1、課時(shí)課時(shí)22 22 化學(xué)平衡常數(shù)及其計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)及其計(jì)算專題五專題五 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（1）CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) （2）CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)（3）Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+（4）2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O（5）N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) （6）1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) （7）NH3 (g) 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g)【問題問題1】寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。寫

2、出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。 對于可逆反應(yīng)對于可逆反應(yīng): aA + bB cC + dD)()()()(BcAcDcCcKbadc 在一定溫度時(shí)，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀在一定溫度時(shí)，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，態(tài)時(shí)，生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，度的冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)這個(gè)常數(shù)稱為稱為化化學(xué)平衡常數(shù)學(xué)平衡常數(shù)簡稱簡稱平衡常數(shù)。平衡常數(shù)。化學(xué)平衡的特征化學(xué)平衡的特征平衡常數(shù)平衡常數(shù)（1）K的表達(dá)式、單位與什么有關(guān)？的表達(dá)式、單位與什么有關(guān)？（2）反應(yīng)中固體、純液體濃度如何處理？）反應(yīng)中固體、純液體濃度如何處理？

3、（3）同一反應(yīng)相同條件下的正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是什么）同一反應(yīng)相同條件下的正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是什么關(guān)系？關(guān)系？【問題問題1.1】通過練習(xí)，回答以下問題：通過練習(xí)，回答以下問題：【練習(xí)練習(xí)1】1.已知在一定溫度下：已知在一定溫度下：C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K；C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常數(shù)平衡常數(shù)K1；CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g) 平衡常數(shù)平衡常數(shù)K2 ，則則K、K1、K2之間的關(guān)系是：之間的關(guān)系是： 。K = =K1K22. 將固體將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)

4、：反應(yīng)：達(dá)平衡時(shí)，達(dá)平衡時(shí)，c(H2)=0.5molL-1，c(HI)=4molL-1，則此溫度，則此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為（下反應(yīng)的平衡常數(shù)為（ ） A9 B16 C20 D25C【問題問題2】下列反應(yīng)在下列反應(yīng)在210達(dá)到平衡達(dá)到平衡: PCl5(氣氣) PCl3(氣氣)+Cl2(氣氣) K1=1 CO(氣氣)+Cl2(氣氣) COCl2(氣氣) K2=5x104 COCl2(氣氣) CO(氣氣)+Cl2(氣氣) K3 （1）根據(jù)反應(yīng)的平衡常數(shù)）根據(jù)反應(yīng)的平衡常數(shù)K1表達(dá)式，下列等式必定成立的是表達(dá)式，下列等式必定成立的是 A. c(PCl5)=c(PCl3)=c(Cl2)=1 B. c(

5、PCl5)=c(PCl3) c(Cl2)=1 C. c(PCl5)=c(PCl3) c(Cl2)（2）反應(yīng)和反應(yīng)的平衡常數(shù)）反應(yīng)和反應(yīng)的平衡常數(shù)K2 、K3表達(dá)式表達(dá)式 (填填“相相同同” 或或“不同不同”)（3）降低）降低Cl2濃度，反應(yīng)的濃度，反應(yīng)的K3值值 (填填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)不同不同不變不變【問題問題2.1】二氧化硫和氮的氧化物是常用化工原料，但也是大氣主二氧化硫和氮的氧化物是常用化工原料，但也是大氣主要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一。要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一。硫酸生產(chǎn)中，硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生

6、成催化氧化生成SO3：2SO2(g)O2(g) SO3(g)。某溫度下，某溫度下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。問：的關(guān)系如圖所示。問：平衡狀態(tài)由平衡狀態(tài)由A變到變到B時(shí)，平衡常數(shù)時(shí)，平衡常數(shù)K(A)_K(B)(填填“”、“”或或“=”)。=平衡常數(shù)的影響因素：平衡常數(shù)的影響因素：平衡常數(shù)平衡常數(shù)K只與溫度只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)有關(guān)，與濃度無關(guān)【問題問題3】 在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)其化學(xué)平衡常數(shù)其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度和溫度T的關(guān)系如下

7、表：的關(guān)系如下表：該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。該反應(yīng)為該反應(yīng)為(填填“吸熱吸熱”或或“放熱放熱”)反應(yīng)。反應(yīng)。T/70080083010001200K0.60.91.01.72.6吸熱吸熱（2）利用可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)）利用可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)A、若升高溫度，值增大，則正反應(yīng)為、若升高溫度，值增大，則正反應(yīng)為 熱反應(yīng)。熱反應(yīng)。B、若升高溫度，值減小，則正反應(yīng)為、若升高溫度，值減小，則正反應(yīng)為 熱反應(yīng)。熱反應(yīng)。吸吸放放平衡常數(shù)的意義：平衡常數(shù)的意義：（1） K值的大小定量地衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度值的大小定量地衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度B、一般當(dāng)、一般當(dāng)K105時(shí)，該反應(yīng)

8、進(jìn)行得基本完全了。時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全了。A、K值越大值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大轉(zhuǎn)化率也越大?！揪毩?xí)練習(xí)2】1. T時(shí)，在時(shí)，在2L密閉容器中使密閉容器中使X(g)與與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)。反應(yīng)過程中過程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖的物質(zhì)的量變化如圖3所示；若保持其他條件不變，所示；若保持其他條件不變，溫度分別為溫度分別為T1和和T2時(shí)，時(shí)，Y的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如圖的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如圖4所示。所示。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=，在，在T1時(shí)，該反應(yīng)的平時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

9、衡常數(shù)為K1，在，在T2時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K2，則，則K1(填填“”、“”或或“=”)K2。圖圖3 圖圖423(Z)(X)(Y)ccc =平衡常數(shù)的意義：平衡常數(shù)的意義：【練習(xí)練習(xí)3】1.恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。其平衡常數(shù)其平衡常數(shù)K與溫度與溫度t的關(guān)系如下表：的關(guān)系如下表：（1）該反應(yīng)為）該反應(yīng)為_（“放熱放熱”“”“吸熱吸熱”）反應(yīng)；）反應(yīng)；（2）某溫度下，平衡濃度符合下式：）某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)c(H2)= c(CO)c(H2O)，試判斷該溫度為，試判斷該溫度為

10、_；在此溫度；在此溫度下，若該容器中含有下，若該容器中含有1molCO2、 1.2molH2、 0.75molCO、 1.5molH2O，這狀態(tài)是否平衡狀態(tài)？若不是，反應(yīng)向哪個(gè)方向進(jìn)行？，這狀態(tài)是否平衡狀態(tài)？若不是，反應(yīng)向哪個(gè)方向進(jìn)行？t70080083010001200K0.60.91.01.72.6830不平衡，不平衡， K=0.94K吸熱吸熱2.（2014江蘇江蘇15）一定溫度下，在三個(gè)體積約為一定溫度下，在三個(gè)體積約為1.0L的恒容密閉容的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：器中發(fā)生反應(yīng)：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)下列說法正確的是下列說法正確的是（ ） A該反應(yīng)的正方應(yīng)為

11、放熱反應(yīng)該反應(yīng)的正方應(yīng)為放熱反應(yīng) D若起始時(shí)向容器若起始時(shí)向容器I中充入中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和和H2O 0.10mol，則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行容器容器編號(hào)編號(hào)溫度溫度（）起始物質(zhì)的量（起始物質(zhì)的量（mol）平衡物質(zhì)的量（平衡物質(zhì)的量（mol）CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)I3870.200.0800.0803870.40 2070.200.0900.090AD【問題問題5】在在25時(shí)，密閉容器中時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)物質(zhì)XYZ初始

12、濃度初始濃度/molL-10.10.20平衡濃度平衡濃度/molL-10.050.050.1下列說法錯(cuò)誤的是（下列說法錯(cuò)誤的是（ ） A反應(yīng)可表示為反應(yīng)可表示為X+3Y 2Z，其平衡常數(shù)為，其平衡常數(shù)為1600 B改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù) C增大壓強(qiáng)使平衡向生成增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大 D反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為50C對于可逆反應(yīng)：對于可逆反應(yīng)：mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g) 用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀，常用用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀，常

13、用平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率來表示反應(yīng)限度。來表示反應(yīng)限度。平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率【練習(xí)練習(xí)4】1. 在在2L的恒容容器中充入的恒容容器中充入 1mol CO和和 1mol H2O(g)，發(fā)生反應(yīng)：，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。800時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，若時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，若k=1。求：。求： (1)CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。 (2)若溫度不變，上容器中充入若溫度不變，上容器中充入 的是的是1mol CO和和 2mol H2O(g)， 求求CO和和H2O的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。 (3)若溫度不變，上容器中充入若溫度不變，上容器中充入 的是的是2mol CO和和 4mol H2O(g)，求，求CO和和H2O的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。2. 相同容器的四個(gè)密閉容器中，進(jìn)行同樣的可逆反應(yīng)：相同容器的四個(gè)密閉容器中，進(jìn)行同樣的可逆反應(yīng)：2A（g）+B（g） 3C（g）+2D（g）起始時(shí)四個(gè)容器所裝起始時(shí)四個(gè)容器所裝A、B的量分別為：的量分別為：在相同溫度下建立