平衡常數(shù)K專題解析

均衡常數(shù)K專題分析均衡常數(shù)K專題化學均衡常數(shù)統(tǒng)率化學均衡挪動的結果分析，可謂化學均衡的精靈，是高考試題的驕子?？v觀各地高考試題，放在一同，經(jīng)過排序今后，發(fā)現(xiàn)很美好的一件事情，均衡常數(shù)的不同樣層面像一首美好的歌曲表此刻考試題中。一、序曲----化學均衡常數(shù)的常例察看、前奏---化學均衡常數(shù)的常例計算例1．（2014·重慶理綜化學卷，T11節(jié)選）氫能是最重要的新能源。儲氫作為氫能利用的重點技術，是目前關注的熱門之一。儲氫可借助有機物，如利用環(huán)已烷和苯之間的可逆反響來實現(xiàn)脫氫和加氫。FeSO4/Al2O3(g)

高溫

(g)＋

3H2(g)在某溫度下，向恒容容器中加入環(huán)己烷，其初步濃度為amol·L－1，均衡時苯的濃度為bmol·L1，該反響的均衡常數(shù)K＝分析：利用三段式解題FeSO4/Al2O3(g)

高溫

(g)＋

3H2(g)初步（mol/L）a00轉變（mol/L）bb3b均衡（mol/L）a-bb3b化學均衡常數(shù)K==mol3/L3；2、小插曲---固體物質(zhì)在均衡常數(shù)表達式中辦理的技巧例2．（2014·福建理綜化學卷，T24節(jié)選）鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關系親密。已知t℃時，反響FeO(s)＋CO(g)Fe(s)CO2(g)的均衡常數(shù)K＝0.25。t℃時，反響達到均衡時n(CO)：n(CO2)＝。②若在1L密閉容器中加入0.02molFeO(s)，并通入xmolCO，t℃時反響達到均衡。此時FeO(s)轉變率為50%，則x＝。分析：依據(jù)反響FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)，均衡常數(shù)K為0.25，因為固體的濃度為1，則k=c(CO2)/c(CO)=0.25，體積同樣，所以反應達到均衡時n(CO)：n(CO2)=4:1，若在1L密閉容器中加入0.02molFeO(s)，并通入xmolCO，t℃時反響達到均衡。此時FeO(s)轉變率為率為50%，F(xiàn)eO(s)＋CO(g)

Fe(s)

＋CO2(g)初步0.02x00變化0.010.010.010.01均衡時因為溫度不變，所以均衡常數(shù)K=0.25得：0.0.1/(x-0.01)=0.25二、深入察看-----素的辯證思想

解得x=0.05?；瘜W均衡常數(shù)與均衡挪動因1、均衡挪動要素與化學均衡常數(shù)的辯證關系例3．（2014·上海單科化學卷，T14）只改變一個影響要素，均衡常數(shù)K與化學均衡挪動的關系表達錯誤的選項是A．K值不變，均衡可能挪動B．K值變化，均衡必定挪動C．均衡挪動，K值可能不變D．均衡挪動，K值必定變化分析:A、K值代表化學均衡常數(shù)，均衡常數(shù)只與溫度有關系，K值不變只好說明溫度不改變，可是其余條件也可能發(fā)生改變，均衡也可能發(fā)生挪動，A正確；B、K值變化，說明反響的溫度必定發(fā)生了變化，所以均衡必定挪動，B正確；C、均衡挪動，溫度可能不變，所以K值可能不變，C正確；D、均衡挪動，溫度可能不變，所以K值不用然變化，D錯誤。所以，答案為D2、再重申----溫度與化學均衡常數(shù)的關系例4．（2014·北京理綜化學卷，T26節(jié)選）NH3經(jīng)一系列反響能夠獲得HNO3，2NO（g）+O22NO(g)。在其余條件同樣時，分別測得NO的均衡轉變率在不同樣壓強（P1、P2）下溫度變化的曲線（如圖）。１、比較P1、P2的大小關系：________________。２、隨溫度高升，該反響均衡常數(shù)變化的趨向是________________。分析：１、控制單調(diào)變量，能夠采納600℃，看縱坐標，Ｐ２對應的縱坐標大于Ｐ１對應的縱坐標，縱坐標為NO的均衡轉變率，即Ｐ２時NO的均衡轉變率大于Ｐ１時NO的均衡轉變率。分析反應的特色由2NO(g)＋O2(g)2NO(g)可知該反響為氣體體積減小的反響，溫度同樣，增大壓強，均衡正向挪動，NO的均衡轉變率增大，所以，p1<p2。２、再看同一壓強線，溫度高升，NO的均衡轉變率降低，均衡向逆反響方向挪動，則正反響為放熱反響，溫度高升，均衡常數(shù)減小。3、當用均衡挪動原理解說互相矛盾時，均衡常數(shù)的妙用例5（2014·海南單科化學卷，T12）將BaO2放入密閉真空容器中，反響2BaO(s)2BaO(s)+O(g)達到均衡，保持溫度不變，減小容器容積，系統(tǒng)從頭達到均衡，以下說法正確的是（）A、均衡常數(shù)減小B、BaO量不變C、氧氣壓強不變D、BaO2量增添分析：A、化學均衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，化學均衡常數(shù)不改變，A錯誤；B、因為該反響2BaO(s)2BaO(s)+O(g)的正反響是氣體體積增大的反響，當溫度保持不變時，減小容器體積（相當于加壓），均衡會向體積減小的方向即逆方向挪動，所以BaO量減小，B錯誤；C、減小容器的體積，氧氣的壓強增大，均衡逆向挪動，氧氣的壓強減小，終歸增大的多，仍是減少得多？用均衡挪動原理沒法判斷，可借助平衡常數(shù)。溫度不變，則化學均衡常數(shù)（k=c(O2)）不變，所以c(O2)不變，所以氧氣壓強不變，C正確；D、因為該反響2BaO(s)2BaO(s)+O(g)的正反響是體積增大的反響，當溫度保持不變時，減小容器體積（相當于加壓），均衡會向體積減小的方向即逆方向挪動，所以BaO2量增添，D正確?！敬鸢浮緾D三、均衡常數(shù)在蓋斯定律運用中的華美變形例6．（2014·山東理綜化學卷，T29節(jié)選）研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的互相作用時，波及以下反響：2NO2（g）+NaCl（s）3NaNO（s）+ClNO（g）K1?H<0①2NO（g）+Cl2（g）2ClNO（g）K2?H<0②1）4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl（2g）的均衡常數(shù)K=（用K1、K2表示）。分析：（1）①×2－②即可獲得4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）。此方程式的均衡常數(shù)表達式為k總=c(Cl)c(NO)·2/c(NO2)4請看均衡常數(shù)的變形過程：假如①×2，則方程式變成4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2ClNO（g），此時的均衡常數(shù)變?yōu)椋匠淌舰?NO（g）+Cl2（g）n(H2O)2ClNO（g）的K2＝c(ClNO)2/c(NO)2。C(Cl2)，2由K和K2比較，可獲得K總，所以均衡常數(shù)K=K1；K2四、熱潮-----豐富多彩的化學均衡常數(shù)表達方式變形例7．（2014·全國理綜I化學卷，T28節(jié)選）乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。回答以下問題：以以下圖為氣相直接水合法乙烯的均衡轉變率與溫度、壓強的關系（此中:n(C2H4)=1:1）①列式計算乙烯水合制乙醇反響（CH2＝CH2＋HO催化劑CHOH）在圖中A點（對應的轉變率225為20%）的均衡常數(shù)Kp=_______（用均衡分壓取代均衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）。分析：A點乙烯的均衡轉變率是20%。＝CH＋HO催化劑CHOH22252初步1mol1mol0轉變0.2mol0.2mol0.2mol均衡0.8mol0.8mol0.2mol則均衡時乙烯的分壓：P(C2H4)＝7.85Mpa×0.8mol/1.8mol=7.85Mpa×4/9水蒸氣的分壓：P(H2O)＝7.85Mpa×0.8mol/1.8mol=7.85Mpa×4/9乙醇的分壓：P(C2H5OH)＝85Mpa×0.2mol/1.8mol=7.85Mpa×1/9則均衡常數(shù)例8．（2014·浙江理綜化學卷，T27節(jié)選）煤炭焚燒過程中會開釋出大批的SO2，嚴重損壞生態(tài)環(huán)境。采納必定的脫硫技術能夠把硫元素以CaSO4的形式固定，進而降低SO2的排放?？墒敲禾糠贌^程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反響，降低脫硫效率。有關反響的熱化學方程式以下：CaSO(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)4H1=218.4kJ·mol-1(反響Ⅰ)CaSO(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)4H2·mol－1(反響Ⅱ)=-175.6kJ請回答以下問題：關于氣體參加的反響，表示均衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的均衡壓強p(B)取代該氣體物質(zhì)的量濃度c(B)，則反響Ⅱ的Kp=(用表達式表示)。分析：依據(jù)固體的濃度為常數(shù)，則反響的均衡常4數(shù)為Kp=pp(4(COCO2))；練習：1．（2014·廣東理綜化學卷，T31）（16分）用CaSO4取代O2與燃料CO反響，既可提升焚燒效率，又能獲得高純CO2，是一種高效、潔凈、經(jīng)濟的新式焚燒技術，反響①為主反響，反響②和③為副反響。①1CaSO4(s)+CO(g)1CaS(s)+CO2(g)44?H1=—47.3kJ?mol-1②CaSO(s)+CO(g)CaO(s)+CO(g)+SO(g)422?H2=+210.5kJ?mol-1③CO(g)1C(s)+1CO(g)222?H3=—86.2kJ?mol-1（1）反響2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的?H＝___________（用?H1、?H2和?H3表示）2）反響①－③的均衡常數(shù)的對數(shù)lgK隨反響溫度T的變化曲線見圖18，聯(lián)合各反響的?H，概括lgK-T曲線變化規(guī)律：a)_______________________________；b)____________________________?！痉治觥浚?）依據(jù)蓋斯定律，①×4+②+③×2得：2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)，所以?H＝4?H1+?H2+2?H3；2）聯(lián)合圖像及反響的?H可知，反響①③為放熱反響，溫度高升K值減小，lgK也減小，反響②為吸熱反響，溫度高升K值增大，lgK也增大。（2）a)反響②為吸熱反響，溫度高升K值增大，lgK也增大（2分）反響①③為放熱反響，溫度高升K值減小，lgK也減?。?分）2．（2014·全國理綜II化學卷，T26節(jié)選）在容積為100L的容器中，通入必定量的NO，發(fā)生反響24NOg)2NO24(g)，隨溫度高升，混淆氣體的顏色變深?；卮鹨韵聠栴}：（1）反響的△H0（填“大于”或“小于”）；100℃時，系統(tǒng)中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在0～60s時段，反響速率v(N2O4)為mol·L1·s1；反響的均衡常數(shù)K1為。2）100℃時達均衡后，改變反響溫度為T，以c(N2O4)以0.0020mol·L1·s1的均勻速率降低，經(jīng)10s又達到均衡。①T100℃（填“大于”或“小于”），判斷原因是。②列式計算溫度T時反響的均衡常數(shù)K2?！敬鸢浮浚?）大于—1·L（2）①大于反響正方向吸熱，反響向吸熱方向進行，故溫度高升②均衡時，c(NO2)=0.120—1—1—1×10s×2=0.16mol·L+0.0020mol·L·s—1—1-0.0020mol·L，c(N2O4)=0.040mol·L—1—1—1，則mol·L·s×10s=0.020mol·LK2(0.16mol—12—1L—)1=1.3mol·L；0.020molL【分析】（1）依據(jù)題目供給的信息：隨溫度高升，混淆氣體的顏色變深（NO2濃度增大），說明均衡N2O4g)2NO(g)向正方向挪動，則說明正反響是吸熱反響，H>0。依據(jù)圖像可知，0~60s時間段內(nèi)，NO2的物質(zhì)的量濃度變化量是0.120mol·L1，所以=0.0020—1—1mol·L·s，依據(jù)各物質(zhì)的化學反響速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以(N2O4)=12v(NO2)=0.0010—1—1mol·L·s；由圖像可知，100℃達到均衡時，—1(NO2)=0.120molc(N2O4)=0.040·L，—1mol·L，所以化學均衡常數(shù)—12—1；K1(0.120molL—1)=0.36mol·L0.040molL（2）改變反響溫度為T，以c(N2O4)以0.0020mol·L1·s1的均勻速率降低，說明c(N2O4)減低，均衡向著正方向挪動，又因為該反響N2O