平衡常数(导学案)

1、化学平衡常数及其应用1化学平衡常数(1) 概念在一定下，一个可逆反应达到时，与的比值是一个常数，用符号K表示。(2) 表达式对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡时：K=(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。(3) 意义 K值越大，反应物的转化率，正反应进行的程 K只受影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化无关。 化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数 也会改变，但意义不变。2平衡转化率平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。对于反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),反应物A的转化率可以表示为:A的初始浓度一A的平衡浓度aA的初始浓度X100%易错警示(1)同一个反应中，反应物可以有多种，但不同反应物的转化率可能不同。(2) 增大一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，工业生产中常常提高廉价原料的比例，从而增大 昂贵原料的转化率，如工业合

2、成氨中增大氮气的浓度，从而提高氢气的转化率。一、判断正误，正确的画“V”，错误的画“X”。(1) C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为 K=；OC(HO()(2) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡，在温度不变、容积不变密闭容器中充入N2,化学平衡常数不变。()(3) 对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大。 ()(4) 平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动达到新的平衡。 ()(5) 改变条件，使反应物的平衡转化率都增大，该可逆反应的平衡常数一定增大。 ()(6) 催化剂能改变平衡常数的大小。 ()(7) 改变条件，平衡右移，则反应物的转化率一定增大。 ()(8) 其他条件不变，当增加一种反应物的用量时，自身的平衡转化率降低，而其他反应物的转化率升高。 ()总结提升(1) 不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数的表达式中。如：CaCO3(s)- CaO(s)+CO2(g)，K= c(CO2)Cr2O2(aq)+H2O(l) 亠 2CrO2(aq)+2 H+(aq)，K=c2(CrO2)-c2(H+)/c(Cr2

3、O2)但非水溶液中发生反应，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数的表达式中。如： qiOH + CHsCOOH 一 CH3cOOC2H5 + H2O,皆器議跚)。(2) 同一化学反应，化学方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如：汕0鹿)2NO/g) K=|2NNO=0.36 ； 1/2比0鹿)NO/g)疋二囂彳厂丽= 0.60 c(N O )12NO2(g) 一 N2O4(g) K=c=0362.8 因此书写化学平衡常数表达式及数值，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。题组一 化学平衡常数及其影响因素1某温度下，密闭容器中X、Y、Z、W四种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示，下列说法错误的是物质XYZW初始浓度/moLL-10.50.600平衡浓度/molL-10.10.10.40.6B.该反应的平衡常数表达式为K=A.反应达到平衡时，X的转化率为80%C4 亿).C6(W)C4(X) C5(Y)C.增大压强其平衡常数不变，但使平衡向生成Z的方向移动 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数2. 已知反应：CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu

4、(s)和反应：H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g),在相同的某温度 下的平衡常数分别为K和K2，该温度下反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。则下列说法 正确的是( )A.反应的平衡常数K1 = C(Co)2c(CCc)B.反应的平衡常数K=KC. 对于反应，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，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小3、CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为mol2L 2。总结提升化学平衡常数的应用(1) 利用K可以推测可逆反应进行的程度K的大小表示可逆反应进行的程度，K越大说明反应进行程度越大，反应物的转化率越大。K越小说明反应进 行的程度越小，反应物的转化率越小。(2) 借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意

5、时亥I，反应物与生成物浓度有如下关系：vK 反应向正反应方向进行，e(正)巩逆)Q =C(：(C)Cd(D) QK 反应向逆反应方向进行，e(正)ve(逆)。(3) 利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。(4) 计算平衡体系中的相关“量”根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。题组二 化学平衡常数的应用3只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是()A. K值不变，平衡可能移动 B. K值变化，平衡一定移动C.平衡移动，K值可能不变 D.平衡移动，K值一定变化4.甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制备的相关信息如下表：化学反应及平衡常数平衡常数数值500 C800 C 2H2(g)+CO(g) 一 CH3OH(g)K2.50.15 H2(g)4co2(g) 一 H2O(g)+CO(g)K1.02.50 3H2(g)+CO2(g) 一 CH3OH(g)+H2O(g)K2.50.375(1) 反应的化学平衡表达式为K=，该反

6、应是反应(填“吸热”或“放热”)。某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：5c(CO2)c(H2) = 2c(CO)c(H2O)试判断此时温度为。(2) 500 C时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,发生反应，达到平衡后，其化学平衡常数K1.0(填“大于”“小于”或“等于” )，在其他条件不变的情况下，扩大容器容积，平衡移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)，化学平衡常数k2傾“变大”“变小”或“不变”)。(3)据上表信息推导出KK2与K3之间的关系,K3=(用 KK2表示)。500 C时测得反应在某时刻,H2(g)、co2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(molL-1)分别为 0.8、0.1、0.3、0.15，此时 e 正逆(填“”“0.0602. 某温度下，向4.0 L恒容密闭容器中充入2.0 molPCl，反应PCl5(g) 、PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。 反应过程中测定的部分数据见下表：时间/s050150250350n(PCl3) /mol00.320.380.400.40列说法正确的是()A. 反应在前50 s的平均反应速率为v(PCl3) = 0.0064 mol/(Ls)B. 若保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3) = 0.11 mol/L，则反应的力Hv0C. 相同温度下，起始时向该容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%D. 相同温度下，起始时向该容器中充入2.0 mol PCl5、0.40 mol PCl3和0.40 mol Cl2，达到平衡前v(正)v(逆)3、CO (g) +2H2 (g) CH3OH (g)H=-99KJ/mol反应的化学平衡常数K的表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为，其判断理由 化学反应进行的方向1. 自发过程(1) 含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2) 特点 体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或放出热量)。 在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2.

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