7.3化学平衡常数及其计算(81张)

解析：A 项，升温，正、逆反应速率均增大，不正确； B 项，该化学平衡常数表达式为[[CCOO2]]，不正确；C 项， 升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即 正反应为吸热反应，正确；D 项，增大反应物浓度，平衡 常数不变，不正确。
答案：C
4．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：
解析：(1)根据化学方程式：CO2(g)＋H2(g) CO(g) ＋ H2O(g) 可 知 ， 该 反 应 的 平 衡 常 数 表 达 式 为 K ＝ cc（（CCOO）2）·c·（c（HH2O2））。
(2)根据题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡 常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。
(3) 某 温 度 下 ， 各 物 质 的 平 衡 浓 度 有 如 下 关 系 3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，根据平衡常数表达式 K ＝cc（（CCOO）2）·c·（c（HH2O2））可知，K＝35＝0.6，平衡常数只与温 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 ℃。
K＝c（Ccl42（）N·cO2（2）NO），所以 K＝KK212。
答案：K21 K2
考向2 考查化学平衡常数的应用 3．反应 Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平 衡常数为 1.47，900 ℃时平衡常数为 2.15。下列说法正确的是 () A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小 B．该反应的化学平衡常数表达式为 K＝[[FFeeO]·][·C[COO2]] C．该反应的正反应是吸热反应 D．增大 CO2 浓度，平衡常数增大
甲 1 0.5 0.5
0
乙 1 0.5
0
0
丙2
1
0
0
平衡时CO2(g) 的物质的量/mol
a 0.8 b
起始物质的量 浓度/mol·L－1
CO(g)＋H2S(g) 10 a
COS(g)＋H2(g)
0
0
转化物质的量
浓度/mol·L－1
22
2
2
平衡物质的量
浓度/mol·L－1
8 a－2
2
2
化学平衡常数的值 K＝8×（2×a－2 2）＝0.1，解得 a＝
7，故 C 正确；CO 的平衡转化率为10 m1o0l－mo8lmol×100% ＝20%，故 D 不正确。
(4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物 的浓度无关，所以只要在 830 ℃条件下，平衡常数的数 值都为 1.0。
(5)830 ℃达到平衡，扩大容器的体积的瞬间，反应 物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达 式 K＝cc（（CCOO）2）·c·（c（HH2O2））可知，反应物和生成物同时改 变相同的倍数，Qc＝K，平衡不发生移动。
C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2 浓度减小， 则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温、恒容下，增大压强，H2 浓度 一定减小
解析：在书写平衡常数表达式时，固体和纯液体不 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＝KK12，B 正确；反应③中， 温度升高，H2 浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热 反应，正反应为放热反应，因此 ΔH<0，C 错误；对于反 应③，在恒温、恒容下，增大压强，如充入惰性气体， 则平衡不移动，H2 的浓度不变，D 错误。
t ℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为 K＝_________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(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
3．掌握四个公式
(1)
反
应
物
的
转
化
率
＝
n（转化） n（起始）
×
100%
＝
cc（ （转 起化 始） ）×100%。
(2)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。 一般来讲，转化率越大，原料利用率越__高_，产率越_大__。
实际产量 产率＝理论产量×100%。
(3)平衡混合物中某组分的百分含量＝
某组分的平衡量 __平__衡__时__各__物__质__的__总__量___×100%。
答案：C
2．(2019·菏泽模拟)在 T ℃下，分别在三个容积为 10 L 的恒容绝热密闭容器中，发生反应： 2CO(g)＋ SO2(g) S(g)＋2CO2(g) ΔH>0，测得相关数据如下表 所示。下列说法正确的是( )
容器
起始时物质的量/mol
CO(g) SO2(g) S(g) CO2(g)
(5) 平 衡 常 数 和 转 化 率 都 能 体 现 可 逆 反 应 进 行 的 程 度。( )
(6)化学方程式中化学计量数等倍扩大或缩小，化学 平衡常数不会发生改变。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6) ×
2．书写下列反应的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO； (2)C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)； (3)CO23－＋H2O HCO3－＋OH－； (4)CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)。
C．反应前 H2S 物质的量为 7 mol D．CO 的平衡转化率为 80% 解析：升高温度，H2S 浓度增大，说明平衡向逆反应 方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应正反应为放热 反应，故 A 不正确；通入 CO 后，正反应速率瞬间增大， 之后化学平衡发生移动，正反应速率逐渐减小，逆反应 速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反 应达到新的化学平衡状态，故 B 不正确；设反应前 H2S 的物质的量为 a mol，容器的容积为 1 L，列“三段式” 进行解题：
b
0
0
c 转/mol·L－1 mx
nx
px
qx
c 平/mol·L－1 a－mx b－nx
px
qx
K＝（a－（mpxx））pm··（（qbx－）nqx）n。
2．明确三பைடு நூலகம்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反应物的_化__学__计__量__数__之比。
第七章 化学反应速率与化学平衡
第 3 节 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。 2．能利用化学平衡常数进行相关计算。
考点一 化学平衡常数
1．定义 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，该常数就是该反应的化学平衡常数。 2．表达式 对于反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，化学平衡
(6)若 1 200 ℃时，在某时刻平衡体系中 CO2、H2、 CO、H2O 的浓度分别为 2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、 4 mol·L － 1 ， 则 此 时 上 述 反 应 的 平 衡 移 动 方 向 为 __________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
cp（C）·cq（D） 常数 K＝_c_m_（__A_）__·_cn_（__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．意义及影响因素 (1)K 值越大，说明反应进行的程度_越__大__，反应物的 转化率也越__大__。 (2)K 只随温__度__的变化而变化，与物质的浓度、压强 变化无关。 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：
①Qc<K，反应向正__反__应__方向进行；②Qc＝K，反应处 于平衡状态；③Qc>K，反应向_逆__反__应__方向进行。
(3)判断可逆反应的反应热。 升高温度，若 K 值增大，则正反应为_吸__热__反应；若 K 值减小，则正反应为_放__热__反应。
辨析拓展 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) 温度升高，化学平衡常数一定增大。( ) (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化。 ()
___________________________________________。 (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____1.0(填“大于” “小于”或“等于”)。 (5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条 件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡__________移动 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
正反应进 平衡时生 平衡时反 反应物 K值
行的程度 成物浓度 应物浓度 转化率
越大 _越__大__ _越__大__
越小 _越__高__
越小 _越__小__
越小
越大 越低
(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：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，某 时刻 Qc＝ccmp（（CA））··ccqn（（DB）），将 Qc 和 K 作比较可判断可 逆反应所处的状态。
(6)1 200 ℃时 Qc＝cc（（CCOO）2）·c·（c（HH2O2）），将各物质的 浓度代入可得 Qc＝4，而此温度下的平衡常数为 2.6，即 Qc>K，所以平衡向逆反应方向移动。
答案：(1)cc（（CCOO）2）·c·（c（HH2O2）） (2)吸热 (3)700 ℃ (4)等于 (5)不 (6)逆反应方向
(4)某气体组分的体积分数＝
某气体组分的物质的量 __混__合__气__体__总__的__物__质__的__量_____。
考向1 考查平衡常数与转化率的关系 1．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些 昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡： CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g) K＝0.1 反应前 CO 物质的量为 10 mol，平衡后 CO 物质的量 为 8 mol。下列说法正确的是( ) A．升高温度，H2S 浓度增加，表明该反应是吸热反应 B．通入 CO 后，正反应速率逐渐增大
答案：(1)K＝[HCl[]C[Hl2]ClO] (2)K＝[C[HO2]O[H]2] (3)K＝[OH[－C]O[H23－C]O－ 3 ] (4)K＝[CO2]
考向1 考查化学平衡常数的含义 1．已知反应①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s)； 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＝[[CCOO]2·][·C[CuuO]] B．反应③的平衡常数 K＝KK12
考点二 关于化学平衡常数的计算
1．一个模式——“三段式”
如 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令 A、B 起始物
质的量浓度分别为 a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消
耗 A 的物质的量浓度为 mx mol·L－1。
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
c 始/mol·L－1 a
答案：B
2．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) K1 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g) K2 则 4NO2(g) ＋ 2NaCl(s) 2NaNO3(s) ＋ 2NO(g) ＋ Cl2(g)的平衡常数 K＝______(用含 K1、K2 的代数式表示)。 解析：K1＝cc（2（CNlNOO2）），K2＝c2（cN2（O）Cl·Nc（O）Cl2），