高考化学_总复习备考练优选重难点课件_第7章 第3节 化学平衡常数 化学反应进行的方向

考点一 化学平衡常数[思维流程]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，称为化学平衡常数，用符号K 表示。

2．表达式(1)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)。

(2)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。

3．实例N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) 12N 2(g)＋32H 2(g)NH 3(g)2NH 3(g)N 2(g)＋3H 2(g)4．注意事项(1)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

(2)计算化学平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。

(3)催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。

(4)化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变。

[对点训练] 1．反应H 2(g)＋I 2(g)2HI(g)的平衡常数为K 1；反应HI(g)12H 2(g)＋12I 2(g)的平衡常数为K 2，则K 1、K 2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)( )A ．K 1＝2K 2B ．K 1＝K 22C ．K 1＝1K 22D ．K 1＝12K 2解析：选C 由反应H 2(g)＋I 2(g)2HI(g)的平衡常数K 1，则相同温度下，反应2HI(g)H 2(g)＋I 2(g)的平衡常数为1K 1，故反应HI(g)12H 2(g)＋12I 2(g)的平衡常数K 2＝ 1K 1，故K 1＝1K 22。

2．某温度下2 L 密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n )如表所示，下列说法正确的是( )A.该温度下，此反应的平衡常数表达式是K ＝c (X )·c (Y )c 3(W )B ．其他条件不变，升高温度，若W 的体积分数减小，则此反应ΔH <0C ．其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动D ．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡 解析：选B 由表知，X 、Y 是反应物，W 是生成物，且Δn (X)∶Δn (Y)∶Δn (W)＝2∶1∶3，化学方程式为2X ＋Y3W ，反应的平衡常数表达式是K ＝c 3(W )c 2(X )·c (Y )，A 错误；升高温度，若W 的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则此反应的ΔH <0，B 正确；使用催化剂，平衡常数不变，C 错误；混合气体密度一直不变，不能说明反应已达到平衡，D 错误。

3．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K ＝c (A )·c 2(B )c 2(E )·c (F )，恒容时，若温度适当降低，F 的浓度增加，下列说法正确的是( )A ．增大c (A)、c (B)，K 增大B ．降低温度，正反应速率增大C ．该反应的焓变为负值D ．该反应的化学方程式为2E(g)＋F(g)A(g)＋2B(g)解析：选D 某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K ＝c (A )c 2(B )c 2(E )c (F )，则该反应为2E(g)＋F(g)A(g)＋2B(g)，恒容时，若温度适当降低，F 的浓度增加，平衡向逆反应方向移动，正反应为吸热反应，故C 错误，D 正确；平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变，故A 错误；降低温度，正、逆反应速率都降低，正反应速率降低更多，平衡向逆反应方向移动，故B 错误。

1．对于可逆反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Q ＝c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B )，称为浓度商。

Q ⎩⎪⎨⎪⎧<K 反应向正反应方向进行，v 正>v 逆＝K 反应处于化学平衡状态，v 正＝v 逆>K 反应向逆反应方向进行，v 正<v 逆2．判断可逆反应的热效应[对点训练]4．利用醋酸二氨合铜[Cu(NH 3)2Ac]溶液吸收CO ，能达到保护环境和能源再利用的目的，反应方程式为Cu(NH 3)2Ac ＋CO ＋NH 3[Cu(NH 3)3]Ac·CO 。

已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示：下列说法正确的是( ) A ．上述正反应为吸热反应 B ．15 ℃时，反应[Cu(NH 3)3]Ac·COCu(NH 3)2Ac ＋CO ＋NH 3的平衡常数为2×10－5C ．保持其他条件不变，减小压强，CO 的转化率升高D ．醋酸二氨合铜溶液的浓度大小对CO 的吸收多少没有影响解析：选B 根据提供数据，温度降低，平衡常数增大，说明降低温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，A 项错误；[Cu(NH 3)3]Ac·CO Cu(NH 3)2Ac ＋CO ＋NH 3为Cu(NH 3)2Ac ＋CO ＋NH 3[Cu(NH 3)3]Ac·CO 的逆反应，两反应的平衡常数互为倒数，则[Cu(NH 3)3]Ac·COCu(NH 3)2Ac ＋CO ＋NH 3的平衡常数K ＝15×104＝2×10－5，B 项正确；减小压强，平衡逆向移动，CO 的转化率降低，C 项错误；增大醋酸二氨合铜溶液的浓度，平衡向正反应方向移动，有利于CO 的吸收，D 项错误。

5．700 ℃时，向容积为2 L 的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H 2O(g)，发生反应CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t 2>t 1)：下列说法正确的是( )A ．反应在0～t 1 min 内的平均速率为v (H 2)＝0.40t 1mol·L －1·min －1 B ．若800 ℃时该反应的平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应C ．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H 2O(g)和0.40 mol H 2(g)，则v正>v 逆D ．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO(g)和1.20 mol H 2O(g)，达到平衡时n (CO 2)＝0.40 mol解析：选D 0～t 1 min 内，v (H 2)＝v (CO)＝(1.20－0.80)mol 2 L ×t 1min＝0.20t 1 mol·L －1·min －1，A项错误；700 ℃，t 1 min 时反应已达到平衡状态，此时c (CO)＝0.80 mol 2 L ＝0.40 mol·L －1，c (H 2O)＝0.20 mol 2 L ＝0.10 mol·L －1，c (CO 2)＝c (H 2)＝0.40 mol 2 L ＝0.20 mol·L －1，则K ＝0.20×0.200.40×0.10＝1>0.64，说明温度升高，平衡常数减小，故正反应为放热反应，B 项错误；保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H 2O(g)和0.40 mol H 2(g)，c (H 2O)＝0.40 mol2 L＝0.20 mol·L －1，c (H 2)＝0.80 mol 2 L ＝0.40 mol·L －1，Q c ＝0.20×0.400.40×0.20＝1＝K ，平衡不移动，则v 正＝v 逆，C项错误；CO(g)与H 2O(g)按物质的量之比为1∶1反应，充入0.60 mol CO(g)和1.20 mol H 2O(g)与充入1.20 mol CO(g)和0.60 mol H 2O(g)对平衡状态的影响相同，t 1 min 时，n (CO)＝0.80 mol ，n (H 2O)＝0.60 mol －0.40 mol ＝0.20 mol ，t 2 min 时，n (H 2O)＝0.20 mol ，说明t 1 min 时反应已经达到平衡状态，根据化学方程式可知，达到平衡时n (CO 2)＝0.40 mol ，D 项正确。

6．在一定温度下，1 L 的密闭容器中发生反应：C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)，平衡时测得C 、H 2O 、CO 、H 2的物质的量都为0.1 mol 。

(1)该反应的平衡常数K ＝________。

(2)若升高平衡体系的温度，该反应的平衡常数会增大，则该反应的ΔH ________0(填“>”或“<”)。

(3)相同条件下，向该密闭容器中充入各物质的起始量如下：①均为0.2 mol ②C(s)、H 2O 为0.2 mol ，CO 、H 2为 0.1 mol ，判断该反应进行的方向：①________________，②________________。

解析：(1)容积为1 L ，则H 2O 、CO 、H 2的浓度均为0.1 mol·L －1，K ＝c (CO )·c (H 2)c (H 2O )＝0.1×0.10.1＝0.1。

(2)升高温度平衡常数增大，说明平衡向右移动，正反应为吸热反应，ΔH >0。

(3)①Q c ＝0.2×0.20.2＝0.2>K ＝0.1，反应向逆反应方向进行；②Q c ＝0.1×0.10.2＝0.05<K ＝0.1，反应向正反应方向进行。

答案：(1)0.1 (2)> (3)①向逆反应方向 ②向正反应方向地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。

1．明确三个量——起始量、变化量、平衡量 N 2 ＋ 3H 2催化剂高温、高压2NH 3 起始量 1 3 0 变化量 a b c 平衡量 1－a 3－b c (1)反应物的平衡量＝起始量－变化量。

(2)生成物的平衡量＝起始量＋变化量。

(3)各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中化学计量数之比。

变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。

因此，抓变化浓度是解题的关键。

2．掌握三个百分数(1)转化率＝n (转化)n (起始)×100%＝c (转化)c (起始)×100%。

(2)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。

一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。