1、【 精品教育资源文库 】 第 2 讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向 【 2019 备考】 最新考纲： 1.了解化学平 衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。 2.能正确计算化学反应的转化率。 考点一 化学平衡常数 转化率 (频数： 难度： ) 1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 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)， K cp（ C） cq（ D）cm（ A） cn（ B） 。 (3)意义及影响因素 K值越大，反应物的转化率越
2、大，正反应进行的程度越大。 K只受 温度 影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 (4)应用 判断可逆反应进行的程度。 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 aA(g) bB(g) cC(g) dD(g)的任意状态，浓度商： Qc cc（ C） cd（ D）ca（ A） cb（ 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。 【 精品教育资源文库 】 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
3、应为 放 热反应。 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。 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。 2平衡转化率 对于上例反应中 A(g)的平衡转化率可表示为： (A) c0（ A） c平 （ A）c0（ A）100% c0(A)代表 A的初始浓度， c 平 (A)代表 A的平衡浓度 。 1 (SJ选修 4P 516改编 )已知反应 A(g) 3B(g) 3C(g)在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式为 _。若各物质的平衡浓度分别为 c(A) 2.0 molL 1、c(B) 2.0 molL 1、 c(C) 1.
4、0 molL 1，则 K _。 答案 K c3（ C）c（ A） c3（ B） 0.062 5 2教材知识拓展 一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 N 2(g) 3H2(g) 2NH3(g) K1 12N2(g) 32H2(g) NH3(g) K2 2NH 3(g) N2(g) 3H2(g) K3 (1)K1和 K2， K1 _。 (2)K1和 K3， K1 _。 解析 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。 答案 (1)K22 (2)1K33 (溯源题 )2017 课标全国 ， 28(3)近期发现， H2S是继 NO、 CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有
5、参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答 下列问题： H2S与 CO2在高温下发生反应： H2S(g) CO2(g) COS(g) H2O(g)。在 610 K时，将 0.10 mol CO2与 0.40 mol H2S充入 2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.02。 (1)H2S的平衡转化率 1 _%，反应平衡常数 K _。 【 精品教育资源文库 】 (2)在 620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03， H2S的转化率 2_ 1，该反应的 H_0。 (填 “”“ (3)B 探源：本考题源于教材 SJ选修 4 P49“ 例 1” 及拓展，对化学平
6、衡常数的理解 及运用进行了考查。 题组一 化学平衡常数的理解及表示方法 1 (2018 邢台期末联考 )只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数 K 与化学平衡移动的关系叙述不正确的是 ( ) A K值不变，平衡可能移动 B平衡向右移动时， K值不一定变化 C K值有变化，平衡一定移动 D相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大 2倍， K值也增大两倍 【 精品教育资源文库 】 解析 因改变压强或浓度引起化学平衡移动时， K 值不变， K 只与温度有关， A 项和 B 项均正确； K 值只与温度有关， K 值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动， C 项正确；相同条件下，同一个
7、反应的方程式的化学计量数增大 2 倍， K 值应该变为 K(原 )2， D项错误。 答案 D 2 (2018 潍坊质检 )某温度下，在一个 2 L的密闭容器中，加入 4 mol X和 2 mol Y进行如下反应： 3X(g) 2Y(g) 4Z(s) 2W(g)，反应一段时间 后达到平衡，测得生成 1.6 mol Z，则下列说法正确的是 ( ) A该反应的化学平衡常数表达式是 K c4（ Z） c2（ W）c3（ X） c2（ Y） B此时， Y的平衡转化率是 40% C增大该体系的压强，化学平衡常数增大 D增加 Y， Y的平衡转化率增大 解析 化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体物质，而
8、物质 Z是固体， A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的 Y的物质的量是 1.6 mol 12 0.8 mol，所以 Y的转化率为 0.8 mol2 mol 100% 40%， B 正确；平衡常数 只与温度有关，增大压强时平衡常数不变， C 错误；增加 Y后平衡右移， X的转化率增大，而 Y的转化率减小， D错误。 答案 B 3无色气体 N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。 N2O4与 NO2转换的热化学方程式为： N2O4(g) 2NO2(g) H 24.4 kJ/mol。 (1)平衡常数 K 可用反应体系中气体物质的分压表示，即 K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压总压物质
9、的量分数 例如： p(NO2) p 总 x(NO2)。写出上述反应平衡常数 Kp的表达式 _(用 p 总 、各气体物质的量分数 x表示 )；影响 Kp的因素为 _。 (2)上述反应中，正反应速率 v 正 k 正 p(N2O4)，逆反应速率 v 逆 k 逆 p2(NO2)，其中 k 正 、k 逆 为速率常 数，则 Kp为 _(以 k 正 、 k 逆 表示 )。 解析 (1)Kp p总 x（ NO2） 2p总 x（ N2O4） p总 x2（ NO2）x（ N2O4） ，与化学平衡常数 K 一样，影响 Kp的因素为温度。 (2)Kp p2（ NO2）p（ N2O4） ，达到平衡时 ， v 正 v 逆 ，即 k 正 p(N2O4) k 逆 p2(NO2)，p2（ NO2）p（ N2O4） k正k逆，故 Kp k正k逆。 【 精品教育资源文库 】 答案 (1)p总 x2（ NO2）x（ N2O4） (其他合理答案亦可 ) 温度 (2)k正k逆题组二 化学平衡常数及转化率的求算 4 (2018 安徽省 “ 江淮十校 ” 高三第一次联考 )300 时，将气体 X和气体 Y各 0.16 mol充入 10 L恒容密闭容器中，发生反应： X(g) Y(g) 2Z(g) H0的反应任何温度下都能自发进行； H0， S0的反应任何温度下都不能自发进行；
