【化学】人教版选修4 第二章 第三节 化学平衡 第3课时 化学平衡常数

点拨：某一反应的平衡常数只与温度有关，温度改变，平
衡移动平衡常数就改变，反之亦然。
答案：C
[ 例 2]1 000 K 时 反 应 C(s) ＋ 2H2(g)
CH4(g) 的 K ＝
8.28×107 L· mol－1，当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol· L－1 、
CH4 0.2 mol· L－1 时，上述反应(
A．正向移动
)。
B．逆向移动
C．达到平衡
D．无法确定
点拨：根据给出的可逆反应、反应物和生成物浓度，计算
其浓度商并与平衡常数比较大小，确定反应进行的方向。
答案：A
二、有关化学平衡的计算 1．基本计算 (1)各物质浓度。
反应物的平衡浓度＝起始浓度－消耗浓度
生成物的平衡浓度＝起始浓度＋增加浓度
(2)平衡时气体反应中各组分的体积分数。
3．化学平衡计算中对气体定律的运用 (1)当 T、V 恒定时，气体压强之比等于气体物质的量之比。 即
p平 n平 ＝ 。 p始 n始
(2)当 T、p 恒定时，气体体积之比等于气体的物质的量之
V平 n平 比。 即 ＝ 。 V始 n始 (3)当 T、p 恒定时，气体密度之比(即相对密度)等于气体 ρ平 Mr平 物质的相对分子质量之比。即 ＝ 。 ρ始 Mr始
①Q＞K，反应逆向进行； ②Q＝K，反应处于平衡状态； ③Q＜K，反应正向进行。
(4)判断反应的热效应。 ①升高温度，K 值增大，反应正向移动，则正反应吸热； ②升高温度，K 值减小，反应逆向移动，则正反应放热。 3．注意事项 (1)由化学平衡常数 K 的定义可知，K 及其表达式与具体反 应对应，其中的幂与具体反应的化学计量数对应。 (2)化学平衡常数只与温度有关，故一定温度下，加入催化
[例 3]X、Y、Z 为三种气体，把 a mol X 和 b mol Y 充入一 密闭容器中，发生反应 X＋2Y 2Z，达到平衡时，若它们的 )。
物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则 Y 的转化率为( a＋b ×100% A. 5 2a＋b C. ×100% 5 2a＋b B. ×100% 5b a＋b D. ×100% 5a
某气体物质平衡时的体积 体积分数＝ 混合气体的总体积 ×100%
(3)混合气体的平均摩尔质量。 混合气体的总质量 平均摩尔质量＝ 混合气体的总物质的量 反应物转化量 (4)转化率＝反应物起始量×100%。
2．化学平衡的计算方法(“起”、“转”、“平”三步骤) 化学平衡的一般思路和方法是建立模式、确定关系、依据 题意列出方程求解。一般格式表示如下(“三段式”或“起”、 “转”、“平”三步骤解法)： mA(g)＋nB(g) 起始浓度： a b nx pC(g)＋qD(g) c px d qx (d＋qx)
一、化学平衡常数 1．概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物
浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数 称为该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。常用符号 K 表示。
2．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。由定义可知，K 值越大，平
衡体系中生成物浓度越大，反应物转化率越高，正反应进行越 完全；反之，逆反应进行越完全。
5．某可逆反应的化学平衡常数 K： (1)K 值越大，说明平衡体系中________ 生成物 所占比例越大，其 正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越______ 完全 ，反应物 ________ 转化率 越大；反之，就越不完全，反应物________ 转化率 越小。 (2)当 K＞105 时，该反应进行得就基本完全了。 温度 影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)K 只受______ C(g)，已知 A 的起始浓度为 c起始A－c平衡A c 起始(A)，平衡浓度为 c 平衡(A)，则 A 的转化率＝_____________ c起始A ×100%。 6．对于反应：A(g)＋B(g)
转化浓度： mx
平衡浓度：(a－mx)
(b－nx) (c＋px)
此三种浓度常常要用到平衡时的浓度数据求其他的值。
(1)求 A 物质的平衡转化率 α(A)(α 越大，反应物 A 转化得 越多)。 mx α(A)＝ a ×100% (2)求 B 物质平衡时的体积分数 φ(B)。 b－nx φ(B)＝ ×100% a＋b＋c＋d－mx－nx＋px＋qx (3)求平衡时混合气体的平均摩尔质量( M )。 M ＝φ(A)M(A)＋φ(B)M(B)＋φ(C)M(C)＋φ(D)M(D) (4)在恒温、等容的条件下，反应前后的压强比等于反应前 后总物质的量之比。
答：略。
点拨：利用“三段式”法进行计算。
答案：B
[例 4]碳酸甲乙酯(CH3OCOOC2H5)是一种理想的锂电池有 机电解液，生成碳酸甲乙酯的原理为：C2H5OCOOC2H5(g) ＋ CH3OCOOCH3(g) 2CH3OCOOC2H5(g) 。 其 他 条 件 相 同 ， CH3OCOOCH3 的平衡转化率(α)与温度(T)、反应物配比(R)的关 系如下图所示。
剂、改变气体压强、改变反应物或生成物的浓度等，均不影响
化学平衡常数。
(3)固体、纯液体的浓度视为常数，不代入化学平衡常数表
达式中。 (4)平衡常数的大小只表示可逆反应进行的程度，不表示实 际反应的速率，也不表示达到平衡状态所需的时间。
[例 1]下列叙述中不正确的是(
)。
A．某特定反应的平衡常数仅是温度的函数 B．催化剂不能改变平衡常数的大小 C．化学平衡发生新的移动，平衡常数必发生变化 D．平衡常数发生变化，原化学平衡必定发生移动
第 3 课时 化学平衡常数
1．下列有关化学平衡常数的说法中，正确的是( D )。
A．反应物浓度幂之积为常数
B．生成物浓度幂之积为常数 C．压强越大，平衡常数越B(g)
C(g)，下列平衡常数表
示正确的是( D )。
3 ．在一定温度下，当一个可逆反应达到________ 化学平衡 时， ____________________ 与___________________ 反应物浓度幂之积 的比值是一个常 生成物浓度幂之积 数，这个常数称为该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，常 用符合 K 表示。 4．对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)， cpC· cqD cmA· cnB 其 平 衡 常 数 表 达 式 为 K ＝ ______________ 。表达式中以 __________为幂。 化学计量数
(2)计算转化率。根据平衡常数表达式可知，对于一个具体 的可逆反应，已知起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算 出平衡浓度(或起始浓度)，进而计算反应物的转化率。
(3)判断平衡移动方向。对于可逆反应：mA(g)＋nB(g) cpC· cqD pC(g)＋qD(g)， 设任意状态下(浓度商)Q＝ m ， 则Q c A· cnB 与相同状态下的 K 值比较：
在 密 闭 容 器 中 ， 将 1 mol C2H5OCOOC2H5 和 1 mol
CH3OCOOCH3 混合加热到 650 K，利用图中的数据，求此温度
下该反应的平衡常数 K。
点拨：首先分析给出图的信息，如转化率、反应物配比等， 再利用“三段式”法进行计算。 解：由图知，平衡时 CH3OCOOCH3 的转化率为 60%。 设容器的容积为 V(L) (C2H5O)2CO(g)＋(CH3O)2CO(g) 初始浓度 /mol· L－1：1/V 转化浓度 /mol· L－1：0.6/V 平衡浓度 /mol· L－1：0.4/V 0.4/V 1.2/V 0.6/V 1.2/V 1/V 0 2CH3OCOOC2H5(g)