化学平衡常数习题
化学平衡常数习题Revised on November 25, 2020
训练6 化学平衡常数
[基础过关]
一、化学平衡常数的含义
1．关于化学平衡常数的叙述正确的是
( )
A ．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数
B ．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变
C ．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D ．浓度商Q c 2．化学平衡常数可以用K 来表示，下列关于化学平衡常数的说法中正确的是( ) A ．K 越大，反应物的转化率越小 B ．K 与反应物的浓度有关 C ．K 与生成物的浓度有关 D ．K 与温度有关 3．某温度下，可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)的平衡常数为K ，下列对K 的说法正确的是 ( ) A ．K 值越大，表明该反应越有利于C 的生成，反应物的转化率越大 B ．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K 增大 C ．温度越高，K 一定越大 D ．如果m ＋n ＝p ，则K ＝1 4．当把晶体N 2O 4放入密闭容器中气化，并建立了N 2O 4(g) 2NO 2(g)平衡后，保持温度 不变，再通入若干N 2O 4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其c 2(NO 2) c (N 2O 4)值 ( ) A ．变大 B ．不变 C ．变小 D ．无法确定 二、化学平衡常数的计算 5．将4 mol SO 2与2 mol O 2放入4 L 的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO 2＋O 2 2SO 3，测得平衡时SO 3的浓度为 mol·L － 1。则此条件下的平衡常数K 为( ) A ．4 B ． C ． D ． 6．在一定温度下，反应12H 2(g)＋1 2 X 2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将 mol 的HX(g)通 入体积为 L 的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于 ( ) A ．5% B ．17% C ．25% D ．33% 三、化学平衡常数的综合应用 7．在淀粉-KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I － (aq) I － 3(aq)。测得不同温度下该反应的平 衡常数K 如表所示： t /℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 下列说法正确的是 ( ) A ．反应I 2(aq)＋I － (aq) I － 3(aq)的ΔH >0 B ．其他条件不变，升高温度，溶液中c (I － 3)减小 C ．该反应的平衡常数表达式为K ＝c (I 2)·c (I － ) c (I － 3) D ．25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡常数K 小于689 8．某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．该反应为吸热反应 B ．当反应达到平衡时，降低温度，A 的转化率减小 C ．升高温度平衡常数K 增大；压强增大，平衡向正反应方向移动 D ．加入催化剂，反应速率增大， E 1减小，E 2减小，反应热不变 9．已知反应①：CO(g)＋CuO(s) CO 2(g)＋Cu(s)和反应②：H 2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H 2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K 1和K 2，该温度下反应③：CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(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K 1＝ c (CO 2)·c (Cu) c (CO)·c (CuO) B ．反应③的平衡常数K ＝K 1 K 2 C ．对于反应③，恒容时，温度升高，H 2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，H 2浓度一定减小 [能力提升] 10．温度为t ℃时，在体积为10 L 的真空容器中通入 mol 氢气和 mol 碘蒸气，20 min 后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为 mol·L － 1。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示： ①H 2(g)＋I 2(g) 2HI(g) ②2H 2(g)＋2I 2(g) 4HI(g) 下列说法正确的是 () A．反应速率用HI表示时，v(HI)＝ mol·L－1·min－1 B．两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同C．氢气在两个反应方程式中的转化率不同 D．第二个反应中，增大压强平衡向生成HI的方向移动 12.已知尿酸是一种有机酸(以HUr表示)，能溶于水。关节炎的原因归结于在关节滑液中形 成了尿酸钠晶体(NaUr)。发生的反应如下： HUr Ur－＋H＋ ① Ur－(aq)＋Na＋(aq) NaUr(s) ② (1)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应②是__________(填“放热”或“吸热”) 反应。简述你得出该结论的理由：_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)当温度升高时，反应②的化学平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)写出反应②的平衡常数表达式K＝____________________________________________。 13．工业合成氨N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问 题： (1)该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B点升高还是降低________，理 由是________________________________________________________________________。 (2)该反应平衡常数表达式为K＝____________，当浓度商Q c______K(填“<”、“>” 或“＝”)时，反应向右进行。 (3)450 ℃时该反应的平衡常数________500 ℃时的平衡常数(填“<”、“>”或“＝”)。 (4)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理 措施有________(填字母代号)。 a．高温高压b．加入催化剂c．增加N2的浓度d．增加H2的浓度e．分离出NH3 [拓展探究] 14．某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO2，并加入足量铁 粉， 发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，测得CO2和CO浓 度随时间的变化如图所示： (1)0～8 min，v(CO)＝__________mol·L－1·min－1。 (2)下列措施中，能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是________(填序号)。 A．温度B．铁粉的量(足量) C．压强D．CO的量 (3)已知：反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表： 温度/K K1K2 973 1 173 根据表中数据，计算反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的K。 ①温度为973 K时：K＝____________________________________________________； ②温度为1 173 K时：K＝________________________________________________； ③反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)是______反应(填“吸热”或“放热”)。 答案 1．C 2．D3．A4．B 5．A 8．D9．B10．A 12．(1)放热阴冷天气易发病，说明温度降低，反应②平衡右移，有利于NaUr结晶，说明该反应为放热反应 (2)减小 (3)1 c(Ur－)·c(Na＋) 13．(1)降低催化剂能降低反应活化能 (2)c2(NH3) c(N2)·c3(H2)<(3)>(4)ce 14．(1) 5(2)A(3)①②③吸热 化学平衡常数题组 1、N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ΔH>0 T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表： 时间/s 0 500 1000 1500 c(N2O5)/mol·L－1 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法中不正确的是( ) A．T1温度下，500 s时O2的浓度为0.74 mol·L－1 B．平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，则再平衡时c(N2O5)>5.00 mol·L－1 C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1 化学平衡常数 1．反应FeO(s)＋CO(g) ≒ Fe(s)＋CO2(g)，700 ℃时平衡常数为0.68，900℃时平衡常数为0.46。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： C．增大CO2浓度，平衡常数增大 D．该反应的正反应是放热反应 2．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，下列反应的平衡常数数值如下： 2NO（g）? N2（g）+ O2（g） K1=1×1030 2H2（g）+ O2（g）? 2H2O（g） K2=2×1081 2CO2（g）? 2CO（g）+ O2（g） K3=4×10﹣92 以下说法正确的是 A．NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式K1=c(N2)c(O2)/c(NO) B．水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10﹣80 C．NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 3．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝，恒容时，温度升高，H2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浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小 D．该反应的化学方程式为CO＋H 2O CO2＋H2 4．一定温度下，将1molA(g)和1molB(g)充入2L密闭容器中发生反应： A(g)+B(g) xC(g)+D(s)△H<0，在 t 1时达平衡。在 t2 、t3时刻分 别改变反应的一个条件，测得容器中 C(g)的浓度随时间变化如图所示。 下列有关说法正确的是 A．t2 时刻改变的条件是使用催化剂 B．t3时刻v(逆)可能小于t2时刻v(逆) C．t3时刻改变的条件一定是增大反应物的浓度 D．t1～t2、t2～t3平衡常数均为0.25 5．I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)＋I(aq)＝I3—(aq)。某I2、KI混合溶液中，I3—的物质的量浓度c(I3—) 与温度T的关系如图所示（曲线上的任何点都表示平衡状态）。下列说法正确的 高考化学复习 化学平衡常数及其计算 1．随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO 2(g)＋N 2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570 K 时平 衡常数为1×1059 。下列说法正确的是( ) A ．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂 B ．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 C ．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO 或CO D ．570 K 时，及时抽走CO 2、N 2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳 解析：提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A 正确，B 错误；题中反应为可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO 或CO ，C 错误；改变浓度对平衡常数无影响，平衡常数只与温度有关，D 错误。 答案：A 2．在淀粉-KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I － (aq)I － 3(aq)。测得不同温度下 该反应的平衡常数K 如表所示。下列说法正确的是( ) t /℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 A.反应I 2(aq)＋I － (aq) I － 3(aq)的ΔH >0 B ．其他条件不变，升高温度，溶液中c (I － 3)减小 C ．该反应的平衡常数表达式为K ＝c （I 2）·c （I －）c （I －3） D ．25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡常数K 小于689 解析：A 项，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，ΔH <0，错误；B 项， 温度升高，平衡逆向移动，c (I －3 )减小，正确；C 项，K ＝c （I －3） c （I 2）· c （I －） ，错误；D 项， 平衡常数仅与温度有关，25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。 答案：B 3．(2019·深圳质检)对反应：a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g) ΔH ，反应特点 与对应的图象的说法不正确的是( ) 化学平衡常数练习 【学习目标】： 1、化学平衡常数的概念 2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断 3、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算 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平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘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） 2、表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g） 当在一定温度下达到平衡时，K==______________________________ 3、平衡常数的意义： （1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的（也叫）。 K值越大，表示反应进行得，反应物转化率； K值越小，表示反应进行得，反应物转化率。 （2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行： 对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Q c=C p(C)·C q(D)/C m(A)·C n(B)，叫该反应的浓度商。 Q c＜K ，反应向进行 Q c＝K ，反应_____________________ Q c＞K ，反应向进行 （3）利用Ｋ可判断反应的热效应 若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。 若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。 二、使用平衡常数应注意的几个问题： １、化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的浓度无关。 2、在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K= _________________ Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=__________________ 3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关 例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3； 写出K1和K2的关系式：。 写出K2和K3的关系式：。 写出K1和K3的关系式：。 三、某个指定反应物的转化率=__________________________ 转化率越大，反应越完全！ 【课堂练习】： 1、设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。实验测得， 化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 备课组 高三化学 主备人 陈倩倩 审核人 杜红星 课题 化学平衡常数间相互联系及考查方式 时间 【考纲要求】 1、了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 2、了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。了解水的电离及离子积常数 3、了解难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡。了解溶度积的含义。 【活动方案】 活动一 完成基础回顾1 1、对于可逆反应：a A(g)+ b B(g) ? c C(g)+d D(g)，其中a 、b 、c 、d 分别表示化学方程式中各反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数表达式为： 。 2、如CH 3COOH ? CH 3COO -+ H +，电离平衡常数 。 3、K w 的数学表达式是K w= 。 4、Fe(OH)3(s) ? Fe 3+(aq )+ 3OH -(aq ), 溶度积常数 。 思考在相同温度下，对于同一个可逆反应，若书写方式不一样，平衡常数表达式是否一样？以合成氨反应为例进行说明。 K 1 、K 2 、K 3间的相互关系为 。 活动二 完成基础回顾2。思考平衡常数的影响因素。 5、汽车尾气净化中的一个反应如下： NO(g)＋CO(g) 12 N 2(g)＋CO 2(g) ΔH ＝－373.4 kJ·mol －1 在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是 活动三 分析以下数据，总结平衡常数表示的意义 表1：卤化氢生成反应的平衡常数（25°C ） 化学方程式 平衡常数 F 2 + H 2 ? 2HF 6.5×1095 Cl 2 + H 2 ? 2HCl 2.57×1033 Br 2 + H 2 ? 2HBr 1.91×1019 I 2 + H 2 ? 2HI 8.67×102 表2：常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度（25°C ） 难溶物 K sp 溶解度/g 难溶物 K sp 溶解度/g 化学方程式 平衡常数表达式 N 2 + 3H 2 ? 2NH 3 K 1= 1/2N 2 +3/2 H 2 ? NH 3 K 2= 2NH 3 ? N 2 + 3H 2 K 3= 化学平衡常数应用 一、化学平衡常数的定义 化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物起始浓度是大还是小，最后都能达到平衡，这时各生成物浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值是个常数，用K 表示。例如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，K ＝ c p (C)·c q (D) c m (A)·c n (B) （式中个浓度均为平衡浓度）。化学平衡常数是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。 二、 应用平衡常数应注意的问题 （1）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。 （2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看做“1”，因而不用代入公式（类似化学反应速率中固体和纯液体的处理）。 （3）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系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也会改变。 三、 化学平衡常数的应用 （1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个可逆反应的K 值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现。 （2）可以利用平衡常数的值作标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q c ＝ c p (C)·c q (D) c m (A)·c n (B) ，Q c 叫该反应的浓度熵。若Q c ＞K ，反应向逆向进行；若Q c ＝K ，反应处于平衡状态；若Q c ＜K ，反应向正向进行。 （3）利用K 值可判断反应的热效应：若温度升高，K 值增大，则正反应为吸热反应；若温度升高，K 值减小，则正反应为放热反应； 四、具体应用举例分析 1. 平衡常数的变化趋势的判断 化学平衡常数只是温度的函数，不随浓度的变化而变化。因此根据反应的热效应，即可判断平衡常数的变化趋势。 【例题1】汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)+ CO(g) 1 2 N 2(g)+ CO 2(g)；△H ＝－373.4kJ/mol ，在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是： 解析：该反应为气体计量数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平 衡常数减小，A 选项错误；同理，升高温度，平衡逆向移动，CO 的转化率减小，B 选项错误；平衡常数只与热效应有 关，与物质的量无关，C 选项正确；增加氮气的 物质的量，平衡逆向移动，NO 的转化率减小，D 选项错误。 答案：C 【例题2】在一定条件下，Na 2CO 3溶液存在水解平衡：CO 32－+ H 2O HCO 3－+ OH － 。下列说法正确的是 A. 稀释溶液，水解平衡常数增大 B. 通入CO 2，平衡朝正反应方向移动 C. 升高温度，c(HCO 3－ ) c(CO 32－) 减小 D. 加入NaOH 固体，溶液PH 减小 解析：平衡常数仅与温度有关，故稀释时是不变的，A 项错；CO 2通入水中，相当于生成H 2CO 3，可以与OH － 反应，而促进平衡正向移动，B 项正确；升温，促进水解，平衡正向移动，故表达式的结果是增大的，C 项错；D 项，加入NaOH,碱性肯定增强，pH 增大，故错。 答案：B 【例题3】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及 其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。右图是N 2和H 2反应生成2 molNH 3 过程中能量变化示意图，在 E 1 E 2 能量 生成物 反应进程 kJ/mol 平衡常数K A 2N O 转化率 D C O 转化率 B 平衡常数K C 化学平衡常数练习题 《化学平衡与化学平衡常数》 1、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表： t℃700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数K = 。 （2）该反应为反应。（填“吸热”或“放热”） （3）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO) =0.01mol/L, c(H2O) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成 2 3 molN 2O 5 充入一升密闭容器中，加热至 t℃时反应达 到了平衡状态。平衡时，c（O 2 ）= 4.5 mol/L, c （N 2O 3 ）= 1.62 mol/L,c（N 2 O）= _______ mol/L， 此时N 2O 5 的分解率为 ________。 4.一定温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)=0.8 mol， n(SO3)=1.4 mol，此时SO2的物质的量应是() A．0.4 mol B．0.6 mol C．0.8 mol D．1.2 mol 5、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和 5L气体Q，在一定条件下发生反应：2R （g）+ 5Q （g ） 4X （g） + nY （g） 反应完全后，容器温度不变，混合气 体的压强是原来87.5%，则化学方程式中的n值是 （） A、2 B、3 C、4 D、5 6、在一密闭容器中，用等物质的量的A和 B发生如下反应： A （g） + 2B （g） 2C （g） ，反应达到平衡时， 若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的 量相等，则这时A的转化率为（） A、40% B、50% C、60% 4 化学平衡常数表达式的书写 1、写出铁与水蒸汽反应的化学方程式，如果它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式 2、写出工业上制水煤气的反应方程式，如它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式； 3、写出工业上合成氨的反应方程式，如它是一可逆反应，请写出其平衡常数表达式； 4、写出氨催化氧化成一氧化氮的反应方程式，如它是一可逆反，请写出其平衡常数表达式; 5、HAC + H 2O H3O+ + AC —这是醋酸的电离方程式，请写出其电离平衡常数表达式 6、写出碳酸根离子水解的离子方程式，并写出其水解平衡常数的表达式; 7、2CrO42 +2 H+Cr2O72 + H2O,写出其平衡常数表达式; 8、写出乙酸与乙醇的酯化反应方程式，并写出其平衡常数表达式； 9、写出乙酸乙酯在酸性环境下水解的反应方程式，并写出其平衡常数表达式; 10、如果在常温下的饱和氯化钠溶液中，通入大量的氯化氢气体，有什么现象？你能用平衡 移动原理来解释这个现象吗？请写出其平衡的方程式，并写出其常数表达式。 11、写出氢氧化铝沉淀与水的混和体系中的各种平衡的方程式；并写出其对应的平衡常数表 达式； 化学平衡常数的计算 1、298K 时，K sp[Ce(OH)4] = 1 X10 29。Ce(OH)4的溶度积表达式为K sp=。 为了使溶液中Ce4+沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1刈0—5mol L 1，需调节pH为 ______ 以上。 2、某温度下，将2.0 mol CO 和6.0 molH2充入2 L 的密闭容器中，CO(g)+2H 2(g)^^ CH3OH(g) 充分反应后，达到平衡|时测得c(CO)=0.25 mol/L，则CO的转化率=__―,此温度下的平衡常数K= __ (请写出计算过程，保留二位有效数字) 。 3、PC15分解成PC13和C12的反应是可逆反应。TC时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PC15, ①反应在50?150s内的平均速率v(PCl3) =。 ②试计算该温度下反应的平衡常数(写出计算过数字) 4、不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2molCO , 5CO (g) + I2O5 (s) =^5CO2(g) +I2(s)测得CO2 的体积分数振CO2)随时间t变化曲线如右图。请回答： ①从反应开始至a点时的反应速率为v(CO) =, b点时化学平衡常数K b =。 5、对反应CO(g) + H 2O(g) I —CO2 (g)+ H 2(g) 出2 = -41 kJ/mol,起始时在密闭容器中充 入1.00 molCO和1.00 molH 2O,分别进行以下实验， 不考虑任何副反应的影响)。实验条件如下表： 实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图， 探究影响平衡的因素 (其它条件相同且 在与实验①相同的条件下，起始时充入Array 容器的物质的量：n(CO)=n(H 2O)=n(CO 2) =n( H 2)=1.00mol。 通过计算，判断出反应进行的方向。G写出计算过 程。) 化学平衡常数解题策略 ————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期： 化学平衡常数解题策略 化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。化学平衡常数的引入,对判 断化学平衡移动方向带来了科学的依据。平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系,是反应 限度的最根本的表现。平衡常数的使用，从定量的角度解决了平衡的移动。 一、化学平衡常数 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,无论反应混合物的起始浓度是多少, 当反应达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组成成分的含量保持不变,即 各物质的浓度保持不变。生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数 叫化学平衡常数，用Ｋ表示。 化学平衡常数的计算公式为： 对于可逆反应:ｍA(g）＋ nB（g）ｐC(ｇ) ＋ qD（g) 二、化学平衡常数意义 1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。 （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）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。对于同一可逆反应,正反应的平衡 常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即:Ｋ正＝1/K逆。 (3)K值越大,表示反应进行的程度越大，反应物转化率或产率也越大。 （4）Ｋ值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变。 (5）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。 2、由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。 3、由于水的物质的量浓度为一常数(55.6 moｌ·L－１），因平衡常数已归并,书写时不必写出。 【最新整理，下载后即可编辑】 课时跟踪检测（九） 化学平衡常数 1．下列关于平衡常数K 的说法中，正确的是( ) ①平衡常数K 只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K 只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．①③ 解析：选D 平衡常数K 是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K 。 2．可逆反应：C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)在t ℃下达到 平衡，其平衡常数可表示为( ) A ．K ＝c C ·c H 2O c CO ·c H 2 B ．K ＝c CO ·c H 2c C ·c H 2O C ．K ＝c H 2O c CO ·c H 2 D ．K ＝c CO ·c H 2c H 2O 解析：选D C 是固体，它的浓度视为“1”，在平衡常数表达式中不出现。 3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K 值分别是 ①H 2＋F 22HF K ＝1047 ②H 2＋Cl 2 2HCl K ＝1017 ③H 2＋Br 2 2HBr K ＝109 ④H 2＋I 22HI K ＝1 比较K 值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A ．①②③④ B ．④②③① C ．①④③② D ．无法确定 解析：选A 化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A 正确。 4．对于可逆反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K 。下列条件的变化中，能使K 值发生变化的是 ( ) A ．将C(s)的表面积增大 B ．增大体系的压强 C ．升高体系的温度 D ．使用合适的催化剂 解析：选C 化学平衡常数只受温度的影响，温度变化，K 值才发生变化；平衡常数的大小与浓度、压强以及是否使用催化剂无关。 5．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K ＝c A ·c 2B c 2E ·c F ，恒容时，若温度适当降低，F 的浓度增加。下列说法中正确的是( ) A ．增大c (A)、c (B)，K 增大 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．概念 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，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?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，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。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：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。 深度思考 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)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．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K1、K2表示)。 2．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的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 化学平衡常数和化学平衡计算 1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800℃，则CO的转化率为 ( ) A．16.7% B．50% C．66.7% D．83.3% 2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·Ｌ－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·Ｌ－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．1mol·Ｌ－1 4．在一个容积为 6 L的密闭容器中，放入 3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应： 4X(g)＋n＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增 加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 5．在一定条件下，可逆反应X(g)十达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．1∶３ C．2∶3 D．3∶２ 6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H22(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为A．11.5 B．23 C．25 D．28 7．在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n ＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A．4 B．3 C．2 D．1 8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)＋HI(g)， 2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·Ｌ－1，c(HI)＝4mol·Ｌ－1，则 NH3的浓度为( ) A．3.5mol·Ｌ－1 B．4mol·Ｌ－1 C．4.5mol·Ｌ－1D．5mol·Ｌ－1 9．体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A(g)＋。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A．原混合气体的体积为 1.2V L B．原混合气体的体积为 1.1V L C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10．在n L密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：a X(g)＋b c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( ) A．1,2 B．3,2 C．2,1 D．2,3 11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是 同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( ) A．20% B．30% C．40% D．50% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 化学平衡常数的几种考查形式 河北省宣化县第一中学栾春武邮编 新教材中增加了化学平衡常数的计算，实施新课标的省几乎年年都考，现将化学平衡常数的理解、应用与注意事项以及化学平衡常数计算的几种形式总结如下，供同学们参考： 一、化学平衡常数的定义 化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物起始浓度是大还是小，最后都能达到平衡，这时各生成物浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示。例如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)， K ＝c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B)（式中个浓度均为平衡浓度）。化学平衡常数是一个常数，只要温度不变， 对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。 二、应用平衡常数应注意的问题 （1）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。 （2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看做“1”，因而不用代入公式（类似化学反应速率中固体和纯液体的处理）。 （3）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系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也会改变。 三、化学平衡常数的应用 （1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个可逆反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现。 （2）可以利用平衡常数的值作标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在一定温度 的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q c ＝c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B)，Q c叫该反应的浓度 熵。若Q c＞K，反应向逆向进行；若Q c＝K，反应处于平衡状态；若Q c＜K，反应向正向进行。 （3）利用K值可判断反应的热效应：若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应；若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应； 四、具体应用举例分析 1. 平衡常数的变化趋势的判断 化学平衡常数只是温度的函数，不随浓度的变化而变化。因此根据反应的热效应，即可判断平衡常数的变化趋势。 【例题1】汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)+ CO(g) 1 2N2(g)+ CO2(g)；△H ＝－373.4kJ/mol，在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是： A 2 D B C 第六章化学平衡常数 6-1 : 写出下列各反应的标准平衡常数表达式 (1)2SO2(g) + O 2(g) = 2SO 3(g) (2)NH4HCO3(s) = NH 3(g) + CO 2(g) + H 2O(g) (3)CaCO3(s) = CO 2(g) + CaO(s) (4)Ag 2O = 2Ag(s) + 1/2 O 2(g) (5)CO2(g) = CO 2(aq) (6)Cl 2(g) + H 2O(l) = H +(aq) + Cl -(aq) + HClO(aq) (7)HCN(aq) = H +(aq) + CN - (aq) (8)Ag 2CrO4(s) = 2Ag +(aq) + CrO 42- (aq) (9)BaSO4(s) + CO 32-(aq) = BaCO 3(s) + SO 42-(aq) 2+ + 3+ (10)Fe 2+(aq) + 1/2 O 2(g) + 2H +(aq) = Fe 3+(aq) + H 2O(l) 6-2: 已知反应 ICl(g) = 1/2 I 2(g) + 1/2 Cl 2(g) 在 25℃ 时的平衡常数为 K θ = 2.2 × 10-3，试计算下列反应的平衡常数： (1)ICl(g) = I 2(g) + Cl 2(g) (2)1/2 I 2(g) + 1/2 Cl 2(g) = ICl(g) 6-3: 下列反应的 Kp 和 Kc 之间存在什么关系？ (1)4H 2(g) + Fe 3O4(s) = 3Fe(s) + 4H 2O(g) (2)N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g) 高三二轮专题复习教学设计 化学平衡常数 考纲要求： （6）化学反应速率和化学平衡 ①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 ②了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 ③了解化学反应的可逆性。 ④了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关的计算。 ⑤理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识并能利用相关理论解析其一般规律。 ⑥了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 高考分析： 化学反应速率和化学平衡是高考的必考容，其主要命题的容有： ①化学反应速率影响因素及其计算； ②化学平衡状态的判断及其影响因素； ③应用平衡移动的原理判断反应进行的方向； ④化学反应速率和化学平衡的图像分析； ⑤转化率、平衡常数的含义及相关计算 将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年高考命题的热点，特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的容，高考的热点。 学情分析： 从解题得分的统计可以发现：学生不能灵活的利用平衡移动的规律解决有关平衡的问题，特别是复杂点的问题往往感到触手无策；对平衡常数的理解仅停留在概念定义层面，不能充分发挥它解决平衡问题的功能。 复习目标： 1.加深学生对化学平衡常数的理解，并熟练的利用化学平衡常数进行相关的计算，提高解题技能。 2．帮助学生将化学平衡、平衡常数等知识点进行系统化、网络化。 教学过程： 1.展示考纲要求： 化学反应速率和化学平衡 ①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 ②了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 ③了解化学反应的可逆性。 ④了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关的计算。 ⑤理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识并能利用相关理论解析其一般规律。 ⑥了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 讲解： 化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的容，是高考的热点。2013、2014年新课标全国Ⅰ卷、Ⅱ卷均考查了化学平衡常数这一知识点。 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常化学平衡常数 专题
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