化學平衡常數復習

1、化學平衡常數復習化學平衡常數復習溫馨提示：請大家準備好練習本和筆。2012-10-291、能說出化學平衡常數的、能說出化學平衡常數的意義意義2、能寫出給定反應的平衡常數的、能寫出給定反應的平衡常數的表達式表達式3、能夠運用化學平衡常數表達式進行、能夠運用化學平衡常數表達式進行簡單簡單計算計算（重點、考點）（重點、考點）溫馨提示：請大家準備好練習本和筆。對于密閉容器中進行的反應：對于密閉容器中進行的反應：2NO2 N2O4下列說下列說法正確的是法正確的是（ ）A、增大、增大NO2的濃度，平衡常數增大的濃度，平衡常數增大B、增大、增大N2O4的濃度，平衡常數增大的濃度，平衡常數增大C、增大、增大N

2、O2的濃度，正反應速率加快的濃度，正反應速率加快D、增大、增大NO2的濃度，平衡常數不變的濃度，平衡常數不變CD檢測檢測1（雙選）（雙選）基礎知識基礎知識一、基礎知識鞏固一、基礎知識鞏固高溫下，某反應達到平衡，平衡常數高溫下，某反應達到平衡，平衡常數。恒容時，溫度升高，。恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確濃度減小。下列說法正確的是的是 A該反應的焓變?yōu)檎翟摲磻撵首優(yōu)檎?B恒溫恒容下，增大壓強，恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小濃度一定減小 C升高溫度，逆反應速率減小升高溫度，逆反應速率減小 D該反應的化學方程式為該反應的化學方程式為 COH2O CO2H2答案：答案：A檢測

3、檢測2 (單選單選)基礎知識基礎知識基礎知識基礎知識在某溫度下，可逆反應在某溫度下，可逆反應aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)的平衡常數為的平衡常數為K下列說法不正確下列說法不正確的是（的是（ ）A、K越大，反應進行的程度越大越大，反應進行的程度越大 B、K隨著反應物濃度的增大而增大隨著反應物濃度的增大而增大C、K隨溫度的改變而改變隨溫度的改變而改變 D、K的表達式為：的表達式為： cc(C) +cd(D) ca(A) +cb(B)BD檢測檢測3（雙選）（雙選）基礎知識基礎知識檢測檢測4：（雙選）：（雙選）放熱反應放熱反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在在溫度溫

4、度t1時達到平衡，時達到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L，其平衡常數為，其平衡常數為K1。升高反應體系的。升高反應體系的溫度至溫度至t2時，反應物的平衡濃度分別為時，反應物的平衡濃度分別為c2(CO)和和c2(H2O)，平衡常數為，平衡常數為K2，則，則AK2 和和K1的單位均為的單位均為mol/L BK2 c2(CO)BC高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一如下：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一如下： FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) Hk， (正正) (逆逆),未達平衡，反應逆向進行；未達平衡，反應逆向進行； 當當Qc (逆逆),未達平衡，反應正向進行；未達平衡

5、，反應正向進行； 當當Qc=k，(正正)=(逆逆),達到平衡，平衡不移動。達到平衡，平衡不移動。 平衡常數數值的大小，只能大致告訴我們一個可平衡常數數值的大小，只能大致告訴我們一個可逆反應的正向反應所進行的最大程度，并不能預示反逆反應的正向反應所進行的最大程度，并不能預示反應達到平衡所需要的時間。應達到平衡所需要的時間。 平衡常數具有的特點平衡常數具有的特點1.K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度無關；只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度無關；怎么變視具體反應而定。怎么變視具體反應而定。2. K值越大，平衡體系中生成物所占比例越大，反值越大，平衡體系中生成物所占比例越大，反應物轉化率越大；應

6、物轉化率越大；1.一般來說，一般來說，K105，該反應基本進行完全，通常，該反應基本進行完全，通常認為該反應不可逆；認為該反應不可逆；2.一個反應的正向平衡常數為一個反應的正向平衡常數為K，其逆向平衡常數，其逆向平衡常數為為1/K；3.平衡常數沒有固定的單位，視方程式而定。平衡常數沒有固定的單位，視方程式而定。cp(C) cq(D)cm(A) cn(B)K = 正反應為吸熱反應，升高溫度，正反應為吸熱反應，升高溫度，K K會變大，降溫，會變大，降溫，K K變小變小正反應為放熱反應，升高溫度，正反應為放熱反應，升高溫度，K K會變小會變小，降溫，降溫，K變大變大4. 若反應物或生成物中有若反應物

7、或生成物中有固體或固體或 純液體純液體 存在存在，它們的濃度它們的濃度不應寫在平衡常數表達式中。不應寫在平衡常數表達式中。二、化學平衡常數的相關計算二、化學平衡常數的相關計算解題解題的一般的一般步驟步驟（三段式或稱化學平衡三步曲）（三段式或稱化學平衡三步曲）1.氣體氣體反應計算時經常使用的反應計算時經常使用的推論推論：2121 nnPP：恒溫恒容時2121 nnVV：恒溫恒壓時總總nmM 總總Vm即列出三段數據即列出三段數據根據題意列方程根據題意列方程求解求解）（）（）（）（）（始耗始耗100100AAAAACCnn2.反應物反應物A的的轉化率轉化率的的計算計算公式公式: 物質濃度的變化關系：

8、物質濃度的變化關系：反應物：平衡濃度反應物：平衡濃度 。生成物：平衡濃度生成物：平衡濃度 。各物質的變化濃度之比各物質的變化濃度之比 ?；瘜W平衡化學平衡基本基本計算計算： 有關起始量有關起始量、變化量變化量、平衡量平衡量的計算關系的計算關系在反應在反應aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中，計算關系為：中，計算關系為：aA(g)+ bB (g) cC (g)+ dD (g)起始量起始量n1n200變化量變化量 ax bxcxdx平衡量平衡量n1-ax n2-bxcxdx起始濃度變化濃度起始濃度變化濃度起始濃度變化濃度起始濃度變化濃度反應式計量系數之比反應式計量系數之比三段式三

9、段式考查類型一：已知濃度，求平衡常數考查類型一：已知濃度，求平衡常數練習練習:合成氨的反應合成氨的反應N2+3H2 2NH3在某溫度下各物質的平在某溫度下各物質的平衡濃度是衡濃度是:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3 =4molL-1求該求該反應的平衡常數和反應的平衡常數和N2、H2的初始濃度。的初始濃度。解：解：求平衡常數求平衡常數KK=NH32/(N2H23)= N2+3H22NH3 始始(molL-1) 0變變 (molL-1) 平平 (molL-1) 3 9 4初始濃度即：初始濃度即：5150(3+2)(9+6)16/(393)=7.3210-32 6 4求求N2、H2

10、的初始濃度。的初始濃度。答答:略略 練習：練習：已知：已知：CO+H2O H2+CO2此反應在此反應在773K時平衡常數時平衡常數K=9，如反應開始時，如反應開始時C(H2O)=C(CO)=0.020molL-1求求CO的轉化率。的轉化率。考查類型二：已知平衡常數，求轉化率考查類型二：已知平衡常數，求轉化率 CO +H2O H2+CO2 始始(molL-1) 0.02 0.02 0 0變變(molL-1) x x x x平平(molL-1) 0.02-x 0.02-x x xK=x/(0.02-x)2=9 x/(0.02-x)=3x=0.015molL-1轉化率轉化率=(0.015/0.020

11、)100=75考查類型三：有關考查類型三：有關平衡平衡常數常數的的綜合綜合考查考查 （圖文結合綜合題）（圖文結合綜合題）化學平衡常數復習化學平衡常數復習溫馨提示：請大家準備好練習本和筆。溫馨提示：請大家準備好練習本和筆。（一）、解決圖象題的基本思路：（一）、解決圖象題的基本思路：會識圖：會識圖： 一看面、二看線、三看點（弄清縱、一看面、二看線、三看點（弄清縱、橫坐標的意義；弄清起點、拐點、終點橫坐標的意義；弄清起點、拐點、終點的意義，看清曲線的變化趨勢。）的意義，看清曲線的變化趨勢。）妙解題：妙解題： 分析圖象中隱含的信息，將其加工分析圖象中隱含的信息，將其加工成化學語言，同時掛鉤于化學概念、

12、化成化學語言，同時掛鉤于化學概念、化學原理，從而快速解決問題。學原理，從而快速解決問題。（二）、解決表格題的基本思路：（二）、解決表格題的基本思路：理解：理解： 理解表格中各個列項中數字的意義，理解表格中各個列項中數字的意義，巧妙地將表格語言轉換成化學語言。巧妙地將表格語言轉換成化學語言。理順：理順： 理順表格中數據間的變化趨勢，聯系理順表格中數據間的變化趨勢，聯系相關的化學知識，尋找其中的變化規(guī)律，相關的化學知識，尋找其中的變化規(guī)律，有針對性的解決問題。有針對性的解決問題。（三）、解決作圖題的基本思路：（三）、解決作圖題的基本思路：化學反應原理化學反應原理物質間定量關系物質間定量關系分析圖象

13、分析圖象迅速得出結論迅速得出結論練習練習1（單選）（單選）25時，在含有時，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入過量金屬錫的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應：，發(fā)生反應：Sn(s)Pb2(aq) Sn2(aq)Pb(s)，體系中體系中c(Pb2)和和c(Sn2)變化關系如右圖所示：變化關系如右圖所示：下列判斷下列判斷正確正確的是（的是（ ）。）。A. 往平衡體系中加入金屬鉛后，往平衡體系中加入金屬鉛后， c(Pb2)增大增大B. 往平衡體系中加入少量往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2 固體后，固體后，c(Pb2)變小變小C. 升高溫度，平衡體系中升高溫度，平衡體系中c(Pb2) 增

14、大，說明該反應增大，說明該反應H0D25時，該反應的平衡常數時，該反應的平衡常數 K2.2D2.在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應：在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應： 2SO2（g）+ O2 (g) 2SO3(g) ( (H H0 0)(1)寫出該反應的化學平衡常數表達式寫出該反應的化學平衡常數表達式 K=_ （2）降低溫度，該反應）降低溫度，該反應K值值_ ，二氧化硫轉化率二氧化硫轉化率_，化學反應速率，化學反應速率_（以上均填增大、減小或（以上均填增大、減小或不變）不變）)()()(22232OcSOcSOc增大增大 增大增大 減小減?。?）600時，在一密閉容器中，將二氧化

15、時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中硫和氧氣混合，反應過程中SO2、O2、SO3物質的量變化如圖，反應處于物質的量變化如圖，反應處于平衡狀態(tài)的時間是平衡狀態(tài)的時間是_。（4）據圖判斷，反應進行）據圖判斷，反應進行至至20min時，曲線發(fā)生變化時，曲線發(fā)生變化的原因是的原因是_。10min到到15min的曲線變化的的曲線變化的原因可能是原因可能是 _。a.加了催化劑加了催化劑 b.縮小容器體積縮小容器體積 c.降低溫度降低溫度 d.增加增加SO3的物質的量的物質的量 1520min和和2530min 增加了增加了O2的量的量 ab3.二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一二氧化氮在加熱

16、條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣。該反應進行到氧化氮和氧氣。該反應進行到45秒時，秒時，達到平衡（達到平衡（NO2濃度約為濃度約為0.0125mol/L）。）。右圖中的曲線表示二氧化氮分解反應在右圖中的曲線表示二氧化氮分解反應在前前25秒內的反應進程。秒內的反應進程。（1）請計算前）請計算前20秒內氧氣的平均生成速秒內氧氣的平均生成速度：度：_（2）若反應延續(xù)至）若反應延續(xù)至70秒，請在圖中用實秒，請在圖中用實線畫出線畫出25秒至秒至70秒的反應進程曲線。秒的反應進程曲線。（3）若在反應開始時加入催化劑（其他）若在反應開始時加入催化劑（其他條件都不變），請在圖上用虛線畫出加條件都不變），請在圖上

17、用虛線畫出加化劑后的反應進程曲線?；瘎┖蟮姆磻M程曲線。（4）寫出該反應的化學平衡常數表達式：）寫出該反應的化學平衡常數表達式：_0.0180.018參考答案：參考答案：（1）5.510-4molL-1s-1（2）圖中實線）圖中實線（3）圖中虛線）圖中虛線（4） k=2222NOONO4、在某一容積為、在某一容積為2L的密閉容器內，加入的密閉容器內，加入0.8mol的的H2和和0.6mol的的I2，在一定的條件下發(fā)生如下反應：，在一定的條件下發(fā)生如下反應：H2(g) + I2(g) 2HI(g) 0反應中各物質的濃度隨時間變化情況如圖反應中各物質的濃度隨時間變化情況如圖1：（1）該反應的化學平

18、衡常數表達式為）該反應的化學平衡常數表達式為。（2）根據圖）根據圖1數據，反應開始至達到平衡時，平均速數據，反應開始至達到平衡時，平均速率率v(HI)為為 。222IHHIK0.167mol/(Lmin) （3）反應達到平衡后，第）反應達到平衡后，第8分鐘時：分鐘時：若升高溫度，化學平衡常數若升高溫度，化學平衡常數K (填寫增大、減小或不變填寫增大、減小或不變)HI濃度的變化正確的是濃度的變化正確的是（用（用圖圖2中中a-c的編號回答）的編號回答）若加入若加入I2，H2濃度的變化正確的濃度的變化正確的是是，（用圖，（用圖2 2中中d-fd-f的編號的編號回答）回答）（4 4）反應達到平衡后，第

19、）反應達到平衡后，第8 8分鐘時分鐘時，若反容器的，若反容器的容積容積擴大一倍，請在擴大一倍，請在圖圖3 3中畫出中畫出8 8分鐘后分鐘后HIHI濃度的變化情濃度的變化情況。況。減小減小cfH2(g) + I2(g) 2HI(g) 05.對于可逆反應，達到平衡時，各生成物濃對于可逆反應，達到平衡時，各生成物濃度以其計量數為指數冪的乘積與各反應物濃度以其計量數為指數冪的乘積與各反應物濃度以其計量數為指數冪的乘積之比為一常數，度以其計量數為指數冪的乘積之比為一常數，它只與溫度有關，該常數叫做化學平衡常數，它只與溫度有關，該常數叫做化學平衡常數，用用K表示。表示。例如：對于例如：對于aA(g)+Bb

20、(g) mC(g)+nD(g)K= （其中（其中 表示物質的量濃度，表示物質的量濃度， 固體的濃度為固體的濃度為1。）。）CmDnAaBb反應反應Fe（固）（固）+CO2（氣）（氣） FeO（固）（固）+CO（氣）（氣）的平衡常數為的平衡常數為K1；反應；反應Fe（固）（固）+H2O（氣）（氣） FeO（固）（固）+H2（氣）的平（氣）的平衡常數為衡常數為K2。在不同溫度時。在不同溫度時K1、K2的值如下表：的值如下表：（1）推導反應）推導反應CO2(氣氣)+H2(氣氣) CO(氣氣)+H2O(氣氣)的平衡常數的平衡常數K與與K1、K2的關系式：的關系式： 。（2）計算）計算K值：溫度為值：溫

21、度為973開時開時K= ；1173開時：開時：K= 。通過。通過K值的計算（值的計算（1）中的反應）中的反應是是 反應（填反應（填“吸熱吸熱”或或“放熱放熱”）。）。溫度（絕對溫度）溫度（絕對溫度）K1K29731.472.3811732.151.67K=K1/K20.621.29吸熱吸熱（3）在一體積為）在一體積為10L的密閉容器中，加入一定量的的密閉容器中，加入一定量的CO2和和H2，在，在1173開時發(fā)生反應并記錄前開時發(fā)生反應并記錄前5min的濃度，第的濃度，第6min時改變了反應的條件。各物質的時改變了反應的條件。各物質的濃度變化濃度變化如下表：如下表：時間時間/minCO2H2CO

22、H2 O（氣）（氣）00.20000.30000020.17400.27400.02600.02603C1C2C3C34C1C2C350.07270.17270.12730.127360.03500.13500.1650前前2min，用，用CO表示的該化學反應的速率是：表示的該化學反應的速率是： 。在在34min之間，反應處于之間，反應處于 狀態(tài)（填狀態(tài)（填“平衡平衡”或或“非平衡非平衡”）。）。第第6min時，平衡向時，平衡向 方向移動，可能的原因是方向移動，可能的原因是 。 （ 3）v(CO)=0.0130molL-1min-1 平衡平衡 正反應；正反應； 升高溫度升高溫度或減少了或減少了

23、H2O(氣氣)的濃度的濃度完成課時作業(yè)（九）完成課時作業(yè)（九）知識補充：多重平衡規(guī)則知識補充：多重平衡規(guī)則某個反應可以表示為兩個反應的和某個反應可以表示為兩個反應的和( (或差或差) )，則總，則總反應的平衡常數等于各分反應平衡常數之積反應的平衡常數等于各分反應平衡常數之積( (或或商商) )。這個關系稱為多重平衡規(guī)則多重平衡規(guī)則。同理：同理： = - K1 = K3 / K2 = + K3 = = = K1K2H2OCOH2CO2H2OH2O2O2COCO2推論推論: :反應反應m = m = 反應反應 K K1 1m m = K = K2 2 反應反應m = m = 反應反應 K K1 1

24、1/m1/m = K = K2 2注意：在處理多注意：在處理多重平衡關系中重平衡關系中,所所有平衡常數必須有平衡常數必須在同一個溫度。在同一個溫度。 H H2 2(g) + O(g) + O2 2 H H2 2O(g) KO(g) K1 1 CO CO2 2(g) CO(g)+ O(g) CO(g)+ O2 2 K K2 2 H H2 2(g)+CO(g)+CO2 2(g) H(g) H2 2O(g)+ CO(g) KO(g)+ CO(g) K3 3 1下圖所示的直型石英玻璃封管中充有CO氣體，左端放置不純的鎳（Ni）粉。在一定條件下，Ni可以與CO（g）發(fā)生如下反應： Ni(S)4CO(g)

25、 Ni(CO)4(g)323353K453473K但Ni粉中的雜質不與CO（g）發(fā)生反應。玻璃管內左右兩端的溫度分別穩(wěn)定在350K和470K，經過足夠長時間后，右端的主要物質是A、純Ni（s）和Ni（CO）4（g） B、純Ni（s）和CO（g）C、不純Ni（s）和CO（g） D、不純Ni（s）和Ni（CO）4（g）（）（）（2010051100起變BBBnn解：解：650020.154133422 2 : x 2 : (0.154) x 2 LmolLmolnCAA75.043V）（）（平起始量起始量（mol）變化量變化量（mol）平衡量平衡量（mol）3A (g) + B (g) 2C (g

26、) + xD (g)答答：（略）。：（略）。練習練習將將6mol A氣體和氣體和5mol B氣體混合放入氣體混合放入4L密閉容器中，發(fā)生密閉容器中，發(fā)生下列反應：下列反應：3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (g) ，經過，經過5min達到化達到化學平衡，此時生成學平衡，此時生成C為為2mol，測得，測得D的反應速率為的反應速率為0.1mol/(Lmin)，計算：計算：x的值；的值；平衡時平衡時B的轉化率；的轉化率；A的平衡濃度的平衡濃度。變式變式練習練習1在密閉容器中，用等物質的量的在密閉容器中，用等物質的量的A和和B發(fā)生發(fā)生下列反應：下列反應： A (g) + 2B (g) 2C (g)