2-2课时3化学平衡常数

2-33化学平衡常数知能定位了解化学平衡常数的含义、表达式及影响因素。了解平衡转化率的含义。能够利用化学平衡常数进展简洁计算。情景切入.可逆反响在肯定条件下不能进展完全，怎样才能定量地描述化学反响的限度呢？自主研习一、化学平衡常数定义在肯定温度化学平衡状态K表示。表达式以化学反响aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)为例：K=Cc(C)Cd(D)Ca(A)Cb(B)意义

〔纯固体或溶剂不消灭在平衡常数的表达式中。平衡常数的大小反映化学反响可能进展的程度；平衡常数的数值越大，说明反响可以进展得越彻底。影响因素内因：反响物的本身性质。外因：反响体系的温度。二、平衡转化率定义物质在反响中已转化的量与该物质总量的比值。表达式对于反响aA+bB cC+dD,反响物A的平衡转化率为：α(A)=C(A) 0

×100%,c(A)c(A)AA的平衡浓度。C(A) 00影响因素初始浓度和平衡浓度多种反响物参与反响时，提高一种物质的浓度，可以提高其他物质的转化率，而此物质本身转化率会降低。意义反响的平衡转化率表示在肯定温度和肯定起始浓度下反响进展的限度。课堂师生互动学问点1 化学平衡常数使用留意事项及应用使用化学平衡常数应留意的问题：化学平衡常数只与温度有关，与反响物和生成物的浓度无关。反响物和生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。化学平衡常数是指某一具体反响的平衡常数。①假设反响方向转变，则平衡常数转变。N+3H2 2

2NH3

K=a则有2NH31

N+3H2 3

K=1/a1N+2 2

H NH2

K″=a2化学平衡常数的应用推断平衡移动方向利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。对于可逆反响mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g〕在任意状态下，生成物的浓度和反响物的浓度之间的关系用Q=ccp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)

表示，Qc

叫该反响的浓度商，则：Q=K时，反响处于平衡状态；cQ<K时，反响向正反响方向进展；cQ>K时，反响向逆反响方向进展。cK可推断反响的热效应假设上升温度，K值增大，则正反响为吸热反响；假设上升温度，K值减小，则正反响为放热反响。计算转化率依据起始浓度〔或平衡浓度〕和平衡常数可以计算平衡浓度〔或起始浓度物的转化率。特别提示化学平衡常数(K)与浓度商(Q)的表达式一样，但各物质的浓度不一样，K值中各物质c的浓度必需是平衡状态下的浓度，而Qc

值中是任一时刻的浓度。化学平衡常数不表示反响的快慢，即化学反响速率快,K值不肯定大。反响Kc高温①反响Kc高温①C(s)+CO(g)2②H(g)+I(g)222CO(g)2HI(g)③FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO(g)2④AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)解析：对于化学反响aA+bB cC+dDK=Cc(C)Cd(D)Ca(A)Cb(B)

其中A、B代表反响物，C、D代表生成物，它们不是固体，也不是纯液体，各物质浓度必需是平衡浓度，对于固体或溶剂参与的反响，它们的浓度不列入平衡常数的表达式中。答案：

c(CO)2c(CO )2

c(HI) 2cc(H

)·c(I)2 2③K=c

c(CO )2c(CO)c④K=c(Ag+)·c(Cl-)c1在肯定体积的密闭容器中，进展如下化学反响：2t/℃K2t/℃K227000.68000.98301.010001.712002.6

(g)

CO(g)+HO(g)Kt的关系如下表：答复以下问题：该反响的化学平衡常数表达式为K= 。该反响为 反响〔选填“吸热”或“放热。能推断该反响是否到达化学平衡状态的依据是 。容器中压强不变c(CO)不变

(H)=v (HO)正 2 逆 2c(CO)=c(CO)2某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO温度为 ℃。〔〕c(CO)·c(HO)2

)·c(H2

)=c(CO)·c(H2

O)，试推断此时的2c(CO )·c(H )2 2〔2〕吸热〔3〕bc〔4〕830〔〕依据化学平衡常数的表达式，即可写出K的表达式。Kt的关系可以看出，温度越高，平衡常数越大，说明反响混合物中CO和水蒸气的浓度越大，即上升温度，有利于向正反响方向进展，则正反响为吸热反响。化学平衡状态的特征是v =v ，各组分的浓度保持不变，以此作为依据可推断：容正 逆器内的压强不应依据反响前后气体的物质的量是否转变而定。c(CO2

)·c(H2

)=c(CO)·c(H2

K=1。学问点2 化学平衡的计算——“三段式”分析法模式mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)起始量 a b 0 0变化量 mx nx px qx平衡量 a-mx b-nx px qx对于反响物：n(平)＝n(始)－n(变)对于生成物：n(平)＝n(始)+n〔变〕2.解题根本思路〔１〕x。〔２〕确定三个量：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定平衡体1中“模式”列表。〔3〕反响物转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。3.化学平衡计算中用到的根本关系与定律各物质浓度变化量之比＝反响式中的化学计量数比；反响物转化率＝其消耗浓度与起始浓度之比。考例2 Z为三种气体把amolX和bmolY充入一个密闭容器发生反响X+2Y2Z。到达平衡时，假设它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率为( ab5

×100%2(ab)5b5

×100%×100%ab5b

×100%Xn(X)，则起始量/molXa+2Yb2Z0转化量/mol平衡量/moln(X)a-n(X)2n(X)b-2n(X)2n(X)2n(X)n(X)+n(Y)=n(Z)，所以［a-n(X)］+［b-2n(X)］=2n(X)，n(X)=ab5

(mol)。Y2nX)b

×100%=2(ab)5b

×100%。答案：B变式探究2 可逆反响：M(g)+N(g)ΔH>0，请答复以下问题：

P(g)+Q(g)在某温度下，反响物的起始浓度分别为：c(M)=1mol·L-1，c(N)=2.4mol·L-1。到达平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为 ；；到达平衡后，c(P)=2mol·L-1，a= ；假设反响温度不变，反响物的起始浓度为：c(M)=c(N)=bmol·L-1，到达平衡后，M的转化率为 。解析〔〕 M(g)+N(g) P(g) + Q(g)起始浓度(mol/L) 1 2.4 0 0转化浓度(mol/L) 1×60% 1×60% 1×60%1×60%平衡浓度(mol/L) 0.4 1.8 0.6 0.6N的转化率为0.6mol/L2.4mol/L

×100%=25%温度不变，平衡常数不变，K=0.60.6= 22 =10.41.8 (42)(a2)

,a=6。〔3〕依据(2)MxK= bxbx =1,则b(1x)b(1x) 2x=1x

,x=41%。1212〔1〕25%〔2〕增大〔3〕6〔4〕41%课后强化作业根底夯实1.对于可逆反响：C(s)+HO(g)2

CO(g)+H(g)，在肯定温度下到达平衡时，其平衡常数表2示式正确的选项是( )c(C)·c(HO)A.K=

2c(CO)·c(H )2B.K=

c(CO)·c(H )2c(C)·c(HO)2C.K=

c(HO)2c(CO)·c(H )2D.K=

c(CO)·c(H )2答案：D

c(HO)2解析：平衡常数的表达式中不包括纯液体、固体的浓度。2.〔2023·涿鹿高二检测〕450℃时，反响H(g)+I2

(g) 2HI(g)的化学平衡常数为250，由此推断出在450℃时，反响2HI(g) H(g)+I2

(g)的化学平衡常数为( )2A.50 B.0.02C.100 D.无法确定答案：B解析：在一样的温度下，两个反响互为逆反响，平衡常数互为倒数，应选B。对于可逆反响:C(s)+CO2

(g) 2CO(g),在肯定温度下，其平衡常数为K,以下条件的变化中，能使K发生变化的是( A.将C(s)的外表积增大B.增大体系压强C.上升体系温度D.使用适宜的催化剂答案：C解析：对于一个给定的可逆反响，其化学平衡常数K的大小仅与温度有关，与其他因素无关。某温度下，对于反响N(g)+3H(g) 2NH(g)ΔH=-92.4kJ/mol。N

的平衡转化率(α)2 2 3 2与体系总压强(P)的关系如下图。以下说法正确的选项是( )1.0mol氮气、3.0mol1L密闭容器中发生反响，放出的热量为92.4kJABK(A)<K(B)上述反响在到达平衡后，增大压强，H2

的转化率提高上升温度，平衡向逆反响方向移动，说明逆反响速率增大，正反响速度减小答案：C解析：A项此反响为可逆反响，1.0mol氮气、3.0mol氢气在实际过程中不能完全转化，92.4kJ，A错。B项温度不变，转变压强，平衡常数不变，B错。C项由图知，增大压强，平衡向正反响方向移动，H2

的转化率提高，C正确。D项上升温度，逆反响速率、正反响速率都增大，D错。以下关于平衡常数的说法正确的选项是( )在平衡常数表达式中，反响物浓度用起始浓度，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.对于放热反响，上升温度，K值增大，反响物的转化率增大D.从平衡常数的大小可以推断一个反响进展的程度答案：D解析：A项，在平衡常数表达式中，反响物、生成物的浓度均为平衡浓度；B项，平衡常数与温度有关，温度转变，平衡常数随之转变；C项，对于放热反响，上升温度平衡逆向移动，K值减小，反响物转化率减小。将固体NHI置于密闭容器中，在肯定温度下发生以下反响：①NHI(s) NH(g)+HI(g);4 4 3②2HI(g) H(g)+I2 2

(g)到达平衡时，c〔H〕=0.5mol·L-1，c〔HI〕=4mol·L-1，则此2温度下反响①的平衡常数为( )A.9 B.16C.20 D.25答案：C解析：依据反响②：2HI〔g〕 H(g)+I2

(g)c〔HI〕=2c〔H〕=1mol·L-1，再结2 2合反响①:NHI(s) NH(g)+HI(g)知：〔NH=c(HI)=1mol-1+4mo-1=5mo-1，4 3 3cNH3

c(HI)=5mol-1×4mo-1=20mol-2。肯定条件下，合成氨反响呈平衡状态时有平衡常数K的不同表达式：3H(g)+N(g) 2NH(g) K2 2 3 13H(g)+ 1N(g) NH(g) K2 2 2 2 3 2H(g)+1 N(g) 2NH(g)K2 3 2 3 3 3则K、K、K的关系为( )1 2 3K=K=K1 2 3K=(K1

)2=(K)33C.(K)6=(K)3=(K)21 2 3D.无法确定答案：B如图表示反响X(g) 4Y(g)+Z(g)ΔH<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：以下有关该反响的描述正确的选项是( )6min后，反响就终止了B.X85%C.假设上升温度，X的平衡转化率将大于85%D.假设降低温度，该反响的平衡常数将减小答案：B6minA错；c(X)=0.15mol·L-1,c〔X〕＝1.0mol·L-1,故平衡转化率α=1.0mol·L10.5mol·L1×100%=85%,B正确；由于该反响为放热反响，故上升温度1.0mol·L1XC、D均错。力量提升1.K值分别是①H+F2

2HF K=1047②H+Cl 2HCl K=10172 2③H+Br2 ④H+I

2HBr K=1092HI K=12 2比较K值大小，可知各反响的正反响进展的程度由大到小的挨次是( )A.①②③④B.④②③①C.①④③②D.无法确定答案：A解析：化学平衡常数越大，表示该反响的正反响进展的程度越大，故A正确。2.〔2023·中山高二检测〕：H(g)+I2

(g)2

2HI(g)K；11H(g)+ 1I(g) HI(g)的平衡常数为KK、K

的关系为( )2 2 2 2

2 1 2K=2K1 2K=K21 2K=1K1 2 2D.K=K1 2答案：B解析：K=

,K=

c(HI)

,K=K2。1

(I)2 2

2

)·c(I) 1 22 23.〔2023·安徽高考〕汽车尾气净化中的一个反响如下：1NO(g)+CO(g)2

N(g)+CO(g) ΔH=-373.4kJ·mol-12 2在恒容的密闭容器中，反响达平衡后，转变某一条件，以下示意图正确的选项是：( )答案：C解析：ΔH=-373.4kJ·mol-1，温度上升，平衡向逆反响方向移动，K值减小，CO的转A、BK只与温度有关，C项正确；DN的物质的量平衡左移，2NO的转化率降低，故D错。取1molA和amolB使其发生反响A(g)+aB(g) bC(g)，当反响到达平衡时，A的转化率为50%，在同温、]43

倍，则a、b可能是( )A.a=1，b=4B.a=3，b=3C.a=2，b=3D.a=3，b=2答案：D解析：由于是同温、同压下的气体反响，密度转变可推容积转变。ρ=

m在同温、同压Vρ1ρ2

V1

，气体体积比等于物质的量比，可推出= 2

n1

，求出反响到达平衡时混合气体的物质的量，代入上式可建立关系式，再讨论可得答案。A(g)+A(g)+aB(g)bC(g)起始量：1mol转化量：0.5molamol0.5amol0mol0.5bmol平衡量：0.5moln=(1+a)mol(a-0.5a)mol0.5bmoln=0.5mol+(a-0.5a)mol+0.5bmol2=(0.5+0.5a+0.5b)moln1

(0.50.5a0.5b)==1=3 420505a05b1a

=3，整理得：42b=1+aa=3，b=2符合。反响2A(g) B(g)+xC(g)在肯定条件下到达平衡后容器内的压强较反响前增大了p，A的转化率也为p，则化学计量数x为( )A.1 B.2C.3 D.4答案：CA2mol。2A(g)B(g)+xC(g)起始量：2mol0mol0mol转化量：2×pmol1×pmolx×pmol平衡量：(2-2×p)mol1×pmolx×pmol平衡时混合气体总物质的量为：〔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]mol2mol解得：x=3

=(1p)1在肯定条件下，发生反响X〔g〕+3Y(g) 2Z(g)。当反响到达平衡时，有37.5%的Y转化为Z，有25%的X转化为Z，则反响起始时，充入容器中的n(X):n〔Y〕为( )A.1:3 B.3:1C.3:2 D.1:2答案：DXY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，1:3，所以起始时，n(X):n(Y)=1/25%:3/37.5%=1:2。在某温度下将氢气和碘蒸气各0.1mol的气态混合物充入10L的密闭容器中充分反响，到达平衡后，测得 c(H)=0.008mol·L-1。2求该反响的平衡常数。在上述温度下，该容器中假设通入氢气和碘蒸气各 0.30mol 。试求到达化学平衡时各物质的浓度。〔〕0.25〔2〕c(H2

)=c(I)=0.024mol·L-1，c(HI)=0.012mol·L-1。2解析：要求平衡常数，先要求出平衡时各物质的浓度；求出平衡常数后，在同温下利用公式可以求消耗浓度，再求平衡浓度。解〔1〕依题意知， H(g)+I2 2

(g) 2HI(g)起始浓度〔mol·L-1〕 0.010 0.010 0转化浓度〔mol·L-1〕 0.002 0.002 0.004平衡浓度〔mol·L-1〕 0.008 0.008 0.004∴