公开课：化学平衡常数

化学平衡常数

郴州市一中高三化学组：周莉芳

【考纲要求】

1、了解化学平衡常数(K)的含义

2、能正确计算化学反应的转化率(α%)。

3、能利用化学平衡常数进行相关计算。

【自主学习3分钟】

请阅读教材P28——P31“化学平衡常数”部分

【达标检测1】

1、请列出下列方程式的平衡常数表达式。

Cr2O72—+ H2O ⇌ 2CrO42—+ 2H+

CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)

CaCO3(s) ⇌ CaO(s)+CO2(g)

2. 为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少对其臭氧层的破坏。化学家研究在催化剂作用下，通过下列反应：CCl4＋H2⇌CHCl3＋HCl使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)。已知CCl4的沸点为77 ℃，CHCl3的沸点为61.2 ℃。100 ℃时此反应的化学平衡常数表达式为。

考点提炼：

【达标检测2】

1、若反应①N2＋3H2⇌2NH3的化学平衡常数K1＝a，

反应②2NH3⇌N2＋3H2的化学平衡常数K2，

反应③1/2N2＋1/3H2⇌NH3的化学平衡常数K3，则K2、K3如何表示？

考点提炼：

2、判断下列说法的正误：

(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度()

(2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数()

(3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大()

(4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大()

考点提炼：

【达标检测3】（教材改编题）在密闭容器中发生反应：CO(g) + H2O(g) ⇌CO2 (g) +H2 (g)，800℃时K = 1.0；用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4开始，达到平衡时CO和H2O 的转化率。

考点提炼—K的应用：

(1)对不同反应可以通过比较K值直接判断可逆反应进行的程度；在一定温度下，对于不同条件下进行的同一反应可利用来判断可逆反应进行程度。

【达标检测4】甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO 或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示：

(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝

(用K1、K2表示)。

(2)反应③的ΔH________(填“>”或“＜”)0。

(3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.9、0.1、0.3、0.15，则此时v正_______(填“＞”“＝”或“＜”)v逆。

考点提炼——K的应用：

(2) 判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为热反应。

(3) 判断反应是否达到平衡或向何方向进行。

对于化学反应a A(g)＋b B(g) ⇌c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q

＝。Q＜K，反应向反应方向进行；Q＝K，反应处于状态；Q＞K，反应向反应方向进行。

【难点突破——另类平衡常数的计算】

1、定义：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度计算的平衡常数叫作

压强平衡常数，符号K p。例：N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)，压强平衡常数表达式为

2、某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)

【对应训练1】乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

维持体系温度和总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数

K p= (用α等符号表示)。

【对应训练2】甲烷可用于制备合成气：CH4(g)+H2O(g) ⇌CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)以物质的量之比1:3充入盛有催化剂的刚性密闭容器中发生该反应。一定温度下，容器内起始压强为p0，CO的平衡体积分数为10%，则反应的平衡常数K p= 。（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

【2019•全国卷Ⅰ】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)] 是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：

(1)Sℎibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中H2的物质的量分数为

0.0250。

②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO________ H2

(填“大于”或“小于”)。

(2)721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________(填标号)。

A.<0.25

B.0.25

C.0.25～0.50

D.0.50

E.>0.50