2019高考化学一轮复习讲义化学平衡常数与平衡图像

化学平衡常数与平衡图像
李仕才
B(g)
B(g)c
B c A(g)
2A(g)+B(g)
D．若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小
巩固练习
1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2ΔH2<0(Ⅱ)
（1）4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。

（2）为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向 2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。

测得10 min内v(ClNO)=7.5×10−3mol·L−1·min−1，则平衡后n(Cl2)= mol，NO的转化率α1= 。

其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2α1(填“>”“<”或“=”)，平衡常数K2(填“增大”“减小”或“不变”)。

若要使K2减小，可采取的措施是。

平衡常数的几个易错点
（1）正、逆反应的平衡常数互为倒数；若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。

（2）能代入平衡常数表达式的为气体、非水溶液中的H2O、溶液中的溶质，固体与纯液体以及溶液中H2O 的浓度可看为常数，不能代入。

例题解析
考向二化学平衡常数的计算与应用
典例1 （1）在密闭容器中充入2.0 mol CO和10 mol H2O(g)，发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，800 ℃时反应达平衡，若K=1。

求CO和H2O(g)的转化率。

（2）PCl5的热分解反应如下：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。

①写出反应的平衡常数表达式；
②已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入 2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的
浓度为 0.150 mol/L。

计算该温度下的平衡常数。

巩固练习
1．在一定体积的密闭容器中，进行化学反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表：
T/℃700 800 830 1 000 1 200
2SO
2
b
B．CO(g)===C(石墨，s)＋1/2O2(g) ΔH＝＋110.5 kJ/mol ΔS＝－89.36
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3 kJ/molΔS＝－280.1 J/mol·K
D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋37.301 kJ/molΔS＝184.05 J/(mol·K)
归纳总结：焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
ΔHΔSΔH－TΔS反应情况
－＋永远是负值在任何温度下过程均自发进行
＋－永远是正值在任何温度下过程均非自发进行
＋＋低温为正；高温为负低温时非自发；高温时自发
－－低温为负；高温为正低温时自发；高温时非自发
1．下列说法错误的是
A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
B．2NO（g）＋2CO（g）=N2（g）＋2CO2（g）在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0
C．反应NH3（g）＋HCl（g）=NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0
D．CaCO3（s）=CaO（s）＋CO2（g）室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH>0
本知识点小结
化学平衡图象题的解题方法
化学平衡图象类试题是高考的热点题型，该类试题经常涉及到的图象类型有物质的量(浓度)、速率—时间图象，含量—时间—温度(压强)图象，恒温、恒压曲线等，图象中蕴含着丰富的信息量，具有简明、直观、形象的特点，命题形式灵活，难度不大，解题的关键是根据反应特点，明确反应条件，认真分析图象充分挖掘蕴含的信息，紧扣化学原理，找准切入点解决问题。

该类题型在选择题和简答题中都有涉及，能够很好地考查学生分析问题和解决问题的能力，在复习备考中应引起足够的重视。

1．常见的化学平衡图象
以可逆反应a A(g)＋b B(g)c C(g) ΔH＝Q kJ·mol−1
（1）含量—时间—温度(或压强)图：
(T2>T1，ΔH>0) (T1<T2，ΔH<0)
(p1>p2，a＋b>c) (p1>p2，a＋b<c)
：该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率
，常见类型如下所示：
，则p1> p2>p3，Δ<0) (若T1>T2，则ΔH
图象，可以很快地判断出反应进行的方向，根据正、v逆的变化情况，可以推断出外界条件的改
(g)
平衡移动方向
B(g) c C(g)为例：
在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。

如图：
这类图象的分析方法是“定一议二”，当有多条曲线及两个以上条件时，要固定其中一个条件，分析其他条件之间的关系，必要时，作一辅助线分析。

）“先拐先平，数值大”原则
关。

(g)
等效，A与D不等效。

因为C→D是对反应前后气体体积有变化的反应加压，平衡发生了
结论：对于反应前后气体物质的量有变化的反应，恒温恒压时只要起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，比例相同就可建立等效平衡；而恒温恒容时，则需起始加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，完全相同才能建立等效平衡，因为反应物物质的量的变化会引起平衡的移动。

2HI(g)
等效，A与D等效。

因为C→D平衡不发生移动。

对反应前后气体体积不变的反应加压，
结论：对于反应前后气体物质的量不变的反应，无论是恒温恒压还是恒温恒容，只要加入的物质按方程式化学计量数转化到方程式一侧，比例相同就可建立等效平衡。

的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体体积忽略
2NH(g)+CO2(g)△H,达到平衡时测得c(CO2)=amol·L-1。

温度不变
2NO(g)
2NO(g)
(g)
OH(g)
CH
2CO(g)
(g) (g)
CO
CO
(g)
2CO(g)+2H
①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是。

的浓度不再发生变化
(CO)
．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
的物质的量比为1∶1
、p 3、p 4由大到小的顺序为
2CO(g)+2H。