《化学平衡常数》专题复习学案

开课：马春燕

【考纲要求】

1．理解化学平衡常数的含义；

2．能够利用化学平衡常数进行简单的计算；

3．了解化学反应速率和化学平衡的在生活、生产和科学研究领域中的应用。

【教学过程】

例题1. 写出下列可逆反应的平衡常数表达式：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) K1= ；

2NH3(g)

N2(g)＋3H2(g) K2= ；

1/2N2(g)＋3/2H2(g)NH3(g) K3= ； 3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) K = ； Cr2O72－+H2O

2CrO42－+2H+ K = ；

pC(g)＋qD(g)，K＝ ；

知识点归纳一：化学平衡常数的表达式

对于反应mA(g)＋nB(g)

注意：1. 表达式中的各物质浓度是指 ；

2. 不写入表达式中； 3.平衡常数的表达式与 有关； 思考：K1、K2、K3三者之间有什么关系？ ； 联想：CH3COOH

NH3•H2O H2O AgCl(s)

H+ + CH3COO- Ka= ； OH-+NH4+ Kb= ； Ag+(aq) + Cl-(aq) Ksp= ；

OH- + H+ Kw= ；

例题2. 下列化学平衡常数的说法正确的是( ) A．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化 B．平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动 C．改变温度，平衡常数一定改变

D．催化剂能改变反应速率，故也能改变平衡常数 知识点归纳二：影响化学平衡常数的外界因素

结论：化学平衡常数只与 有关；（与 无关）思考：①升高温度，若Ｋ值增大，则正反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。

②升高温度，若Ｋ值减小，则正反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。 例题3. 在体积为1L的恒容密闭容器中，进行如下化学反应：

CO2（g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)，平衡常数和温度关系如下：

回答下列问题：

（1）该反应为__________反应（填“吸热”或“放热”）。

c(H2)=5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为（2）某温度下平衡浓度符合：3c(CO2)·

__________℃。

（3）在800 ℃下，若开始时充入CO2(g)、H2(g)、CO(g)、H2O(g)物质的量分别为0.2 mol、0.2 mol、0.3mol、0.1 mol，则此时v(正) v(逆)（填“＜”、“＞”或“＝”）。

（4）在830 ℃下，若开始时只充入CO(g)和H2O(g)，且物质的量均为0.2 mol，则达到平衡后CO(g)转化率为 。

（5）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题（3）的条件下还要再充入H2O(g) 物质的量为 。

知识点归纳三：化学平衡常数的应用 1. 判断化学反应的热效应

若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为 反应；Ｋ值减小，则正反应为 _反应 若降低温度，Ｋ值增大，则正反应为 反应；Ｋ值减小，则正反应为 _反应 2. 判断化学平衡移动的方向

pC(g)＋qD(g)，Qc＝ ； 对于反应mA(g)＋nB(g)

注：Qc是浓度商，表达式中各物质浓度是 ；

Qc＝K ，反应处于_______状态； Qc＜K ，反应向_________进行； Qc＞K ，反应向_________进行； 3.计算反应物的转化率

c始c平n始n平%100%100%c始n始例题4. 随着经济的发展和人们生活水平的提高，汽车的数量越来越多，排放的尾

气污染成为备受关注的环境问题。避免汽车尾气中有害的NO、CO气体对大气的污染，目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化的催化转化装置，发生反应为： 2NO+ 2CON2 + 2CO2 研究表明该反应在很大温度范围内（如 20℃~600℃），

平衡常数K值都很大，并且是一个自发反应。请思考：

(1)判断该反应的熵变大于零还是小于零？___________________ (2)如果降低反应温度，K值如何变化？_____________________

(3)催化转化装置应采用极易导热材料还是绝热材料制作？__________________ (4)如果使用乙醇汽油可以大量减少CO排放量，设产生的NO的量不变，则达到平衡时催化转化装置中NO转化为N2的转化率如何变化？_________________ (5)虽然该反应的K值很大，但是在实际应用中为什么还要使用高效催化剂？

__________________________________________________________________________________

知识点归纳四：化学平衡常数的意义

1. 平衡常数表示反应进行程度， 反应快慢。即K值大，速率 ；

2. K值越大，表明反应进行的程度越 ；

3. 一定温度下，K值越大，反应物的转化率就越 ；

注：在实际生产中，要综合考虑：既要考虑反应进行程度的大小（平衡常数），又要考虑反应进行的快慢（反应速率）。

巩固1. （近年江苏高考题汇编）判断下列说法正误：

I3-(aq)，溶液中 c(I3-)①（2009年）I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I-(aq)

与温度T关系如图所示（曲线上任一点都表示平衡状态），若温度为T1、T2时平衡常数分别为K1、K2，则K1 > K2。（ ）

②（2011年）温度由700℃升至800℃，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数减小，则正反应为吸热反应。（ ）

③（2012年）温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5，反应： PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中部分数据见下表：

则相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前：v(正)＞v(逆)（ ）

CO2(g) +H2(g)，其正反应放热。④（2013年）一定条件下反应CO(g)+H2O(g)

在两个相同恒容绝热（与外界没有热量交换）的密闭容器I、II中进行，在I中充入1 mol CO和1 mol H2O，在II中充入1 mol CO2 和1 mol H2，700℃下开始反应。达到平衡时，容器I、II中反应的平衡常数相同。（ ）

CH3OCH3(g)＋H2O(g) ⑤（2014年）在1.0L的密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)

若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行。（ ）

⑥ （2015）在体积均为1.0L的两个恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分

2CO(g)达别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下列反应：CO2(g)+C(s)

到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如右图所示，（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）若Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ点的平衡常数分别为：K1、K2、K3，则三者大小关系为： K1巩固2.一定条件下，可逆反应的平衡常数可以用

平衡浓度计算，也可以用平衡分压代替平衡浓度计算，且分压=总压×物质的量分数。在恒温恒压条件下，总压不变，用平衡分压计算平衡常数更方便。下列说法不正确的是（ ） A．对于C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)在一定条件下达到平衡时，体系的总压强 为P，其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为l mol，则用分压表示的平衡常数 Kp=3/P

B．恒温恒压下，反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分 别为4mol、2mol和4mol．若此时A、B和C均增加1mol，平衡正向移动 C．恒温恒压下，在一容积可变的容器中，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态 时，N2、H2、NH3各l mol，若此时再充入3mol N2，则平衡正向移动

D．对于一定条件下的某一可逆反应，用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表 示的平衡常数，其数值不同，但意义相同，都只与温度有关