第2課時(shí) 化學(xué)平衡常數(shù)

第2課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)11.了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義。2.能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。2一、化學(xué)平衡常數(shù)1.概念

在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)）對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)2.表達(dá)式pC(g)+qD(g)33.表示意義

K值越大，說(shuō)明平衡體系中生成物的比例越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。反之就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。4注意K只是溫度的函數(shù)，即：K=f(T)若?H>0,溫度升高，K值增大。若?H<0,溫度升高，K值減小。51.可逆反應(yīng)：C(s)+CO2(g)2CO(g)在一定溫度下的平衡常數(shù)K的表達(dá)式怎樣表示？提示：反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時(shí)，由于其濃度可看作“1”而不代入公式，故。62.試討論：若將方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，平衡常數(shù)是否發(fā)生變化？提示：化學(xué)平衡常數(shù)與反應(yīng)組分的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，因此若將方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，其平衡常數(shù)也會(huì)發(fā)生改變。7【典例1】（2010·宿遷高二檢測(cè)）高溫下，某反應(yīng)達(dá)平衡，平衡常數(shù)。恒容時(shí)，溫度升高，H2濃度減小。下列說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)的反應(yīng)熱為正值B.使用催化劑，正反應(yīng)速率增大，H2濃度一定減小C.升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D.該反應(yīng)化學(xué)方程式為CO+H2OCO2+H2【自主解答】選A。高溫催化劑8【典例2】在某溫度下,將H2和I2各0.01mol的混合物充入1L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后c(H2)=0.0080mol/L。（1）求該反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2蒸汽各0.2mol,試求達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度。

9【解析】

（1）

H2+I22HI起始濃度/mol·L-10.0100.0100平衡濃度/mol·L-10.00800.00800.0040答：平衡常數(shù)為0.25。10（2）

H2+I22HI起始濃度/mol·L-10.0200.0200平衡濃度/mol·L-10.020-x0.020-x2x答:平衡時(shí)c(H2)=c(I2)=0.016mol/Lc(HI)=0.0080mol/L解之得x=0.0040mol/L平衡時(shí)c(H2)=c(I2)=0.016mol/Lc(HI)=0.0080mol/L11【典例3】（2010·杭州高二檢測(cè)）830K時(shí)，在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0試回答下列問(wèn)題：（1）若起始時(shí)c(CO)=2mol·L-1,c(H2O)=3mol·L-1，4秒鐘后達(dá)到平衡，此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%，則在該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____。用H2O表示的化學(xué)反應(yīng)速率為______。（2）在相同溫度下，若起始時(shí)c(CO)=1mol·L-1，c(H2O)=2mol·L-1,反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，測(cè)得H2的濃度為0.5mol·L-1,則此時(shí)該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)______（填“是”“否”），此時(shí)v（正）______v（逆）（填“大于”“小于”或“等于）。（3）若降低溫度，該反應(yīng)的K值將______。7110.3mol·L-1·s-1否大于增大121.在密閉容器中，將2.0molCO與10molH2O混合加熱到8000℃，達(dá)到平衡：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.0，求CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。【鞏固練習(xí)】13【解析】

設(shè)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的物質(zhì)的量為x,容器的容積為V。

CO(g)

+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)起始濃度：平衡濃度：14x2=(2.0-x)(10-x)=20-12x+x2CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為：答：CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為83%。15【典例4】已知：H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為K1；H2（g)+I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)為K2，則K1、K2的關(guān)系為()A.K1=2K2B.K1=K22C.K1=K2D.K1=K2【解析】選B。16【典例5】將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：①NH4I（s）NH3（g）+HI（g）；②2HI（g）H2（g）+I2（g）達(dá)到平衡時(shí)，c（H2）=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為

()A.9B.16C.20D.25【解析】選C。17【典例6】在一定體積的密閉容中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：回答下列問(wèn)題：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________

。（2）該反應(yīng)為反應(yīng)_____（填“吸熱”或“放熱”）。（3）某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為_____℃。吸熱83018191.下列關(guān)于平衡常數(shù)的說(shuō)法正確的是()A.在平衡常數(shù)表達(dá)式中，反應(yīng)物濃度用起始濃度，生成物濃度用平衡濃度B.在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)是一個(gè)恒定值C.對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，K值增大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大D.從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度【解析】選D。202.（雙選）關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述正確的是（）A.溫度一定，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)是一個(gè)常數(shù)B.兩種物質(zhì)反應(yīng)，不管怎樣書寫化學(xué)方程式，平衡常數(shù)不變C.溫度一定時(shí)，對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D.濃度商Qc<K時(shí)，v(正）<v(逆）【解析】選A、C。213.在一定條件下，有下列分子數(shù)相同的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)K值分別是①H2+F22HFK=1047②H2+Cl22HClK=1017③H2+Br22HBrK=109④H2+I22HIK=1比較K值大小，可知各反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度由大到小的順序是()A.①②③④B.④②③①C.①④③②D.無(wú)法確定A224.(2009·安徽高考)汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下:NO(g)+CO(g)

N2(g)+CO2(g)

ΔH=-373.4kJ·mol-1在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是（）C235.（2010·安徽高考）低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2（g）+3H2OΔH<0在恒容的密閉容器中，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.平衡時(shí)，其他條件不變，升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大180°C

催化劑B.平衡時(shí)，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小C.單位時(shí)間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡D.其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大7271C246.（2010·山東高考改造題）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molHI(g)，發(fā)生反應(yīng)2HIH2+I2，H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。（1）0～2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=_____。該溫度下，H2（g)+I2(g)2HI（g）的平衡常數(shù)K=_____。（2）相同溫度下，若開始加入HI（g)的物質(zhì)的量是原來(lái)的2倍，則_____是原來(lái)的2倍。a.平衡常數(shù)b.HI的平衡濃度c.達(dá)到平衡的時(shí)間d.平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)0.1mol·L-1·min-164b25化學(xué)平衡常數(shù)1.概念2.意義3.表達(dá)式4.有關(guān)計(jì)算K=f(T)261.下列敘述中一定能判斷某化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的是()A.混合物中各組分的濃度改變B.正、逆反應(yīng)速率改變C.混合物中各組分的含量改變D.混合體系的壓強(qiáng)發(fā)生改變A272.某溫度下，向容積為2L的密閉反應(yīng)容器中充入0.10molSO3，當(dāng)反應(yīng)容器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)的平衡常數(shù)為()A．3.2×103

B．1.6×103C．8.0×102D．4.0×102A283．某溫度下，在一個(gè)2L的密閉容器中，加入4molA和2molB進(jìn)行如下反應(yīng)：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測(cè)得生成1.6molC，則下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝B．此時(shí)，B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C．增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大