Get清風(fēng)蘇教化學(xué)4專題2第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度5化學(xué)平衡常數(shù)(學(xué)案)

蘇教版化學(xué)選修4專題2第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度5化學(xué)平衡常數(shù)（學(xué)案）高中化學(xué)I化學(xué)平衡常數(shù)【考點(diǎn)精講】1.概念：在一定溫度下，達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)，其生成物平衡濃度冪之積與反應(yīng)物平衡濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，該常數(shù)即為平衡常數(shù)，用K表示。2.表達(dá)式：aA(g)+bB(g)hJC(g)+dD(g)LCC(C)XCd(D) CMA)xcb(B)①對(duì)于給定反應(yīng)，正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不一樣。例如：aA(g)+bB(g)=CC(g)K=CC(C)K=陽(yáng)A)?cb(B)正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常正CMA)Cb(B)逆cc(C)數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系②對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大或縮小，化學(xué)平衡常數(shù)不一樣。例如：aA(g)+bB(g)_cC(g)k cc(c)KI-C^(A)C^(B)naA(g)+nbB(g)^ceC(g)Cnc(C)Cna(A)?cnb(B)K2=Kn或K1=CK2.特點(diǎn)：平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度和壓強(qiáng)無(wú)關(guān)。.意義：①K的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；K越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。②平衡常數(shù)表達(dá)式表明在一定溫度條件下達(dá)成平衡的條件。在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)到平衡，可用該時(shí)刻產(chǎn)物的濃度商Qc與Kc比較大小來(lái)判斷。當(dāng)Qc＞Kc，U（正）＜υ（逆），未達(dá)平衡，反應(yīng)逆向進(jìn)行；當(dāng)QcvKaυ（正）＞υ（逆），未達(dá)平衡，反應(yīng)正向進(jìn)行；當(dāng)Qc=Kc，υ（正）=υ（逆），達(dá)到平衡，平衡不移動(dòng)。③平衡常數(shù)數(shù)值的大小，只能大致告訴我們一個(gè)可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大程度，并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。如2SO,2（g）+O12SO3（g）298K時(shí)，Kp=3.6×1024很大，但由于速度太慢，常溫時(shí)，幾乎不發(fā)生反應(yīng)。注意：（1）平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)；（2）對(duì)于給定的化學(xué)方程式，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；（3）平衡常數(shù)的單位與化學(xué)方程式的表示形式一一對(duì)應(yīng)；（4）固體或純液體或液態(tài)水不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中（因其濃度為常數(shù)，可認(rèn)為為“1”，代入表達(dá)式中，可消去）?！镜淅觥坷}1已知反應(yīng)①:CO（g）+CuO（s）jCO,2(g)+Cu(S)在某溫度下的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)②：H2(g)+CuO(s)_Cu(s)+H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)為K2；反應(yīng)③：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)為K。則下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)①的平衡常數(shù)K=:(-1ckCO^C?cCcoD)B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=K12C.對(duì)于反應(yīng)③，恒溫時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡常數(shù)一定增大D.對(duì)于反應(yīng)③，恒容下，升高溫度，平衡常數(shù)一定不變思路導(dǎo)航：在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，純固體不能表示在平衡常數(shù)表達(dá)式中，A錯(cuò)誤；由于反應(yīng)③=反應(yīng)①一反應(yīng)②，因此平衡常數(shù)K=K1

瑪，B正確；反應(yīng)③中，溫度不變平衡常數(shù)不變，溫度升高，溫度改變平衡常數(shù)一定改變，所以C、D錯(cuò)誤。答案：B例題2已知可逆反應(yīng)：M(g)+N(g)_P(g)+Q(g)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： F(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為C(M)=1mo卜L—1，C(N)=2.4mol?L—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)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為C(M)=4mol?Lτ,c(N)=QmoI?L-i；達(dá)到平衡后，C(P)=2mol?L-1,a=；(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c(M)=c(N)=)mol?L-1,達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為O(1)M(g)+N(g)=P(g)+Q(g) —\o"CurrentDocument"始態(tài)(mol?L-1)1 2.40 0變化量(mol?L-1)1×60%1×60%1mol?Lτ×60%因此N的轉(zhuǎn)化率為 ×100%.mo?T=25%。(2)根據(jù)(1)可求出各平衡濃度：C(M)=0.4mol?LτC(N)=1.8mol?LτC(P)=0.6mol?Lτc(Q)=0.6mol?LτRE當(dāng)土衡登粉K-M(C)-0.6×0.6-1因此化學(xué)平衡常數(shù)K=ClPk0= =σc(m')?c(n) 0?4×1?82由于溫度不變，因此K不變，達(dá)到平衡后c(P)=2mol?LτC(Q)=2mol?Lτc(M)=2mol?Lτc(N)=(a-2)mol?Lτ，、，、 1K=c(P)-clQ)=2X2=)cMJc(N) 2XQ-2) 2解得a=6。(3)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為X，則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為C(M)=b(1——x)mol?L—ιC(N)=b(1一x)mol?L-ιc(P)=bxmol?L-ιC(Q)=bxmol?Lτ/、/、 ，、 1K=CS)c(Q)=(bx)2=2C(M)?c(n) (b(1——x)》解得X≈41%o答案(1)25% (2)6(3)41%例題3在體積為1L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)_CO(g)+H2O(g),化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：回答70

0680

0

^T

985

0

17

0丁0001.7卜列問(wèn)題:丁2002.6T℃K(1)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是0(填序號(hào))c(CO2)=c(CO)K不變C.容器中的壓強(qiáng)不變Dj(H2)=V(CO2)E.c(H2)保持術(shù)變(2)若某溫度下，平衡濃度符合下列關(guān)系:C(CO2)?C(H2)=C(CO)?C(H2O),此時(shí);在此溫度下，若該容器中的溫度為含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O,則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”)。思路導(dǎo)航：(1)A項(xiàng)，達(dá)到平衡時(shí)c(CO2)不一定等于C(CO)，反之相等時(shí)也不一定處于平衡狀態(tài)；B項(xiàng)，溫度不變K不變，不正確；C項(xiàng)，此反應(yīng)不論是否平衡，壓強(qiáng)均不改變，故不正確；D項(xiàng)，V(CO2)與V(H2)表示的反應(yīng)方向一致，故不能判斷是否達(dá)到平衡；E項(xiàng)，達(dá)到平衡時(shí)，各種反應(yīng)物、生成物的濃度保持不變，正確。(2)由c(CO2)?c(H2)=c(CO)?C(H2O),則計(jì)算出K=1.0,即此時(shí)溫度為850℃,此溫度下CC)：c(H2O)=C)χC(H)c0.75×1.51x1.2=0.94<1.0,故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行中。答案：(1)E(2)850℃向正反應(yīng)方向進(jìn)

行中【總化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算的思路整理.分析三個(gè)量：即起始量、變化量、平衡量。.明確三個(gè)關(guān)系：(1)對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量一變化量=

平衡量。(2)對(duì)于同一生成物，起始量+變化量=

平衡量。(3)各變化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3.計(jì)算方法：三段式法化學(xué)平衡計(jì)算模式：對(duì)以下反應(yīng)：m?(g)+((g)=pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量常ol)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mx，容器容積為VL。mA(g)+nB(g)=PC(g)+qD(g)起始(mol)ab0 0變化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)a一mxb一nxpxqx- (px、P(qx、q則有：(1)K=[VMVJ(a—mx)m(b—nx)n〔?JXl?JC(A)=α∑mx(mol?L-ι)平Vmxa⑴平=丁×100%,α(A):α(B)mx?