1、 1 化学平衡常数化学平衡常数 知知 识识 梳梳 理理 概念 在一定温度一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物平衡浓度的系数次方的乘积与反应 物平衡浓度的系数次方的乘积之比值是一常数，该常数就叫做化学平衡常数。用符号 K 表示。 表达式 对于可逆反应 mA+nBpC+qD 。在一定温度下达到平衡时， pq mn c(C) c(D) c(A) c(B) K 【注意】 1、平衡常数表达式应与方程式的书写方式相对应。 2、如果有固体或纯液体参加反应或生成，它们的浓度视为常数，不写入表达式。 3、稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也视为一常数，不写在平衡关系式中； 非水溶液中进行的反应，如有水参
2、加或生成，则水的浓度必须写入平衡关系式中。 影响 因素 K 与只温度有关，与浓度、压强、催化剂等都无关。 放热反应：温度升高，K 减小； 吸热反应：温度升高，K 增大。 意义 与用途 1、K 值的大小可以判断可逆反应的程度： 一般可认为，平衡常数越大，反应进行得越完全。 2、K 值可用来判断可逆反应进行的方向：某一反应：mA+nBpC+qD 中 A、B、C、D 的浓度代入平衡常数的表达式所计算的值(用 Qc表示，称为浓度商)与 K 值进行比较， 即可判断可逆反应进行的方向。 pq mn K c(C) c(D) =K c(A) c(B) K c Q 反应向正方向进行 反应达到平衡状态 反应向逆方
3、向进行 【注意】 1、平衡常数只能说明可逆反应到达平衡状态时的进行程度，无法说明到达平衡状态的 时间快慢。 2、 涉及到判断同时有反应物与生成物的浓度比值变化情况时， 可用平衡常数帮助判断。 知知 识识 应应 用用 【例 1】写出下列可逆反应的平衡常数表达式： 可逆反应 平衡常数表达式 （1） N2 + 3H22NH3 1 2 N2 + 3 2 H2NH3 （2） 2NO2N2O4 N2O42NO2 2 （3） CaCO3CaO + CO2 Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2 （4） CH3COO + H 2OCH3COOH + OH C + H2O(g) CO + H2 【例 2】平
4、衡常数的大小可以表示反应进行的程度，平衡常数大说明 A反应物平衡浓度较大 B反应物平衡浓度较小 C生成物平衡浓度较大 D生成物平衡浓度较小 【例 3】关于反应：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)+92.2kJ 的平衡常数 K，下列说法中正确的是 A随温度升高 K 值增大 B随压强升高 K 值增大 C随温度升高 K 值减小 D随压强升高 K 值减小 【例 4】已知某容器中发生反应 C + H2O(g) CO + H2已达到平衡状态，加入一定量 H2O(g) 达到新平衡后，c(H2O)/c(CO)的值将 A增大 B减小 C不变 D无法确定 【例 5】在密闭容器中存在下列平衡：CaCO3（s）C
5、aO（s）CO2，CO2的平衡浓度为 C1mol/L，现 再充入 CO2使其浓度达到 2C1mol/L，重新达到平衡后，CO2的浓度为 C2mol/L（设温度不变） ，则 C1和 C2的关系是 A C1C2 B C1C2 C C1C2 D 2C1C2 【例 6】已知：CO（g）+H2O(g)H2(g)+CO2(g)在 830下 Kc=1 ，在 830 发生上述反应，以下 表中的物质的量投入恒容反应器， 其中向正反应方向移动的有 _ （选填 A、 B、 C、D） 。 A B C D n(CO2) 3 1 0 1 n(H2) 2 1 0 1 n(CO) 1 2 3 0.5 n(H2O) 5 2 3
6、 2 【知识巩固】【知识巩固】 1、煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。 已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表： 温度/ 400 500 830 1000 平衡常数 K 10 9 1 0.6 试回答下列问题 （1）该反应的化学平衡常数表达式为 K= 。 （2）上述正向反应是： 反应（选填：放热、吸热） 。 3 （3）某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，原化学平衡向 反应方向移动，正反应速率 ， 容器内混合气体的压强 （填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 。 （4）在 830发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中
7、向正反应方向移动的有_ A B C D n(CO2) 3 1 0 1 n(H2) 2 1 0 1 n(CO) 1 2 3 0.5 n(H2O) 5 2 3 2 2、升高温度，下列数据不一定增大的是 A水的离子积常数Kw B化学反应速率v C弱酸的电离平衡常数Ki D化学平衡常数K 3、对于反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）+Q（Q0），达到平衡后，改变一个条件，以下有关分析 正确的是（ ） A升高温度，正反应速率增大，化学平衡常数增大 B减小压强，逆反应速率减小，化学平衡常数减小 C加入催化剂，正逆反应速率不变，平衡不移动 D充入氧气，正反应速率先增大后减小，平衡向正反应方向移动
8、4、下列有关化学平衡常数 K 的叙述正确的是 A与反应温度无关 B.与反应物性质有关 C与反应物浓度有关 D与反应物接触面积有关 5、FeCl3（aq）与 KSCN（aq）混合时平衡： 32 ()()() ()FeaqSCNaqFe SCNaq ；已知平衡时， 物质的量浓度 c 2 ()Fe SCN 与温度 T 三关系如下图所示，则下列说法正确的是 AFeCl3（aq）与 KSCN（aq）反应是放热反应 B温度为 T1、T2 时，反应的平衡常数分别为 K1、K2，则 K1K2 C反应处于 D 点时，一定有 V 正V 逆 DA 点与 B 点相比，A 点的 c（ 3 Fe ）大 6、尿素是普遍使用
9、的有机氮肥。 合成尿素的反应为：2NH3(g)CO2(g) CO(NH2)2(s)H2O(g)Q（Q0） 。 一定温度下，在 10 L 的恒容密闭容器中，充入 2.8mol NH3和 2.6 mol CO2，反应经 5 min 后达到 平衡，测得容器中气体的密度为 10.2g/L。 （1） 平均反应速率(NH3)_。该反应化学平衡常数的表达式 4 (2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_。 （填序号） a2正(NH3)逆(H2O) b气体的平均相对分子质量不随时间而变化 cNH3和 CO2的比例保持不变 d气体的压强不再发生变化 (3) 为提高尿素的产率，工业上用该反应生产尿素时，合适的反
10、应条件是_。 a200 b800 c101 kPa d24000 kPa 7设反应 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，在不同温度下，K1、K2的值如下： 温度 K1 K2 973K 1.47 2.38 1173K 2.15 1.67 从上表可以推断：反应是 （填“吸”、“放”）热反应。 现有反应CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3 。 根据反应与，可推导出K1、 K2 与K3之间的关系式。据此关系式及上表数据，也能推断出 反应是 “吸热”还是“放热”反应。 问： 要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动， 可采取的措施有 (填写序号)。 A缩小反应容器容积 B扩大反应容器容积 C降低温度 D升高温度 E使用合适的催化剂 F设法减少 CO 的量 图 1、2 表示该反应在时刻 t1达到平衡、在时刻 t2因改变某个条件而发生变化的 情况： 图 1 中时刻 t2发生改变的条件是 。 图 2 中时刻 t2发生改变的条件是 。 0 t1 t2 t3 时间 浓度 图 2 时间 化学反应速率 0 t1 t2 图 1 CO2 CO
