化学平衡常数复习

1、化学平衡常数复习化学平衡常数复习温馨提示：请大家准备好练习本和笔。2012-10-291、能说出化学平衡常数的、能说出化学平衡常数的意义意义2、能写出给定反应的平衡常数的、能写出给定反应的平衡常数的表达式表达式3、能够运用化学平衡常数表达式进行、能够运用化学平衡常数表达式进行简单简单计算计算（重点、考点）（重点、考点）温馨提示：请大家准备好练习本和笔。对于密闭容器中进行的反应：对于密闭容器中进行的反应：2NO2 N2O4下列说下列说法正确的是法正确的是（ ）A、增大、增大NO2的浓度，平衡常数增大的浓度，平衡常数增大B、增大、增大N2O4的浓度，平衡常数增大的浓度，平衡常数增大C、增大、增大N

2、O2的浓度，正反应速率加快的浓度，正反应速率加快D、增大、增大NO2的浓度，平衡常数不变的浓度，平衡常数不变CD检测检测1（双选）（双选）基础知识基础知识一、基础知识巩固一、基础知识巩固高温下，某反应达到平衡，平衡常数高温下，某反应达到平衡，平衡常数。恒容时，温度升高，。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确浓度减小。下列说法正确的是的是 A该反应的焓变为正值该反应的焓变为正值 B恒温恒容下，增大压强，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小浓度一定减小 C升高温度，逆反应速率减小升高温度，逆反应速率减小 D该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为 COH2O CO2H2答案：答案：A检测

3、检测2 (单选单选)基础知识基础知识基础知识基础知识在某温度下，可逆反应在某温度下，可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)的平衡常数为的平衡常数为K下列说法不正确下列说法不正确的是（的是（ ）A、K越大，反应进行的程度越大越大，反应进行的程度越大 B、K随着反应物浓度的增大而增大随着反应物浓度的增大而增大C、K随温度的改变而改变随温度的改变而改变 D、K的表达式为：的表达式为： cc(C) +cd(D) ca(A) +cb(B)BD检测检测3（双选）（双选）基础知识基础知识检测检测4：（双选）：（双选）放热反应放热反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在在温度温

4、度t1时达到平衡，时达到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L，其平衡常数为，其平衡常数为K1。升高反应体系的。升高反应体系的温度至温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和和c2(H2O)，平衡常数为，平衡常数为K2，则，则AK2 和和K1的单位均为的单位均为mol/L BK2 c2(CO)BC高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：高炉炼铁中发生的基本反应之一如下： FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) Hk， (正正) (逆逆),未达平衡，反应逆向进行；未达平衡，反应逆向进行； 当当Qc (逆逆),未达平衡，反应正向进行；未达平衡

5、，反应正向进行； 当当Qc=k，(正正)=(逆逆),达到平衡，平衡不移动。达到平衡，平衡不移动。 平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。应达到平衡所需要的时间。 平衡常数具有的特点平衡常数具有的特点1.K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关；只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关；怎么变视具体反应而定。怎么变视具体反应而定。2. K值越大，平衡体系中生成物所占比例越大，反值越大，平衡体系中生成物所占比例越大，反应物转化率越大；应

6、物转化率越大；1.一般来说，一般来说，K105，该反应基本进行完全，通常，该反应基本进行完全，通常认为该反应不可逆；认为该反应不可逆；2.一个反应的正向平衡常数为一个反应的正向平衡常数为K，其逆向平衡常数，其逆向平衡常数为为1/K；3.平衡常数没有固定的单位，视方程式而定。平衡常数没有固定的单位，视方程式而定。cp(C) cq(D)cm(A) cn(B)K = 正反应为吸热反应，升高温度，正反应为吸热反应，升高温度，K K会变大，降温，会变大，降温，K K变小变小正反应为放热反应，升高温度，正反应为放热反应，升高温度，K K会变小会变小，降温，降温，K变大变大4. 若反应物或生成物中有若反应物

7、或生成物中有固体或固体或 纯液体纯液体 存在存在，它们的浓度它们的浓度不应写在平衡常数表达式中。不应写在平衡常数表达式中。二、化学平衡常数的相关计算二、化学平衡常数的相关计算解题解题的一般的一般步骤步骤（三段式或称化学平衡三步曲）（三段式或称化学平衡三步曲）1.气体气体反应计算时经常使用的反应计算时经常使用的推论推论：2121 nnPP：恒温恒容时2121 nnVV：恒温恒压时总总nmM 总总Vm即列出三段数据即列出三段数据根据题意列方程根据题意列方程求解求解）（）（）（）（）（始耗始耗100100AAAAACCnn2.反应物反应物A的的转化率转化率的的计算计算公式公式: 物质浓度的变化关系：

8、物质浓度的变化关系：反应物：平衡浓度反应物：平衡浓度 。生成物：平衡浓度生成物：平衡浓度 。各物质的变化浓度之比各物质的变化浓度之比 。化学平衡化学平衡基本基本计算计算： 有关起始量有关起始量、变化量变化量、平衡量平衡量的计算关系的计算关系在反应在反应aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中，计算关系为：中，计算关系为：aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g)起始量起始量n1n200变化量变化量 ax bxcxdx平衡量平衡量n1-ax n2-bxcxdx起始浓度变化浓度起始浓度变化浓度起始浓度变化浓度起始浓度变化浓度反应式计量系数之比反应式计量系数之比三段式三

9、段式考查类型一：已知浓度，求平衡常数考查类型一：已知浓度，求平衡常数练习练习:合成氨的反应合成氨的反应N2+3H2 2NH3在某温度下各物质的平在某温度下各物质的平衡浓度是衡浓度是:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3 =4molL-1求该求该反应的平衡常数和反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。的初始浓度。解：解：求平衡常数求平衡常数KK=NH32/(N2H23)= N2+3H22NH3 始始(molL-1) 0变变 (molL-1) 平平 (molL-1) 3 9 4初始浓度即：初始浓度即：5150(3+2)(9+6)16/(393)=7.3210-32 6 4求求N2、H2

10、的初始浓度。的初始浓度。答答:略略 练习：练习：已知：已知：CO+H2O H2+CO2此反应在此反应在773K时平衡常数时平衡常数K=9，如反应开始时，如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020molL-1求求CO的转化率。的转化率。考查类型二：已知平衡常数，求转化率考查类型二：已知平衡常数，求转化率 CO +H2O H2+CO2 始始(molL-1) 0.02 0.02 0 0变变(molL-1) x x x x平平(molL-1) 0.02-x 0.02-x x xK=x/(0.02-x)2=9 x/(0.02-x)=3x=0.015molL-1转化率转化率=(0.015/0.020

11、)100=75考查类型三：有关考查类型三：有关平衡平衡常数常数的的综合综合考查考查 （图文结合综合题）（图文结合综合题）化学平衡常数复习化学平衡常数复习温馨提示：请大家准备好练习本和笔。温馨提示：请大家准备好练习本和笔。（一）、解决图象题的基本思路：（一）、解决图象题的基本思路：会识图：会识图： 一看面、二看线、三看点（弄清纵、一看面、二看线、三看点（弄清纵、横坐标的意义；弄清起点、拐点、终点横坐标的意义；弄清起点、拐点、终点的意义，看清曲线的变化趋势。）的意义，看清曲线的变化趋势。）妙解题：妙解题： 分析图象中隐含的信息，将其加工分析图象中隐含的信息，将其加工成化学语言，同时挂钩于化学概念、

12、化成化学语言，同时挂钩于化学概念、化学原理，从而快速解决问题。学原理，从而快速解决问题。（二）、解决表格题的基本思路：（二）、解决表格题的基本思路：理解：理解： 理解表格中各个列项中数字的意义，理解表格中各个列项中数字的意义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。巧妙地将表格语言转换成化学语言。理顺：理顺： 理顺表格中数据间的变化趋势，联系理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，相关的化学知识，寻找其中的变化规律，有针对性的解决问题。有针对性的解决问题。（三）、解决作图题的基本思路：（三）、解决作图题的基本思路：化学反应原理化学反应原理物质间定量关系物质间定量关系分析图象

13、分析图象迅速得出结论迅速得出结论练习练习1（单选）（单选）25时，在含有时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：，发生反应：Sn(s)Pb2(aq) Sn2(aq)Pb(s)，体系中体系中c(Pb2)和和c(Sn2)变化关系如右图所示：变化关系如右图所示：下列判断下列判断正确正确的是（的是（ ）。）。A. 往平衡体系中加入金属铅后，往平衡体系中加入金属铅后， c(Pb2)增大增大B. 往平衡体系中加入少量往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2 固体后，固体后，c(Pb2)变小变小C. 升高温度，平衡体系中升高温度，平衡体系中c(Pb2) 增

14、大，说明该反应增大，说明该反应H0D25时，该反应的平衡常数时，该反应的平衡常数 K2.2D2.在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应： 2SO2（g）+ O2 (g) 2SO3(g) ( (H H0 0)(1)写出该反应的化学平衡常数表达式写出该反应的化学平衡常数表达式 K=_ （2）降低温度，该反应）降低温度，该反应K值值_ ，二氧化硫转化率二氧化硫转化率_，化学反应速率，化学反应速率_（以上均填增大、减小或（以上均填增大、减小或不变）不变）)()()(22232OcSOcSOc增大增大 增大增大 减小减小（3）600时，在一密闭容器中，将二氧化

15、时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是平衡状态的时间是_。（4）据图判断，反应进行）据图判断，反应进行至至20min时，曲线发生变化时，曲线发生变化的原因是的原因是_。10min到到15min的曲线变化的的曲线变化的原因可能是原因可能是 _。a.加了催化剂加了催化剂 b.缩小容器体积缩小容器体积 c.降低温度降低温度 d.增加增加SO3的物质的量的物质的量 1520min和和2530min 增加了增加了O2的量的量 ab3.二氧化氮在加热条件下能够分解成一二氧化氮在加热

16、条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，秒时，达到平衡（达到平衡（NO2浓度约为浓度约为0.0125mol/L）。）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前前25秒内的反应进程。秒内的反应进程。（1）请计算前）请计算前20秒内氧气的平均生成速秒内氧气的平均生成速度：度：_（2）若反应延续至）若反应延续至70秒，请在图中用实秒，请在图中用实线画出线画出25秒至秒至70秒的反应进程曲线。秒的反应进程曲线。（3）若在反应开始时加入催化剂（其他）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加条件都不变），请在图上

17、用虚线画出加化剂后的反应进程曲线。化剂后的反应进程曲线。（4）写出该反应的化学平衡常数表达式：）写出该反应的化学平衡常数表达式：_0.0180.018参考答案：参考答案：（1）5.510-4molL-1s-1（2）图中实线）图中实线（3）图中虚线）图中虚线（4） k=2222NOONO4、在某一容积为、在某一容积为2L的密闭容器内，加入的密闭容器内，加入0.8mol的的H2和和0.6mol的的I2，在一定的条件下发生如下反应：，在一定的条件下发生如下反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：（1）该反应的化学平

18、衡常数表达式为）该反应的化学平衡常数表达式为。（2）根据图）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速数据，反应开始至达到平衡时，平均速率率v(HI)为为 。222IHHIK0.167mol/(Lmin) （3）反应达到平衡后，第）反应达到平衡后，第8分钟时：分钟时：若升高温度，化学平衡常数若升高温度，化学平衡常数K (填写增大、减小或不变填写增大、减小或不变)HI浓度的变化正确的是浓度的变化正确的是（用（用图图2中中a-c的编号回答）的编号回答）若加入若加入I2，H2浓度的变化正确的浓度的变化正确的是是，（用图，（用图2 2中中d-fd-f的编号的编号回答）回答）（4 4）反应达到平衡后，第

19、）反应达到平衡后，第8 8分钟时分钟时，若反容器的，若反容器的容积容积扩大一倍，请在扩大一倍，请在图图3 3中画出中画出8 8分钟后分钟后HIHI浓度的变化情浓度的变化情况。况。减小减小cfH2(g) + I2(g) 2HI(g) 05.对于可逆反应，达到平衡时，各生成物浓对于可逆反应，达到平衡时，各生成物浓度以其计量数为指数幂的乘积与各反应物浓度以其计量数为指数幂的乘积与各反应物浓度以其计量数为指数幂的乘积之比为一常数，度以其计量数为指数幂的乘积之比为一常数，它只与温度有关，该常数叫做化学平衡常数，它只与温度有关，该常数叫做化学平衡常数，用用K表示。表示。例如：对于例如：对于aA(g)+Bb

20、(g) mC(g)+nD(g)K= （其中（其中 表示物质的量浓度，表示物质的量浓度， 固体的浓度为固体的浓度为1。）。）CmDnAaBb反应反应Fe（固）（固）+CO2（气）（气） FeO（固）（固）+CO（气）（气）的平衡常数为的平衡常数为K1；反应；反应Fe（固）（固）+H2O（气）（气） FeO（固）（固）+H2（气）的平（气）的平衡常数为衡常数为K2。在不同温度时。在不同温度时K1、K2的值如下表：的值如下表：（1）推导反应）推导反应CO2(气气)+H2(气气) CO(气气)+H2O(气气)的平衡常数的平衡常数K与与K1、K2的关系式：的关系式： 。（2）计算）计算K值：温度为值：温

21、度为973开时开时K= ；1173开时：开时：K= 。通过。通过K值的计算（值的计算（1）中的反应）中的反应是是 反应（填反应（填“吸热吸热”或或“放热放热”）。）。温度（绝对温度）温度（绝对温度）K1K29731.472.3811732.151.67K=K1/K20.621.29吸热吸热（3）在一体积为）在一体积为10L的密闭容器中，加入一定量的的密闭容器中，加入一定量的CO2和和H2，在，在1173开时发生反应并记录前开时发生反应并记录前5min的浓度，第的浓度，第6min时改变了反应的条件。各物质的时改变了反应的条件。各物质的浓度变化浓度变化如下表：如下表：时间时间/minCO2H2CO

22、H2 O（气）（气）00.20000.30000020.17400.27400.02600.02603C1C2C3C34C1C2C350.07270.17270.12730.127360.03500.13500.1650前前2min，用，用CO表示的该化学反应的速率是：表示的该化学反应的速率是： 。在在34min之间，反应处于之间，反应处于 状态（填状态（填“平衡平衡”或或“非平衡非平衡”）。）。第第6min时，平衡向时，平衡向 方向移动，可能的原因是方向移动，可能的原因是 。 （ 3）v(CO)=0.0130molL-1min-1 平衡平衡 正反应；正反应； 升高温度升高温度或减少了或减少了

23、H2O(气气)的浓度的浓度完成课时作业（九）完成课时作业（九）知识补充：多重平衡规则知识补充：多重平衡规则某个反应可以表示为两个反应的和某个反应可以表示为两个反应的和( (或差或差) )，则总，则总反应的平衡常数等于各分反应平衡常数之积反应的平衡常数等于各分反应平衡常数之积( (或或商商) )。这个关系称为多重平衡规则多重平衡规则。同理：同理： = - K1 = K3 / K2 = + K3 = = = K1K2H2OCOH2CO2H2OH2O2O2COCO2推论推论: :反应反应m = m = 反应反应 K K1 1m m = K = K2 2 反应反应m = m = 反应反应 K K1 1

24、1/m1/m = K = K2 2注意：在处理多注意：在处理多重平衡关系中重平衡关系中,所所有平衡常数必须有平衡常数必须在同一个温度。在同一个温度。 H H2 2(g) + O(g) + O2 2 H H2 2O(g) KO(g) K1 1 CO CO2 2(g) CO(g)+ O(g) CO(g)+ O2 2 K K2 2 H H2 2(g)+CO(g)+CO2 2(g) H(g) H2 2O(g)+ CO(g) KO(g)+ CO(g) K3 3 1下图所示的直型石英玻璃封管中充有CO气体，左端放置不纯的镍（Ni）粉。在一定条件下，Ni可以与CO（g）发生如下反应： Ni(S)4CO(g)

25、 Ni(CO)4(g)323353K453473K但Ni粉中的杂质不与CO（g）发生反应。玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350K和470K，经过足够长时间后，右端的主要物质是A、纯Ni（s）和Ni（CO）4（g） B、纯Ni（s）和CO（g）C、不纯Ni（s）和CO（g） D、不纯Ni（s）和Ni（CO）4（g）（）（）（2010051100起变BBBnn解：解：650020.154133422 2 : x 2 : (0.154) x 2 LmolLmolnCAA75.043V）（）（平起始量起始量（mol）变化量变化量（mol）平衡量平衡量（mol）3A (g) + B (g) 2C (g

26、) + xD (g)答答：（略）。：（略）。练习练习将将6mol A气体和气体和5mol B气体混合放入气体混合放入4L密闭容器中，发生密闭容器中，发生下列反应：下列反应：3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ，经过，经过5min达到化达到化学平衡，此时生成学平衡，此时生成C为为2mol，测得，测得D的反应速率为的反应速率为0.1mol/(Lmin)，计算：计算：x的值；的值；平衡时平衡时B的转化率；的转化率；A的平衡浓度的平衡浓度。变式变式练习练习1在密闭容器中，用等物质的量的在密闭容器中，用等物质的量的A和和B发生发生下列反应：下列反应： A (g) + 2B (g) 2C (g)