中學(xué)化學(xué) 小專題大智慧 課件

專題講壇專題專練小專題大智慧化學(xué)平衡常數(shù)是中學(xué)化學(xué)中的一個重要物理量，它不僅可以表示一個可逆反應(yīng)進行的程度、還可以判斷一個可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。平衡常數(shù)是新舊教材的區(qū)別點，又是每年課區(qū)高考考查的重點，特別是涉及化學(xué)平衡常數(shù)的計算及影響因素幾乎是年年必考。1．判斷反應(yīng)進行的程度如果一個化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值在105左右，通常認為，反應(yīng)可以進行得比較完全；相反，一般，如果一個化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值在10－5左右，則認為這個反應(yīng)很難進行。[例證1]

298K時，各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)

K＝1×10－30；②2H2(g)＋O2(g)

2H2O(g)

K＝2×1081；③2CO2(g)

2CO(g)＋O2(g)

K＝4×10－92，則常溫下，NO、H2O、CO2這三個化合物分解放氧的傾向最大的是 (

)A．①

B．②C．③ D．無法判斷[答案]

A2．判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)在溫度一定的條件下，判斷一個化學(xué)反應(yīng)是否達到平衡的根據(jù)是：計算出來某一時刻該反應(yīng)的濃度商Qc，將其與平衡常數(shù)K進行比較，如果二者相等，則說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，否則該反應(yīng)處于非平衡狀態(tài)。如果反應(yīng)中有固體或純液體參加，則它們的濃度不列入平衡常數(shù)表達式中，一般步驟為設(shè)任一時刻的濃度商(即同樣應(yīng)用K的計算式，但為某一時刻的)為Qc若Qc＝K，說明反應(yīng)平衡；Qc>K，說明反應(yīng)向逆向進行；Qc<K，說明反應(yīng)向正向進行。[例證2]在常溫下，已知反應(yīng)Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.0059，當H2O(g)和H2(g)的濃度相等時，試判斷此時反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。[答案]

反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)。3．三段式法求解化學(xué)平衡常數(shù)(K)三段式法就是依據(jù)化學(xué)方程式列出各物質(zhì)的起始量、變化量和平衡量，然后根據(jù)已知條件建立代數(shù)等式而進行解題的一種方法，這是解答化學(xué)平衡計算題的一種“萬能方法”，只要已知起始量和轉(zhuǎn)化率就可用平衡模式法解題。對于反應(yīng)前后氣體體積變化的反應(yīng)，如果已知反應(yīng)前氣體的總物質(zhì)的量與反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量的差值，也可用差量法解題。[例證3]

(2011·海南高考)氯氣在298K、100kPa時，在1L水中可溶解0.09mol，實驗測得溶于水的Cl2約有三分之一與水反應(yīng)，請估算該反應(yīng)的平衡常數(shù)。(列式計算)[解析]

Cl2＋H2OHClO＋HCl起始/mol·L－10.0900變化/mol·L－10.030.030.03平衡/mol·L－10.060.030.034．利用K判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)其他條件不變時，若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，由于升高(或降低)溫度時平衡向正(或逆)反應(yīng)方向移動，K值增大(或減小)；若正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，由于升高(或降低)溫度時平衡向逆(或正)反應(yīng)方向移動，K值減小(或增加)；所以溫度升高時平衡常數(shù)可能增大，也可能減小，但不會不變。溫度/℃100011501300平衡常數(shù)4.03.73.5該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝____________，ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)。5．利用K計算平衡濃度和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計算平衡濃度(或起始濃度)，從而計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。對于反應(yīng)：aA＋bBcC＋dD，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率可以表示為：[解析]

(1)設(shè)CO轉(zhuǎn)化量為x，

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始(mol·L－1)2200轉(zhuǎn)化(mol·L－1)x

x

x

x平衡