，

容器溫度不變，混雜氣體的壓強是原來的

%，則化學方程式中的

n值是（

）A、2

B、3

C、4

D、59、某容器中加入

N2和

H2，在必然條件下，

N2＋3H22NH3，達到平衡時

N2、H2、NH3的濃度分別是

3mo/L、4mo/L、4mo/L，則反應開始時

H2的濃度是

（

）A、5mo/L

B、10mo/L

C、8mo/L

D、L10、已知以下反應的平衡常數：H2（g）＋S（）H2S（g）K1S＋OSO（g）K（）2（g）22則反應H2（g）＋SO2（g）O2（g）＋H2S（g）的平衡常數是（）A、K1＋K2B、K1－K2C、K1×K2D、K1／K211、有可逆反應（g）（g）2C（g）（g）2A＋2B＋D1）該反應的化學平衡常數的表達式可表示為：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2）該反應采納了一種合適的催化劑，發(fā)現反應溫度在100℃～400℃的范圍內，每高10℃，反應速度為原來的3倍，在400℃～450℃時，每高10℃，反應速度卻約為原來的10倍，而溫度高于450℃時，反應速度卻約為原來的3倍，若其他反應條件不變，試解析造成這種現象的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3）若該反應在固定容積的密閉容器中進行，并保持溫度不變。往容器里充入等物質的量的A、B兩種氣體物質，反應進行5min后，試推測容器內的壓強可能發(fā)生的變化＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（填正確的字母編號）A、增大

B、減小

C、不變其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（4）若