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意义2、能写出给定反应的平衡常数的表达式3、能够运用化学平衡常数表达式进行简单计算（重点、考点）学习目标＊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：2NO2N2O4下列说法正确的是（）A、增大NO2的浓度，平衡常数增大B、增大N2O4的浓度，平衡常数增大C、增大NO2的浓度，正反应速率加快D、增大NO2的浓度，平衡常数不变CD检测1（双选）基础知识一、基础知识巩固高温下，某反应达到平衡，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．该反应的焓变为正值

B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小

C．升高温度，逆反应速率减小

D．该反应的化学方程式为

CO＋H2OCO2＋H2答案：A检测2(单选)基础知识基础知识在某温度下，可逆反应aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g)的平衡常数为K下列说法不正确的是（）A、K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C、K随温度的改变而改变D、K的表达式为：

cc(C)+cd(D)

ca(A)+cb(B)BD检测3（双选）基础知识检测4：（双选）放热反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol/L，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则A．K2

和K1的单位均为mol/LB．K2

<K1C．c2(CO)=c2(H2O)D．c1(CO)>c2(CO)BC高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H<0。已知1100℃时平衡常数K=0.263。在1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，此时该反应是否处于平衡状态？（是、否）V正与V逆的关系如何？（大于，等于，小于）。基础知识检测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)基础知识检测6:写出下列反应的平衡常数表达式知识点回顾：化学平衡常数对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

当在一定温度下达平衡时，总有：cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)这个常数就是该反应在该温度下的化学平衡常数（简称平衡常数，用“K”表示）浓度的单位为mol·L-1∴K的单位为(mol·L-1)

n；K=平衡常数K的意义：①K的大小，可推断反应进行的程度。K越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小

②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度商Qc与K比较大小来判断。当Qc>k，υ(正)<

υ(逆),未达平衡，反应逆向进行；当Qc<k，υ(正)>υ(逆),未达平衡，反应正向进行；当Qc=k，υ(正)=υ(逆),达到平衡，平衡不移动。③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，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。平衡常数具有的特点K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。2.K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；一般来说，K>105，该反应基本进行完全，通常认为该反应不可逆；一个反应的正向平衡常数为K，其逆向平衡常数为1/K；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，K会变大，降温，K变小正反应为放热反应，升高温度，K会变小，降温，K变大4.

若反应物或生成物中有固体或纯液体

存在，它们的浓度不应写在平衡常数表达式中。关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。二、化学平衡常数的相关计算解题的一般步骤（三段式或称化学平衡三步曲）1.气体反应计算时经常使用的推论：即列出三段数据根据题意列方程求解2.反应物A的转化率的计算公式:

⑴物质浓度的变化关系：①反应物：平衡浓度＝—————————————。②生成物：平衡浓度＝—————————————。③各物质的变化浓度之比＝————————————。化学平衡基本计算：有关起始量、变化量、平衡量的计算关系在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中，计算关系为：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起始量n1n200变化量ax

bxcxdx平衡量n1-axn2-bxcxdx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三段式考查类型一：已知浓度，求平衡常数练习:合成氨的反应N2+3H2

2NH3在某温度下各物质的平衡浓度是:[N2]=3mol·L-1,[H2]=9mol·L-1,[NH3]=4mol·L-1求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。

解：①求平衡常数K

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

N2

+

3H2

2NH3

始(mol·L-1)

0变(mol·L-1)

平(mol·L-1)3

9

4初始浓度即：5

15

0(3+2)(9+6)16/(3×93)=7.32×10-3264

②求N2、H2的初始浓度。

答:略练习：已知：CO+H2OH2+CO2

此反应在773K时平衡常数K=9，如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的转化率。考查类型二：已知平衡常数，求转化率

CO+

H2O

H2+CO2

始(mol·L-1)

0.02

0.02

0

0变(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

转化率=(0.015/0.020)×100％=75％考查类型三：有关平衡常数的综合考查（图文结合综合题）化学平衡常数复习＊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：会识图：一看面、二看线、三看点（弄清纵、横坐标的意义；弄清起点、拐点、终点的意义，看清曲线的变化趋势。）妙解题：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、化学原理，从而快速解决问题。（二）、解决表格题的基本思路：理解：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。理顺：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，有针对性的解决问题。（三）、解决作图题的基本思路：化学反应原理物质间定量关系分析图象迅速得出结论[练习1]（单选）25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如右图所示：下列判断正确的是（）。A.往平衡体系中加入金属铅后，

c(Pb2＋)增大B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2

固体后，c(Pb2＋)变小C.升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)

增大，说明该反应△H>0D．25℃时，该反应的平衡常数

K＝2.2D2.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＜0)(1)写出该反应的化学平衡常数表达式

K=_________________________________（2）降低温度，该反应K值______________，二氧化硫转化率_________，化学反应速率___________________（以上均填增大、减小或不变）增大

增大

减小（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是_____________________。（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是______________________。10min到15min的曲线变化的原因可能是

_____________。a.加了催化剂

b.缩小容器体积

c.降低温度

d.增加SO3的物质的量

15—20min和25—30min

增加了O2的量

ab3.二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。（1）请计算前20秒内氧气的平均生成速度：_______________（2）若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。（3）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：____________0.0180.018参考答案：（1）5.5×10-4mol·L-1·s-1（2）图中实线（3）图中虚线（4）

k=4、在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，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1：（1）该反应的化学平衡常数表达式为

。（2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为

。0.167mol/(L·min)

（3）反应达到平衡后，第8分钟时：

①若升高温度，化学平衡常数K

(填写增大、减小或不变) HI浓度的变化正确的是

（用图2中a-c的编号回答）

②若加入I2，H2浓度的变化正确的是

，（用图2中d-f的编号回答）（4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。减小

cfH2(g)+I2(g)2HI(g)＜0 5.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之比为一常数，它只与温度有关，该常数叫做化学平衡常数，用K表示。例如：对于aA(g)+Bb(g)mC(g)+nD(g)

K=————（其中[]表示物质的量浓度，固体的浓度为1。）[C]m·[D]n[A]a·[B]b反应Fe（固）+CO2（气）FeO（固）+CO（气）的平衡常数为K1；反应Fe（固）+H2O（气）FeO（固）+H2（气）的平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表：（1）推导反应CO2(气)+H2(气)CO(气)+H2O(气)的平衡常数K与K1、K2的关系式：

。（2）计算K值：温度为973开时K=

；1173开时：K=

。通过K值的计算（1）中的反应是

反应（填“吸热”或“放热”）。温度（绝对温度）K1K29731.472.3811732.151.67K=K1/K20.621.29吸热（3）在一体积为10L的密闭容器中，加入一定量的CO2和H2，在1173开时发生反应并记录前5min的浓度，第6min时改变了反应的条件。各物质的浓度变化如下表：时间/minCO2H2COH2O（气）00.20000.30000020.17400.27400.02600.02603C1C2C3C34C1C2C350.07270.17270.12730.127360.03500.13500.1650①前2min，用CO表示的该化学反应的速率是：

。②在3~4min之间，反应处于

状态（填“平衡”或“非平衡”）。③第6min时，平衡向

方向移动，可能的原因是

。（3）①v(CO)=0.0130mol·L-1·min-1

②平衡③正反应；升高温度[或减少了H2O(气)的浓度]完成课时作业（九）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(或差)，则总反应的平衡常数等于各分反应平衡常数之积(或商)。这个关系称为多重平衡规则。同理：<1>=<3>-<2>K1=K3/K2<3>=<1>+<2>K3=———=———·———=K1K2[H2O][CO][H2][CO2][H2O][H2][O2][O2][CO][CO2]推论:反应<1>×m=反应<2>K1m=K2

反应<1>÷m=反应<2>K11/m=K2注意：在处理多重平衡关系中,所有平衡常数必须在同一个温度。<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)Ni(CO)4(g)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）解：650020.1×5×4133422①∵2:x＝2:(0.1×5×4)∴x＝2起始量（mol）变化量（mol）平衡量（mol）3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)∵答：（略）。[练习]将6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，经过5min达到化学平衡，此时生成C为2mol，测得D的反应速率为0.1mol/(L·min)，计算：①x的值；②平衡时B的转化率；③A的平衡浓度。[变式练习1]在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生下列反应：A(g)+2B(g)2C(g)反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，求B的转化率解：A(g)+2B(g)2C(g)