22课时3化学平衡常数

2-3课时3化学均衡常数知能定位1.认识化学均衡常数的含义、表达式及影响要素。2.认识均衡转变率的含义。3.能够利用化学均衡常数进行简单计算。情形切入.可逆反响在必定条件下不可以进行完整，如何才能定量地描绘化学反响的限度呢？自主研习一、化学均衡常数1.定义在必定温度下，当一个可逆反响达到化学均衡状态时，生成物浓度幂之积与反响物浓度幂之积的比值，用符号K表示。2.表达式以化学反响

aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g)为例：K=Cc(C)Cd(D)（纯固体或溶剂不出此刻均衡常数的表达式中）。Ca(A)Cb(B)3.意义均衡常数的大小反应化学反响可能进行的程度；均衡常数的数值越大，说明反响能够进行得越完全。4.影响要素1）内因：反响物的自己性质。2）外因：反响系统的温度。二、均衡转变率1.定义物质在反响中已转变的量与该物质总量的比值。2.表达式对于反响aA+bBcC+dD,反响物A的均衡转变率为：α(A)=C0(A)C(A)×100%,式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的均衡浓度。C0(A)3.影响要素1）初始浓度和均衡浓度2）多种反响物参加反响时，提高一种物质的浓度，能够提高其余物质的转变率，而此物质自己转变率会降低。4.意义反响的均衡转变率表示在必定温度和必定开端浓度下反响进行的限度。讲堂师生互动知识点1化学均衡常数使用注意事项及应用1.使用化学均衡常数应注意的问题：（1）化学均衡常数只与温度相关，与反响物和生成物的浓度没关。（2）反响物和生成物中有固体和纯液体存在时，因为其浓度可看做“1”而不代入公式。3）化学均衡常数是指某一详细反响的均衡常数。①若反响方向改变，则均衡常数改变。②若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或减小，只管是同一反响，均衡常数也会改变。如N2+3H22NH3K′=a则有2NH3N2+3H2K=1/a1312N2+2H2NH3K″=a22.化学均衡常数的应用1）判断均衡挪动方向利用均衡常数可从定量的角度解说恒温下浓度、压强对化学均衡挪动的影响。对于可逆反响mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g）在随意状态下，生成物的浓度和反响物的浓度之间的关系用Qc=cp(C)·cq(D)表示，Qc叫该反响的浓度商，则：cm(A)·cn(B)当Qc=K时，反响处于均衡状态；当Qc<K时，反响向正反响方向进行；当Qc>K时，反响向逆反响方向进行。（2）利用K可判断反响的热效应若高升温度，K值增大，则正反响为吸热反响；若高升温度，K值减小，则正反响为放热反响。（3）计算转变率依照开端浓度（或均衡浓度）和均衡常数能够计算均衡浓度（或开端浓度）应物的转变率。特别提示(1)化学均衡常数(K)与浓度商(Qc)的表达式同样，但各物质的浓度不同样，

，进而计算反K值中各物质的浓度一定是均衡状态下的浓度，而Qc值中是任一时刻的浓度。（2）化学均衡常数不表示反响的快慢，即化学反响速率快,K值不必定大。3）化学均衡常数只与温度相关，加入催化剂不会改变化学均衡常数。考例1写出下表中各反响的均衡常数的表达式。反响Kc高温①C(s)+CO2(g)2CO(g)②H2(g)+I2(g)2HI(g)③FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)④AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)分析：对于化学反响aA+bBcC+dDK=Cc(C)Cd(D)此中A、B代表反响物，C、D代表生成物，它们不是固体，也不是纯Ca(A)Cb(B)液体，各物质浓度一定是均衡浓度，

对于固体或溶剂参加的反响，

它们的浓度不列入均衡常数的表达式中。答案：①Kc=c2(CO)c(CO2)②Kc=c2(HI)c(H2)·c(I2)Kc=c(CO2)c(CO)Kc=c(Ag+)·c(Cl-)变式研究1在必定体积的密闭容器中，进行以下化学反响：CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)，其化学均衡常数

K和温度

t的关系以下表：t/℃

700800

830

1000

1200K

0.60.9

1.0

1.72.6回答以下问题：（1）该反响的化学均衡常数表达式为K=（2）该反响为反响（选填“吸热”或“放热”

。）。（3）能判断该反响能否达到化学均衡状态的依照是

。a.容器中压强不变b.混淆气体中c(CO)不变v正(H2)=v逆(H2O)c(CO2)=c(CO)（4）某温度下，均衡浓度切合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为℃。答案：（1）c(CO)·c(H2O)c(CO2)·c(H2)2）吸热（3）bc（4）830分析：（1）依据化学均衡常数的表达式，即可写出K的表达式。2）由化学均衡常数K和温度t的关系能够看出，温度越高，均衡常数越大，说明反响混淆物中CO和水蒸气的浓度越大，即高升温度，有益于向正反响方向进行，则正反响为吸热反响。（3）化学均衡状态的特点是v正=v逆，各组分的浓度保持不变，以此作为依照可判断：容器内的压强不该依据反响前后气体的物质的量能否改变而定。（4）当c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时，即K=1。知识点2化学均衡的计算——“三段式”剖析法1.模式mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)开端量ab00变化量mxnxpxqx平权衡a-mxb-nxpxqx对于反响物：n(平)＝n(始)－n(变)对于生成物：n(平)＝n(始)+n（变）2.解题基本思路（１）设未知数：详细数量要详细剖析，灵巧建立，一般设某物质的转变量为x。（２）确立三个量：依据反响物、生成物及变化量的三者关系代入求出未知数确立均衡体系中各物质的开端量、变化量、平权衡并按1中“模式”列表。3）解答题设问题：明确了“如”、“变”、“平”三个量的详细数值，再依据相应关系求反响物转变率、混淆气体的密度、均匀相对分子质量等，给出题目答案。3.化学均衡计算顶用到的基本关系与定律1）各物质浓度变化量之比＝反响式中的化学计量数比；2）反响物转变率＝其耗费浓度与开端浓度之比。考例2X、Y、Z为三种气体，把amolX和bmolY充入一个密闭容器，发生反响：X+2Y2Z。达到均衡时，若它们的物质的量知足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转变率为( )A.ab×100%5B.2(ab)×100%5bC.2(ab)×100%5D.ab×100%5b分析：设X耗费的量为n(X)，则X+2Y2Z开端量/molab0转变量/moln(X)2n(X)2n(X)平权衡/mola-n(X)b-2n(X)2n(X)因为n(X)+n(Y)=n(Z)，所以［a-n(X)］+［b-2n(X)］=2n(X)，故n(X)=ab(mol)。5则Y的转变率为：2n(X)×100%=2(ab)×100%。答案：Bb5b变式研究2已知可逆反响：M(g)+N(g)P(g)+Q(g)H>0，请回答以下问题：（1）在某温度下，反响物的开端浓度分别为：c(M)=1mol·L-1，c(N)=2.4mol·L-1。达到均衡后，M的转变率为60%，此时N的转变率为；（2）若反响温度不变，反响物的开端浓度分别为：c（M）=4mol·L-1，c（N）=amol·L-1；达到均衡后，c(P)=2mol·L-1，a=；（3）若反响温度不变，反响物的开端浓度为：c(M)=c(N)=bmol·L-1，达到均衡后，M的转变率为。分析：（1）M(g)+N(g)P(g)+Q(g)开端浓度(mol/L)12.400转变浓度(mol/L)1×60%1×60%1×60%1×60%均衡浓度(mol/L)0.41.80.60.6的转变率为6mol/L×100%=25%4mol/L温度不变，均衡常数不变，K=0.60.6=22=10.41.82)(a,a=6。(42)2（3）依据(2)的结果，设M的转变率为x，则K=bxbx1b(1x)=,则b(1x)2x1=,x=41%。1x2答案：1）25%（2）增大（3）6（4）41%课后加强作业基础夯实1.对于可逆反响：

C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)，在必定温度下达到均衡时，其均衡常数表示式正确的选项是

(

)c(C)·c(H2O)A.K=c(CO)·c(H2)c(CO)·c(H2)B.K=c(C)·c(H2O)c(H2O)C.K=c(CO)·c(H2)c(CO)·c(H2)D.K=c(H2O)答案：D分析：均衡常数的表达式中不包含纯液体、固体的浓度。2.（2011·涿鹿高二检测）已知在450℃时，反响H2(g)+I2(g)2HI(g)的化学均衡常数为50，由此推测出在450℃时，反响2HI(g)H2(g)+I2(g)的化学均衡常数为( )A.50

C.100D.没法确立答案：B分析：在同样的温度下，两个反响互为逆反响，均衡常数互为倒数，应选B。3.对于可逆反响:C(s)+CO2(g)2CO(g),在必定温度下，其均衡常数为K,以下条件的变化中，能使K发生变化的是()A.将C(s)的表面积增大B.增大概系压强C.高升系统温度D.使用适合的催化剂答案：C分析：对于一个给定的可逆反响，其化学均衡常数K的大小仅与温度相关，与其余要素没关。4.某温度下，对于反响N(g)+3H(g)2NH3(g)H=-92.4kJ/mol。N2的均衡转变率(α)22与系统总压强(P)的关系以下图。以下说法正确的选项是()A.将1.0mol氮气、3.0mol氢气，置于B.均衡状态由A变到B时，均衡常数

1L密闭容器中发生反响，放出的热量为K(A)<K(B)

92.4kJC.上述反响在达到均衡后，增大压强，H2的转变率提高高升温度，均衡向逆反响方向挪动，说明逆反响速率增大，正反响速度减小答案：C分析：A项此反响为可逆反响，1.0mol氮气、3.0mol氢气在实质过程中不可以完整转变，故放出的热量小于92.4kJ，A错。B项温度不变，改变压强，均衡常数不变，B错。C项由图知，增大压强，均衡向正反响方向挪动，H2的转变率提高，C正确。D项高升温度，逆反响速率、正反响速率都增大，D错。5.以下对于均衡常数的说法正确的选项是( )在均衡常数表达式中，反响物浓度用开端浓度，生成物浓度用均衡浓度在任何条件下，化学均衡常数是一个恒定值对于放热反响，高升温度，K值增大，反响物的转变率增大从均衡常数的大小能够推测一个反响进行的程度答案：D分析：A项，在均衡常数表达式中，反响物、生成物的浓度均为均衡浓度；B项，均衡常数与温度相关，温度改变，均衡常数随之改变；C项，对于放热反响，高升温度均衡逆向挪动，K值减小，反响物转变率减小。6.将固体NH4I置于密闭容器中，在必定温度下发生以下反响：①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)达到均衡时，c（H2）=0.5mol·L-1，c（HI）=4mol·L-1，则此温度下反响①的均衡常数为( )A.9B.16C.20D.25答案：C分析：依据反响②：2HI（g）H222）=1mol·L-1，再结(g)+I(g)耗费的c（HI）=2c（H合反响①:NH4I(s)NH3(g)+HI(g)知：c（NH3）=c(HI)=1mol·L-1+4mol·L-1=5mol·L-1，所以该温度下，反响①的均衡常数：K=c（NH3）·c(HI)=5mol·L-1×4mol·L-1=20mol2·L-2。7.必定条件下，合成氨反响呈均衡状态时有均衡常数K的不同表达式：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)K132123K22H(g)+2N(g)NH(g)12N2(g)H2(g)+NH3(g)K333则K1、K2、K3的关系为( )K1=K2=K3K1=(K2)2=(K3)3C.(K1)6=(K2)3=(K3)2D.没法确立答案：B8.如图表示反响X(g)4Y(g)+Z(g)以下相关该反响的描绘正确的选项是(

)

H<0，在某温度时

X的浓度随时间变化的曲线：A.第6min后，反响就停止了B.X的均衡转变率为85%C.若高升温度，X的均衡转变率将大于85%若降低温度，该反响的均衡常数将减小答案：B分析：此题联合图像考察均衡常数及其应用和均衡转变率的计算，解题的重点在于正确把握图像信息。由图像可知该反响在6min时达化学均衡状态，但反响并未停止，故A错；由图可知均衡时c(X)=0.15mol·L-1,开端时c（X）＝1.0mol·L-1,故均衡转变率α=0mol·L10.5mol·L1×100%=85%,B正确；因为该反响为放热反响，故高升温度1.0mol·L1其均衡常数减小，反响进行程度减小，X的均衡转变率减小，且降低温度，均衡常数增大，故C、D均错。能力提高1.在必定条件下，有以下分子数同样的可逆反响，其均衡常数K值分别是①H2+F22HFK=1047②H2+Cl22HClK=1017③H2+Br22HBrK=109④H2+I22HIK=1比较K值大小，可知各反响的正反响进行的程度由大到小的次序是( )①②③④④②③①①④③②没法确立答案：A分析：化学均衡常数越大，表示该反响的正反响进行的程度越大，故A正确。2.（2010·中山高二检测）已知：H2(g)+I2(g)2HI(g)的均衡常数为K1；11K2，则K1、K2的关系为( )H2(g)+I2(g)HI(g)的均衡常数为22A.K1=2K2B.K1=K221212D.K1=K2答案：B分析：K1=c2(HI),K2=c(HI),所以K1=K22。c(H2)·c(I2)c(H2)·c(I2)3.（2009·安徽高考）汽车尾气净化中的一个反响以下：NO(g)+CO(g)1N2(g)+CO2(g)H=-373.4kJ·mol-12在恒容的密闭容器中，反响达均衡后，改变某一条件，以下表示图正确的选项是：( )答案：C分析：H=-373.4kJ·mol-1，温度高升，均衡向逆反响方向挪动，K值减小，CO的转化率降低，故A、B错；K只与温度相关，C项正确；D项增大N2的物质的量均衡左移，则NO的转变率降低，故D错。4.取1molA和amolB使其发生反响A(g)+aB(g)bC(g)，当反响达到均衡时，A的转变率为50%，在同温、]同压下测得混淆气体的密度是本来的4倍，则a、b可能是( )3A.a=1，b=4B.a=3，b=3C.a=2，b=3D.a=3，b=2答案：D分析：因为是同温、同压下的气体反响，密度改变可推容积改变。ρ=m在同温、同压V下，反响前和反响后混淆气体的密度比为：ρ=V2，气体体积比等于物质的量比，可推1ρ2V1出=1=n2，求出反响达到均衡时混淆气体的物质的量，代入上式可成立关系式，再讨n1论可得答案。A(g)+aB(g)bC(g)开端量：1molamol0mol转变量：0.5mol0.5amol0.5bmol平权衡：0.5mol(a-0.5a)mol0.5bmoln1=(1+a)moln2=0.5mol+(a-0.5a)mol+0.5bmol=(0.5+0.5a+0.5b)moln2=(0.50.5a0.5b)==1n1(1a)mol2

3=4则0.50.5a0.5b=3，整理得：1a42b=1+a，用各选项数据代入，只有a=3，b=2切合。5.反响2A(g)B(g)+xC(g)在必定条件下达到均衡后，容器内的压强较反响前增大了p，A的转变率也为p，则化学计量数x为( )A.1B.2C.3D.4答案：C分析：设反响前A的物质的量为2mol。2A(g)B(g)+xC(g)开端量：2mol0mol0mol转变量：2×pmol1×pmolx×pmol平权衡：(2-2×p)mol1×pmolx×pmol均衡时混淆气体总物质的量为：2-2×p）mol+1×pmol+x×pmol=［2+(x-1)×p］mol依据气体的压强比等于气体的物质的量之比，得：[2(x1)p]mol(1p)=12mol解得：x=36.在必定条件下，发生反响X（g）+3Y(g)2Z(g)。当反响达到均衡时，有37.5%的Y转化为Z，有25%的X转变为Z，则反响开端时，充入容器中的n(X):n（Y）为( )A.1:3B.3:1C.3:2D.1:2答案：D分析：均衡时，转变的X与Y的物质的量之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比，即1:3，所以开端时，n(X):n(Y)=1/25%:3/37.5%=1:2。7.在某温度下，将氢气和碘蒸气各0.1mol的气态混淆物充入10L的密闭容器中，充分反响，达到均衡后，测得c(H2-1。)=0.008mol·L（1）求该反响的均衡常数。（2）在上述温度下，该容器中若通入氢气和碘蒸气各0.30mol。试求达到化学均衡时各物质的浓度。答案：（1）0.25（2）c(H2)=c(I2)=0.024mol·L-1，c(HI)=0.012mol·L-1。分析：要求均衡常数，先要求出均衡时各物质的浓度；求出均衡常数后，在同温下利用公式能够求耗费浓度，再求均衡浓度。解：（1）依题意知，开端浓度（mol·L-1）转变浓度（