化学平衡常数及其计算

K3
解题探究
题组一 平衡常数的含义 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) 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g) K2 K1
2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝ 则4NO2(g)＋2NaCl(s)
表达式中)。
3.意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受 温度 影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
4.应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Qc＝ ccC· cdD a b c A· c B 。
知识梳理
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，用符号 K 表示。
2.表达式
对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，
cpC· cqD m n c A · c B (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数 K＝
2.书写下列化学平衡的平衡常数表达式。
(1)Cl2＋H2O HCl＋HClO
答案
cHCl· cHClO K＝ cCl2
(2)C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)
cCO· cH2 K＝ cH2O
答案
CH3COOC2H5＋H2O (3)CH3COOH＋C2H5OH
解析
某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系： 3 c (CO 2)· c (H 2) ＝ 5 c (CO)·
c(H2O)，根据平衡常数表达式K＝
cCO· cH2O 3 可知，K＝ ＝0.6，平衡 5 cCO2· cH2
常数只与温度有关，温度一定平衡常数为定值，所以此时对应的温度为
700 ℃。
题组二 化学平衡常数的应用 3.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下表所示： 化学反应 ①2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)
H2O(g)＋CO(g) ②H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ③3H2(g)＋CO2(g)
Qc＜K，反应向 正 反应方向进行；
Qc＝K，反应处于 平衡 状态；
Qc＞K，反应向逆反应方向进行。
(3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热
反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放 热反应。
深度思考 1.正误判断，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( × ) (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数( × ) (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( × ) (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化( √ ) (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度( √ ) √ (6) 化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取 决于该反应的反应热( √ )
cCH3COOC2H5· cH2O K＝ cCH3COOH· cC2H5OH
答案
－ － － (4)CO2 ＋ H O HCO ＋ OH 3 2 3
－ cOH－· cHCO3 K＝ 2－ cCO3
答案
(5)CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)
第七章 化学反应速率和化学平衡
第25讲 化学平衡常数及其计算
考纲要求
1.了解化学平衡常数(K)的含义。
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2.能利用化学平衡常数进行相关计算。
内容索引
考点一 考点二
化学平衡常数 有关化学平衡常数的计算 化学反应原理在物质制备中的应用 探究高考 明确考向
微专题26 考能提升 课时作业
考点一
化学平衡常数
K＝c(CO2)
答案
3.一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系
2NH3(g) ①N2(g)＋3H2(g)
K1
1 3 ② N2(g)＋ H2(g) NH3(g) K2 2 2
③2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)
2 K (1)K1和K2，K1＝ 2 。 1 (2)K1和K3，K1＝ K3 。
K2 1 K2
(用K1、K2表示)。 答案
解析
cClNO c2ClNO cCl2· c2NO K2 1 K1＝ 2 ，K2＝ 2 ，K＝ ，所以 K＝K 。 4 c NO2 c NO· cCl2 c NO2 2
2. 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应： CO2(g) ＋ H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 回答下列问题： 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
(4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，
其化学平衡常数K 等于(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。 答案
(5)830 ℃时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，
扩大容器的体积。平衡 不 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”
或“不”)移动。 答案
cCO· cH2O cH2 。 答案 (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝ cCO2·
(2)该反应为吸热 (填“吸热”或“放热”)反应。 答案
解析
温度越高，K值越大，说明升温平衡正向移动，正向为吸热反应。
(3) 某 温 度 下 ， 各 物 质 的 平 衡 浓 度 符 合 下 式 ： 3c(CO2)· c(H2) ＝ 5c(CO)· c(H2O)，试判断此时的温度为 700 ℃。 答案