化學平衡常數 （原卷版）-2024年人教版新高二化學復習講義+習題

第08講化學平衡常數

I顏羽目標

1.證據推理：通過化學平衡狀態(tài)時的濃度數據分析，認識化學平衡常數的概念，并能分析推測其相關應用。

2.模型認知：構建化學平衡常數相關計算的思維模型(三段式法)，理清計算的思路，靈活解答各類問題。

幻如識導航

一、化

學平衡常數

1.化學平衡狀態(tài)時濃度數據分析

分析課本，457.6。C時反應體系H2(g)+I2(g)=2HI(g)中各物質的濃度數據，我們可以發(fā)現以下規(guī)律:

(1)無論該反應從正向進行還是從逆向進行，平衡時只要一定，°(:黑2)的值近似相等。

(2)無論反應物或生成物的濃度如何改變，平衡時只要—.一定，忘備］的值也近似相等。

2.化學平衡常數的概念

在一定溫度下，當一個達到化學平衡時，與的比值是一個常

數(簡稱平衡常數)，用符號表示。

3.濃度商與化學平衡常數的表達式

pC(g)+qD(g),在任意時刻的喘稱為

(1)濃度商：對于一般的可逆反應：mA(g)+nB(g)

砥C)d(D)

常用一表示,即。=

c"(A)?呢B)

d(C>4D)

(2)化學平衡常數表達式：當在一定溫度下達到__________時，K=

/A)d(B)

(3)2與K的關系：當反應中有關物質的濃度商平衡常數時，表明反應達到限度，即達到化學。

4.化學平衡常數的意義

平衡常數的大小反映了化學反應進行的(也叫)0

K越大，表示反應進行得越,平衡時反應物的轉化率—，當K>105時，該反應就進行的基本完全了。

K值越小，表示反應進行得越,平衡時反應物的轉化率。

5.化學平衡常數的影響因素

(1)內因：不同的化學反應及化學方程式的書寫形式是決定化學平衡常數的o

(2)外因：在化學方程式一定的情況下，K只受影響。

【方法技巧】

(1)化學平衡常數表達式書寫注意事項

①化學平衡常數表達式中各物質的濃度必須是平衡時的濃度，且不出現固體或純液體的濃度。

②化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫有關。若反應方向改變、化學計量數等倍擴大或縮小，化學平

衡常數都會相應改變。

(2)若兩反應的平衡常數分別為Ki、K2

①若兩反應相加，則總反應的平衡常數K=K-K2。

②若兩反應相減，則總反應的平衡常數K="。

二、化學平衡的有關計算

1.“三段式”法進行化學平衡的有關計算

可按下列步驟建立模式，確定關系式進行計算。如可逆反應：加A(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g),在體積為V

L的恒容密閉容器中，反應物A、B的初始加入量分別為amol、bmol,達到化學平衡時，設A物質轉化的

物質的量為/nxmolo

⑴模式

mA(g)+/iB(g)-pC(g)+qD(g)

起始量/molab00

轉化量/molmxruepxqx

平衡量/mola~mxb-nxpxqx

對于反應物：w(平)="(始)一〃(轉)

對于生成物：以平)=〃(始)+"(轉)

則有①平衡常數K=

b~nx\J

V

/7—rnx

②平衡時A的物質的量濃度：c(A)=—moLlT1

③平衡時A的轉化率：。=受<100%,A、B的轉化率之比為a(A)：a(B)=管：管。

/7—TY1Y

④平衡時A的體積分數：ff(A)=,.,.,-----------xl00%o

a+b+(p+q—m—n)x

P(平)fl+i>+(p+<7-m-n)x

⑤平衡時和開始時的壓強之比：,(始)=~a+b°

⑥混合氣體的密度：夕(混)=yg-L*o

⑦平衡時混合氣體的平均摩爾質量:

一0M(A)+)M(B)

Ma+b+fjy+q—m—n)xgm。10

該物質實際產量

⑧生成物產率=

該物質理論產量xlOO%?

(2)基本步驟

①確定反應物和生成物的初始加入量;

②確定反應過程的轉化量(一般設某物質的轉化量為尤);

③確定平衡量。

2.平衡常數的應用

例1.在某密閉容器中把CO和H2O的混合物加熱到800℃,存在平衡CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g),

且平衡常數K=l。若在2L的密閉容器中充入1molCO和1molH20的混合物并加熱到800℃,則平衡時

CO的轉化率為()

A.40%B.50%C.60%D.83.3%

笈考點精統(tǒng)

考點01化學平衡常數的定義、表達式及其影響因素

【例1】下列關于平衡常數的說法正確的是：

A.K不變，平衡可能移動

B.同一個反應的化學計量數增大2倍，K值也增大兩倍

C.K值越大，反應速率也越快

D.對于合成氨反應，壓強增大，平衡右移，K增大

【變式1-1］對于3Fe+4H2O(g)gTFe3CU+4H2(g),反應的化學平衡常數的表達式為

c(FeO).c(H)c(FeO).c4(H)

342D.A3——42：----------

,—c(Fe).c(HO)4

2c(Fe).c(H2O)

C4(HO)eg

C.K=2D.K=

44

C(H2)C(H2O)

【變式1-2】化學平衡常數可以用K來表示，關于化學平衡常數的說法中正確的是

A.K與反應的壓強有關

B.K與反應物的濃度有關

C.K與生成物的濃度有關

D.K與溫度有關

考點02化學平衡常數的簡單計算

【例2］已知反應2NH3QN2+3H2,在某溫度下的平衡常數為0.25,在此條件下，氨的合成反應N2+3H20

2NH3的平衡常數為

A.4B.2C.1D.0.5

【變式2-l】2000K時，反應CO(g)+g02(g)UC02(g)的平衡常數為K,則相同溫度下反應2co2(g)=2CO(g)

+Ch(g)的平衡常數K為

111

A.—B.K2C.—D.-

KK-Ki

【變式2-2】某溫度下，反應SCh(g)+；02(g)=SO3(g)的平衡常數Ki=50,在同一溫度下，反應2sC)3(g)

-2SO2(g)+O2(g)的平衡常數K2的值為()

A.2500B.4x10-4C.100D.2x1O-2

考點03化學平衡常數的綜合應用

【例3】下列有關化學平衡常數的描述中正確的是

A.化學平衡常數的大小取決于化學反應本身，與其他外界條件無關

B.相同溫度下，反應A(g)+B(g)=C(g)與反應C(g)UA(g)+B(g)的化學平衡常數相同

C.反應2so2(g)+O?(g)U2SO3(g)AH<0的化學平衡常數隨反應物濃度升高而增大

2(C)

D.反應A(g)+B(g)=2C(g)的平衡常數達式為K=,c八

c(A)?c(B)

【變式3-l】T℃,向體積為VL的密閉容器中充入NO,容器內各組分的物質的量隨時間變化曲線如圖所

示。下列說法不正確的是

4

O

E

/W-

岫

S

眼

磐

123//min

A.X是N2O

B.。?3min內，v(NO2)=^-mol-(L-min)1

C.T℃時該反應的平衡常數為1

D.NO2和X的濃度相等不可以作為判斷反應到達平衡的標志

【變式3-2】某溫度下，在容積為2L的密閉容器中，X(g)、Y(g)、Z(g)三種物質的物質的量隨時間變化

的曲線如圖所示，已知4min時改變了一個條件。下列說法錯誤的是

A.反應進行到a點時，Z的轉化率為14%

B.該反應的化學方程式為2Z(g)+Y(g)u3X(g)

C.該溫度下，反應的平衡常數為W

64

D.4min時改變的條件是壓縮體積

￡過關檢測

1.下列關于平衡常數K的說法正確的是()

A.加入催化劑可能會改變平衡常數K

B.改變反應物濃度能改變平衡常數K

C.平衡常數K與反應本身及溫度有關

D.K越大，反應物的轉化率越小

2.只改變一個影響因素，下列關于平衡常數K的敘述錯誤的是

A.K值不變，平衡可能移動B.K值變化，平衡一定移動

C.溫度變化，K值一定變化D.平衡移動，K值一定變化

3.對于3Fe(s)+4H2O(g)q=Fe3O4(s)+4H2(g),化學平衡常數的表達式為

c(FeO)c(H)

A.K=342

—c(Fe)-c(H2O)

4

Kc(Fe3O4)-c(H2)

B.4

一c(Fe)-c(H2O)

cW))

C.4

一C(H2)

」(凡)

D.

4

C(H2O)

4.在1000K時，已知反應Ni(s)+H2O(g)UNiO(s)+H2(g)的平衡常數K=0.0059。當水蒸氣和氫氣的物質

的量濃度相等時，此反應

A.已達平衡狀態(tài)

B.未達平衡狀態(tài)，反應正向進行

C.未達平衡狀態(tài)，反應逆向進行

D.無法確定

5.下列平衡常數的表達式書寫錯誤的是

1C2(SO)

A.SO(g)-O(g)^SO(g)K二冬局3

2+235n

c(PCl).c(Cl)

PCl(g)^PCl(g)+Cl(g)32

B.532'c(PCL)

c4(Hj

C.3Fe(s)+4H,O(g)Fe,O4(s)+4H,(g)K="工去

c(H2O)

c2(CrO;j.c2(H+)

D.CrO^(aq)+HO(1)2CrOt(aq)+2H+(aq)K=

22-c(Cra)-

6.下列有關平衡常數的說法中，正確的是

A.改變條件，反應物的轉化率增大，平衡常數也一定增大

B.反應2NO2(g)UN2O4(g)AH<0,升高溫度該反應平衡常數增大

C.對于給定可逆反應，溫度一定時，其正、逆反應的平衡常數互為倒數

D.CO2+H2UCO+H2O的平衡常數表達式為^=C(CO)/[C(CO2)C(H2)]

7.在某溫度下，可逆反應mA(g)+nB(g)UpC(g)+qD(g)的平衡常數為K,下列說法不正確的是

cp(C)-cq(D)

A.K越大，達到平衡時，反應進行的程度越大B.K的表達式是m3

cvArc(b)

C.K隨反應物濃度的改變而改變D.K隨溫度的改變而改變

8.關于化學平衡常數，下列說法不正確的是()

A.化學平衡常數不隨反應物或生成物的濃度的改變而改變

B.對于一定溫度下的同一個反應，其正反應和逆反應的化學平衡常數的乘積等于1

C.溫度越高，K值越大

D.化學平衡常數隨溫度的改變而改變

9.可逆反應2so2(g)+O2(g)U2so3(g)達到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的。2,設K

為平衡常數，Q為濃度商，下列說法正確的是

A.Q變小，K不變，Ch轉化率減小B.Q不變，K變大，S02轉化率減小

C.Q增大，K不變，SO2轉化率增大D.Q不變，K變大，Ch轉化率增大

10.在一定條件下，某反應達到平衡時，平衡常數恒容時，若溫度適當降低，D的濃度增

c(C卜c(D)

加。下列說法正確的是

A.該反應的化學方程式為A(g)+B(g)=C(g)+D(g)

B.減低溫度，逆反應速率增大

C.若增大c(A)、c(B),K值增大

D.該反應的焰變?yōu)檎?/p>

11.下列有關平衡常數的說法正確的是()

A.改變條件，反應物的轉化率增大，平衡常數也一定增大

c2(NOj

B.2NO2(g)UN2C?4(g)的平衡常數表達式為K=Y7M

C

(N2O4)

C.對于給定的可逆反應，溫度一定時，其正、逆反應的平衡常數相等

D.CO2(g)+H2(g).-CQ(g)+H2O(g)的平衡常數表達式為K「胃］

12.下列關于化學平衡常數的敘述正確的是

A.化學平衡常數表示反應進行的程度，與溫度無關

B.兩種物質反應，