第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率專題4化學(xué)平衡常數(shù)的綜合應(yīng)用一、化學(xué)平衡常數(shù)的理解1.濃度商對于一般的可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意時刻的eq\f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)稱為濃度商，常用Q表示。2.化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式對于一般的可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常數(shù)的表達(dá)式為K＝eq\f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)。注意事項(xiàng)①反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時，一般不列入濃度商和平衡常數(shù)中。②化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。意義平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。一般來說，當(dāng)K＞105時，該反應(yīng)就進(jìn)行的基本完全了。3.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ谝话愕目赡娣磻?yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意狀態(tài)時，生成物與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值稱為濃度商，用Q表示，即Q＝eq\f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)，則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Q<K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,Q＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài),Q>K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行))(2)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)?！纠?】某可逆反應(yīng)aA＋bBcC在某溫度下的平衡常數(shù)為K(K≠1)，反應(yīng)熱為ΔH。保持溫度不變，將化學(xué)方程式的書寫做如下改變，則ΔH和K數(shù)值的相應(yīng)變化為()A.寫成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K均擴(kuò)大了1倍B.寫成2aA＋2bB2cC，ΔH值擴(kuò)大了1倍，K保持不變C.寫成cCaA＋bB，ΔH值、K變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)D.寫成cCaA＋bB，ΔH值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)，K變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù)【答案】D【解析】化學(xué)方程式系數(shù)擴(kuò)大兩倍，K變?yōu)镵2，A錯誤；化學(xué)方程式系數(shù)擴(kuò)大兩倍，K變?yōu)镵2，B錯誤；化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物互換，K變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù)，C錯誤；化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物互換，ΔH值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)，K變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù)，D正確。二、化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算1.已知在固定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)ΔH>0。某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)＝1mol/L，c(N)＝2.4mol/L。(1)若達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時N的轉(zhuǎn)化率為多少？(2)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4mol/L，c(N)＝amol/L；達(dá)到平衡后，c(P)＝2mol/L，則反應(yīng)物N的起始濃度為多少？【答案】（1）25%（2）6mol/L【解析】（1），因此N的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1mol/L×60%,2.4mol/L)×100%＝25%（2）根據(jù)(1)可求出各平衡濃度：c(M)＝0.4mol/Lc(N)＝1.8mol/L，c(P)＝0.6mol/L，c(Q)＝0.6mol/L因此化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f(c（P）·c（Q）,c（M）·c（N）)＝eq\f(0.6mol/L×0.6mol/L,0.4mol/L×1.8mol/L)＝eq\f(1,2)。由于溫度不變，因此K不變，達(dá)到平衡后c(P)＝2mol/Lc(Q)＝2mol/L；c(M)＝2mol/Lc(N)＝(a－2)mol·L－1；K＝eq\f(c（P）