平衡常数专题复习讲座

1、（08宁夏卷）宁夏卷）将固体将固体NH4I置于密闭容器中，置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)；达到平衡时，达到平衡时，c(H2)0.5molL1，c(HI)4molL1，则此温度下反应，则此温度下反应的平衡的平衡常数为常数为( )A9 B16 C20 D252HI(g)H2(g)I2(g)。解析：解析：c(NH3)=剩余剩余c(HI)+ 反应用去的反应用去的c(HI)4mol/L +2c(H2)=5mol/L C（08山东卷）高温下，某反应达平衡，平衡常数山东卷）高温下，某反应达平衡，平衡常数K=.恒容时，温度升高，恒容时，

2、温度升高，H2浓度减小。下列浓度减小。下列说法正确的是（说法正确的是（ ）A该反应的焓变为正值该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小升高温度，逆反应速率减小D该反应化学方程式为该反应化学方程式为CO+H2O=CO2+H2()()()()cccc222COH OCOHA专题复习讲座专题复习讲座化学平衡常数在新化学平衡常数在新课程高考化学试卷课程高考化学试卷中的考核形式中的考核形式高考的新宠高考的新宠“三大平衡常数三大平衡常数”一、一、 考试大纲要求分析考试大纲要求分析普通高中化学课程标准（实验）普通高中化学课程标准（

3、实验）要要求：知道化学平衡常数的含义；能够用求：知道化学平衡常数的含义；能够用化学平衡常数计算反应物的转化率。化学平衡常数计算反应物的转化率。2009年普通高等学校招生全国统一考年普通高等学校招生全国统一考试大纲试大纲（化学（化学课程标准实验版）要求课程标准实验版）要求和和2009年普通高等学校招生全国统一年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）化学科考试大纲的说明考试（广东卷）化学科考试大纲的说明要求：理解化学平衡常数的含义，能够要求：理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。利用化学平衡常数进行简单的计算。二、知识点回顾二、知识点回顾化学平衡常数的定义：对任意一个可逆化学

4、平衡常数的定义：对任意一个可逆反应：反应：mA + nB pC + qD，其平衡其平衡浓度的比值总是符合下列关系：浓度的比值总是符合下列关系：c = )()()()(BcAcDcCcnmqp（是一个定值，称为浓度（是一个定值，称为浓度化学平衡常数。）化学平衡常数。） 几点注意：几点注意： （1）各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，）各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度，指数为化学方程式配平时的系数，对于同一化指数为化学方程式配平时的系数，对于同一化学反应，由于书写不同，平衡常数的表达式可学反应，由于书写不同，平衡常数的表达式可以不同；即以不同；即当化学反应方程式的计量数增倍或当化学反应方程式的计

5、量数增倍或减倍时，化学平衡常数也相应的发生变化。减倍时，化学平衡常数也相应的发生变化。 （2）纯固体物质不存在浓度问题，溶剂的纯固体物质不存在浓度问题，溶剂的浓度是常数，因此不出现在化学平衡常数中。浓度是常数，因此不出现在化学平衡常数中。 （3）用各物质的分压算得的平衡常用各物质的分压算得的平衡常数为压强平衡常数，与浓度平衡常数数为压强平衡常数，与浓度平衡常数都称为平衡常数。都称为平衡常数。 （4）化学平衡常数可表示可逆反应进行化学平衡常数可表示可逆反应进行的程度的程度(反应的限度反应的限度)，化学平衡常数越大，化学平衡常数越大，说明反应进行得越完全。说明反应进行得越完全。 （5）借助化学平衡

6、常数与浓度商）借助化学平衡常数与浓度商的对比可以判别一个反应是否达的对比可以判别一个反应是否达到平衡状态。到平衡状态。 （6）化学平衡常数大小只与温度有关，化学平衡常数大小只与温度有关，与各物质的起始浓度无关。吸热反应，与各物质的起始浓度无关。吸热反应，温度升高，温度升高，Kc增大；放热反应，温度升增大；放热反应，温度升高，高，Kc减小。减小。（7）、式中各物质的浓度均为平、式中各物质的浓度均为平衡浓度，不是起始浓度，也不是衡浓度，不是起始浓度，也不是物质的量。物质的量。 （8） 、同一可逆反应，正逆反应、同一可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数。的平衡常数互为倒数。 拓展：拓展：化学平衡常数

7、、电离平衡常数、沉淀溶化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数位于选修四解平衡常数位于选修四化学反应原理化学反应原理部分，属于新课标的新增内容。从近几部分，属于新课标的新增内容。从近几年的高考中发现，化学平衡常数早已成年的高考中发现，化学平衡常数早已成为了高考命题的热点内容；电离平衡常为了高考命题的热点内容；电离平衡常数和沉淀溶解平衡常数也渐有数和沉淀溶解平衡常数也渐有“升温升温”的表现，因此，可以预测这的表现，因此，可以预测这“三大平衡三大平衡常数常数”在今后的高考中，将继续成为今在今后的高考中，将继续成为今后高考的重点及热点。后高考的重点及热点。 三、基本考核形式三、基本考核形式高考对

8、化学平衡常数的要求主要是初高考对化学平衡常数的要求主要是初步认识其含义及影响因素，步认识其含义及影响因素，并能用化并能用化学平衡常数对反应是否处于平衡状态学平衡常数对反应是否处于平衡状态进行判断和对反应物的转化率进行定进行判断和对反应物的转化率进行定量计算量计算。1、考察对化学平衡常数基本概念的理解、考察对化学平衡常数基本概念的理解例例12007海南海南16题题 PCl5的热分解反应如下：的热分解反应如下：PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）。）。 写出反应的平衡常数表达式；写出反应的平衡常数表达式； 已知某温已知某温度下，在容积为度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入的密闭容器

9、中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内，达到平衡后，测得容器内PCl3的的浓度为浓度为0.150 molL。计算该温度下的平衡常。计算该温度下的平衡常数。数。解析：这类试题是考核化学平衡常数的最基本类解析：这类试题是考核化学平衡常数的最基本类型，要求学生能够根据化学方程式写出平衡常数型，要求学生能够根据化学方程式写出平衡常数表达式并进行简单的计算。该题物质都是气体，表达式并进行简单的计算。该题物质都是气体，且系数都为且系数都为1，因此平衡常数表达式为。，因此平衡常数表达式为。由由PCl3的平衡浓度为的平衡浓度为0.150 molL可知，可知，Cl2的平衡的平衡浓度也为浓度也为

10、0.150 molL，PCl5的平衡浓度的平衡浓度(0.200 molL0.150 molL) 0.050 molL ，代，代入以上表入以上表达式，该温度下的平衡常数为达式，该温度下的平衡常数为0.45 molL。)c(PCl)c(Cl)c(PCl523ck2、将化学平衡常数与化学平衡的移动结、将化学平衡常数与化学平衡的移动结合起来考核合起来考核例例22008山东山东14题题 高温下，某反应达到平衡，平衡高温下，某反应达到平衡，平衡常数常数K。恒容时，温度升高，。恒容时，温度升高，H2浓度减浓度减小。下列说法正确的是小。下列说法正确的是A该反应是焓变为正值该反应是焓变为正值 B恒温恒容下，增大

11、压强，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小升高温度，逆反应速率减小 D该反应化学方程式为该反应化学方程式为COH2O CO2H2)()()()(222HcCOcOHcCOc催化剂高温催化剂催化剂高温高温解析：解析：引入化学平衡常数的目的是为了判断化学引入化学平衡常数的目的是为了判断化学平衡移动的方向，将化学平衡常数与化学平衡的平衡移动的方向，将化学平衡常数与化学平衡的移动结合起来考核是今后高考化学命题的主导方移动结合起来考核是今后高考化学命题的主导方向。向。根据化学平衡常数表达式可以看出，根据化学平衡常数表达式可以看出，CO2和和H2是反应物，是反应物，

12、CO和和H2O是生成物，其化学方程式为是生成物，其化学方程式为CO2H2 COH2O。恒容时，温度升高，。恒容时，温度升高，H2浓度减小说明该反应向正反应方向移动，因此浓度减小说明该反应向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应，焓变为正值。答案为正反应是吸热反应，焓变为正值。答案为A。催化剂催化剂高温高温3、将化学平衡常数与弱电解质的、将化学平衡常数与弱电解质的电离结合起来考核电离结合起来考核例例32008山东山东29题第题第小题小题 碳氢化碳氢化合物完全燃烧生成合物完全燃烧生成CO2和和H2O。常温。常温常压下，空气中的常压下，空气中的CO2溶于水，达到溶于水，达到平衡时，溶液的平衡时，溶液的

13、pH=5.60，C(H2CO3)=1.510-5 molL-1。若忽略。若忽略水的电离及水的电离及H2CO3的第二级电离，则的第二级电离，则H2CO3 HCO3-H+的平衡常数的平衡常数K1= 。（已知：。（已知：10-5.60=2.510-6）解析：电离平衡常数是化学平衡常数的一种特解析：电离平衡常数是化学平衡常数的一种特殊形式，殊形式，将化学平衡常数与弱电解质的电离结将化学平衡常数与弱电解质的电离结合起来考核，可以通过对合起来考核，可以通过对化学平衡常数的考核化学平衡常数的考核达到对溶液离子浓度、达到对溶液离子浓度、pH值、电离方程式等相值、电离方程式等相关化学知识的考察。本题溶液的关化学

14、知识的考察。本题溶液的pH=5.60说明溶说明溶液中液中C（H+）为）为10-5.60，即，即2.510-6 mol/L，忽略忽略水的电离及水的电离及H2CO3的第二级电离，的第二级电离，H2CO3第一第一步电离的步电离的C（H+）和）和C（HCO3-）就可以认为是就可以认为是2.510-6 mol/L。Lmol105 . 1Lmol105 . 2Lmol105 . 25661K=4.1710-7 molL-14、将化学平衡常数与平衡转化率结合、将化学平衡常数与平衡转化率结合起来考核起来考核例例42008广东广东24题第题第小题小题 工业合成氨的反工业合成氨的反应为应为N2(g)+3H2(g)

15、 2NH3(g)。设在容积为设在容积为2.0 L的密闭容器中充入的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡反应在一定条件下达到平衡时，时，NH3的物质的量分数（的物质的量分数（NH3的物质的量与反的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为应体系中总的物质的量之比）为4/7。计算。计算该该条件下条件下N2的平衡转化率；的平衡转化率；该条件下反应该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数。的平衡常数。解析：该题可设解析：该题可设N2的变化浓度为的变化浓度为x mol/L，由三行式，由三行式法计算可知，起始时，法计算可知

16、，起始时，C(N2)=0.3 mol/L，C(H2)=0.8 mol/L，C(NH3)=0 mol/L；变化浓度，；变化浓度，C(N2)=x mol/L，C(H2)=3x mol/L，C(NH3)=2x mol/L；平衡；平衡时，时，C(N2)=(0.3-x) mol/L，C(H2)=(0.8-3x) mol/L，C(NH3)=2x mol/L。根据达到平衡时。根据达到平衡时NH3的物质的量的物质的量分数得到分数得到=，x=0.2 mol/L。N2的平衡转化率的平衡转化率=平衡常数平衡常数Kc= = =5.010-3（注意（注意中的化学反应是中的化学反应是的逆反应）的逆反应）%7 .66%10

17、03 . 02 . 023322 )( )( )(NHcHcNc2131-1)Lmol4 . 0()Lmol 2 . 0()Lmol 1 . 0(5、求平衡浓度与平衡常数、求平衡浓度与平衡常数 例例5 反应反应2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g)在一在一密闭容器中进行。密闭容器中进行。 已知起始浓度已知起始浓度c0(SO2)=0.4molL 1，c0(O2)=1molL 1，如达到平，如达到平衡时有衡时有80%的的SO2转化为转化为SO3，求平衡时三种气，求平衡时三种气体的浓度和平衡常数。体的浓度和平衡常数。 如果温度不变，当如果温度不变，当c0(O2)=2molL 1时，这个反应的

18、平衡常数是多少？时，这个反应的平衡常数是多少？解析：（1） 2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)初始浓度/molL 1 0.4 1 0 平衡浓度/molL 1 0.40.32 10.321/2 0.480% =0.08 =0.84 =0.32Kc= C2(SO2)C(O2)C2(SO3)= (0.08 molL 1)2 0.84molL 1 (0.32molL 1)2 =19（2）、平衡常数只与温度有关，所以当平衡常数只与温度有关，所以当c0(O2)=2molL 1时，时， 平衡常数不变，平衡常数不变，Kc=196、沉淀溶解平衡常数、沉淀溶解平衡常数 例例6、 (2008年山东卷年

19、山东卷)某温度时，某温度时，BaSO4在在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（说法正确的是（ ） A加入加入Na2SO4可以使溶可以使溶液由液由a点变到点变到b点点B通过蒸发可以使溶液通过蒸发可以使溶液由由d点变到点变到c点点Cd点无点无BaSO4沉淀生成沉淀生成Da点对应的点对应的Ksp大于大于c点点对应的对应的Ksp解析：解析：当加入当加入Na2SO4溶液时，溶液时，c(SO42-)增大，沉淀溶增大，沉淀溶解平衡向沉淀析出方向进行，则解平衡向沉淀析出方向进行，则c(Ba2+)会减小，故会减小，故A错；蒸发溶液时，可使溶液的错；蒸发溶液时，可

20、使溶液的c(SO42-)和和c(Ba2+)同时同时增大，而增大，而dcdc显示显示c(SO42-)未变，未变，故故B错；错；d状态点，状态点，因其在沉淀溶解平衡点因其在沉淀溶解平衡点c点的下方，说明未达到沉淀点的下方，说明未达到沉淀溶解平衡状态，故无溶解平衡状态，故无BaSO4沉淀生成，沉淀生成，C正确；正确；D项，项，因因a、c两点对应的都是在相同的温度下的两点对应的都是在相同的温度下的Ksp，故二，故二者的者的Ksp相同，相同，D错。本题答案选错。本题答案选C。点评：本题主要考查了沉淀的溶解和生成过程中离子点评：本题主要考查了沉淀的溶解和生成过程中离子浓度的变化、影响浓度的变化、影响Ksp

21、的因素及沉淀析出的条件等，的因素及沉淀析出的条件等，解题主要策略是应用化学平衡移动理论。学生易错的解题主要策略是应用化学平衡移动理论。学生易错的原因主要在于对于沉淀溶解平衡的理论掌握不到位，原因主要在于对于沉淀溶解平衡的理论掌握不到位，同时也不能正确的结合图象进行分析，从而不知所措同时也不能正确的结合图象进行分析，从而不知所措而错选。而错选。 方法规律：方法规律：公式：对于沉淀溶解平衡：公式：对于沉淀溶解平衡：MmNn(s) mMn+(aq)+nNm-(aq)。固 体 纯 物 质 不 列 入 平 衡 常 数 。 上 述 反 应 的 平 衡 常 数 为 ：固 体 纯 物 质 不 列 入 平 衡

22、常 数 。 上 述 反 应 的 平 衡 常 数 为 ：Ksp=c(Mn+)mc(Nm-)n，符号为，符号为Ksp影响因素：在一定的温度下，它是一个常数，称为溶度积常数，影响因素：在一定的温度下，它是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积，它只受温度影响，不受溶液中物质浓度的影响。简称溶度积，它只受温度影响，不受溶液中物质浓度的影响。溶度积的应用：通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积溶度积的应用：通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积（离子积QC）的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀）的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。能否生成或溶解。QC K

23、sp 溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和达到新的平衡溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和达到新的平衡状态状态 QC= Ksp 溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态 QC Ksp溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。溶电解质溶解直至溶液饱和。1 .1 . 高 炉 炼 铁 中 发 生 的 基 本 反 应 如 下 ：高 炉 炼 铁 中 发 生 的 基 本 反 应 如 下 ：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)（正反应为吸热反（正反应为吸热反应），已知应），已知1100时，该

24、反应的化学平衡常数时，该反应的化学平衡常数为为0.263。若在若在1100时，测得高炉中时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下该反应是否处，在这种情况下该反应是否处于平衡状态于平衡状态_(填填“是是”或或“否否”)，此时，此时化学反应速率是化学反应速率是V正正_V逆逆(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)，其原因，其原因是是 。我来练练我来练练1、答：由于此时、答：由于此时K/=c(CO2)/c(CO)= (0.025 molL-1) / (0.1 molL-1)=0.25K =0.263，所，所以反应不处于平衡状态，又因为以反

25、应不处于平衡状态，又因为0.250.263，则，则v正正 v逆逆，化学平，化学平衡向正反应方向移动。衡向正反应方向移动。2现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。火法炼锌是将闪锌矿（主要含火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至加热至1373-1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为：，使锌蒸馏出来。主要反应为：焙烧炉中：焙烧炉中：2ZnS+3O22ZnO+2SO2 鼓风炉中：鼓风炉中：2C+O22CO 鼓风炉中：鼓风炉中：ZnO（s）+CO（g） Zn(g)+CO2（g） 请写出反应请写出反应的平衡常数表达式的平衡常数表达式 ，若在，若在其它条件不变时，在鼓风炉中增大其它条件不变时，在鼓风炉中增大CO的浓度，平衡将向的浓度，平衡将向 移动，此时平衡常数移动，此