高考化学一轮复习化学平衡常数及应用

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 pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、 C (B)、C(C) 、C(D)化学平衡常数：K c= c p（C）·c q（D）/c a（A）·c b（B）。

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＞105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+H 2O 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K c=[C]·[D]/[A]·[B]2，加水稀释后，A 、B、 C、D四种物质稀释相同的倍数，但Q c=c（C）·c（D）/c（A）·c（B）2＞K c，所以加水稀释后，平衡向逆方向移动。

高考题型突破7水溶液中四大平衡常数的综合应用要点归纳1．四大平衡常数的比较常数符号适用体系影响因素表达式水的离子积常数K w任意水溶液温度升高K w增大K w＝c(OH－)·c(H＋)电离常数酸K a弱酸溶液升温，K增大HA H＋＋A－，电离常数K a＝c(H＋)·c(A－)c(HA)碱K b弱碱溶液BOH B＋＋OH－，电离常数K b＝c(B＋)·c(OH－)c(BOH)盐的水解常数K h盐溶液升温，K h增大A－＋H2O OH－＋HA，水解常数K h＝c(OH－)·c(HA)c(A－)溶度积常数K sp难溶电解质溶液升温，大多数K sp增大M m A n的饱和溶液：K sp＝c m(M n＋)·c n(A m－)提醒：①四大平衡的基本特征相同，包括逆、动、等、定、变，其研究对象均为可逆变化过程。

②溶解平衡有放热反应、吸热反应，升高温度后K sp可能变大，也可能变小；而电离平衡、水解平衡均为吸热过程，升高温度K a(或K b)、K h均变大。

2．四大平衡常数的关系(1)一元弱酸一元强碱盐：K h＝K w/K a。

(2)多元弱酸一元强碱盐(如Na2CO3)：K h1＝K w/K a2K h2＝K w/K a1。

(3)一元强酸一元弱碱盐：K h＝K w/K b。

(4)多元弱碱一元强酸盐，如氯化铁：Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)K h＝c3(H＋)/c(Fe3＋)。

将K3w＝c3(H＋)·c3(OH－)与K sp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)两式相除，消去c3(OH－)可得K h＝K3w/K sp。

3．四大平衡常数的应用(1)判断平衡移动的方向(2)如将NH3·H2O溶液加水稀释，c(OH－)减小，由于电离平衡常数为c(NH＋4)·c(OH－) c(NH3·H2O)，此值不变，故c(NH＋4)c(NH3·H2O)的值增大。

高考化学一轮复习讲义—化学平衡常数的计算[复习目标]1.掌握平衡常数和平衡转化率计算的一般方法。

2.了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。

考点一化学平衡常数与平衡转化率的计算1．常用的四个公式公式备注反应物的转化率n 转化n起始×100%＝c 转化c起始×100%①平衡量可以是物质的量、气体的体积；②某组分的体积分数，也可以是物质的量分数生成物的产率实际产量理论产量×100%平衡时混合物组分的百分含量平衡量平衡时各物质的总量×100%某组分的体积分数某组分的物质的量混合气体总的物质的量×100%2.平衡常数的计算步骤(1)写出有关可逆反应的化学方程式，写出平衡常数表达式。

(2)利用“三段式”(见化学反应速率及影响因素)，确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。

(3)将平衡浓度代入平衡常数表达式。

(4)注意单位的统一。

3．压强平衡常数(1)以a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)为例，K p ＝p c C ·p d D p a A ·p b B[p (X)：X 在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。

(2)计算方法①根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度。

②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。

③根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)。

④根据平衡常数计算公式代入计算。

例一定温度和催化剂条件下，将1mol N 2和3mol H 2充入压强为p 0的恒压容器中，测得平衡时N 2的转化率为50%，计算该温度下的压强平衡常数(K p )。

答案163p 20解析N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)起始/mol 130变化/mol 0.5 1.51平衡/mol0.51.51平衡时p (N 2)＝0.53p 0、p (H 2)＝1.53p 0、p (NH 3)＝13p 0。

授课主题化学平衡常数、转化率及反应方向的推断教学目的能够写出化学平衡常数的表达式；可以计算出物质的平衡转化率；教学重难点推断反应是否达到平衡状态；反应物平衡转化率的变更推断；焓变、熵变及化学反应方向的关系教学内容本节学问点讲解1．化学平衡常数（1）定义在肯定温度下，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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用K表示。

（2）表达式对于一般的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。

（3）应用①推断反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。

K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。

K <10−510−5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全②推断反应是否达到平衡状态化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在随意状态时，浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。

Q c>K时，反应向逆反应方向进行；Q c=K时，反应处于平衡状态；Q c<K时，反应向正反应方向进行。

③利用平衡常数推断反应的热效应若上升温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若上升温度，K值减小，则正反应为放热反应。

2．转化率对于一般的化学反应：a A＋b B c C＋d D，达到平衡时反应物A的转化率为α(A)＝A AA的初始浓度－的平衡浓度的初始浓度×100％＝0(A)(A)(A)c cc×100％［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平衡时A的浓度］反应物平衡转化率的变更推断推断反应物转化率的变更时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视详细状况而定。

常见有以下几种情形：反应类型条件的变更反应物转化率的变更有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大同等倍数地增大（或减小）反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反应物A和B的转化率均增大m+n<p+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反应物A的转化率增大m<n+p反应物A的转化率减小m=n+p反应物A和B的转化率不变3.化学反应进行的方向一、自发过程1．含义在肯定条件下，不须要借助外力作用就能自动进行的过程。

高考化学一轮总复习提升训练：微考点3 电离平衡常数的相关计算1．(2023·河北衡水中学模拟)25 ℃时，用0.1 mol·L －1CH 3COOH 溶液滴定20 mL 0.1mol·L －1NaOH 溶液，当滴加V mL CH 3COOH 溶液时，混合溶液的pH ＝7。

已知CH 3COOH 的电离平衡常数为K a ，忽略混合时溶液体积的变化。

下列关系式正确的是( A )A ．K a ＝2×10－70.1V －2B.V ＝2×10－70.1K a －2C ．K a ＝2×10－7V ＋20D.K a ＝2×10－8V[解析] 当pH ＝7时，溶液中c (CH 3COO －)＝c (Na ＋)＝2V ＋20mol·L －1，由物料守恒知c (CH 3COOH)＝0.1V V ＋20 mol·L －1－2V ＋20 mol·L －1＝0.1V －2V ＋20mol·L －1，再根据K a ＝c H ＋·c CH 3COO －c CH 3COOH ，代入相关数据可得K a ＝2×10－70.1V －2。

2．(2023·湖南邵阳模拟)常温下，联氨(N 2H 4)在水溶液中分步发生电离：①N 2H 4＋H 2O N 2H ＋5＋OH －K a1；②N 2H ＋5＋H 2ON 2H 2＋6＋OH －K a2。

该溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)随pOH[pOH ＝－lg c (OH －)]变化的关系如图所示。

下列叙述错误的是( B )A ．给N 2H 4的水溶液中加水稀释，电离程度逐渐增大B ．电离常数K a1：A<B ＝D<C C ．据图中A 点可求：K a1＝10－6D ．图D 点溶液的c (OH －)＝10－10.5 mol·L －1[解析] 给N 2H 4的水溶液中加水稀释，电离平衡正向移动，故电离程度逐渐增大，A 正确；电离常数只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，故电离常数K a1：A ＝B ＝D ＝C ，B 错误；题图中A 点δ(N 2H 4)＝δ(N 2H ＋5)，pOH ＝6，此时c (N 2H 4)＝c (N 2H ＋5)、c (OH －)＝10－6mol·L －1，则N 2H 4的电离常数K a1＝c N 2H ＋5·c OH －c N 2H 4＝c (OH －)＝10－6，C 正确；同理，据题图中C点计算电离常数K a2＝c OH －·c N 2H 2＋6c N 2H ＋5＝c (OH －)＝10－15，题图中D 点溶液中δ(N 2H 4)＝δ(N 2H 2＋6)，则有K a1·K a2＝10－6×10－15＝c 2(OH －)，解得c (OH －)＝10－10.5 mol·L －1，D 正确。

第34讲化学平衡常数及转化率的计算[课程标准] 1.提取信息计算化学平衡常数及转化率。

2.了解压强平衡常数的含义，并能进行简单计算。

考点一化学平衡常数及转化率的计算方法——“三段式”法1．分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。

2．明确三个关系(1)对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。

(2)对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。

(3)各转化量之比等于各参加反应的物质的化学计量数之比。

3．计算模型——“三段式”法(1)步骤：书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。

(2)模式：如反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，令A 、B 起始物质的量(mol)分别为a 、b ，达到平衡后，A 的消耗量为mx ，容器容积为1L 。

m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)起始/mol a b 00变化/mol mx nxpx qx 平衡/mola －mxb －nxpxqx①求平衡常数：K ＝（px ）p ·（qx ）q （a －mx ）m ·（b －nx ）n ②求转化率转化率＝某参加反应的物质转化的量某参加反应的物质起始的量×100%，如α(A)平＝mxa ×100%。

(3)依据上述(2)中的三段式填空：①c 平(A)＝(mol·L －1)。

②α(A)平＝×100%。

③φ(A)＝×100%。

④p （平）p （始）＝。

⑤ρ(混)＝(g·L －1)。

⑥M ＝(g·mol －1)。

答案：①a －mx ②mx a③a －mxa ＋b ＋（p ＋q －m －n ）x ④a ＋b ＋（p ＋q －m －n ）xa ＋b⑤a ·M (A)＋b ·M (B)⑥a ·M （A ）＋b ·M （B ）a ＋b ＋（p ＋q －m －n ）x一、化学平衡常数与转化率的计算1．将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH 4I(s)NH 3(g)＋HI(g)，②2HI(g)H2(g)＋I 2(g)。

化学平衡常数及其应用一．选择题（共15小题）1．只改变一个影响因素，下列关于平衡常数K的叙述错误的是（）A．K值不变，平衡可能移动B．K值变化，平衡一定移动C．温度变化，K值一定变化D．平衡移动，K值一定变化2．其它条件不变，升高温度下列数据不一定增大的是（）A．可逆反应的化学平衡常数KB．0.1mol/LCH3COONa溶液的PHC．水的离子积常数KwD．弱电解质的电离程度3．T2℃时，将1mol X和2mol Y投入2L的密闭容器中，发生反应：X（g）+2Y⇌3Z（g）△H，测得物质X、Y的物质的量随时间变化如表所示，平衡时物质X的体积分数为φ，该反应的平衡常数（K）随温度的变化如图所示，则下列判断正确的是（）A．前5min用Z表示的平均反应速率为1.2mol/（L•min）B．T2℃时，对于反应X（g）+Y（g）⇌Z（g）△H′，则2△H′＝△HC．T2℃时，若以lmol X、2mol Y和1mol Z充入上述容器中，达到平衡时X的体积分数比φ大D．该反应的正反应是吸热反应，且T1＜T24．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：下列有关叙述不正确的是（）A．该反应的化学方程式是：CO （g）+H2O （g）⇌CO2（g）+H2（g）B．上述反应的正反应是放热反应C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830℃，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应为平衡状态D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是1000℃5．已知气相直接水合法制取乙醇的反应为H2O（g）+C2H4（g）⇌CH3CH2OH（g）。

在容积为3L的密闭容器中，当n（H2O）：n（C2H4）＝1：1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示：下列说法正确的是（）A．a、b两点平衡常数：b＞aB．压强大小顺序：P1＞P2＞P3C．当混合气的密度不变时反应达到了平衡D．其他条件不变，增大起始投料，可提高乙烯转化率6．电石（主要成分为CaC2）是重要的基本化工原料。

考点六十四化学平衡常数聚焦与凝萃1．理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算；2．利用化学平衡常数判断反应方向。

解读与打通常规考点化学平衡常数1．概念：在一定温度下，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比值，用符号K表示。

2．表达式：对于一般的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，在一定温度下达到平衡时：K＝c p C·c q Dc m A·c n B3．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。

注意：（1）化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用。

（2）表达式中各物质的浓度是平衡时的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。

（3）对于一个具体的可逆反应，平衡常数K只与温度（T）有关，与反应物或生成物的浓度无关。

（4）化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。

如正逆反应的化学平衡常数不一样，互为倒数关系。

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。

（5）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度看视为常数，是固定不变的，不能代入平衡常数表达式中。

（6）稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡常数表达式中。

（7）一般情况下，对于正反应是吸热反应的可逆反应，升高温度，K 值增大；而对于正反应为放热反应的可逆反应，升高温度，K 值减少。

4．化学平衡常数K 的应用（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志：K 值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。

反之，则相反。

一般地，K ＞105时，该反应就进行得基本完全了。

可以说，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。