2017版高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 第26讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向讲义

1、第26钢化学平衡常数化学反应的方向试验点.化学平衡常数1.概念在特定温度下可逆反应达到化学平衡时，产物浓度的乘积与反应物浓度的乘积的比率是用符号k表示的常数。2.表达式反应ma (g) nb (g) PC (g) qd (g)、K=(固体和纯液体的浓度被视为常数，通常不计算在平衡常数表达式中)。3.意义(1)K值越大，反应物的转化率越高，正向反应越多。(2)K只受温度的影响，与反应物或产物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数表示特定反应的平衡常数。深入思考1.情况判断，正确的笔触是“”，错误的笔触是“”(1)在平衡常数表达式中，可能是物质的浓度()(2)催化剂可以改变化学反应速度，也可以改变平衡

2、常数()(3)平衡常数改变，化学平衡不一定移动()(4)化学平衡移动，平衡常数不一定改变()回答(1)(2)(3)(4):2.对于N2 (g) 3 H2 (g) 2n H3 (g) k12n H3 (g) N2 (g) 3 H2 (g) k2单独写入平衡常数表达式，并将其关系_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _答案k1=，k2=，k1=3.化学平衡常数仅受温度

3、影响，温度升高，化学平衡常数增加或减少吗？响应温升化学平衡常数的变化取决于反应，如果积极反应是吸热反应，则温升k值增大，反之则减小。4.对于一个可逆反应，当化学计量数扩大或缩小时，化学平衡常数表达会发生变化吗？什么关系？转换率是否相同？举例说明。答案是，在一个可逆反应的情况下，化学量数值不同，化学平衡常数表达不同，但该物质的转化率相同。例如： aa (g) bb (g) cc (g) k1= NAA (g) nbb (g) NCC (g)K2=k或k1=或、a或b的转化率相同。请写下一个化学平衡的平衡常数表示。(1) Cl2 H2O HCl hclo(2) c (s) H2O (g) co (

4、g) H2 (g)(3) ch 3cooh c2h5ohc h3c C2 h 5 H2O(4) co H2O HCO oh-(5)CaCO 3(s)Cao(s)CO2(g)答案(1) k=(2) k=(3) k=(4) k=(5) k=c (CO2)问题组多种反应中平衡常数关系的判断1.研究氮氧化物与大气中漂浮的海盐粒子的相互作用时，涉及以下反应。2 NO2(g)NaCl(s)nano 3(s)clno(g)k12to (g) Cl2 (g) 2clno (g) k24 NO2(g)2 NaCl(s)2 nano 3(s)2 to(g)Cl2(g)的平衡常数k=_ _ _ _ _ _ _ _

5、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _答案K1=，k2=，k=，因为它会剖析k 1=，k2=，k=。2.已知： co (g) 2 H2 (g) ch3oh (g) 2ch 3 oh (g) ch 3 och 3 (g) H2O (g) co (g) H2O (g) CO2 (g) H2 (g)如果三个反应在一个温度下的平衡常量值为K1、K2、K3，则在该温度下的反应3co(g)3 H2(g)ch 3 och 3(g)CO2(g)CO2(g)的化学平衡常量k为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _答案KK2K3分析k1=K2=K3=K=K2K3=K=K2k 3=k问题组2平衡常数的影响因素及

6、应用3.甲醇是重要的化学工业基础原料和干净的液体燃料。工业上可以利用CO或CO2生产燃料甲醇。与甲醇制造相关的化学反应和不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。化学反应平衡常数温度/c500800 2 H2 (g) co (g) ch3oh (g)K12.50.15 H2 (g) CO2 (g) H2O (g) co (g)K21.02.50 3 H2 (g) CO2 (g) ch3oh (g) H2O (g)K3(1)反应和 K1，K2和K3之间的关系可以推导出来的话，用K3=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(K1，K2表示)。(2)反应h _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0(填充

7、或“”)。(3)在500 下测定反应在一定时间内，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol-1)分别为0.8、0.1、答案(1)K1K2 (2) (3)分析(1) k1=，K2=、K3=、K3=k1 k2。(2) k3=k1 k2，500，800 下的反应平衡常数分别为2.5，0.375；温度上升，k下降，向左平衡，正负放热反应， h0。Q=2.5。所以v是逆行的。4.将0.5毫升CaCO3添加到一个体积为2 L的真空密封容器中，当发生响应CaCO3 (s) Cao (s) CO2 (g)时，测量二氧化碳的物质的浓度与温度的关系如下图所示，图a表示CO2的平衡浓度

8、与温度的关系曲线，b表示在不同温度下经过了相同的时间根据需要回答以下问题：(1)反应为正、负的反应为_ _ _ _ _ _ _ _热反应(吸入或放置)，温度为t5 时，40 s需要时间平衡，则t5 时反应的平衡常数值为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)反应的平衡常数k值增大时，反应_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(选择填充号)。A.必须向反反应方向移动B.平衡移动时，正向反应速度先增加，然后减少C.一定向积极的反应方向移动D.平衡移动时，反应速度先减少，然后增加(3)说明曲线b接近曲线a的原因，随着温度的增加：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

9、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)保持温度和体积不变的情况下对CO2气体充电，CaCO3的质量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(5)在t5 时，保持温度和容器的体积不变，在上述平衡系统中再充电0.5毫升N2，最后平衡时容器的CaCO3质量为_ _ _ _ _ _ g。响应(1)吸入0.2 (2)bc (3)温度升高，反应速度加快，平衡所需的时间缩短(4)增加减少不变(5)10分析(1) t5 到c (CO2)=0.20 mol-1，K=c

10、(CO2)=0.20。(2)K值增加时，向平衡正向移动，正向反应速度大于反向反应速度。(4)体积保持不变，增加c(CO2)，将平衡移动到左侧，增加CaCO3质量，减少CaCO质量，使温度保持不变，k保持不变，因此c(CO2)保持不变。(5)保持体积和温度不变，填充N2，保持平衡，c(CO2)等于0.20 mol-1，该物质的量为0.4 mol，因此剩馀CaCO3的质量为0.5 mol-0.4 mol=0.1 mol，质量为10 g。利用平衡常数可以判断化学反应是否达到化学平衡状态可逆反应aa (g) bb (g) cc (g) DD (g)，在特定温度下，反应物与产物浓度有以下关系：=q，称为

11、浓度商。q试验点2化学平衡计算1.三个分析量：开始、变更量、平衡。明确三种关系。(1)对于相同的反应物，起始-更改量=平衡。(2)对于同一产品，起始更改量=平衡。(3)每个转换量的比率等于每个反应物化学测量数的比率。计算方法：三步方法化学平衡计算模式：如果将ma (g) nb (g) PC (g) qd (g)，a，b起始物质量(mol)分别设置为a，b并进行平衡，则a消耗MX，容器体积使用V L。Ma (g) nb (g) PC (g) qd (g)起始(mol) a b 0 0变形(mol) MX NX px qx平衡a-MX b-nxpx qx例如：(1) k=。(2)c ping(a)

12、=(mol-1)。(3)(A)扁平=100%， (a): (b)=:(4) (a)=100%。(5)=。(6)(混合)=(GL-1)。(7)=(gmol-1)。与转换率计算和判断相关的问题组1.已知可逆反应：m (g) n (g) p (g) q (g) h0回答以下问题：(1)在特定温度下，反应物的起始浓度分别为c (m)=1 mol-1，c(n)=2.4mol-1；达到均衡时，m的转化率为60%，此时n的转化率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)输入m的转化率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(增加、减少或不变)，如果反应温度升高。(3)反应温度恒定时，反应物的起始

13、浓度分别为c (m)=4 mol-1，c(n)=a mol-1；达到平衡后，c (p)=2 mol-1，a=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)反应温度恒定时，反应物的起始浓度为c (m)=c (n)=b mol-1，达到平衡时，m的转化率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _回应(1)25% (2)增加(3)6 (4)41%语法分析(1) m (g) n (g) p (g) q (g)启动状态mol-1 2.4 0 0变化量mol-1 160% 160%因此，n的转化率为100%=25%。(2)该反应的 h0是吸热反应，因此提高温度，将平衡

14、向右移动，m的转化率就会增加。(3)可根据(1)找到各平衡浓度。C (m)=0.4 mol-1 c (n)=1.8 mol-1C (p)=0.6 mol-1 c (q)=0.6 mol-1因此，化学平衡常数k=由于温度恒定，k不变，新状态达到平衡后C (p)=2 mol-1 c (q)=2 mol-1C (m)=2 mol-1 c (n)=(a-2) mol-1K=解释A=6。(4)如果将m的转化率设定为x，则每种物质的平衡浓度为c(m)=b(1-x)mol-1 c(n)=b(1-x)mol-1C (p)=bxmoll-1 c (q)=bxmoll-1K=获得x41%。问题组2化学平衡常数，转

15、化率相互转换2.SO2通常用于制造硫酸，一级重要反应为2 .SO2 (g) O2 (g) 2s O3 (g) h 0。上述反应是在2 L密封容器中充电0.4 mol SO2、0.2 mol O2和0.4 mol SO3时发生的。请回答以下问题：(1)反应平衡时，每种物质的浓度可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(写)。A.c (SO2)=0.3 mol-1，c (O2)=0.15 mol-1B.c (SO3)=0.4 mol-1C.c (O2)=0.2 mol-1，c (SO2)=0.4 mol-1D.c (SO3)=0.3 mol-1(2)通过选择上述可能条件之一实现平衡

16、时的平衡常数为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)将4 mol SO2和2 mol O2传递给2 L密封容器，反应平衡10分钟，SO2的转化率为80%时，2(g)O2(g)O2(g)2s O3(g) 的平衡常数k=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _答案(1)AD (2)(或180) (3) 0.08 moll-1 min-1 80分析(1) 2so2 (g) O2 (g) 2s O3 (g)起始浓度(mol-1) 0.2 0.1 0.2正向进行替换(mol-1) 0 0.4反向进行替代(mol-1) 0.4 0.2 0这表明a，d项是可能的。(2) 2so2 (g) O2 (g) 2s O3 (g)起始浓度(mol-1) 0.2 0.1 0.2改变浓度(mol-1) 0.1 0.05 0.1平衡浓度(mol-1) 0.3 0.15 0.1您可以从项目a取得k1=，同样地，从选项d取得k2=180。(3) v (SO2)=0.16moll-1 min-1，v (O2)=0.08 moll-1 min-1。2so2 (g) O2 (g) 2s O3 (g)起始浓度(mol-1) 2 1 0改变浓度(mol-1) 1.6 0.8 1.6平