化学平衡常数及其应用2

1、专题特训 化学平衡常数及其应用（之二）第三只眼睛1应用与实例2.应用之二 判断可逆反应是否达到平衡状态处于平衡状态反应向逆向进行反应向正向进行例4常温下，在500mLPH为1、Fe3+浓度为0.001mol/L的FeCl3和盐酸的混合溶液中，加入烧碱固体，要使溶液产生沉淀，至少需要加入克烧碱？（溶液的体积变化忽略不计）Fe(OH)3的Ksp为10-362解析：根据平衡常数的性质，只要QspKsp即可产生沉淀。则有 C(Fe3+)C(OH-)3 10-36；即C(OH-)3 10-36/C(Fe3+) C(OH-)10-11；那么Kw/C(H+) 10-11；也就是 C(H+)Kw/10-11，

2、即C(H+) 160，即QK，故平衡向逆反应方向移动。反应前气体总物质的量为5.5mol，平衡时气体总物质的量约为5.6mol，平衡向物质的量增多（逆）方向移动。50%123.5214解析：思路之一：根据Q=C(SO3)2/C(SO2)2C(O2)= (3/21)2/(0.5/21)2(2/21)=2132/0.52 2 = 378 160即QK，分子偏大，C(SO3)偏大，所以平衡左移。 思路之二：平衡状态时，平均分子量60，则其物质的量=(0.564)(232)(380)/60=336/60=5.6mol反应前，气体总物质的量=0.5+2+3=5.5mol5.6mol可见，反应平衡向气体物

3、质的量增大的方向移动，即左移。设SO2消耗了x mol(假若不知道平衡移动方向)： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)起始/mol 0.5 2 3改变/mol -x -0.5x +x平衡/mol 0.5-x 2-0.5x 3+xM=336/(0.5-x)+(2-0.5x)+(3+x)=336/(5.5-0.5x)=60解之得：x = -0.2(警示：SO2的量增大，SO3的量减少)则V(SO3)/V(总)=n(SO3)/n(总)=(3-0.2)/(5.5+0.50.2)=0.5即平衡时，SO3气体的体积分数为50%。5解析：由于温度与压强都未必是标态，因此不能用气体摩尔体积来求取气

4、体的总体积；又由于本小题是恒压条件与前小题的恒容条件不同，也不能利用阿伏伽德罗定律（体积比等于物质的量之比）进行对比换算；只能抓住温度不变，K值没有改变来推算，而K恰好与平衡浓度相关、浓度与体积相关。设SO2反应了x mol： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)起始/mol 2 2 0改变/mol -x -0.5x +x平衡/mol 2-x 2-0.5x x平衡时：m(总)=264+232=192(g)；n(总)=192/60=3.2(mol)则有：(2-x)+(2-0.5x)+x=3.2，解得：x=1.6(mol)那么：K = (1.6/V)2/(0.4/V)2 (1.2/V)=

5、160，V=12(L)所以达到平衡时，容器的体积变为12L，并不再改变。6解析：若根据题意“达到平衡状态时，容器内各气体的体积分数与的平衡态相同”，可见与属于等效平衡；又因为该反应在恒压的条件下反应，具备“等比等效”的条件，由于两者反应起点不同（本反应自左边开始），先对的投料进行极端转化：0.5molSO2、2molO2、3molSO3相当于3.5molSO2、3.5molO2。令中O2为xmol，根据等比等效的特点则有： n(SO2)/n(O2)=n(SO2)/n(O2)；3.5/3.5=3.5/x；所以x=3.5mol，即两者是等比等效中最最特殊的一类等量等效，两者属于等同平衡！平衡时一切

6、都完全相同，那么平衡时容器的体积与相同，为21升。（也可以通过平衡常数K相同，加入推算得出，过程与小题相似。7理解与应用例6.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2 O2+HbCO，37时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人失去正常思维能力而导致昏迷甚至死亡。假设肺部血液中O2和CO的浓度比，和空气中O2和CO的浓度比相同，那么空气中CO的体积分数达到多少时，就对人健康造成危险？（氧气占空气21%） 解析：根据平衡常数的表达式，可以得出血液中O2与CO浓度的比；根据题目信息，该比例

7、等于空气中O2和CO的浓度比，空气中O2的体积分数是21%，为定值。有此可以推知CO在空气中的体积分数。8解答：由K=C(O2)C(HbCO)/C(CO)C(HbO2)=220，则有： C(O2)/C(CO)0.02=220， C(O2)/C(CO)=11000又因为 C(O2)/C(CO)= =n(O2)/n(CO)=V(O2)/V(CO)，所以 V(O2)/V(CO)=11000即有V(CO)=V(O2)/11000那么V(CO)/V(空气)=V(O2)/11000V(空气) =(21/11000)% =0.002%答：当空气中CO的体积分数大于0.002%时， 就会危及人类的生命。n(O

8、2)/V(总)n(CO)/V(总)平衡常数的表达式，隐含比例关系。浓度基本概念。阿伏伽德罗定律。体积分数的本质就是体积比。9挑战与变通例7.在一定温度下，将VL1mol/L的醋酸(HAc)加水稀释到0.1mol/L。在加水稀释后，以下数值中会增大的有（填写序号，以下同） ；依然保持不变的有 。(C表示平衡状态下浓度) n(H+) C(H+)C(OH-) C(HAc)+C(Ac-) C(Ac-) C(HAc) C(HAc)C(OH-) C(Ac-) n(H+) V(溶液) C(H+) C(OH-) C(Ac-)+C(OH-) C(H+) C(Ac-) C(HAc)+C(Ac-)10解析：稀释时

9、HAc + H2O Ac- + H3O+ 的电离平衡向电离的方向移动，故H+的物质的量增大，即n(H+)增大。n(H+)/V(溶液)=C(H+),稀释时，除C(OH-)增大，其余溶质微粒浓度均减小；加水，溶液体积增大是平衡移动的“因”，n(H+)增大是平衡移动的“果”，前者增大程度大，后者增大程度小，小除以大，比值变小，即n(H+)/V(溶液)减小。C(Ac-)/C(HAc)+C(Ac-)=C(Ac-)V/C(HAc)+C(Ac-)V =n(Ac-)/n(总酸）=电离度；稀释电离平衡右移，n(Ac-)增大，醋酸总物质的量不变，故比值增大，即稀释时，电离度增大。C(H+)C(OH-)=Kw；温度

10、不变，水的离子积常数不变。对于酸溶液，稀释时，C(H+)减小，C(OH-)增大，比值减小。电荷守恒，溶液显电中性。分子表示溶液阴离子的负电荷总量，分母表示溶液阳离子的正电荷总量，比值为1，不变。C(Ac-)/C(HAc)=C(Ac-)V/C(HAc)V=n(Ac-)/n(HAc)；稀释时，平衡右移，n(Ac-)增大，n(HAc)减小，比值增大。C(Ac-)+C(HAc)=C(总酸)，稀释时，醋酸总浓度会减小。若是n(Ac-)+n(HAc)=n(总酸)，则保持不变。11解析：注意观察，表达式中出现浓度积的选项，除了之外，就是第C(H+)C(OH-)=Kw；水的离子积常数，本质上也是一种化学平衡常

11、数。有此可见，一旦表达式中出现浓度积，就应该从平衡常数中寻找线索。根据醋酸的电离平衡：HAc Ac- + H+，写出其平衡常数的表达式：Ka=C(Ac-)C(H+)/C(HAc)并与式对比。可以发现：KaC(HAc)C(OH-)/C(Ac-)=C(H+)C(OH-)=Kw！即式为定值！也就是说式可以变形为： C(HAc)C(OH-) C(Ac-) C(H+) C(H+)= C(HAc) C(Ac-)C(H+)C(OH-)C(H+) = 1 KaKw = 定值 12专题特训 化学平衡常数及其应用（之三）温州十四中 潘敦陆13例8.密闭容器中，进行某反应，已知X、Y、Z均为气态物质。右图是该反应各气体浓度随时间变化的坐标图（其中时间坐标不具有等距性，即等距横坐标的时间段不一定相同）。简答：该反应方程式可表示为 。在t2至t3内，该反应的化学平衡常数为 。在t3时刻，若只改变一个条件，改变的条件是 ： A.催化剂； B.温度； C.压强； D.浓度。在t1时刻，若只改变一个条件，改变的是 。 理解与应用X 2Y + Z20/7B催化剂14挑战与变通例9.密闭容器中，进行某反应，已知X、Y、Z均为气态物质。右图是该反应各气体浓度随时间