化學平衡常數(shù)及其計算

第七章化學反應速率和化學平衡

第25講化學平衡常數(shù)及其計算

復習講義

【考綱要求】1.了解化學平衡常數(shù)(A)的含義。2.

能利用化學平衡常數(shù)進行相關計算。

考點一化學平衡常數(shù)

ET知識梳理

1.概念

在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡

時，生成物濃度液之積與反應物濃度液之積的比

值是一個常數(shù)，用符號K表示。

2.表達式

對于反應wA(g)+/zB(g)pC(g)+qD(g),

CP(C)?C?(D)

K=(固體和純液體的濃度視為常數(shù),

通常不計入平衡常數(shù)表達式中)O

3.意義及影響因素

(1/值越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應進行

的程度越大。

(2冰只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變

化無關。

⑶化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。

4.應用

⑴判斷可逆反應進行的程度O

⑵利用化學平衡常數(shù)，判斷反應是否達到平衡或

向何方向進行。

對于化學反應〃A(g)+》B(g)cC(g)+JD(g)的

c，(C)?*(D)

任意狀態(tài)，濃度商：&=

c"(A)?a(B)°

Q<K,反應向正反應方向進行;

Q=K,反應處于壬衡狀態(tài)；

Q>K9反應向逆反應方向進行。

(3)利用K可判斷反應的熱效應：若升高溫度，K

值增大，則正反應為吸熱反應；若升高溫度，K

值減小，則正反應為放熱反應。

【深度思考】

1.正誤判斷，正確的打“J”，錯誤的打“X”

⑴平衡常數(shù)表達式中，可以是物質(zhì)的任一濃度

()

⑵催化劑能改變化學反應速率，也能改變平衡常

數(shù)()

⑶平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學平衡不一定發(fā)生移動

()

(4)化學平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化

()

⑸平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能體現(xiàn)可逆反應進行的

程度()

⑹化學平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度升高，化

學平衡常數(shù)的變化取決于該反應的反應熱()

2.書寫下列化學平衡的平衡常數(shù)表達式。

(l)Ch+H2OHC1+HC1O

(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

(3)CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+

H2O

(4)COF+H20HCO3+OH"

(5)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

3.一定溫度下，分析下列三個反應的平衡常數(shù)

的關系

①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)Ki

13

②廣2值)+2H2?NH3(g)Ki

③2NH3(g)N2(g)+3H2(g)&

(l)Ki和妨=度。

⑵和記。

KR,K=A3

2解題探究---------------------------

題組一平衡常數(shù)的含義

1.研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相

互作用時，涉及如下反應：

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K

2NO(g)+Cl2(g)2CINO(g)Ki

則4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3⑸+2NO(g)

+Cb(g)的平衡常數(shù)K=(用K、K2表

示)。

2.在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反

應：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學

平衡常數(shù)K和溫度/的關系如表所示：

70808311

t1

000000200

回答下列問題：

⑴該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K

⑵該反應為(填“吸熱”或“放熱”)反

應。

(3)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：

3C(CO2)C(H2)=5C(CO)C(H2O),試判斷此時的溫

度

為_______________________________________

(4)若830℃時，向容器中充入1molCO、5mol

H2O,反應達到平衡后，其化學平衡常數(shù)K

(填“大于”“小于”或“等于”)1.0o

(5)830℃時，容器中的化學反應已達到平衡。在

其他條件不變的情況下，擴大容器的體積。平衡

(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或

“不”)移動。

題組二化學平衡常數(shù)的應用

3.甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體

燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。

已知制備甲醇的有關化學反應以及在不同溫度

下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示:

溫度

平衡/℃

化學反應

常數(shù)5080

00

①2H2(g)+2.0.1

Ki

CO(g)CH30H(g)55

②H2(g)+Ki1.2.5

CO2(g)H2o(g)+00

CO(g)

③3H2(g)+

CO2(g)CII3OII(g)K3

+H2O(g)

⑴據(jù)反應①與②可推導出K、K2與犬3之間的關

系，則R=(用&、及表示)。

⑵反應③的AH(填“>”或“V”)0。

4.在一個體積為2L的真空密閉容器中加入0.5

molCaCO3,發(fā)生反應CaCO3(s)CaO(s)+

CO2(g),測得二氧化碳的物質(zhì)的量濃度隨溫度的

變化關系如下圖所示，圖中A表示CO2的平衡

濃度與溫度的關系曲線，B表示不同溫度下反應

經(jīng)過相同時間時CO2的物質(zhì)的量濃度的變化曲

線。請按要求回答下列問題：

⑴該反應正反應為（填“吸”或“放”）熱

反應，溫度為八℃時，該反應耗時40s達到平

衡，則北℃時，該反應的平衡常數(shù)數(shù)值

為o

⑵如果該反應的平衡常數(shù)K值變大，該反應

（選填字母）。

a.一定向逆反應方向移動

b.在平衡移動時正反應速率先增大后減小

c.一定向正反應方向移動

d.在平衡移動時逆反應速率先減小后增大

⑶請說明隨溫度的升高，曲線B向曲線A逼近

的原因：o

（4）保持溫度、體積不變,充入CO2氣體,則CaCO3

的質(zhì)量,CaO的質(zhì)量,CO2

的濃度（填“增大”，“減小”或“不

變”）o

⑸在八℃下，維持溫度和容器體積不變，向上述

平衡體系中再充入0.5molN2,則最后平衡時容

器中的CaCO3的質(zhì)量為go

If知識梳理

1.一個模式——“三段式”

如/wA(g)+?B(g)pC(g)+qD(g),令A、B起

始物質(zhì)的量濃度分別為。m