内容正文:
例1 书写下列反应的平衡常数表达式。
(1) Cl2+H2O ⇌ HCl+HClO
(2) C(s)+H2O(g) ⇌ CO(g)+H2(g)
(3) CH3COOH+C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5+H2O
(4) Cr2O72-(橙色)+H2O ⇌ 2CrO42-(黄色)+2H+
(5) CaCO3(s) ⇌ CaO(s)+CO2(g)
K=c(CO2)
水溶液体系,H2O为溶剂不写入表达式;非水溶液体系,
H2O作为生成物或反应物写入表达式。
1
例2(1)2000K时,反应① CO(g)+1/2O2(g)⇌CO2(g)
平衡常数为K1,则2000K时, ② 2CO2(g) ⇌2CO(g) +O2(g)
的平衡常数K2为( )
1/K12
(2)已知: ① H2(g) +S(s) ⇌ H2S(g) K1
② S(s) +O2(g) ⇌ SO2(g) K2
则反应H2(g) +SO2(g) ⇌ O2(g)+H2S(g)的平衡常数是 K=__________
K1/K2
(3)已知①2H2(g) + CO(g) ⇌ CH3OH(g) K1
② 2CH3OH(g) ⇌ H2O(g) + CH3OCH3(g) K2
③CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) +H2(g) K3
则该温度下3CO(g) +3H2(g) ⇌CH3OCH3(g) +CO2(g)
的化学平衡常数K=_________________
K12•K2•K3
2
例3:2019年全国3 : Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料尝试比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时,HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(300℃)_______K(400℃)(填“大于”或“小于”)。
大于
例4:步步高P157 T4
在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响,实验结果如图所示,下列说法正确的是( )
A.平衡常数K=
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.CO合成甲醇的反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,
达到平衡时增大
D
例5、一定条件下:CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g),ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,均在700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,三个过程对应的能量变化值分别为Q1、Q2、Q3,下列说法正确的是( )
A.2Q1=2Q2<Q3
B.容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量高
C.容器Ⅰ中反应的平衡常数比容器Ⅱ中反应的平衡常数小
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1
步步高P155 T3
C
例6 基本概念判断
(1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度( )
(2)催化剂能改变化学反应速率,也能改变平衡常数( )
(3)平衡常数发生变化,化学平衡不一定发生移动( )
(4)化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化( )
(5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度( )
(6)化学平衡常数只受温度的影响,温度升高或降低,化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热( )
×
×
×
√
√
√
4、应用
(1) 判断反应方向。
对于反应mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)的任意状态
,浓度商:Qc=
Qc<K,反应向 反应方向进行
Qc=K,反应处于 状态
Qc>K,反应向 反应方向进行
正
平衡
逆
cp(C) × cq(D)
cm(A) × cn(B)
v正> v逆
v正= v逆
v正< v逆
(2)判断反应热效应:
若升T,K值增大,则正反应为____热反应;
若升T,K值减小,则正反应为 热反应。
吸
放
(3)利用K计算物质的平衡浓度、物质的量分数和转化率等。
①已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率
②已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数
③已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。
化学反应 平衡常数 温度/℃