第三节 化学平衡第三课时 化学平衡常数晨背关键语句⒈一定温度下的可逆反应a A+b B c C+d D 达平衡后,K = ⒉化学平衡常数K 只受温度的影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
⒊K 值越大,正向反应进行的程度越大,反应进行得越完全,反应物的转化率越高。
理解教材新知识知识点一 化学平衡常数[自学教材 填要点]1. 概念在一定温度下,可逆反应达到 时, 浓度幂之积与 浓度幂之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K 表示。
2. 表达式对于任意反应:m A+n Bp C+q D K =3、书写平衡常数表达式时,要注意:(1) 化学平衡常数只与 有关,与反应物或生成物的 无关。
(2) 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,(2) 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关,化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变,则平衡常数 。
若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一个反应,平衡常数也会 。
[师生互动 解疑难]⑴化学平衡常数只与温度有关。
若升高温度,K 值越大,则正反应为吸热反应,反之亦然。
⑵K 值越大,说明平衡体系中生成物所占比例越大,它的正向反应进行的程度越大。
⑶如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度固定不变,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。
⑷同一化学反应,在同一温度下,平衡常数的具体数值与方程式的写法相关,方程式写法不同,表达式中的幂不同,平衡常数不同。
可以用不同的化学方程式来)(c )(c )(c )(c b a d c B A D C ••表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。
小试身手一定条件下,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式K= 。
知识点二化学平衡常数的应用[自学教材填要点]⒈平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K值越大,表示反应进行得越,反应物转化率越;K值越小,表示反应进行得越,反应物转化率越。
⒉判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行:对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Q c=C p(C)·C q(D)/C m(A)·C n(B),叫该反应的浓度商。
Q c<K ,V正V逆,反应向反应方向进行Q c=K ,V正V逆,反应处于状态Q c>K ,V正V逆,反应向反应方向进行⒊利用K可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度,K值减小,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
⒋有关化学平衡的计算:在反应aA(g)+bB (g) cC (g)+ dD (g)中,计算关系为:⑴、物质浓度的变化关系:①、反应物:平衡浓度=————————————————②、生成物:平衡浓度=————————————————③、各物质的变化浓度之比=————————————————⑵、反应物的转化率:反应物转化为生成物的百分率[师生互动解疑难]①如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中②稀溶液中进行的反应,如有液态水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中③同一化学反应,在同一温度下,平衡常数的具体数值与方程式的写法相关,方程式写法不同,表达式中的幂不同,平衡常数不同。
小试身手下列化学平衡常数的说法正确的是:A .化学平衡发生移动,平衡常数必发生变化B .对一个化学反应只有一个平衡常数C .改变温度,平衡常数一定改变D .催化剂改变达到平衡的时间,必引起平衡常数的改变把握高考热点方向考向一 化学平衡常数及应用[例一] 反应Fe(s)+CO 2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH =a kJ/mol 1,平衡常数为K ; 温度/℃500 700 900 K 1.00 1.47 2.40 (1)若500℃时进行上述反应,CO 2起始浓度为 2 mol/L ,CO 的平衡浓度为________。
(2)上述反应中的a ________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)700℃上述反应达到平衡,要使得该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有________(填序号)。
A .缩小反应器体积B .通入CO 2C .升高温度到900℃D .使用合适的催化剂〔解析〕⑴设500℃时CO 的平衡浓度为xmol/L ,则 Fe(s)+CO 2(g)FeO(s)+CO(g)起始: 2 0变化: x x平衡: 2-x x 则K= = =1,解得x =1。
⑵由表格中数据可知,温度越高K 值越大,推知温度升高平衡向正方向移动,故此反应为吸热反应,即a 大于0。
⑶A 项缩小反应器体积,平衡不移动,错误;B 项通入CO 2,平衡向又移动,正确;C 项升高温度时,平衡向右移动,正确;D 项使用催化剂不会使平衡发生移动,错误。
)(c )(c 2CO COx x 2〔答案〕(1)1mol·L -1(2分) (2)大于(2分) (3)BC跟踪训练I 2在KI 溶液中存在下列平衡:I 2(aq) + I -(aq)I 3一(aq)。
测得不同温度下该反应的平衡常数置如下表: 下列说法正确的是:A.反应I 2(aq) + I -(aq) I 3一(aq)的△H>0B.利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质C.在上述平衡体系中加入苯,平衡不移动D.25℃时,向溶液中加入少量KI 固体,平衡常数K 小于680考向二 平衡常数与转化率的相关计算〔例2〕将等物质的量的CH 4和H 2O(g)充入1L 恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO 的物质的量为0.10mol ,求CH 4的平衡转化率(结果保留两位有效数字)〔解析〕近几年围绕三段式,对平衡常数及转化率的计算并不多见,出现这类题目,可能要重新反思过去我们淡化计算的惯性思路。
广东卷就考查纯计算技巧的题目并不多见,如差量法、平均值法、极值法、守恒法等考得并不多,但并不意味广东卷放弃计算,只考查如溶度积、平衡常数、反应速率的定义计算式,这道题目以及最后实验题中计算的出现,应该对我们的备考多少有一定的提示作用。
此外还应注意重视对有效数字的要求。
CH 4(g)+H 2O (g)CO(g)+3H 2(g)起始: n n 0 0变化: 0.1 0.1 0.1 0.3平衡: n -0.1 n -0.1 0.1 0.3 则K= 转化率=(0.1mol÷0.11mol )×100%=91%〔答案〕 91%借题发挥t/℃5 15 25 35 50 K1100 841 680 533 409 .11.0,27)1.0(3.01.023mol n n ==-⨯(1) 代入平衡常数K 表达式的各浓度一定是某一温度下各反应物和生成物的平衡浓度。
(2) 转化率计算的三个公式:(反应物A (或B )的平衡转化率(%))跟踪训练在一定温度下,反应H 2(g)+X 2(g) 2HX(g)的平衡常数为10。
若将1.0mol 的HX(g)通入体积为1.0L 的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于A .5%B .17%C .25%D .33%随堂基础巩固.⒈下列关于平衡常数的说法中,正确的是( )A .在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度表示,生成物浓度用平衡浓度表示B .化学平衡常数较大的可逆反应,所有反应物的转化率一定大C .可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D .平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关⒉关于 C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)的平衡常数(K)书写形式,正确的是( )A. B. C. D.⒊某温度下,反应2SO 2(g )+O 2(g )⇌2SO 3(g ) 的平衡常数K 1=50,在同一温度下,反应2SO 3(g )⇌2SO 2(g )+O 2(g )的平衡常数K 2的值为( )A .2500B .100C .0.02D .0.001⒋在相同的温度下,已知反应:① N 2(g)+O 2(g)2NO(g)的平衡常K=3.84×10-31② 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)的平衡常K=3.10×1026(mol•L -1)-1则在该温度下,两)(c )(c )(c )(c 22H CO O H C K ••= )(c )(c )(c )(c 22O H C H CO K ••= )(c )(c )(c 22O H H CO K •= )(c )(c )(c 22H CO O H K •=个化学反应的反应程度之间的关系为()A、①> ②B、①< ②C、①= ②D、不能确定⒌写出下列可逆反应的平衡常数(K)的表达式。
(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)____________________________;(2)SiCl4(l)+2H2O(g)SiO2(s)+4HCl( g)_____________________________;(3)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)____________________________;(4)3Fe(s) +4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)___________________________ 。
疑点反馈:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来)课时跟踪训练(九)化学平衡常数一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)1.在某温度下,可逆反应的平衡常数为K,下列说法不.正确的是()A.K越大,达到平衡时反应进行得程度越大B.K越大,达到平衡时反应物的转化率越大C.K随反应物浓度的改变而改变D.K随温度的改变而改变2.对于可逆反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),在一定温度下其平衡常数为K,下列条件的变化中能使K发生变化的是()A.将C(s)的表面积增大B.增大体系压强C.升高体系温度D.使用合适的催化剂3.在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K值分别是①H2+F22HF K=1047②H2+Cl22HCl K=1017③H2+Br22HBr K=109④H2+I22HI K=1比较K值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是() A.①②③④ B.④②③①C.①④③②D.无法确定4.高温、催化剂条件下,某反应达到平衡,平衡常数K=c CO·c H2Oc CO2·c H2。
恒容时,温度升高,H2浓度减小。