盘点化学平衡常数及其应用

盘点化学平衡常数及其应用

一、知识突破 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m A(g)＋n B(g)

p C(g)＋q D(g)，

K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (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式中)。

3．意义

(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、比较可逆反应进行的程度

一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：

(2)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)

p C(g)＋q D(g)，若浓度商Q c ＝c p (C )·c q (D )

c m (A )·c n (B )

，则将浓度

商和平衡常数作比较可判断可逆反应所处的状态。

⎩⎪⎨⎪

⎧

Q c v 逆Q c ＝K ：反应处于化学平衡状态，v 正＝v 逆Q c >K ：反应向逆反应方向进行，v 正

(3)判断可逆反应的热效应

二、易错探究

1．化学平衡发生移动时，化学平衡常数一定改变吗？ 提示：不一定，平衡常数只和温度有关。 2．若反应①N 2＋3H 2

2NH 3的化学平衡常数K 1＝a ，则反应②2NH 3

N 2＋3H 2的

化学平衡常数K 2，反应③12N 2＋3

2H 2

NH 3的化学平衡常数K 3如何表示？反应物的转化率

之间有何关系？

提示：K 2＝1

a ，K 3＝a ，反应①和③中反应物的转化率相同，反应①和反应②中反应物

的转化率之和为100%。

三、命题视角

命题角度一 化学平衡常数及其影响因素

1．对于3Fe(s)＋4H 2O(g)Fe 3O 4(s)＋4H 2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为

( )

A ．K ＝c (Fe 3O 4)·c (H 2)c (Fe )·c (H 2O )

B ．K ＝c (Fe 3O 4)·c 4(H 2)

c 3(Fe )·c 4(H 2O )

C ．K ＝c 4(H 2O )c 4(H 2)

D ．K ＝c 4(H 2)

c 4(H 2O )

解析：选D Fe 、Fe 3O 4均为固体，其浓度可视为常数1，则该反应的化学平衡常数K ＝c 4(H 2)

c 4(H 2O )

。 2．(2014·湖北黄冈质检)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 ＝c 2(C )c 2(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

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。

命题角度二 化学平衡常数的应用

3．某温度下反应H 2(g)＋I 2(g)

2HI(g)的平衡常数K ＝57.0，现向此温度下的真空容

器中充入0.2 mol/L H 2(g)、0.5 mol/L I 2(g)及0.3 mol/L HI(g)，则下列说法中正确的是( )

A ．反应正好达平衡

B ．反应向左进行

C ．反应向某方向进行一段时间后K <57.0

D ．反应向某方向进行一段时间后c (H 2)<0.2 mol/L

解析：选D 此时的浓度商为Q c ＝c 2(HI )c (H 2)·c (I 2)＝0.32

0.2×0.5＝0.9

4．(2014·江西吉安高三模拟)已知某化学反应的平衡常数表达式为K ＝c (CO 2)·c (H 2)

c (CO )·c (H 2O )，

在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：

下列有关叙述不正确的是( )

A ．该反应的化学方程式是CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g)

B ．上述反应的正反应是放热反应

C ．若在1 L 的密闭容器中通入CO 2和H 2各1 mol ，5 min 后温度升高到830 ℃，此时测得CO 2为0.4 mol 时，该反应达到平衡状态

D ．若平衡浓度符合下列关系式：c (CO 2)3c (CO )＝c (H 2O )

5c (H 2)，则此时的温度为1 000 ℃

解析：选C 依平衡常数的表达式可知A 正确；升高温度K 减小，平衡左移，正反应为放热反应，B 正确；5 min 后CO 、H 2O 、CO 2、H 2的浓度分别为0.6 mol/L 、0.6 mol/L 、0.4 mol/L 、0.4 mol/L ，c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O )＝0.420.62<1，平衡向右移动，C 错误；c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O )＝3

5，即1

000 ℃时的平衡常数，D 正确。

5．(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 ．平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动达到新的平衡

D ．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化

(2)将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：