化学平衡常数及其应用【复习准备】

化学平衡常数及其应用
1．概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到时，生成物与反应物的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号表示。

2．表达式：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)在一定温度条件下达到平衡时：K= （注意纯固态和纯液态物质不写入）
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K
Cr2O72 －( aq ) + H2O ( l ) 2 CrO4 2 －( aq ) + 2 H+ ( aq ) K
3．K的意义
K值越大，表示反应正向进行得__________，反应物转化率越大；
K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小
4．影响K的因素====只受________影响
✧放热反应,温度升高,平衡常数______________
✧吸热反应,温度升高,平衡常数______________
5．平衡常数K的应用
用某一时刻各物质浓度幂之积的比值Q（Q={}{}
{}{}n
m
q
p
)
B
(c
)
A
(c
)
D
(c
)
C
(c
•
•
）与K比较，可判断可逆反
应是否平衡，以及反应进行的方向。

当Q=K时，反应；
当Q>K时，反应；
当Q<K时，反应。

例：在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g)，已知c始(SO2)=0.4 mol·Lˉ1，c始(O2)=1 mol·Lˉ1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K=19。

试判断：
（1）当SO2转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？（2）达到平衡状态时，SO2的转化率为多少？
[练习] 反应SO2(g)+ NO2(g) == SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中
SO2(g)的转化率为50%，试求：在该温度下。

（1）此反应的平衡常数。

（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L, NO2(g)的初始浓度仍为2mol/L，则SO2(g)、NO2(g)的转化率变为多少？
1．写出下列反应的平衡常数的表达式
①PCl 5(g) PCl 3(g)+Cl 2(g) ②2HI(g) H 2(g)+I 2(g)
③CaCO 3(s) CaO(s)+CO 2(g) ④Fe 3O 4(s)+4H 2(g) 3Fe(s)+4H 2O(g)
2．下列关于化学平衡常数的说法中错误的是…………………………………………（ ） 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 ．平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动 D ．化学平衡移动时，平衡常数必改变 3．某温度时，N 2+3H 22NH 3的平衡常数K=a,则此温度下，NH 3 3/2H 2+1/2N 2的平衡常
数为…………………………………………………………………………（ ） A ．a ˉ1/2 B ．a 1/2 C ．a 2 D ．a ˉ2 4.煤化工生产中常研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。

已知：CO （g ）+H 2O(g) H 2(g)+CO 2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃
400
500 830 1000 平衡常数K 10 9
1
0．6
则下列说法错误．．的是 A ．在830℃，等物质的量的CO 和H 2O 反应达到平衡时，CO 的转化率为50% B ．上述正向反应是放热反应
C ．某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，原化学平衡向逆反应方向移动
D ．在500℃时，反应达到平衡后，增大压强，化学平衡常数K 减小 5、（09年江苏化学·14）I 2在KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I －
(aq)
I 3－
(aq)某I 2、、KI 混
合溶液中，I 3－
的物质的量浓度c (I 3－
)与温度T 的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。

下列说法正确的是 A ． 反应 I 2(aq)＋I －
(aq)
I 3－
(aq)的△H >0
B ．若温度为T 1、T 2，反应的平衡常数分别 为K 1、K 2则K 1＞K 2
C ．若反应进行到状态
D 时，一定有v 正＞v 逆 D ．状态A 与状态B 相比，状态A 的c (I 2)大
6、[2008山东14题] 高温下，某反应达到平衡，平衡常数K ＝ 恒容时，温度升高，H 2浓度减小。

下列说法正确的是 A ．该反应是焓变为正值
B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小
)
()()
()(2
2
2H c CO c O H c CO c ⋅⋅
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应化学方程式为CO＋H2O CO2＋H2
7．高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) △H< 0。

已知1100℃时平衡常数K=0.263。

(1)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值____，平衡常
数K值_____（本小题空格均备选：增大、减小或不变）
(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·Lˉ1，c(CO)=0.1 mol·Lˉ1，在这种情况下，该
反应是否处于化学平衡状态__ _(选填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是υ（正）__ _υ（逆）（选填大于、小于或等于），其原因是____ __。

8．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)C0(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。

(2)该反应为反应(选填吸热、放热)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是。

a．容器中压强不变 b．混合气体中c(CO)不变
c．v正(H2)=v逆(H2O) d．c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为℃。

9.汽车尾气的主要成分是一氧化碳和氮氧化物，治理尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)；
△H＜0。

（1）若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的
容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示。

则从开始到
达到平衡状态的过程中，平均反应速率
v(CO2)=_____________________ (结果保留两位有效数字)。

（2）若保持温度不变，20min时向容器中充入CO、N2各0.6mol，
平衡将__________移动（填“向左”、“向右”或“不”）。

10.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。

已知：CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：。