第七章 第3课时 平衡常数和转化率-【直击双1流】2024高考化学一轮复习讲义

第 3 课时　 平衡常数和转化率 考点一　化学平衡常数 1. 化学平衡常数 (1)定义 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平 衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的 比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平 衡常数(简称平衡常数),用符号 K 表示。 (2)表达式 对于可逆反应 mA( g) +nB( g) 􀜩􀜨􀜑 pC( g) + qD(g),达到平衡时 K= c p(C)·cq(D) cm(A)·cn(B) 。 　 　 (1)固体物质、纯液体物质和稀溶液中水的浓度通常视为常 数,不写入平衡常数表达式中。 但非水溶液中发生的反应,若有水 参加或生成,此时水的浓度不可视为常数,应写入平衡常数表达式 中。 如 C2H5OH(l)+CH3COOH(l)􀜩􀜨􀜑 CH3COOC2H5(l)+H2O(l), K= c(CH3COOC2H5)·c(H2O) c(C2H5OH)·c(CH3COOH) 。 (2)同一化学反应,用不同化学方程式表示时,其平衡常 数的表达式不同。 所以书写平衡常数表达式时,要与化学方 程式相对应,否则意义就不明确。 对于一个确定的化学反应, 温度一定,平衡常数一定。 (3)化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系: ①正、逆反应的平衡常数互为倒数,即 K正 = 1 K逆 。 ②若化学方程式中各物质的化学计量数都变成 n 倍或 1 n ,则化学平衡常数变为原来的 n 次幂或开 n 次方。 ③两化学方程式相加得到新的化学方程式,其化学平衡 常数是两反应平衡常数的乘积。 (3)与速率常数的关系 对于基元反应 aA( g) +bB( g) 􀜩􀜨􀜑 cC( g) + dD(g),v正 = k正 ca( A) ·ca( B),v逆 = k逆 cc( C) · cd(D),平衡常数 K = c c(C)·cd(D) ca(A)·cb(B) = k正·v逆 k逆·v正 ,反 应达到平衡时 v正 = v逆,故 K= k正 k逆 。 (4)意义及影响因素 ①化学平衡常数(K)是指某一具体反应的 平衡常数。 ②K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓 度变化无关。 ③K 值越大,反应正向进行的程度越大,即 该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之, 反应进行得越不完全,转化率就越小。 2. 化学平衡常数的应用 (1)判断可逆反应进行的程度 一般 K<10-5,很难进行;K 在 10-5 ~ 105 反应 可逆;K>105 反应可接近完全。 (2)判断可逆反应是否达到平衡状态或反应 进行的方向 化学反应 aA(g)+bB(g)􀜩􀜨􀜑 cC(g)+dD(g)在 任意时刻,浓度商均为 Q= c c(C)·cd(D) ca(A)·cb(B) 。 ①Q>K 时,v正<v逆,反应逆向进行。 ②Q=K 时,v正 = v逆,反应处于平衡状态。 ③Q<K 时,v正>v逆,反应正向进行。 (3)判断可逆反应的热效应 　 　 压强平衡常数(Kp) ①Kp 的含义 在化学平衡体系中,用各气体物质的平衡分压代替平衡 浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数,用符号 Kp 表示。 ②计算流程 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 301第七章　化学反应速率与化学平衡 　　　 考点二　转化率 1. 平衡转化率 对于一般的化学反应 aA+bB 􀜩􀜨􀜑 cC+dD,达 到平 衡 时 反 应 物 A 的 转 化 率 α ( A ) = A 的起始浓度-A 的平衡浓度 A 的起始浓度 ×100%。 　 　 ①不同反应物的平衡转化率的值可能不同,所以转化率 应针对具体的反应物而言。 ②在有多个反应物参与的化学反应中,增大某一反应物 的浓度,可以增大其他反应物的平衡转化率,而该反应物的平 衡转化率减小。 ③平衡转化率是指在一定条件下一个化学反应进行到最 大限度时的转化率。 2. 平衡转化率的判断 常见的平衡转化率变化类型(用 α 表示物质 的平衡转化率,φ 表示气体的体积分数) 反应类型 条件的改变 反应物转化率及气体的体积分数的变化 mA(g)+nB(g) 􀜩􀜨􀜑 pC(g)+ qD(g) 恒 容 时 只 增 加 反 应 物 A 的量 同 等 倍 数 地 增 大 反 应物 A、 B 的量 α