高三化学一轮复习化学平衡常数及其应用专题导学案

化学平衡常数及其应用导学案班级姓名小组___________【学习目标】1.了解平衡常数的K的含义，能利用化学平衡常数的应用。2.化学平衡常数的计算.【重点难点】学习重点：平衡常数的含义及应用学习难点：与化学平衡常数相关的计算【知识链接】自主完成导学案知识链接，记忆5分钟1.平衡常数的概念（1）概念：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数，用K表示。2.平衡常数的表达式（1）可逆反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）（2）表达式：K＝（带平衡时的浓度计算，固体和纯液体不列入平衡常数表达式，固体和纯液体的浓度视为常数。）（3）平衡常数与书写方式的关系①．正逆反应平衡常数的关系是：K正·K逆＝1（互为倒数）②．化学计量数变成n倍，平衡常数变为n次方倍③．反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2④．反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝⑤．反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝3.平衡常数的意义（1）对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度；（2）平衡常数的数值越大，反应物的转化率越大，说明反应可以进行得越完全。K值＜10－510－5～105＞105反应程度很难进行反应可逆进行完全4.平衡常数的影响因素（1）内因：反应物的本身性质（某一具体反应）。（2）外因：升高温度，对于放热反应，K值减小；对于吸热反应，K值增大。K仅受温度影响，与反应物或生成物浓度、压强变化及使用催化剂无关。5.化学平衡常数的应用（1）判断、比较可逆反应进行的程度一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大越大越大越小越高越小越小越小越大越低（2）判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，浓度商Qc＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))，则将浓度商和平衡常数作比较可判断可逆反应所处的状态。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Qc<K：反应向正反应方向进行，v正>v逆,Qc＝K：反应处于化学平衡状态，v正＝v逆,Qc>K：反应向逆反应方向进行，v正<v逆))断可逆反应的热效应：【导学流程】自主预学，根据以上知识回顾完成以下习题。【例1】利用反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)可得到清洁能源H2。(1)该反应化学平衡常数表达式K=。(2)该反应的平衡常数随温度的变化如表：温度/℃4005008301000平衡常数K10910.6从上表可以推断：此反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应。其理由是由于温度升高，平衡常数减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应。(3)830℃时，向容积为2L的密闭容器中充入1molCO与1molH2O，2min时CO为0.6mol。2min内v(CO2)=，此时反应进行的方向是正向进行，依据是Qc<K，可以判断该反应达到平衡的标志是cd(填字母)。a.体系的压强不再发生变化

b.混合气体的密度不变c.CO的消耗速率与CO2的消耗速率相等

d.各组分的物质的量浓度不再改变【例2】已知在相同条件下，①NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)K1;②NO(g)+12O2(g)NO2(g)K2;③3NO(g)+O3(g)3NO2(g)K3。则K1、K2、K3的关系正确的是(D)A.K3=K1+K22 B.K3=K1K22C.K3=K1K22【答题模板】判断ΔH理由：因为温度xx，平衡xx移动，平衡常数K变xx，则ΔHxx。判断K变化理由：由于ΔHxx，温度xx，平衡xx移动，则K变xx。【思考与交流1】平衡常数要发生变化，有几种情况？【考向一】化学平衡常数的含义【例3】对于反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，下列有关说法正确的是(B)A.平衡常数表达式为K＝eq\f(c（CO）·c（H2）,c（C）·c（H2O）)B.恒温条件下压缩容器的体积，平衡不移动，平衡常数K不发生变化C.升高体系温度，平衡常数K减小D.恒温恒压条件下，通入氦气，平衡正向移动，平衡常数K不发生变化【例4】已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(B)A.反应①的平衡常数K1＝eq\f(c（CO2）·c（Cu）,c（CO）·c（CuO）)B.反应③的平衡常数K＝eq\f(K1,K2)C.对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值D.对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小【例5】温度为T1时三个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)ΔH>0。实验测得:v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,只受温度影响。下列说法不正确的是(D)容器编号物质的起始浓度/(mol/L)物质的平衡浓度/(mol/L)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.温度为T1,反应达平衡时,容器Ⅰ中的平衡常数K=0.8B.容器Ⅱ中反应达平衡前,v正>v逆C.容器Ⅲ中反应达平衡时,化学平衡常数和速率常数的关系:K=kD.当温度为T2时,若k正=k逆,则T2<T1【归纳整理】速率常数和平衡常数的关系①.基元反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）②.速率方程：v正＝k正·ca（A）·cb（B）、v逆＝k逆·cc（C）·cd（D）③.速率常数和平衡常数的关系：当平衡条件，v正＝v逆，＝＝K【考向二】化学平衡常数的应用【例6】已知某化学反应的平衡常数表达式为K=c(Ct/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是(C)A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)B.上述反应的正反应是放热反应C.如果在一定容积的密闭容器中加入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃,此时测得CO为0.4mol时,该反应为平衡状态D.某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:c(CO2【例7】一定温度下,容积为1L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),达到平衡。物质的起始浓度/(mol/L)物质的平衡浓度/(mol/L)CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)COS(g)3.007.07.01.5反应达到平衡后,再充入1.1molH2S(g)和0.3molH2(g),平衡不移动(填“不移动”“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”)。

【例8】工业上利用碳热还原制得。进而生产各种含钡化合物，温度对反应后组分的影响如图。已知：碳热还原过程中可能发生下列反应。i．

ii．

iii．

下列关于碳热还原过程的说法正确的是（B）A．B．400℃后，反应后组分的变化是由的移动导致的C．温度升高，的平衡常数K减小D．反应过程中，生成的和的物质的量之和始终等于投入C的物质的量【达标检测】6分钟完成汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2CO2(g)＋N2(g)ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(填序号)。2．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：，平衡时与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．该反应的B．若该反应在、时的平衡常数分别为、，则C．若状态B、C、D的压强分别为、、，则D．在时，若反应体系处于状态D，则此时3．甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应如下：，请回答下列问题：(1)用平衡时各组分的浓度表示反应的平衡常数表达式为。(2)研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210～290℃，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的0(填“>”、“＜”或“=”)，依据是