1、导航页结束放映化学平衡常数及其应用考点二以“甲醇的合成”为载体串联化学平衡常数的相关知识课堂小结一题串知课时跟踪检测(二十五)课后检测演练提能考点一用“三段式法”突破化学平衡的计算第 2 节 化学平衡常数导航页结束放映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.了解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。导航页结束放映考点一 化学平衡常数及其应用 基础自主落实1概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物与反应物的比值是一个常数，称为化学平衡常数，用符号 K 表示。2表达式对于反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K (固体和纯液体的浓度视
2、为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。浓度幂之积浓度幂之积CpDqAmBn导航页结束放映实例：化学方程式平衡常数关系式N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1_12N2(g)32H2(g)NH3(g)K2_2NH3(g)N2(g)3H2(g)K3_K2 K1(或K121)K3_NH32N2H23N2H23NH321K1 3132222NHNH导航页结束放映3.意义(1)K 值越大，反应进行的程度，反应物的转化率，一般来说，K105 认为反应进行得较完全。(2)K 值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，但不能预示反应达到平衡所需要的时间。4影响因素一个可逆反应的 K 仅受影响，与反应
3、物或生成物的浓度变化无关。越大越大温度导航页结束放映1判断正误(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)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数()(3)升高温度，平衡常数一定增大()(4)平衡常数变化，化学平衡不一定发生移动()(5)化学平衡发生移动，平衡常数一定改变()(6)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度()(7)反应 A(g)3B(g)2C(g)，达平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数 K 值增大()小题热身导航页结束放映(8)对于反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，升高温度，K 值减小，则 H0()提示：温
4、度升高化学平衡常数的变化要视反应而定，若正反应是吸热反应，则温度升高 K 值增大，反之则减小。2化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数是增大还是减小？导航页结束放映考向合作探究化学平衡常数及其影响因素1在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)B(g)2C(g)，下列说法中正确的是()A平衡时，此反应的平衡常数 K 与各物质的浓度有如下关系：K C2A2BB改变条件后，该反应的平衡常数 K 一定不变C如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D若平衡时增加 A 和 B 的浓度，则平衡常数会减小解析：K 只随温度的改变而改变，除改变温度外，改变其他条件都不会引起平衡常数的改变。A
5、导航页结束放映2已知反应CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反应H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为 K1 和 K2，该温度下反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数为 K。则下列说法正确的是()A反应的平衡常数 K1 CO2CuCOCuOB反应的平衡常数 KK1K2C对于反应，恒容时，温度升高，H2 浓度减小，则该反应的焓变为正值D对于反应，恒温恒容下，增大压强，H2 浓度一定减小在书写平衡常数表达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A 错误；由于反应反应反应，因此平衡常数 KK1K2，B正确；反应中，温度升高，H2 浓
6、度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此 H”“”或“K0.5，反应逆向进行，此时 v 正v 逆。4(2016淄博一模)煤经气化和液化使其得以广泛应用。工业上先将煤转化为 CO，再利用 CO 和水蒸气反应制 H2时，存在以下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)导航页结束放映(1)利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向对于可逆反应 aA(g)bB(g)cC(g)dD(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：ccCcdDcaAcbBQ，称为浓度商。Qv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”“75%导航页结束放映有
7、关化学平衡计算的三点注意事项(1)注意反应物和生成物的浓度关系：反应物：c(平)c(始)c(变)；生成物：c(平)c(始)c(变)。(2)利用 混m总V 和 M m总n总计算时要注意 m总应为气体的质量，V 应为反应容器的体积，n 总应为气体的物质的量。(3)起始浓度、平衡浓度不一定呈现系数比，但物质之间是按系数反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于系数比，这是计算的关键。易错警示导航页结束放映3(2016资阳模拟)某温度 T1 时，向容积为 2 L 的恒容密闭容器中充入一定量的 H2 和 I2(g)，发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t
8、1)。有关化学平衡常数的计算反应时间/minn(H2)/moln(I2)/mol00.90.3t10.8t20.2导航页结束放映下列说法正确的是()A反应在 t1 min 内的平均速率为：v(H2)0.1t1 molL1min1B保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20 mol H2，与原平衡相比，达到新平衡时 I2(g)转化率增大，H2 的体积分数不变C保持其他条件不变，起始时向容器中充入的 H2 和 I2(g)都为 0.5 mol，达到平衡时 n(HI)0.2 molD升高温度至 T2 时，上述反应平衡常数为 0.18，则正反应为吸热反应解析C反应时间/minn(H2)/moln(I
9、2)/mol00.90.3t10.8t20.2导航页结束放映4(2015全国卷节选)Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表：t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数 K 的计算式为_。解析：(1)由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终 x(HI)均为 0.784，说明此时已达到了平衡状态。设H
10、I 的初始浓度为 1 molL1，则：2HI(g)H2(g)I2(g)初始浓度/molL1 1 0 0转化浓度/molL1 0.216 0.108 0.108平衡浓度/molL1 0.784 0.108 0.108KH2I2HI2 0.1080.1080.7842。0.1080.1080.7842 导航页结束放映4(2015全国卷节选)Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表：t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x
11、(HI)00.600.730.7730.7800.784(2)上述反应中，正反应速率为 v 正k 正x2(HI)，逆反应速率为 v 逆k 逆x(H2)x(I2)，其中 k 正、k 逆为速率常数，则 k 逆为_(以 K 和 k 正表示)。若 k 正0.002 7 min1，在 t40 min 时，v 正_min1。(2)建立平衡时，v 正v 逆，即 k 正x2(HI)k 逆x(H2)x(I2)，k 逆x2HIxH2xI2k 正。由于该反应前后气体分子数不变，故 k 逆x2HIxH2xI2k 正 HIH2I2k 正k正K。在 40 min 时，x(HI)0.85，则 v 正0.002 7 min1
12、0.852 1.95103 min1。k正K1.95103 导航页结束放映4(2015全国卷节选)Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表：t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(3)由上述实验数据计算得到 v 正x(HI)和 v 逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。(3)因 2HI(g)H2(g)
13、I2(g)H0，升高温度，v 正、v 逆均增大，且平衡向正反应方向移动，HI 的物质的量分数减小，H2、I2 的物质的量分数增大。因此，反应重新达到平衡后，相应的点分别应为 A点和 E 点。AE导航页结束放映以“甲醇的合成”为载体串联化学平衡常数的相关知识高考载体(2015全国卷T27)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2 和 H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJmol1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H34
14、1 kJmol1导航页结束放映CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJmol1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H341 kJmol1知识串联设计(1)反应的化学平衡常数 K1 表达式为_。考查化学平衡常数表达式的书写(2)反应的化学平衡常数 K3 随温度的升高如何变化？_。其判断的理由是什么？_。考查化学平衡常数与温度的关系K1CH3OHCOH22正移，化学平衡常数 K3 增大增大反应为吸热反应，升高温度，平衡导航页结束放映知识串联设计(3)图 1 中能正确反映平衡常数 K1 随温度变化关系的曲线
15、为_(填曲线标记字母)，其判断的理由是_。考查化学平衡常数的应用反应，平衡常数数值应随温度的升高变小a反应为放热导航页结束放映知识串联设计(4)根据盖斯定律，由反应可得反应，则 K1、K2与 K3 之间关系为 K3_。考查不同反应化学平衡常数的关系(5)判断反应的 S_0(填“”“”或“”)，该反应能否自发进行？_。考查熵变及反应进行的方向CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJmol1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJmol1CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H341 kJmol1K2K1p2p1相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升 CO 的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生 CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于 CO 的转化率升高返回导航页结束放映“课后检测演练提能”见“课时跟踪检测(二十六)”(单击进入电子文档)
