化學(xué)平衡常數(shù)復(fù)習(xí)

化學(xué)平衡常數(shù)復(fù)習(xí)＊溫馨提示：請(qǐng)大家準(zhǔn)備好練習(xí)本和筆。2012-10-291、能說(shuō)出化學(xué)平衡常數(shù)的意義2、能寫(xiě)出給定反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式3、能夠運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算（重點(diǎn)、考點(diǎn)）學(xué)習(xí)目標(biāo)＊溫馨提示：請(qǐng)大家準(zhǔn)備好練習(xí)本和筆。對(duì)于密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)：2NO2N2O4下列說(shuō)法正確的是（）A、增大NO2的濃度，平衡常數(shù)增大B、增大N2O4的濃度，平衡常數(shù)增大C、增大NO2的濃度，正反應(yīng)速率加快D、增大NO2的濃度，平衡常數(shù)不變CD檢測(cè)1（雙選）基礎(chǔ)知識(shí)一、基礎(chǔ)知識(shí)鞏固高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，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)的焓變?yōu)檎?/p>

B．恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，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)的化學(xué)方程式為

CO＋H2OCO2＋H2答案：A檢測(cè)2(單選)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)在某溫度下，可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g)的平衡常數(shù)為K下列說(shuō)法不正確的是（）A、K越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大B、K隨著反應(yīng)物濃度的增大而增大C、K隨溫度的改變而改變D、K的表達(dá)式為：

cc(C)+cd(D)

ca(A)+cb(B)BD檢測(cè)3（雙選）基礎(chǔ)知識(shí)檢測(cè)4：（雙選）放熱反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在溫度t1時(shí)達(dá)到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol/L，其平衡常數(shù)為K1。升高反應(yīng)體系的溫度至t2時(shí)，反應(yīng)物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數(shù)為K2，則A．K2

和K1的單位均為mol/LB．K2

<K1C．c2(CO)=c2(H2O)D．c1(CO)>c2(CO)BC高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H<0。已知1100℃時(shí)平衡常數(shù)K=0.263。在1100℃時(shí)測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，此時(shí)該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？（是、否）V正與V逆的關(guān)系如何？（大于，等于，小于）。基礎(chǔ)知識(shí)檢測(cè)5：①Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，②ZnO(s)+CO(g)Zn(g)+CO2(g)⑤NH4I(s)NH3(g)+HI

(g)③3CO(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g)④CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)基礎(chǔ)知識(shí)檢測(cè)6:寫(xiě)出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式知識(shí)點(diǎn)回顧：化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

當(dāng)在一定溫度下達(dá)平衡時(shí)，總有：cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)在該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)，用“K”表示）濃度的單位為mol·L-1∴K的單位為(mol·L-1)

n；K=平衡常數(shù)K的意義：①K的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；K越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小

②平衡常數(shù)表達(dá)式表明在一定溫度條件下達(dá)成平衡的條件。在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡，可用該時(shí)刻產(chǎn)物的濃度商Qc與K比較大小來(lái)判斷。當(dāng)Qc>k，υ(正)<

υ(逆),未達(dá)平衡，反應(yīng)逆向進(jìn)行；當(dāng)Qc<k，υ(正)>υ(逆),未達(dá)平衡，反應(yīng)正向進(jìn)行；當(dāng)Qc=k，υ(正)=υ(逆),達(dá)到平衡，平衡不移動(dòng)。③平衡常數(shù)數(shù)值的大小，只能大致告訴我們一個(gè)可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大程度，并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。平衡常數(shù)具有的特點(diǎn)K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān)；怎么變視具體反應(yīng)而定。2.K值越大，平衡體系中生成物所占比例越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；一般來(lái)說(shuō)，K>105，該反應(yīng)基本進(jìn)行完全，通常認(rèn)為該反應(yīng)不可逆；一個(gè)反應(yīng)的正向平衡常數(shù)為K，其逆向平衡常數(shù)為1/K；平衡常數(shù)沒(méi)有固定的單位，視方程式而定。cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)K=正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，K會(huì)變大，降溫，K變小正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，K會(huì)變小，降溫，K變大4.

若反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體

存在，它們的濃度不應(yīng)寫(xiě)在平衡常數(shù)表達(dá)式中。關(guān)系式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。二、化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算解題的一般步驟（三段式或稱化學(xué)平衡三步曲）1.氣體反應(yīng)計(jì)算時(shí)經(jīng)常使用的推論：即列出三段數(shù)據(jù)根據(jù)題意列方程求解2.反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式:

⑴物質(zhì)濃度的變化關(guān)系：①反應(yīng)物：平衡濃度＝—————————————。②生成物：平衡濃度＝—————————————。③各物質(zhì)的變化濃度之比＝————————————?；瘜W(xué)平衡基本計(jì)算：有關(guān)起始量、變化量、平衡量的計(jì)算關(guān)系在反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中，計(jì)算關(guān)系為：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起始量n1n200變化量ax

bxcxdx平衡量n1-axn2-bxcxdx起始濃度－變化濃度起始濃度＋變化濃度反應(yīng)式計(jì)量系數(shù)之比三段式考查類型一：已知濃度，求平衡常數(shù)練習(xí):合成氨的反應(yīng)N2+3H2

2NH3在某溫度下各物質(zhì)的平衡濃度是:[N2]=3mol·L-1,[H2]=9mol·L-1,[NH3]=4mol·L-1求該反應(yīng)的平衡常數(shù)和N2、H2的初始濃度。

解：①求平衡常數(shù)K

K=[NH3]2/([N2][H2]3)=

N2

+

3H2

2NH3

始(mol·L-1)

0變(mol·L-1)

平(mol·L-1)3

9

4初始濃度即：5

15

0(3+2)(9+6)16/(3×93)=7.32×10-3264

②求N2、H2的初始濃度。

答:略練習(xí)：已知：CO+H2OH2+CO2

此反應(yīng)在773K時(shí)平衡常數(shù)K=9，如反應(yīng)開(kāi)始時(shí)C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的轉(zhuǎn)化率?？疾轭愋投阂阎胶獬?shù)，求轉(zhuǎn)化率

CO+

H2O

H2+CO2

始(mol·L-1)

0.02

0.02

0

0變(mol·L-1)

xxxx平(mol·L-1)

0.02-x

0.02-x

x

x

K=[x/(0.02-x)]2=9

x/(0.02-x)=3

∴x=0.015mol·L-1

轉(zhuǎn)化率=(0.015/0.020)×100％=75％考查類型三：有關(guān)平衡常數(shù)的綜合考查（圖文結(jié)合綜合題）化學(xué)平衡常數(shù)復(fù)習(xí)＊溫馨提示：請(qǐng)大家準(zhǔn)備好練習(xí)本和筆。（一）、解決圖象題的基本思路：會(huì)識(shí)圖：一看面、二看線、三看點(diǎn)（弄清縱、橫坐標(biāo)的意義；弄清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)的意義，看清曲線的變化趨勢(shì)。）妙解題：分析圖象中隱含的信息，將其加工成化學(xué)語(yǔ)言，同時(shí)掛鉤于化學(xué)概念、化學(xué)原理，從而快速解決問(wèn)題。（二）、解決表格題的基本思路：理解：理解表格中各個(gè)列項(xiàng)中數(shù)字的意義，巧妙地將表格語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成化學(xué)語(yǔ)言。理順：理順表格中數(shù)據(jù)間的變化趨勢(shì)，聯(lián)系相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，尋找其中的變化規(guī)律，有針對(duì)性的解決問(wèn)題。（三）、解決作圖題的基本思路：化學(xué)反應(yīng)原理物質(zhì)間定量關(guān)系分析圖象迅速得出結(jié)論[練習(xí)1]（單選）25℃時(shí)，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過(guò)量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關(guān)系如右圖所示：下列判斷正確的是（）。A.往平衡體系中加入金屬鉛后，

c(Pb2＋)增大B.往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2

固體后，c(Pb2＋)變小C.升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)

增大，說(shuō)明該反應(yīng)△H>0D．25℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)

K＝2.2D2.在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：

2SO2（g）+O2(g)2SO3(g)(△H＜0)(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式

K=_________________________________（2）降低溫度，該反應(yīng)K值______________，二氧化硫轉(zhuǎn)化率_________，化學(xué)反應(yīng)速率___________________（以上均填增大、減小或不變）增大

增大

減?。?）600℃時(shí)，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是_____________________。（4）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是______________________。10min到15min的曲線變化的原因可能是

_____________。a.加了催化劑

b.縮小容器體積

c.降低溫度

d.增加SO3的物質(zhì)的量

15—20min和25—30min

增加了O2的量

ab3.二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣。該反應(yīng)進(jìn)行到45秒時(shí)，達(dá)到平衡（NO2濃度約為0.0125mol/L）。右圖中的曲線表示二氧化氮分解反應(yīng)在前25秒內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程。（1）請(qǐng)計(jì)算前20秒內(nèi)氧氣的平均生成速度：_______________（2）若反應(yīng)延續(xù)至70秒，請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫(huà)出25秒至70秒的反應(yīng)進(jìn)程曲線。（3）若在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入催化劑（其他條件都不變），請(qǐng)?jiān)趫D上用虛線畫(huà)出加化劑后的反應(yīng)進(jìn)程曲線。（4）寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：____________0.0180.018參考答案：（1）5.5×10-4mol·L-1·s-1（2）圖中實(shí)線（3）圖中虛線（4）

k=4、在某一容積為2L的密閉容器內(nèi)，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)＜0 反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化情況如圖1：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為

。（2）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)，平均速率v(HI)為

。0.167mol/(L·min)

（3）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時(shí)：

①若升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)K

(填寫(xiě)增大、減小或不變) HI濃度的變化正確的是

（用圖2中a-c的編號(hào)回答）

②若加入I2，H2濃度的變化正確的是

，（用圖2中d-f的編號(hào)回答）（4）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時(shí)，若反容器的容積擴(kuò)大一倍，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出8分鐘后HI濃度的變化情況。減小

cfH2(g)+I2(g)2HI(g)＜0 5.對(duì)于可逆反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，各生成物濃度以其計(jì)量數(shù)為指數(shù)冪的乘積與各反應(yīng)物濃度以其計(jì)量數(shù)為指數(shù)冪的乘積之比為一常數(shù)，它只與溫度有關(guān)，該常數(shù)叫做化學(xué)平衡常數(shù)，用K表示。例如：對(duì)于aA(g)+Bb(g)mC(g)+nD(g)

K=————（其中[]表示物質(zhì)的量濃度，固體的濃度為1。）[C]m·[D]n[A]a·[B]b反應(yīng)Fe（固）+CO2（氣）FeO（固）+CO（氣）的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)Fe（固）+H2O（氣）FeO（固）+H2（氣）的平衡常數(shù)為K2。在不同溫度時(shí)K1、K2的值如下表：（1）推導(dǎo)反應(yīng)CO2(氣)+H2(氣)CO(氣)+H2O(氣)的平衡常數(shù)K與K1、K2的關(guān)系式：

。（2）計(jì)算K值：溫度為973開(kāi)時(shí)K=

；1173開(kāi)時(shí)：K=

。通過(guò)K值的計(jì)算（1）中的反應(yīng)是

反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。溫度（絕對(duì)溫度）K1K29731.472.3811732.151.67K=K1/K20.621.29吸熱（3）在一體積為10L的密閉容器中，加入一定量的CO2和H2，在1173開(kāi)時(shí)發(fā)生反應(yīng)并記錄前5min的濃度，第6min時(shí)改變了反應(yīng)的條件。各物質(zhì)的濃度變化如下表：時(shí)間/minCO2H2COH2O（氣）00.20000.30000020.17400.27400.02600.02603C1C2C3C34C1C2C350.07270.17270.12730.127360.03500.13500.1650①前2min，用CO表示的該化學(xué)反應(yīng)的速率是：

。②在3~4min之間，反應(yīng)處于

狀態(tài)（填“平衡”或“非平衡”）。③第6min時(shí)，平衡向

方向移動(dòng)，可能的原因是

。（3）①v(CO)=0.0130mol·L-1·min-1

②平衡③正反應(yīng)；升高溫度[或減少了H2O(氣)的濃度]完成課時(shí)作業(yè)（九）知識(shí)補(bǔ)充：多重平衡規(guī)則某個(gè)反應(yīng)可以表示為兩個(gè)反應(yīng)的和(或差)，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各分反應(yīng)平衡常數(shù)之積(或商)。這個(gè)關(guān)系稱為多重平衡規(guī)則。同理：<1>=<3>-<2>K1=K3/K2<3>=<1>+<2>K3=———=———·———=K1K2[H2O][CO][H2][CO2][H2O][H2][O2][O2][CO][CO2]推論:反應(yīng)<1>×m=反應(yīng)<2>K1m=K2

反應(yīng)<1>÷m=反應(yīng)<2>K11/m=K2注意：在處理多重平衡關(guān)系中,所有平衡常數(shù)必須在同一個(gè)溫度。<1>H2(g)+O2H2O(g)K1<2>CO2(g)CO(g)+O2K2

<3>H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K3

1．下圖所示的直型石英玻璃封管中充有CO氣體，左端放置不純的鎳（Ni）粉。在一定條件下，Ni可以與CO（g）發(fā)生如下反應(yīng)：

Ni(S)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)但Ni粉中的雜質(zhì)不與CO（g）發(fā)生反應(yīng)。玻璃管內(nèi)左右兩端的溫度分別穩(wěn)定在350K和470K，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，右端的主要物質(zhì)是A、純Ni（s）和Ni（CO）4（g）B、純Ni（s）和CO（g）C、不純Ni（s）和CO（g）D、不純Ni（s）和Ni（CO）4（g）解：650020.1×5×4133422①∵2:x＝2:(0.1×5×4)∴x＝2起始量（mol）變化量（mol）平衡量（mol）3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)∵答：（略）。[練習(xí)]將6molA氣體和5molB氣體混合放入4L密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，經(jīng)過(guò)5min達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)生成C為2mol，測(cè)得D的反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min)，計(jì)算：①x的值；②平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率；③A的平衡濃度。[變式練習(xí)1]在密閉容器中，用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生下列反應(yīng)：A(g)+2B(g)2C(g)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若混合氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等，求B的轉(zhuǎn)化率解：A(g)+2B(g)2C(g)