化学平衡常数 （原卷版）-2024年人教版新高二化学复习讲义+习题

第08讲化学平衡常数

I颜羽目标

1.证据推理：通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。

2.模型认知：构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法)，理清计算的思路，灵活解答各类问题。

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一、化

学平衡常数

1.化学平衡状态时浓度数据分析

分析课本，457.6。C时反应体系H2(g)+I2(g)=2HI(g)中各物质的浓度数据，我们可以发现以下规律:

(1)无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时只要一定，°(:黑2)的值近似相等。

(2)无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要—.一定，忘备］的值也近似相等。

2.化学平衡常数的概念

在一定温度下，当一个达到化学平衡时，与的比值是一个常

数(简称平衡常数)，用符号表示。

3.浓度商与化学平衡常数的表达式

pC(g)+qD(g),在任意时刻的喘称为

(1)浓度商：对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)

砥C)d(D)

常用一表示,即。=

c"(A)•呢B)

d(C>4D)

(2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到__________时，K=

/A)d(B)

(3)2与K的关系：当反应中有关物质的浓度商平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学。

4.化学平衡常数的意义

平衡常数的大小反映了化学反应进行的(也叫)0

K越大，表示反应进行得越,平衡时反应物的转化率—，当K>105时，该反应就进行的基本完全了。

K值越小，表示反应进行得越,平衡时反应物的转化率。

5.化学平衡常数的影响因素

(1)内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的o

(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受影响。

【方法技巧】

(1)化学平衡常数表达式书写注意事项

①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。

②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平

衡常数都会相应改变。

(2)若两反应的平衡常数分别为Ki、K2

①若两反应相加，则总反应的平衡常数K=K-K2。

②若两反应相减，则总反应的平衡常数K="。

二、化学平衡的有关计算

1.“三段式”法进行化学平衡的有关计算

可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：加A(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g),在体积为V

L的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为amol、bmol,达到化学平衡时，设A物质转化的

物质的量为/nxmolo

⑴模式

mA(g)+/iB(g)-pC(g)+qD(g)

起始量/molab00

转化量/molmxruepxqx

平衡量/mola~mxb-nxpxqx

对于反应物：w(平)="(始)一〃(转)

对于生成物：以平)=〃(始)+"(转)

则有①平衡常数K=

b~nx\J

V

/7—rnx

②平衡时A的物质的量浓度：c(A)=—moLlT1

③平衡时A的转化率：。=受<100%,A、B的转化率之比为a(A)：a(B)=管：管。

/7—TY1Y

④平衡时A的体积分数：ff(A)=,.,.,-----------xl00%o

a+b+(p+q—m—n)x

P(平)fl+i>+(p+<7-m-n)x

⑤平衡时和开始时的压强之比：,(始)=~a+b°

⑥混合气体的密度：夕(混)=yg-L*o

⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量:

一0M(A)+)M(B)

Ma+b+fjy+q—m—n)xgm。10

该物质实际产量

⑧生成物产率=

该物质理论产量xlOO%»

(2)基本步骤

①确定反应物和生成物的初始加入量;

②确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为尤);

③确定平衡量。

2.平衡常数的应用

例1.在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800℃,存在平衡CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g),

且平衡常数K=l。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1molH20的混合物并加热到800℃,则平衡时

CO的转化率为()

A.40%B.50%C.60%D.83.3%

笈考点精统

考点01化学平衡常数的定义、表达式及其影响因素

【例1】下列关于平衡常数的说法正确的是：

A.K不变，平衡可能移动

B.同一个反应的化学计量数增大2倍，K值也增大两倍

C.K值越大，反应速率也越快

D.对于合成氨反应，压强增大，平衡右移，K增大

【变式1-1］对于3Fe+4H2O(g)gTFe3CU+4H2(g),反应的化学平衡常数的表达式为

c(FeO).c(H)c(FeO).c4(H)

342D.A3——42：----------

,—c(Fe).c(HO)4

2c(Fe).c(H2O)

C4(HO)eg

C.K=2D.K=

44

C(H2)C(H2O)

【变式1-2】化学平衡常数可以用K来表示，关于化学平衡常数的说法中正确的是

A.K与反应的压强有关

B.K与反应物的浓度有关

C.K与生成物的浓度有关

D.K与温度有关

考点02化学平衡常数的简单计算

【例2］已知反应2NH3QN2+3H2,在某温度下的平衡常数为0.25,在此条件下，氨的合成反应N2+3H20

2NH3的平衡常数为

A.4B.2C.1D.0.5

【变式2-l】2000K时，反应CO(g)+g02(g)UC02(g)的平衡常数为K,则相同温度下反应2co2(g)=2CO(g)

+Ch(g)的平衡常数K为

111

A.—B.K2C.—D.-

KK-Ki

【变式2-2】某温度下，反应SCh(g)+；02(g)=SO3(g)的平衡常数Ki=50,在同一温度下，反应2sC)3(g)

-2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为()

A.2500B.4x10-4C.100D.2x1O-2

考点03化学平衡常数的综合应用

【例3】下列有关化学平衡常数的描述中正确的是

A.化学平衡常数的大小取决于化学反应本身，与其他外界条件无关

B.相同温度下，反应A(g)+B(g)=C(g)与反应C(g)UA(g)+B(g)的化学平衡常数相同

C.反应2so2(g)+O?(g)U2SO3(g)AH<0的化学平衡常数随反应物浓度升高而增大

2(C)

D.反应A(g)+B(g)=2C(g)的平衡常数达式为K=,c八

c(A)・c(B)

【变式3-l】T℃,向体积为VL的密闭容器中充入NO,容器内各组分的物质的量随时间变化曲线如图所

示。下列说法不正确的是

4

O

E

/W-

岫

S

眼

磐

123//min

A.X是N2O

B.。〜3min内，v(NO2)=^-mol-(L-min)1

C.T℃时该反应的平衡常数为1

D.NO2和X的浓度相等不可以作为判断反应到达平衡的标志

【变式3-2】某温度下，在容积为2L的密闭容器中，X(g)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间变化

的曲线如图所示，已知4min时改变了一个条件。下列说法错误的是

A.反应进行到a点时，Z的转化率为14%

B.该反应的化学方程式为2Z(g)+Y(g)u3X(g)

C.该温度下，反应的平衡常数为W

64

D.4min时改变的条件是压缩体积

£过关检测

1.下列关于平衡常数K的说法正确的是()

A.加入催化剂可能会改变平衡常数K

B.改变反应物浓度能改变平衡常数K

C.平衡常数K与反应本身及温度有关

D.K越大，反应物的转化率越小

2.只改变一个影响因素，下列关于平衡常数K的叙述错误的是

A.K值不变，平衡可能移动B.K值变化，平衡一定移动

C.温度变化，K值一定变化D.平衡移动，K值一定变化

3.对于3Fe(s)+4H2O(g)q=Fe3O4(s)+4H2(g),化学平衡常数的表达式为

c(FeO)c(H)

A.K=342

—c(Fe)-c(H2O)

4

Kc(Fe3O4)-c(H2)

B.4

一c(Fe)-c(H2O)

cW))

C.4

一C(H2)

」(凡)

D.

4

C(H2O)

4.在1000K时，已知反应Ni(s)+H2O(g)UNiO(s)+H2(g)的平衡常数K=0.0059。当水蒸气和氢气的物质

的量浓度相等时，此反应

A.已达平衡状态

B.未达平衡状态，反应正向进行

C.未达平衡状态，反应逆向进行

D.无法确定

5.下列平衡常数的表达式书写错误的是

1C2(SO)

A.SO(g)-O(g)^SO(g)K二冬局3

2+235n

c(PCl).c(Cl)

PCl(g)^PCl(g)+Cl(g)32

B.532'c(PCL)

c4(Hj

C.3Fe(s)+4H,O(g)Fe,O4(s)+4H,(g)K="工去

c(H2O)

c2(CrO;j.c2(H+)

D.CrO^(aq)+HO(1)2CrOt(aq)+2H+(aq)K=

22-c(Cra)-

6.下列有关平衡常数的说法中，正确的是

A.改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大

B.反应2NO2(g)UN2O4(g)AH<0,升高温度该反应平衡常数增大

C.对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数互为倒数

D.CO2+H2UCO+H2O的平衡常数表达式为^=C(CO)/[C(CO2)C(H2)]

7.在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)UpC(g)+qD(g)的平衡常数为K,下列说法不正确的是

cp(C)-cq(D)

A.K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大B.K的表达式是m3

cvArc(b)

C.K随反应物浓度的改变而改变D.K随温度的改变而改变

8.关于化学平衡常数，下列说法不正确的是()

A.化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变

B.对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1

C.温度越高，K值越大

D.化学平衡常数随温度的改变而改变

9.可逆反应2so2(g)+O2(g)U2so3(g)达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的。2,设K

为平衡常数，Q为浓度商，下列说法正确的是

A.Q变小，K不变，Ch转化率减小B.Q不变，K变大，S02转化率减小

C.Q增大，K不变，SO2转化率增大D.Q不变，K变大，Ch转化率增大

10.在一定条件下，某反应达到平衡时，平衡常数恒容时，若温度适当降低，D的浓度增

c(C卜c(D)

加。下列说法正确的是

A.该反应的化学方程式为A(g)+B(g)=C(g)+D(g)

B.减低温度，逆反应速率增大

C.若增大c(A)、c(B),K值增大

D.该反应的焰变为正值

11.下列有关平衡常数的说法正确的是()

A.改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大

c2(NOj

B.2NO2(g)UN2C»4(g)的平衡常数表达式为K=Y7M

C

(N2O4)

C.对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等

D.CO2(g)+H2(g).-CQ(g)+H2O(g)的平衡常数表达式为K「胃］

12.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是

A.化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关

B.两种物质反应，