2008高考化学一轮复习 化学平衡常数
一、课标要求：
1、 加深对化学平衡常数的理解 2 、利用化学平衡常数进行简单计算 二、教学、学习过程： （一） 化学平衡常数的理解 1、化学平衡常数定义：
一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积。 2、平衡常数的数学表达式及单位：
如对于达到平衡的一般可逆反应：aA + bB 为C(A) 、 C (B)、C(C) 、C(D)
化学平衡常数：Kc= c（C）·c（D）/c（A）·c（B）。
p
q
a
b
pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示
K的单位为(mol·L-1)?n
[思考与交流] K值的大小说明了什么? 化学平衡常数与哪些因素有关？ 3、K值的大小意义：
（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。 （2）一般当K＞10时，该反应进行得基本完全。 4、影响化学平衡常数的因素：
（1）化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。
（2）反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向，则平衡常数改变； 若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。 （二）化学平衡常数的应用及计算
1、利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响。
例题1、A 、B、 C、D为四种易溶物质，它们在稀溶液中建立如下平衡：A+2B+H2O
2
5
C+D。
当加水稀释时，平衡向 （填“正”或“逆”）反应方向移动，理由是
解析：该化学平衡常数Kc=[C]·[D]/[A]·[B]，加水稀释后，A 、B、 C、D四种物质稀释相同的倍数，但Qc=c（C）·c（D）/c（A）·c（B）＞Kc，所以加水稀释后，平衡向逆方向移动。
2、利用平衡常数解释压强改变对化学平衡的影响 例2、在密闭容器中进行的如下反应：2SO（+O（2g）2g）（1）求反应的平衡常数
（2）若将平衡时反应混合物的压强增大1倍,平衡将如何移动?
2SO（。SO2的起始浓度是0.4mol/l, 3g）
O2的起始浓度是1mol/l,当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态.
2
（3）若将平衡时反应混合物的压强减少1倍,平衡将如何移动?
（4）平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,使体系总压变为原来的3倍,平衡又将如何移动?
解析: 2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）
2 1 2
起始时(mol/l) 0.4 1 0 转化了(mol/l) 0.4×80% 1/2×0.4×80% 0.32 平衡时(mol/l) 0.08 0.84 0.32
平衡常数K=0.32／(0.84 ×0.08)= 400/21；压强增大1倍,各组分的浓度增大1倍； Qc=0.64／(1.68 ×0.16)=200/21＜400/21.即Qc＜K,所以平衡向正方向移动.同理压强减少1倍,各组分的浓度减少1倍,经过计算Qc＞K,所以平衡向逆方向移动. 向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,总压增大，但反应混合物中的各组分的浓度不发生改变，所以平衡不发生移动。 3、利用平衡常数判断反应的热效应和比较反应速率及求解转化率
（１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为 热反应（吸热反应） （２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为 热反应（放热反应）
例3、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO2(g)+H2(g)
t℃ K 请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数K = 。 （2）该反应为 反应。（填“吸热”或“放热”）
（3）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO) =0.01mol/L, c(H2O) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成 速率 (填＂大＂＂小＂或＂不能确定＂)
(4)830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入2molCO2和1molH2,平衡后CO2的转化率为 , H2的转化率为 .
解析：由平衡常数的定义知该反应的化学平衡常数K的表达K=c(CO)×c(H2O)/c(CO2)×c(H2) ;. 可逆反应的平衡常数一般只随温度的改变而改变，吸热反应的平衡常数随温度升高而增大，放热反应的平衡常数随温度升高而减小；由表中数据知该反应随温度的升高而增大,可推知升高温度,平衡向正反应方向移动,所以该反应为吸热反应.把起始浓度代入平衡常数的表达式中,其比值小于800℃时的K值,则反应将向正反应方向移动, H2O的消耗速率比生成速率小;830℃时,平衡常数为1,设反应中转化的CO2浓度为x,则反应过程中物质浓度的变化情况为
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
起始时(mol/l) 2 1 0 0
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表： 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 2.6 2
2
2
2
转化了(mol/l) x x x x 平衡时(mol/l) 2－x 1－x x x
据平衡常数的关系可得(2－x) ×(1－x )= x×x,解得x=2/3, 则平衡后CO2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3.
例4、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60%，试求：在该温度下。
（1）此反应的浓度平衡常数。（9/4）
（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少？
课堂练习1、抽烟对人体有害。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白（用Hb?O2表示）化合，发生下述反应：CO+Hb?O2O2+Hb?CO实验表明，Hb?CO的浓度
-6
即使只有Hb?O2浓度的2%，也足以使人的智力受损。试回答：（1）上述反应的平衡常数表达式为：K= 。（2）抽烟后，吸入肺部的空气中测得的CO和O2的浓度分别为10
-2
摩/升和10摩/升。已知37℃时，平衡常数K=220，这时Hb?CO的浓度 （填大于、等于或小于）Hb?O2浓度的0.02倍。 参考答案：K= 大于
课堂练习2．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO2（g）＋ O2 (g)
2SO3(g) ⊿H＜0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝ （2）降低温度，该反应K值 ， 二氧化硫转化率 ，化学反应速率 （以上均填增大、减小或不变）
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混 合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图， 反应处于平衡状态的时间是 。
（4）据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）；10 min到15 min的曲线变化的原因可能是 （填写编号）。 A? 加了催化剂 B. 缩小容器体积 C. 降低温度 D. 增加SO3的物质的量 参考答案：（1）
c2(SO3)c2(SO2)c(O2)
（2）增大 增大 减小 （3）15－20 min和25－30 min （4）增加了O2的量；a；b
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