高考化学一轮复习第七章化学反应速率与化学平衡第24讲化学平衡常数化学反应进行的方向讲义Word文档格式.docx

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②一般认为，K>

105时，反应进行得就基本完全了。

2．平衡转化率

对于一般的化学反应：

aA＋bBcC＋dD，达到平衡时反应物A的转化率为α（A）＝×

100%＝×

100%[c0（A）为A的初始浓度，c（A）为平衡时A的浓度]。

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×

”

（1）C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）的平衡常数表达式为K＝。

（　　）

（2）可以用化学平衡常数定量描述化学反应的限度。

（3）对于N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）达到平衡，在温度不变、容积不变的密闭容器中充入N2，化学平衡常数不变。

（4）一定温度下，2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）的K＝50，那么该温度下SO3（g）SO2（g）＋O2（g）的K′＝。

答案：

（1）×

（2）√　（3）√　（4）×

2．

（1）对于一个可逆反应，化学计量数扩大或缩小，化学平衡常数表达式是否改变？

是什么关系？

试举例说明。

（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？

（1）化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。

若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变，但意义不变。

如N2（g）＋3H2（g）2NH3的K1＝，则N2（g）＋H2（g）NH3（g）的K＝K1或。

（2）温度升高化学平衡常数的变化要视具体反应而定，若正反应是吸热反应，则温度升高K值增大，反之则减小。

3．对于H2（g）＋I2（g）2HI（g）　K1

2HI（g）H2（g）＋I2（g）　K2

试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系________________________________。

K1＝，K2＝，K1＝

考向1　化学平衡常数及其影响因素

　　（2016·

湖北黄冈高三质检）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，该温度下反应③：

CO（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＝

B．反应③的平衡常数K＝

C．对于反应②，若恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应平衡常数也会减小

D．对于反应③，恒温恒容下，增大H2浓度，平衡常数K一定会减小

[解析]　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＝，B正确；

反应②中，温度升高，H2浓度减小，则平衡右移，生成物浓度增大，因此K2会增大，C错误；

对于反应③，在恒温恒容下，增大H2浓度，平衡会向左移动，但由于温度没有发生变化，平衡常数K不变，D错误。

[答案]　B

「名师点拨」　应用化学平衡常数时应注意的四个问题

（1）化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。

（2）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。

（3）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作一个常数，而不计入平衡常数表达式中。

（4）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。

若反应方向改变，则平衡常数改变；

若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。

1．（2016·

河北唐山开滦二中期中）下列关于平衡常数K的说法中，正确的是（　　）

A．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值

B．改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K

C．平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关

D．从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度

解析：

选C。

A.化学平衡常数受温度影响，温度变化，化学平衡常数发生变化，错误；

B.浓度不影响化学平衡常数，错误；

C.平衡常数K只与温度有关，反应浓度、压强不影响化学平衡常数，正确；

D.平衡常数越大，反应进行的程度越大，可逆程度越小，平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度，错误。

2．

（1）（2014·

高考北京卷节选）2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）。

在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下随温度变化的曲线（如图）。

①比较p1、p2的大小关系：

________。

②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________________________________________________________________________。

（2）（2014·

高考重庆卷节选）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

。

在某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，其起始浓度为amol·

L－1，平衡时苯的浓度为bmol·

L－1，该反应的平衡常数K＝________。

（1）反应2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）的正反应为气体总分子数减小的反应，在温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，结合NO的平衡转化率与压强的变化曲线可知，p1<

p2。

由图可知，压强一定时，温度升高，NO的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则该反应正向的ΔH<

0，所以随温度升高，该反应平衡常数减小。

（2）达到平衡时，H2浓度为苯的3倍，即H2浓度为3bmol·

L－1，环己烷的浓度为（a－b）mol·

L－1，反应的平衡常数为K＝＝＝。

（1）①p1<

p2　②减小　

（2）

考向2　化学平衡常数及其应用

（2014·

高考全国卷Ⅱ，26节选）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

（1）反应的ΔH________0（填“大于”或“小于”）；

100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。

在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为________mol·

L－1·

s－1；

反应的平衡常数K1为________。

（2）100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）以0.0020mol·

s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡。

a：

T__________100℃（填“大于”或“小于”），判断理由是________________________________________________________________________。

b：

列式计算温度T时反应的平衡常数K2：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。

平衡向________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是________________________________________________________________________。

[解析]　

（1）由题意及图示知，在1.00L的容器中，通入0.100mol的N2O4，发生反应：

N2O4（g）2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深，说明反应向生成NO2的方向移动，即向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即ΔH>

0；

由图示知60s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100mol·

L－1－0.040mol·

L－1＝0.060mol·

L－1，根据v＝可知：

v（N2O4）＝＝0.0010mol·

求平衡常数可利用三段式：

　　　　　　　　　　N2O4（g）2NO2（g）

起始量（mol·

L－1）0.1000

转化量（mol·

L－1）0.0600.120

平衡量（mol·

L－1）0.0400.120

K1＝＝＝0.36。

（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）降低，说明平衡N2O4（g）2NO2（g）向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T>

100℃。

由c（N2O4）以0.0020mol·

s－1的平均速率降低，经10s又达到平衡，可知此时消耗N2O4为0.0020mol·

s－1×

10s＝0.020mol·

L－1，由三段式：

L－1）0.0200.040

L－1）0.0200.160

K2＝＝＝1.28。

（3）温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减少一半，压强增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应的逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。

[答案]　

（1）大于　0.0010　0.36

（2）a.大于　反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高

b．平衡时，c（NO2）＝0.120mol·

L－1＋0.0020mol·

10s×

2＝0.160mol·

L－1，

c（N2O4）＝0.040mol·

L－1－0.0020mol·

10s

＝0.020mol·

K2＝＝1.28

（3）逆反应　对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动

「名师点拨」　化学平衡常数的三种应用

（1）利用化学平衡常数判断化学反应可能进行的程度，K值越大，反应进行的程度越大。

（2）利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向，对于可逆反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g），在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：

＝Qc，称为浓度商。

Qc

（3）利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应，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。

3．某温度下，某反应达平衡时平衡常数K＝。

恒容时，温度升高，H2的浓度减小。

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的浓度一定减小

C．升高温度，逆反应速率减小

D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2

选A。

由化学平衡常数的表达式可知该反应的方程式为CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），温度升高，H2的浓度减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反