第六章 化学平衡常数
第六章 化学平衡常数
本章总目标：
1：了解化学平衡的概念，理解平衡常数的意义； 2：掌握有关化学平衡的计算； 3：熟悉有关化学平衡移动原理。 各小节目标：
第一节：化学平衡状态
1：熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率，各种物质的浓度将不再改变。 2：了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义。 第二节：化学反应进行的方向
学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向：Q K θ>时，反应向逆向进行。
Q K
θ
<向正反应方向进行。Q K θ=时体系达到平衡状态。
第三节;标准平衡常数K θ与r m G θ
?的关系
1：掌握化学反应等温式(ln r m r m G G R T Q θ
?=?+)，当体系处于平衡状态的时候
Q K
θ
=ln r m G R T K
θθ
??=-。
2：重点掌握运用公式r m
r m r m G H T S θθθ
?=?-?进行热力学数据之间的计算。 第四节：化学平衡的移动
1：熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响， 2：熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向。。
习题
一 选择题
1.可逆反应达平衡后，若反应速率常数k 发生变化，则标准平衡常数（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.一定发生变化
B. 一定不变
C. 不一定变化
D. 与k 无关
2.反应：2CO （g ）+O 2（g 2（g ）在300K 时的Kc 与Kp 的比值约 为（ ）
A.25
B.2500
C.2.2
D.0.04
3.反应的温度一定，则下列的陈述中正确的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度
B.转化率能准确代表反应进行的完全程度
C. 平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度
D. 平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度
4.相同温度下：2H2（g）+S2（g）2S（g）Kp1
2Br2（g）+2H2S（g2（g）Kp2
H2（g）+Br2（g）（g）Kp3则Kp2等于（）
A. Kp1? Kp3
B.（Kp3）2/ Kp1
C. 2Kp1? Kp3
D. Kp3/ Kp1
5.下列反应中，K?的值小于Kp值的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A. H2（g）+Cl2（g）== 2HCl（g）
B. 2H2（g）+S（g）== 2H2S（g）
C. CaCO3(s) == CaO(s)+CO2(g)
D.C（s）+O2（g）== CO2（g）
6.N2（g）+3H2（g3（g），H=-92.4KJ?mol-1，473K时，三种混合气体达平衡。要使平衡向正方向移动，可采用方法（）
A.取出1molH2
B.加入NH3以增加总压力
C.加入稀有气体以增加总压力
D.减小容器体积以增加总压力
7.298K时，Kp?的数值大于Kc的反应是（）
A.H2（g）+S（g2S（g）
B.H2（g）+S（s2S（g）
C.H2（g）+S（s2S（l）
D.Ag2CO3（s）2O（s）+CO2（g）
8.已知300K和101325Pa时，下列反应：N2O4（g）2（g）达到平衡时有20﹪的N2O4分解成NO2，则此反应在300K时的平衡常数Kp的数值为（）
A.0.27
B.0.05
C.0.20
D.0.17
9.在某温度下平衡A+B== G+F的H<0，升高温度平衡逆向移动的原因是( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)
A.v正减小，v逆增大
B.k正减小，k逆增大
C. v正和v逆都减小，
D. v正增加的倍数小于v逆增加的倍数
10.已知下列前三个反应的K值,则第四个反应的K值为()
(1)H2(g)+1/2O22O(g) K1 (2)N2(g)+O2K2
(3)2NH3(g)+5/2O22O(l) K3
(4)N2(g)+3H23K
A.K1+K2-K3
B.K1?K2/K3
C.K1?K3/K2
D.K13?K2/K3
11.下面哪一种因素改变，能使任何反应平衡时产物的产量增加()
A.升高温度
B.增加压力
C.加入催化剂
D.增加起始物
12.298K 时，反应H 2O （l ） H 2O （g ）达平衡时，体系的水蒸汽压为3.13kPa ，则标准平衡常数K?为 ( ) (《无机化学例题与习题》吉大版)
A.100
B.3.13×10-2
C.3.13
D.1
13.298K 时，根据下列数据，判断哪个化合物分解放氧倾向最大( )
A. N 2(g) + O 2(g) == 2NO 2(g) Kc=1×10―30
B. H 2(g) + O 2(g) == H 2O(g) Kc=1×1081
C. 2CO 2(g) == 2CO(g) + O 2(g) Kc=1×10―92
D. 2H 2O 2(l) == 2H 2O(l) + O 2(g) Kc=1×10
37
14.某温度时，反应H 2(g) + Br 2(g) == 2HBr(g)的Kc=4×10―2，则反应
HBr(g)
1/2H 2(g) + 1/2Br 2(g) 的Kc 为 ( )
A.
2
10
41－? B.
2
10
41－? C.4×10―2 D. 2×10―2
15.合成氨反应：3H 2(g) + N 2(g) 2NH 3(g) 在横压下进行时，若向体系中因入氩气，则氨的产率（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.减小
B.增大
C.不变
D.无法判断
16.有下列平衡A （g ）+2B （g ）2C （g ），假如在反应器中加入等物质的量的A 和B ，在达到平衡时，总是正确的是（ ）
A.[B]=[C]
B.[A]=[B]
C.[B]＜[A]
D.[A]＜[B]
17. 在Kp= Kc (RT) △n 中，如果压力单位为atm ，浓度单位为mol ?L -1
，则R 为（ ）
A.8.314J ? mol -1?K -1
B.1.987cal ? mol -1?K -1
C.82.06ml ? atm ? mol -1?K -1
D.0.08206L ? atm ? mol -1?K -1
18.可逆反应2NO （g ）N 2（g ）+O 2（g ）, rHm 0= -180KJ?mol -1.对此反应的逆反应来说，下列说法正确的是（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)
A.升高温度增大
B.升高温度变小
C.增大压强平衡移动
D.增大N 2浓度，NO 解力度增加
19.有可逆反应C （s ）+H 2O （g ）CO （g ）+H 2（g ）rH=133.8 KJ ?mol -1，下列说法正确的是（ ）
A.加入催化剂可以加快正反应速度
B.由于反应前后分子数相等，压力对平衡没有影响
C.加入催化剂可以增加生成物的浓度
D.加入催化剂可加快反应达到平衡的时间
20.在一定温度和压力下，一个反应体系达到平衡时的条件是（ ）
A.正、逆反应速度停止
B.正、逆反应速度相等
C.正反应速度减慢，逆反应速度加快
D.反应物全部转化成产物
二 填空题
1.加入催化剂可以改变反应速率，而化学平衡常数 ，原因是 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
2.在等温（1000K ）等压条件下，某反应的Kp=1，则其G ?的值等于 。
3.温度一定，转化率随反应物的起始浓度 ，平衡常数 反应物的起始浓度而变
4.在25℃时，若两个反应的平衡常数之比为10，则两个反应的rGm?相差 KJ ?mol -1。(《无机化学例题与习题》吉大版)
5.请填写下面的空格：
6.在5升容器中装入等摩尔数的PCl 3和Cl 2，在523K 时达到平衡，若PCl 5的分压为101.3kPa(1大气压)，此时PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g)反应的Kp=1.85，问原来装入的PCl 3为 摩尔，Cl 2为 摩尔。
7.已知环戊烷的气化过程r H?m =28.7 KJ?mol -1，r S ?m =88 J?mol -1?K -1.环戊烷的正常沸点为 ℃，在25℃下的饱和蒸汽压为 kPa 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
8.在一密闭容器中，于1000K 时进行反应CO 2(s) + H 2(g) == CO(g) + H 2O(g)平衡时测知2
CO P =63.1atm, 2
H P =21.1atm, P CO =63.1atm, 31.6atm, 在恒温、恒容下，
如设法除去CO 2，使CO 2减少为63.0atm ，则反应重新平衡时2
CO P = ， K c = 。
9.在100℃时，反应AB （g ）（g ）+B （g ）的平衡常数K c =0.21 mol ?dm -3，则标准常数K ?的值为 。(《无机化学例题与习题》吉大版)
10.某温度下，反应PCl5（g3（g）+Cl2（g）的平衡常数K?=2.25。把一定量的PCl5引入一真空瓶内，达平衡后PCl5的分压为2.533×10―4Pa，则PCl3的分压是Pa，PCl5的解离分数为。
三．问答题(《无机化学习题》武大版)
1.怎样正确理解化学反应的平衡状态？
2.平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？
3.如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？
4.什么是化学反应的反应商？如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行的方向并判断化学平衡的移动方向？
之间的关系5.如何表述化学反应等温式？化学反应的标准平衡常数与其△rGθ
m
怎样？(《无机化学例题与习题》吉大版)
四.计算题
1.可逆反应H2O + CO H2 + CO2在密闭容器中，建立平衡，在749K时该反应的平衡常数K c=
2.6。(《无机化学例题与习题》吉大版)
（1）求n（H2O）／n（CO）（物质的量比）为1时，CO的平衡转化率；（2）求n（H2O）／n（CO）（物质的量比）为3时，CO的平衡转化率；（3）从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。
2. 反应SO2Cl2（g）SO2（g）+ Cl2（g）在375K时，平衡常数Kθ=2.4，以7.6克SO2Cl2和1.013×105Pa的Cl2作用于1.0 dm—3的烧瓶中，试计算平衡时SO2Cl2、SO2和Cl2的分压。(《无机化学例题与习题》吉大版)
3.已知下列热力学数据：
NO（g）NO2（g）O2（g）
H?m（KJ?mol-1）90.4 33.9 0
f
S?m（KJ?mol-1?K-1）0.210 0.240 0.205
问：（1）298K，标准压力时，2 NO（g）+O2（g）=2 NO2（g）能否自发进行？
（2）1000K时该反应的K p?
4. HI分解反应为2HI H2+ I2，开始时有1molHI，平衡时有24.4%的HI
发生了分解，今欲将分解百分数降低到10%，试计算应往此平衡系统中加若干摩I 2。(《无机化学例题与习题》吉大版)
5.5L 的容器中装入等物质的量的PCl 3和Cl 2。在523K 时达到平衡，如PCl 3分压为1×10-5 Pa ，此时PCl 5 +PCl Cl 2反应的K p =1.81×105 Pa 。问原来装入的PCl 3和Cl 2为多少摩尔？
6. 在900K 和1.013×105Pa 时SO 3部分离解为SO 2和O 2 SO 3（g ）
SO 2（g ）+
2
1O 2（g ）
若平衡混合物的密度为0.925g ·dm —3
，求SO 3的离解度。(《无机化学例题与习题》吉大版)
7.1000K 时，2SO 2（g ）+ O 2（g ）3（g ），K p ＇=3.50，则反应SO 3（g ）2（g ）+ 1/2O 2（g ）的K p 和K c 各是多少？
8.已知反应CaCO 3（s ）（s ）+ 2CO 2（g ）在973K 时，K p ?=3.00×10-2；在1000K 时，K p ?=1.00。问：（1）上述反应是吸热还是放热反应？ （2）上述反应的rHm ?是多少？
9. 在308K 和总压1.013×105Pa ，N 2O 4有27.2%分解为NO 2。 （1）计算 N 2O 4（g ）
2 NO 2（g ）反应的K θ ；
（2）计算308K 时总压为2.026×105Pa 时，N 2O 4的离解百分率；
（3）从计算结果说明压强对平衡移动的影响。(《无机化学例题与习题》吉大版)
10. PCl 5（g ）在523K 达分解平衡:
PCl 5
PCl 3（g ）+ Cl 2（g ）
平衡浓度：[PCl 5]=1 mol ·dm 3-,[ PCl 3]=[ Cl 2]=0.204 mol ·dm 3-。
若温度不变而压强减小一半，在新的平衡体系中各物质的浓度为多少？(《无机化学例题与习题》吉大版)
参考答案 一 选择题
1. C
2. A
3.A
4.B
5. C
6.D
7.D
8.D
9. D 10.D 11.D 12.B 13.D 14.B 15. A 16.C 17.D 18.A 19.D 20.B 二 填空题 1.不变，
r H?m =Ea （正）-Ea （逆）
，至于始终态有关.
2. 0
3.而变，不随
4.
5.7
32 PCl
3 + Cl 2PCl 5
起始物质的量： amol a 0 变化量： x x x 平衡时： a －x a －x x ∴
Pa m
K
mol
K
J x 5
3
3
1
1
10013.1105523314.8??????---
∴x = 0.116
∴RT
x a x K
K p
p
1)
(5405.085
.1112
'
?
-=
==
=
∴a = 0.123mol
7. 53.1 37.3 8.解：K C ＝K p ＝
2
1
.211.636.312.84=??
CO 2(s) + H 2(g) == CO(g) + H 2O(g)
63.1 22.1 84.2 31.6 x 43.3 63 10.4 ∴
2
3.4363
4.10=?x
∴x = 7.58atm 9. 6.43
10. 7.60×104
，75%
三．问答题
1. 答：
2. 答：
3.答：
4.答：△rG
m =△rGθ
m
+RTlnQ
△rGθ
m
=—RTln Kθ
当Q〈Kθ时△rG
m
〈0 正反应自发进行
当Q = Kθ时△rG
m
= 0 反应达到平衡，以可逆方式进行
当Q 〉Kθ时△rG
m
〉0 逆反应自发进行
5.答：△rG
m =△rGθ
m
+RTlnQ
△rG
m =0，△rGθ
m
= —RTlnk
四计算题
1.解： （1）H 2O + CO
H 2 + CO 2
a-x b-x x x
x 2=2.6(a-x)2 a
x ?
=0.617
所以CO 的平衡转化率是61.7%。
（2）H 2O + CO
H 2 + CO 2
n 3n 0 0
n-x 3n-x x x
)
3)((2
x n x n x
-- =2.6 n
x ?
=0.865
所以CO 的平衡转化率是86.5%。
2.解：K θ=K p （P θ)n △- P 2
2cL so
×1=
135
6.7RT
得出 P 2
2cL so
=6.8×104Pa P 2
SO =8.8×104Pa P 2
Cl =1.90×105Pa
3.解：（1）rH ?=2×33.9-2×90.4=-113.0（KJ ?mol -1）
rS ?=2×240.0-2×210.0-205.0=-145.0（J ?mol -1?K -1）
∴r G?=rH ?-T rS ?=-113.0-298×（-145.0）×10-3 =-69.8（KJ ?mol -1）＜0 ∴反应能自发进行。
（2）1000K 时，r Gm ?=rHm ?-T rSm ?
=-113.0+145.0×10-3×1000=32.0（KJ ?mol -1）
∴ lgKp ?=-r Gm ?/2.303RT =-1.67 ∴Kp ?=0.021
4.解： 2HI
H 2 + I 2
起始 1 0 0 转化 0.244 0.122 0.122
2
2756
.0122.0=
92
.005
.0)05.0(x + ?x=0.37mol (《无机化学例题与习题》吉大版)
5.解：PCl 5 +PCl 3Cl 2，已知K p =1.81×105 Pa ，P PCl 3=P Cl 2 Kp= P PCl 3P Cl 2 / P PCl 5=（P PCl 3 ）2/1×105=1.81×105
∴P PCl 3=P Cl 2=（1.81×105×105）1/2=1.35×105 （Pa ）
PV=nRT ， n PCl5= P PCl 5?V/RT= 1×105×5/8314×523=0.115（mol ）
n PCl3= P PCl 3?V/RT= 1.35×105×5/8314×523=0.155（mol ）
原装入摩尔数为：0.155+0.115=0.27（mol ） 6.解：PV=nRT P
ρ
m
=nRT PM=ρRT
M=
P
RT
ρ=
5
3
10
013.1900
314.810925.0????=68.33
SO 3（g ） SO 2（g ）+
2
1O 2（g ）
x 0 0 a-x x
2
1x
x
x x a x
x x a 2
12
13264)(80+
+-?
++-= 68.33
a
x = 0.34 所以SO 3的离解度是34%。
7.解：对反应SO 3（g 2（g ）+ 1/2O 2（g ）
Kp= P SO 2（P O 2 ）1/2/ P SO 3= 1/[（P SO 3）2/（P SO 2）2 P O 2]1/2=1/（Kp ＇）1/2=1/（3.5）1/2
=0.535 根据Kp= Kc （RT ）△
n 得Kc= Kp （RT ）-△
n
∴Kc=0.535×（RT ）-1/2 当R=0.082时，Kc=0.059
当R=8.314时，Kc=5.87×10-3 当R=8314时，Kc=1.855×10-4
8.解：（1）吸热反应；
（2）由lg1/3×10-2=rH ?×（1173-973）/2.303×8.31×10-3×1173×973
得rH ?=166（KJ ?mol -1）
9.解：（1） N 2O 4（g ） 2 NO 2（g ）
0.272 0.544 K θ
=
272
.01544
.02
-=0.32 （2） PV=nRT V
n =
RT
P 同理得出N 2O 4的离解百分率是19.6%。
（3） 增大压强，平衡向体积减小的方向移动； 减小压强，平衡向体积增大的方向移动。
10.解： K θ
=
1
204.02
=0.041616
PCl5PCl3（g）+ Cl2（g）
1-x 0.204+x 0.204+x
0.2042=
x x
-+
1)
204
.0(2
=0.041616 得出x=0.135mol·dm3-
化学平衡常数及其计算训练题
化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 化学平衡常数和化学平衡计算 1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800℃，则CO的转化率为 ( ) A．16.7% B．50% C．66.7% D．83.3% 2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·Ｌ－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·Ｌ－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．1mol·Ｌ－1 4．在一个容积为 6 L的密闭容器中，放入 3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应： 4X(g)＋n＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增 加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 5．在一定条件下，可逆反应X(g)十达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．1∶３ C．2∶3 D．3∶２ 6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H22(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为A．11.5 B．23 C．25 D．28 7．在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n ＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A．4 B．3 C．2 D．1 8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)＋HI(g)， 2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·Ｌ－1，c(HI)＝4mol·Ｌ－1，则 NH3的浓度为( ) A．3.5mol·Ｌ－1 B．4mol·Ｌ－1 C．4.5mol·Ｌ－1D．5mol·Ｌ－1 9．体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A(g)＋。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A．原混合气体的体积为 1.2V L B．原混合气体的体积为 1.1V L C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10．在n L密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：a X(g)＋b c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( ) A．1,2 B．3,2 C．2,1 D．2,3 11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是 同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( ) A．20% B．30% C．40% D．50% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 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一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．在一定体积的密闭容器中，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的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常 化学平衡常数解题策略 ————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期： 化学平衡常数解题策略 化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。化学平衡常数的引入,对判 断化学平衡移动方向带来了科学的依据。平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系,是反应 限度的最根本的表现。平衡常数的使用，从定量的角度解决了平衡的移动。 一、化学平衡常数 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,无论反应混合物的起始浓度是多少, 当反应达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组成成分的含量保持不变,即 各物质的浓度保持不变。生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数 叫化学平衡常数，用Ｋ表示。 化学平衡常数的计算公式为： 对于可逆反应:ｍA(g）＋ nB（g）ｐC(ｇ) ＋ qD（g) 二、化学平衡常数意义 1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。 （1)化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用。 (２）化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。对于同一可逆反应,正反应的平衡 常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即:Ｋ正＝1/K逆。 (3)K值越大,表示反应进行的程度越大，反应物转化率或产率也越大。 （4）Ｋ值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变。 (5）一般情况下,对于正反应是吸热反应的可逆反应,升高温度,Ｋ值增大；而对于正反应为放热 反应的可逆反应,升高温度,K值减少。 2、由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。 3、由于水的物质的量浓度为一常数(55.6 moｌ·L－１），因平衡常数已归并,书写时不必写出。 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 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一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 化学平衡常数练习 一、单选题 1．在一密闭容器中,反应ａX(ｇ）＋bY（g）cZ（g）达到平衡时平衡常数为K１;在温度不变得条件下向容器中通入一定量得X与Y气体，达到新得平衡后Z得浓度为原来得1、2倍，平衡常数为K2,则K1与K2得大小关系就是( ） A．K１＜K2?B.K1＝K２?Ｃ．K１〉K２D。无法确定 2.在３00 mL得密闭容器中，放入镍粉并充入一定量得CＯ气体，一定条件下发生反应:Ni（s）＋4CＯ（g)?Ｎｉ（ＣO）４(g）,已知该反应平衡常数与温度得关系如下表: 下列说法不正确得就是( ） A.上述生成Ni(CＯ)4（g）得反应为放热反应 B。在25 ℃时,反应Nｉ（ＣO）４(g）?Ni(s）＋４CO（g)得平衡常数为 2×10－5 C.在80 ℃时，测得某时刻，Ni(ＣO）4、CO浓度均为0、５ mｏl·L-1，则此时v正>v逆 D.在80 ℃达到平衡时,测得n(CＯ)=0、3 moｌ，则Ni（CＯ)４得平衡浓度为2 mol·Ｌ－１ 3.在一定温度下,改变反应物中ｎ(ＳO２），对反应２SO２(ｇ）+O２（ｇ）?2SO３（g) ΔＨ<0得影响如图所示，下列说法正确得就是（） A。反应ｂ?c点均为平衡点，a点未达到平衡且向正反应方向进行B.a?b?c三点得平衡常数Ｋb＞K c〉K a C．上述图象可以得出SＯ2得含量越高得到得混合气体中SO3得体积分数越高 D.ａ?b?ｃ三点中，a点时SＯ2得转化率最高 4。下列关于化学平衡常数得说法中,正确得就是（） A。可以用化学平衡常数来定量描述化学反应得限度 B．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示,生产物浓度用平衡浓度表示 C.平衡常数得大小与浓度、压强、催化剂有关 D.化学平衡发生移动，平衡常数必定发生变化 5.在一定温度下，向2L体积固定得密闭容器中加入1mｏｌHI，发生反应：2HI(g）?H2（g)＋I2（g) ?H>０,测得得物质得量随时间变化如表,下列说法正确得就是（） １ 2 3 第25讲 化学平衡常数及转化率的计算 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K )的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一 化学平衡常数的概念及应用 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一个常数，用符号K 表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B ) (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q ＝c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B )。 Q ＜K ，反应向正反应方向进行； Q ＝K ，反应处于平衡状态； Q ＞K ，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K 可判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( ) (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数( ) (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( ) (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化( ) 化学平衡常数K（Kp）的计算和应用教学设计 广州市第三中学魏勤 高考情况分析： 在近几年全国卷中，直接计算平衡常数K的题目有8道。它们在《题型训练》中的位置分别是： 原理题1（2013全国甲卷28题）P178 原理题3（2014全国甲卷26题）P182 原理题4（2014全国乙卷28题）P183 原理题5（2015全国甲卷27题）P185（只写表达式） 原理题6（2015全国乙卷28题）P187（只写计算式） 原理题8（2016全国乙卷27题）P191 原理题11（2017全国乙卷28题）P196 原理题12（2017全国丙卷28题）P198 专题目标 习惯依赖计算器的学生，对于化学试卷中的计算有一种恐惧，经常是直接放弃，特别是二卷中的计算。平衡常数和压强平衡常数还涉及转化率等有关平衡的相关计算，既是化工生产中必须关注的，也是高考的必考考点和热点。 不管是速率、起始（或平衡）浓度（或物质的量）、转化率，还是平衡常数的计算，都涉及到三段式，这是学生最容易想到的方法。通过本训练，希望学生能够熟练应用三段式，掌握平衡常数和压强平衡常数的计算方法，从而克服对计算的恐惧心理。 引出问题1——直接利用数据或列三段式计算K或K p 例1．题型训练P182（2014全国甲卷26题）——直接代数型 在容积为的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。 回答下列问题： （1）……反应的平衡常数K1为。 （2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以 mol?L-1?s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。…… ②列式计算温度T是反应的平衡常数K2：。 答案:L L 【变式训练1】 上题(1)中, 若起始压强为MPa，则平衡压强p总= ；分压p(NO2)= ，p(N2O4)= ，压强平衡常数K p= 。 答案： 方法指导：根据压强平衡常数的公式，分别求出总压强分压Kp 例2．题型训练P191 （2016·新课标全国Ⅰ，27）——给出三段式部分数据 （2）CrO2－4和Cr2O2－7在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为 m ol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O2－7)随c(H＋)的变化如图所示。 ②用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 化学平衡常数表达式的书写 1、写出铁与水蒸汽反应的化学方程式，如果它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式 2、写出工业上制水煤气的反应方程式，如它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式； 3、写出工业上合成氨的反应方程式，如它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式； 4、写出氨催化氧化成一氧化氮的反应方程式，如它是一可逆反，请写出其平衡常数表达式； 5、HAC + H2O H3O+ + AC—这是醋酸的电离方程式，请写出其电离平衡常数表达式 6、写出碳酸根离子水解的离子方程式，并写出其水解平衡常数的表达式； 7、2CrO42—+2 H+Cr2O72—+ H2O，写出其平衡常数表达式； 8、写出乙酸与乙醇的酯化反应方程式，并写出其平衡常数表达式； 9、写出乙酸乙酯在酸性环境下水解的反应方程式，并写出其平衡常数表达式； 10、如果在常温下的饱和氯化钠溶液中，通入大量的氯化氢气体，有什么现象？你能用平衡 移动原理来解释这个现象吗？请写出其平衡的方程式，并写出其常数表达式。 11、写出氢氧化铝沉淀与水的混和体系中的各种平衡的方程式；并写出其对应的平衡常数表 达式； 化学平衡常数的计算 1、298K时，K sp[Ce(OH)4]＝1×10—29。Ce(OH)4的溶度积表达式为K sp＝___________。 为了使溶液中Ce4＋沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10—5mol·L－1，需调节pH为______以上。 2、某温度下，将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.25 mol/L，则CO的转化率=__ ___，此温度下的平衡常数K=___ __（请写出计算过程，保留二位有效数字）。 3、PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol t / s 0 50 150 250 350 n(PCl3) / mol 0 0. 16 0. 19 0. 20 0. 20 ①3＝。 ②试计算该温度下反应的平衡常数（写出计算过程，保留2位有效数字） 4、不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2molCO，5CO（g）＋I2O5（s）5CO2（g）＋I2（s）测得CO2的体积分数φ（CO2） 随时间t变化曲线如右图。请回答： ①从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)＝，b点 时化学平衡常数K b＝。 5、对反应CO(g) + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g) ΔH 2 = ?41 kJ/mol，起始时在密闭容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O，分别进行以下实验，探究影响平衡的因素（其它条件相同且不考虑任何副反应的影响）。实验条件如下表： 实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图， 在与实验①相同的条件下，起始时充入 容器的物质的量：n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n( H2)=1.00mol。 通过计算，判断出反应进行的方向。（写出计算过程。）实验编号容器体积/L 温度/°C ① 2.0 1200 ② 2.0 1300 ③ 1.0 1200 化学平衡常数考点归纳与解读 高中化学平衡常数是中学化学的教学重点和难点，从近几年的高考中发现，化学平衡常数早已成为了高考命题的热点内容，在理论教学和对高考的试题解析中发现一些学生在学习或者复习化学平衡常数类的考题中，由于没有系统、科学的解题策略往往浪费了时间和精力也没得到正确的答案。本文对化学平衡常数的考点进行了归纳与解读，以期对学生和教师提供借鉴意义。 考点一化学平衡常数的计算 考点解读该考点通常考查考生对化学平衡常数基本概念的理解，以及计算化学平衡常数时应注意的细节。 例1（2011年海南高考）氯气在298 K、100 kPa 时，在1 L水中可溶解0.09 mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应，请估算该反应的平衡常数。（列式计算） 解析三段法是计算化学平衡常数最为常用的方式之一。它依据化学方程式列出各物的起始量、变化量和平衡量。然后根据已知条件建立起代数等式而进行 解题的一种方法。首先，要分析三个量：起始量、变化量和平衡量。其次要明确两个关系：对于反应物，起始量等于变化量与平衡量之和;对于生成物，起始量与变化量的之和为平衡量。 Cl2+H2OHClO+HCl 起始（mol/L） 0.09 0 0 转化（mol/L） 0.03 0.03 0.03 平衡（mol/L） 0.06 0.03 0.03 K=c（HClO）?c（HCl）c（Cl2） =0.03 mol/L×0.03 mol/L0.06 mol/L=0.015 mol/L 此外，在解析此题要特别注意水的存在。如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。尤其要强调的是稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中。非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。而在该题中，虽然水是作为反应物参与其中的，但是因为氯气浓度非常稀，水的浓度也可不必写在平衡关系式中。 点评化学平衡常数的计算是近年来高考常考的基本题目之一，虽然难度不大，但是要考生深刻理解化学平衡常数计算中应该注意的事项，如本题中 有关化学平衡常数的计算 Ting Bao was revised on January 6, 20021 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下 （1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中 SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g)的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO 2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO22NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g),发生反应： CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃时反应达平衡,若k=1.求： （1）CO的平衡浓度和转化率。 专题四突破1个高考难点——化学平衡常数及其计算[课时跟踪检测] 1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应①O 3O2＋[O]ΔH>0平衡常数为K1； 反应②[O]＋O 32O2ΔH<0平衡常数为K2； 总反应：2O 33O2ΔH<0平衡常数为K。 下列叙述正确的是() A．降低温度，总反应K减小B．K＝K1＋K2 C．适当升温，可提高消毒效率D．压强增大，K2减小 2．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应 NH 2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lg K) 值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是() A．该反应的ΔH>0 B．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C．A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10－2.294 D．30 ℃时，B点对应状态的v正 第三课时 化学平衡常数 1．一定温度下的可逆反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)达平衡后，K ＝c p (C )·c q (D ) c m (A )·c n (B ) 。 2．化学平衡常数K 只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 3．K 值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越高。 化学平衡常数 [自学教材·填要点] 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。 2．表达式 对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)：K ＝c p (C )·c q (D ) c m (A )·c n (B ) 。 3．特点 K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关。 [师生互动·解疑难] (1)各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，指数为该物质的化学计量数。同一化学反应，由于化学方程式书写不同，平衡常数的表达式不同。 (2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变，则平衡常数改变。 ②若化学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，平衡常数也会改变。 如N 2＋3H 22NH 3，K ＝a 则有： 2NH 3N 2＋3H 2，K ′＝1/a 。 12N 2＋3 2 H 2NH 3，K ″＝a 1 2 。 1．(2011·江苏高考)在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式K＝________。 解析：依据化学反应方程式可书写平衡常数K的表达式。 答案：K＝c2(SO3) c2(SO2)·c(O2) 化学平衡常数的应用 [自学教材·填要点] 1．判断反应进行的程度 K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。 2．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)，从而计算反应物的转化率。 3．判断平衡移动方向 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。 对于可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的 浓度之间的关系用Q c(浓度商)＝c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B) 表示，则： 当Q c＝K时，反应处于平衡状态； 当Q c 平衡常数的相关计算 【高考回顾】【2010广东高考】H3BO 3溶液中存在如下反应： H3BO 3（aq）+H2O（l）[B(OH)4]-( aq)+H+（aq）已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2. 0 × 10-5mol·L-1，c平衡（H3BO 3）≈c起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入 ．．．K的表达式中，计算结果保留两位有效数字） 【2012广东高考】有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生： CaSO4(s) + CO32—CaCO3 (s) + SO42— 已知298K时，Ksp(CaCO3)= 2.80×10—9，Ksp(CaSO3)= 4.90×10—5，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。 【问题思考】平衡常数计算的关键一步是什么？ 1. 平衡常数的表达式 ①新工艺的总反应为3CO（g）＋3H2（g）CH3OCH3（g）＋CO2（g） 平衡常数表达式K＝___________________。 ②Sn(s)+Pb2+(aq)Pb(s)+Sn2+(aq) 平衡常数表达式K＝_________________。 ③FeO(s) + CO(g)Fe(s) +CO2(g) 平衡常数表达式K＝_________________。 ④写出醋酸溶液中醋酸的电离平衡常数的表达式Ka=_________________。 ⑤写出难溶物Mg(OH)2的溶度积Ksp=_________________。 ⑥2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)平衡常数表达式K＝___________。 【反思小结】对于一般的可逆反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)，在一定温度下达到平衡时，K＝. 1. 浓度均为的浓度 2. 当反应物或生成物有时，它们的浓度看作是一个常数，不写入平衡常数的表达式中 2. 有关平衡常数的计算 【问题思考】应如何正确计算平衡常数？解题步骤如何？ 例1. 在一定温度和催化剂下，将6.4mol H2和2.4molN2混合于一个容积为4L的密闭容器中发生反应，在3min末时反应恰好达平衡，此时生成了1.6mol NH3．计算该条件下的平衡常数。 例2. 碳酸甲乙酯（CH3OCOOC2H5）是一种理想的锂电池有机电解液，生成碳酸甲乙酯的原理为：C 2H5OCOOC2H5（g）+ CH3OCOOCH3（g） 2 CH3OCOOC2H5（g）其他条件相同，CH3OCOOCH3的平衡转化率（α）与温度（T）、反应物配比（R）的关系如图所示。 高考化学热点化学平衡常数及平衡转化率的计 算含解析 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】 【热点思维】 1、化学平衡计算 2、化学平衡常数 【热点释疑】 1、如何运用“三段式”模式进行化学平衡计算 根据反应进行(或平衡移动)的方向，设某反应物消耗的量，然后列式求解。例：m A + n B p C+ q D 起始量：a b0 0 变化量：mx nx px qx 平衡量：a-mx b-nx px qx 注意：①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。 ②这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等。 ③弄清起始量、平衡量、平衡转化率三者之间的互换关系。 ④在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。 2、化学平衡常数的意义是什么使用化学平衡常数应注意哪些问题 （1）化学平衡常数的意义：①化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经进行完全。虽然转化率 也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。 ②K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度无关。 （2）在使用化学平衡常数时应注意：①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。 【热点考题】 【典例】【2014年高考四川卷第7题】在10L恒容密闭容器中充入X(g)和 Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表： 实验编号温度/℃ 起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol n(X)n(Y)n(M) ①700 ②800 ③800a ④900b 下列说法正确的是 A．实验①中，若5min时测得n(M)＝，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)＝×10－2mol/(L·min) B．实验②中，该反应的平衡常数K＝ C．实验③中，达到平衡是，X的转化率为60% D．实验④中，达到平衡时，b＞ 【答案】C 课时作业(二十一) (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分) 1．在一定条件下，可逆反应2SO2＋O22SO3达到平衡后，充入18O2，则18O将存在于() A．O2B．O2、SO3 C．SO2、SO3D．SO2、O2、SO3 解析：18O2与SO2反应后生成的SO3中会含有18O，含18O的SO3分解生成的SO2中也会含有18O。 答案：D 2．在固定容积的密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，达到平衡时浓度可能正确的是() A．SO2、O2分别为0.4 mol/L、0.2 mol/L B．SO2为0.25 mol/L C．SO2、SO3均为0.15 mol/L D．SO2为0.24 mol/L，SO3为0.14 mol/L 解析：本题可用极限法。可逆反应不可能进行到底，假设反应由正反应或逆反应开始建立。A项，0.2 mol/L SO3全部转化时，SO2和O2浓度才是0.4 mol/L,0.2 mol/L。B项，SO2的浓度应在0～0.4 mol/L之间。根据S元素守恒，二者浓度不可能均分0.15 mol/L，其浓度之和应为0.4 mol/L，C、D两项都不正确。 答案：B 3．可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是() ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态化学平衡常数和化学平衡计算练习题
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