第08讲 化学平衡常数 （学生版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）

第08讲化学平衡常数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。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℃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，eq\f(c2HI,cH2·cI2)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，eq\f(c2HI,cH2·cI2)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(1)浓度商：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)称为，常用表示，即Q＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。(2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到时，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。(3)Q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)。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。(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K1、K2①若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝eq\f(K1,K2)。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：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为VL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mxmol。(1)模式mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始量/molab00转化量/molmxnxpxqx平衡量/mola－mxb－nxpxqx对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转)对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转)则有①平衡常数K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))p·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))n)。②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③平衡时A的转化率：α＝eq\f(mx,a)×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)。④平衡时A的体积分数：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%。⑤平衡时和开始时的压强之比：eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)。⑥混合气体的密度：ρ(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)g·L－1。⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：eq\x\to(M)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)g·mol－1。⑧生成物产率＝eq\f(该物质实际产量,该物质理论产量)×100%。(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x)；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＝1。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1molH2O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%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)Fe3O4+4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为A．K＝ B．K＝C．K＝ D．K＝【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2NH3N2+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+3H22NH3的平衡常数为A．4 B．2 C．1 D．0.5【变式2-1】2000K时，反应CO(g)＋O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常数K′为A． B．K2 C． D．【变式2-2】某温度下，反应SO2(g)+O2(g)SO3(g)的平衡常数K1=50，在同一温度下，反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2的值为（

）A．2500 B．4×10-4 C．100 D．2×10-2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，反应与反应的化学平衡常数相同C．反应的化学平衡常数随反应物浓度升高而增大D．反应的平衡常数达式为【变式3-1】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A．X是N2OB．0～3min内，v(NO2)=mol·(L·min)-1C．T℃时该反应的平衡常数为1D．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，在容积为的密闭容器中，、、三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，已知时改变了一个条件。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C．该温度下，反应的平衡常数为D．时改变的条件是压缩体积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KB．改变反应物浓度能改变平衡常数KC．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)Fe3O4(s)＋4H2(g)，化学平衡常数的表达式为A．B．C．D．4．在1000K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g)NiO(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A．B．C．D．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)N2O4(g)△H＜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＋H2⇌CO＋H2O的平衡常数表达式为K=c(CO)/[c(CO2)c(H2)]7．在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为K，下列说法不正确的是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1C．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)2SO3(g)

达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，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，O2转化率减小 B．Q不变，K变大，SO2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，O2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的浓度增加。下列说法正确的是A．该反应的化学方程式为B．减低温度，逆反应速率增大C．若增大、，K值增大D．该反应的焓变为正值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B．的平衡常数表达式为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．的平衡常数表达式为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，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变C．化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数13．一定温度时N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）的平衡常数是K．则相同温度NH3（g）⇌N2（g）+H2（g）的平衡常数为（）A． B