平衡常數(shù)在解題中的妙用.doc

交流文章 會(huì)員交流資料 平衡常數(shù)在解題中的妙用化學(xué)平衡是反應(yīng)原理中非常重要的知識(shí)之一，而平衡常數(shù)則是解決這一類平衡問題的重要手段和方法，如果平衡常數(shù)運(yùn)用得當(dāng)，往往可以起到事半功倍的效果。現(xiàn)從以下幾個(gè)方面來介紹平衡常數(shù)在解題中的妙用。1 判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度K值越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)換率越高；K值越下，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越下，逆反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)換率越低。例1：（原創(chuàng)題）下列數(shù)據(jù)是一些反應(yīng)的平衡常數(shù)，請(qǐng)判斷：表示反應(yīng)進(jìn)行得最接近完全的常數(shù)是（ ）AK=3103 BK=210-10CK=3105 DK=21010解析：K值越大，正反應(yīng)進(jìn)行的越完全。一般認(rèn)為K105時(shí)，即反應(yīng)基本完成。故選D。2 判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)K值的大小與濃度、壓強(qiáng)和是否使用催化劑無關(guān)，只與溫度這一外界條件有關(guān)，溫度發(fā)生變化時(shí)平衡常數(shù)也會(huì)發(fā)生改變。溫度越高，K值越大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；溫度越高，K值越小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。例2：（08年山東理綜；有改動(dòng)）高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)。恒容時(shí)，溫度升高，K值變大。下列說法正確的是（ ）A該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小C升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D該反應(yīng)的化學(xué)方程式為COH2O催化劑高溫CO2H2解析：溫度升高，K值變大，說明平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?，A正確；恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度應(yīng)該增大或不變，故B錯(cuò)；升高溫度，正逆反應(yīng)速率都會(huì)增大，故C錯(cuò)；由平衡常數(shù)的表達(dá)式可得，該反應(yīng)化學(xué)方程式應(yīng)為CO2+H2CO+H2O，故D錯(cuò)。答案選A。例3：（09年江蘇化學(xué)；有改動(dòng)）I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I3(aq)；某I2、KI混合溶液中，I3的物質(zhì)的量濃度c(I3)與溫度T的關(guān)系如圖所示（曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)）。下列說法正確的是（ ）T/K0c(I3)T2T1T3A反應(yīng) I2(aq)I(aq)I3(aq)的H0B若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2則K1K2C若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，平衡正移。D狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大解析：隨著溫度的不斷升高，c(I3)逐漸的減小，說明反應(yīng)向逆方向移動(dòng)，所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以H0，故A項(xiàng)錯(cuò)；由A知H0，所以溫度越高，K值越小，因T2T1，故K1K2， B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)，從圖中可以看出D點(diǎn)并沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，所以它要向A點(diǎn)移動(dòng)，這時(shí)c(I3)在增加，所以平衡正移，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，從狀態(tài)B到狀態(tài)A，c(I3)在增加，平衡正向移動(dòng)，那么c(I2)就在減小，所以狀態(tài)A的c(I2)小，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。3 判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向勒夏特列原理定義中減弱一詞的含義較難理解，教學(xué)中使用平衡常數(shù)通過計(jì)算，定量進(jìn)行比較，可以較好的突破平衡移動(dòng)方向的判斷難點(diǎn)。所以，平衡常數(shù)是將化學(xué)平衡移動(dòng)原理定性的判定轉(zhuǎn)化為定量的計(jì)算，從而使判斷平衡移動(dòng)更為準(zhǔn)確。甚至用勒夏特列原理無法解釋的問題，用平衡常數(shù)也可以快速的解決。對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的溫度下的任意時(shí)刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：，叫該反應(yīng)的濃度商。K ，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行K ，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)K ，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行例4：（原創(chuàng)題）在一定溫度條件下，對(duì)于以達(dá)到平衡的反應(yīng)：FeCl3 +3KSCN 3KCl+Fe（SCN）3 ，在此溶液中作如下處理，平衡左移的是：（ ） A加入少量氯化鉀固體 B加入少量氯化鐵固體C減少Fe（SCN）3的濃度D加水稀釋解析：該反應(yīng)的本質(zhì)是：Fe3+ +3SCN- Fe（SCN）3，任意時(shí)刻的濃度商：；KCl沒有參加反應(yīng)，所以改變KCl的量不會(huì)影響到平衡的移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；加入少量氯化鐵固體或減少Fe（SCN）3的濃度，都會(huì)使減小，使K ，平衡向右移動(dòng)，故B、C均錯(cuò)；加水稀釋，使、 和均減小，但分母減小的更快，使K，平衡向左移動(dòng)，故D正確；答案選D。4 計(jì)算轉(zhuǎn)換率 利用溫度不變時(shí)，平衡常數(shù)不變列方程求解。例5：（08年寧夏理綜）已知可逆反應(yīng)：M(g)N(g)P(g)Q(g)，H0請(qǐng)回答下列問題：（1）在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)= 1 molL-1，c(N)=2.4 molL-1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為 ；（2）若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率 （填“增大”“減小”或“不變”；）（3）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)= 1 molL-1,c(N)=amolL-1;達(dá)到平衡后，c(P)=2 molL-1,a= ; （4）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c(M) = c(N)= b molL-1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為 。解析：（1）M轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為0.6molL-1，則N反應(yīng)的量也是0.6molL-1，所以N的轉(zhuǎn)化率為：10025。 （2）由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，M的轉(zhuǎn)化率增大。 （3） M(g)N(g)P(g)Q(g)起始：1 2.4 0 0平衡：0.4 1.8 0.6 0.6起始：4 a 0 0平衡：2 a2 2 2平衡和平衡溫度相同，則K值相同，故： ，a6molL-1。（4） M(g)N(g)P(g)Q(g)起始： b b 0 0改變： x x x x平衡： (b-x) (b-x) x x 溫度不變，K值相同，故： ，x0.41b，M的轉(zhuǎn)化率為41。點(diǎn)評(píng)：通過以上幾個(gè)案例的分析，化學(xué)平衡常數(shù)在無機(jī)化學(xué)的解題中占有非常重要的位置；其用途之廣，概括起來，無非是直接應(yīng)用和綜合應(yīng)用兩個(gè)方面。通過平衡常數(shù)可以直