第7章第26讲　化学平衡常数　化学反应的方向-（教师用书）【导学教程】2024新教材新高考化学新编大一轮总复习（鲁科版）

第26讲　化学平衡常数　化学反应的方向 [课标要求]　1.了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。2.能正确计算化学反应的转化率(α)。3.了解化学反应速率和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。 考点一　化学平衡常数的概念及应用 1．化学平衡常数的表达式 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，化学平衡常数K＝(式中各物质的浓度为平衡时浓度)。 2．影响因素 (1)K只与温度有关。 (2)升高温度 3．化学平衡常数的应用 (1)判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K值 正反应进 行的程度 平衡时生 成物浓度 平衡时反 应物浓度 反应物 转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商： Qc＝。 Qc＜K，反应向正反应方向进行； Qc＝K，反应处于平衡状态； Qc＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 ►题组一　化学平衡常数表达式书写及关系应用 1．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2OHCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O (4)CO＋H2OHCO＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 答案　(1)K＝ (2)K＝ (3)K＝ (4)K＝ (5)K＝c平(CO2) 2．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系： ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　K1 ②N2(g)＋H2(g)NH3(g)　K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　K3 (1)K1和K2，K1＝K。 (2)K1和K3，K1＝。 3．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________________ (用K1、K2表示)。 解析　K1＝，K2＝，K＝，所以K＝。 4．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示： 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) K2 1.0 2.50 ③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) K3 (1)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)。 (2)反应③的ΔH________(填“＞”或“＜”)0。 解析　(1)K1＝， K2＝， K3＝， K3＝K1·K2。 (2)根据K3＝K1·K2,500 ℃、800 ℃时，反应③的平衡常数分别为2.5,0.375；升温，K减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以ΔH＜0。 答案　(1)K1·K2　(2)＜ ►题组二　化学平衡常数的综合应用 5．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________________________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式：3c平(CO2)·c平(H2)＝5c平(CO)·c平(H2O)，试判断此时的温度为________。 (4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“