第2课时 化学平衡常数

第2课时化学平衡常数11.了解化学平衡常数的含义。2.能利用化学平衡常数进行简单的计算。2一、化学平衡常数1.概念

在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。（简称平衡常数）对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)2.表达式pC(g)+qD(g)33.表示意义

K值越大，说明平衡体系中生成物的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物的转化率越大。反之就越不完全，转化率就越小。4注意K只是温度的函数，即：K=f(T)若∆H>0,温度升高，K值增大。若∆H<0,温度升高，K值减小。51.可逆反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)在一定温度下的平衡常数K的表达式怎样表示？提示：反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式，故。62.试讨论：若将方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，平衡常数是否发生变化？提示：化学平衡常数与反应组分的化学计量数有关，因此若将方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，其平衡常数也会发生改变。7【典例1】（2010·宿迁高二检测）高温下，某反应达平衡，平衡常数。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A.该反应的反应热为正值B.使用催化剂，正反应速率增大，H2浓度一定减小C.升高温度，逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2【自主解答】选A。高温催化剂8【典例2】在某温度下,将H2和I2各0.01mol的混合物充入1L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后c(H2)=0.0080mol/L。（1）求该反应的平衡常数。（2）在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸汽各0.2mol,试求达到平衡状态时各物质的浓度。

9【解析】

（1）

H2+I22HI起始浓度/mol·L-10.0100.0100平衡浓度/mol·L-10.00800.00800.0040答：平衡常数为0.25。10（2）

H2+I22HI起始浓度/mol·L-10.0200.0200平衡浓度/mol·L-10.020-x0.020-x2x答:平衡时c(H2)=c(I2)=0.016mol/Lc(HI)=0.0080mol/L解之得x=0.0040mol/L平衡时c(H2)=c(I2)=0.016mol/Lc(HI)=0.0080mol/L11【典例3】（2010·杭州高二检测）830K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0试回答下列问题：（1）若起始时c(CO)=2mol·L-1,c(H2O)=3mol·L-1，4秒钟后达到平衡，此时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=____。用H2O表示的化学反应速率为______。（2）在相同温度下，若起始时c(CO)=1mol·L-1，c(H2O)=2mol·L-1,反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态______（填“是”“否”），此时v（正）______v（逆）（填“大于”“小于”或“等于）。（3）若降低温度，该反应的K值将______。7110.3mol·L-1·s-1否大于增大121.在密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O混合加热到8000℃，达到平衡：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=1.0，求CO转化为CO2的转化率。【巩固练习】13【解析】

设达到平衡时CO转化为CO2的物质的量为x,容器的容积为V。

CO(g)

+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)起始浓度：平衡浓度：14x2=(2.0-x)(10-x)=20-12x+x2CO转化为CO2的转化率为：答：CO转化为CO2的转化率为83%。15【典例4】已知：H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1；H2（g)+I2(g)HI(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为()A.K1=2K2B.K1=K22C.K1=K2D.K1=K2【解析】选B。16【典例5】将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I（s）NH3（g）+HI（g）；②2HI（g）H2（g）+I2（g）达到平衡时，c（H2）=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为

()A.9B.16C.20D.25【解析】选C。17【典例6】在一定体积的密闭容中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式K=____________

。（2）该反应为反应_____（填“吸热”或“放热”）。（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为_____℃。吸热83018191.下列关于平衡常数的说法正确的是()A.在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度B.在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值C.对于放热反应，升高温度，K值增大，反应物的转化率增大D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度【解析】选D。202.（双选）关于化学平衡常数的叙述正确的是（）A.温度一定，一个化学反应的平衡常数是一个常数B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变C.温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数D.浓度商Qc<K时，v(正）<v(逆）【解析】选A、C。213.在一定条件下，有下列分子数相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是①H2+F22HFK=1047②H2+Cl22HClK=1017③H2+Br22HBrK=109④H2+I22HIK=1比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是()A.①②③④B.④②③①C.①④③②D.无法确定A224.(2009·安徽高考)汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)+CO(g)

N2(g)+CO2(g)

ΔH=-373.4kJ·mol-1在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是（）C235.（2010·安徽高考）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2（g）+3H2OΔH<0在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是()A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大180°C

催化剂B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大7271C246.（2010·山东高考改造题）一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g)，发生反应2HIH2+I2，H2物质的量随时间的变化如图所示。（1）0～2min内的平均反应速率v(HI)=_____。该温度下，H2（g)+I2(g)2HI（g）的平衡常数K=_____。（2）相同温度下，若开始加入HI（g)的物质的量是原来的2倍，则_____是原来的2倍。a.平衡常数b.HI的平衡浓度c.达到平衡的时间d.平衡时H2的体积分数0.1mol·L-1·min-164b25化学平衡常数1.概念2.意义3.表达式4.有关计算K=f(T)261.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是()A.混合物中各组分的浓度改变B.正、逆反应速率改变C.混合物中各组分的含量改变D.混合体系的压强发生改变A272.某温度下，向容积为2L的密闭反应容器中充入0.10molSO3，当反应容器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)的平衡常数为()A．3.2×103

B．1.6×103C．8.0×102D．4.0×102A283．某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则下列说法正确的是()A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝B．此时，B的平衡转化率是40%C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大