考点突破:化学平衡常数及其应用
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CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
(1)向 1 L 恒容密闭容器中充入 CO 和 H2O(g),t ℃时测得部分数据如下表。
t/min
0
1
2
3
4
3/4
n(H2O)/mol n(CO)/mol
0.60 0.50 0.44 0.40 0.40 0.40 0.30 0.24 0.20 0.20
式中)。
实例:
化学方程式
平衡常数
关系式
N2(g)+
3H2(g)
2NH3(g)
12N2(g)+32H2(g) NH3(g)
K1= c2 NH3 c N2· c3 H2
K2=
13 c NH3
2
c N2· c H2
K2=
K1(或
K
1
2 1
)
K3=K11
2NH3(g)
N2(g)+
3H2(g)
K3=
c N2· c3 H2 c2 NH3
D.若平衡时增加 A 和 B 的浓度,则平衡常数会减小
解析:选 A K 只随温度的改变而改变,除改变温度外,改变其他条件都不会引
起平衡常数的改变。
2 . 已 知 反 应 ① CO(g) + CuO(s)
CO2(g) + Cu(s) 和 反 应 ② H2(g) +
CuO(s)
Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为 K1 和 K2,该
说明升高温度时化学平衡向正反应方向移动,说明正反应是吸热反应,反应的焓
变为正值,A 项正确;在恒温且体积不变时,增大压强,H2 浓度可能增大或不 变,B 项错误;若温度升高,正、逆反应的反应速率均增大,只是增大的程度不
同,C 项错误。
4.(2016·淄博一模)煤经气化和液化使其得以广泛应用。
工业上先将煤转化为 CO,再利用 CO 和水蒸气反应制 H2 时,存在以下反应:
3.意义
(1)K 值越大,反应进行的程度越大,反应物的转化率越大,一般来说,K≥105 认
为反应进行得较完全。
(2)K 值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度,但不能预示反应达 到平衡所需要的时间。
4.影响因素 一个可逆反应的 K 仅受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 小题热身
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度(×)
[考向合作探究]
化学平衡常数及其影响因素
1.在一定条件下,已达平衡的可逆反应:2A(g)+B(g)
2C(g),下列说法
中正确的是( )
A.平衡时,此反应的平衡常数 K 与各物质的浓度有如下关系:K=
c2 C c2 A· c B
B.改变条件后,该反应的平衡常数 K 一定不变
C.如果改变压强并加入催化剂,平衡常数会随之变化
1/4
(2)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数(×) (3)升高温度,平衡常数一定增大(×) (4)平衡常数变化,化学平衡不一定发生移动(×) (5)化学平衡发生移动,平衡常数一定改变(×) (6)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度(√)
(7)反应 A(g)+3B(g)
2C(g),达平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向
c CO2· c H2 高,H2 浓度减小。下列说法正确的是( ) A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下,增大压强,H2 浓度一定减小 C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为 CO+H2O
CO2+H2
解析:选 A 由平衡常数的表达式可确定该反应的化学方程式为 CO2(g)+
催化剂 H2(g) 高温 CO(g)+H2O(g),D 项错误;在恒容时,温度升高,H2 浓度减小,
CO2(g)+H2(g)
起始量/(mol·L-1) 0.4
0.6
00
变化量/(mol·L-1) 0.2
0.2
0.2 0.2
平衡量/(mol·L-1) 0.2
0.4
0.2 0.2
K=0.2×0.2=0.5; 0.4×0.2
(2)若向 2 L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO、4 mol H2O(g)、2 mol CO2、2 mol H2,
温度下反应③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的平衡常数为 K。则下列说
法正确的是( )
A.反应①的平衡常数 K1=cc
CO2· c Cu CO· c CuO
2/4
B.反应③的平衡常数 K=K1 K2
C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2 浓度减小,则该反应的焓变为正值 D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2 浓度一定减小 解析:选 B 在书写平衡常数表达式时,纯固体不能表示在平衡常数表达式中, A 错误;由于反应③=反应①-反应②,因此平衡常数 K=K1,B 正确;反应③
则该温度下反应的平衡常数 K=________。
(2)相同温度下,若向 2 L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO、4 mol H2O(g)、2 mol CO2、
2 mol H2,此时 v 正________v 逆(填“>”“=”或“<”)。
解析:(1)分析表中数据,4 min 达到平衡状态,
CO(g)+H2O(g)
K2 中,温度升高,H2 浓度减小,则平衡左移,即逆反应为吸热反应,正反应为放 热反应,因此ΔH<0,C 错误;由于反应③为反应前后气体分子数不变,故在恒 温恒容下,增大压强,如充入惰性气体,则平衡不移动,H2 的浓度不变,D 错 误。
化学平衡常数的应用 3.高温下,某反应达平衡,平衡常数 K=c CO· c H2O ,恒容时,温度升
移动,平衡常数 K 值增大(×)
(8)对于反应:2SO2(度,K 值减小,则ΔH>0(×)
2.化学平衡常数只受温度的影响,温度升高,化学平衡常数是增大还是减小?
提示:温度升高化学平衡常数的变化要视反应而定,若正反应是吸热反应,则温
度升高 K 值增大,反之则减小。
浓度商
Q= 1×1 =1>K=0.5,反应逆向进行,此时 0.5×2
考点一:化学平衡常数及其应用 [基础自主落实]
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,称为化学平衡常数,用符号 K 表示。 2.表达式
对于反应 mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),
K=ccmp
C· A·
cq cn
D B
(固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达