第30讲 平衡常数-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习

第30讲 平衡常数 任务目标 1. 了解平衡常数的概念及意义。 2. 了解压强平衡常数的含义，并能进行简单计算。 考点一 化学平衡常数必备知识 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，简称__平衡常数__，用符号__K__表示。 (2)表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度下达到平衡时，平衡常数K＝____。 平衡常数表达式中，各物质的浓度均为平衡时的浓度。其书写形式与化学方程式的书写有关。 (3)意义及应用。 ①K值越大，正反应进行的程度__越大__，反应物的转化率__越大__。当K>__105__时，可以认为反应进行得较完全。 ②K值越小，正反应进行的程度__越小__，反应物的转化率__越小__。当K<__10－5__时，认为反应很难进行。 (4)影响因素。 ①内因：__反应物本身__的性质。 ②外因：只受__温度__影响，与__浓度__、压强、__催化剂__等外界因素无关。即在一定温度下，平衡常数保持不变。 2．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)判断正在进行的可逆反应的方向以及反应是否达到平衡 对于可逆反应：mA(g)＋n(B)(g)pC(g)＋qD(g)，若浓度Qc＝，则将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。 (3)判断可逆反应的反应热 升高温度，若K值增大，则正反应为__吸热__反应；若K值减小，则正反应为__放热__反应。降低温度，若K值减小，则正反应为__吸热__反应。若K值增大，则正反应为__放热__反应。 3．化学平衡的计算方法——“三段式法” 化学平衡的计算模式可采取“三段式”的方式，依题意，列出化学方程式，并计算。“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。 (1)计算步骤： —写出有关反应的化学方程式。 　| —标示出各物质的起始量、转化量、平衡量。 　| — (2)具体方法： 可按下列模式进行计算：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。 　　　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1)　　 a　 　b　 　0　 　0 变化/(mol·L－1)　　mx　 　nx　 　px　 　qx 平衡/(mol·L－1)　　a－mx　b－nx　 px　 　qx 相关计算： ①平衡常数：K＝。 ②A的平衡转化率：α(A)平＝×100%。 ③A的物质的量分数：w(A)＝×100% ④混合气体的密度：ρ混＝。 ⑤混合气体的平均相对分子质量：＝。 (3)注意事项： ①注意反应物和生成物的浓度关系。反应物： c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。 ②利用ρ混＝和＝计算时要注意m总应为气体的质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的物质的量。 ③起始浓度之比、平衡浓度之比不一定与化学计量数成正比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 要点突破 1．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。温度为T ℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是(　　) A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大 B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小 C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大 D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率 2．在1 L密闭容器中，加入5 mol A物质，在一定条件下同时发生下列两个反应：①2A(g)2B(g)＋C(g)；②A(g)C(g)＋D(g)。当达到平衡时，测得c(A)＝2.5 mol·L－1，c(C)＝2.0 mol·L－1。则下列说法正确的是(　　) A．达到平衡时A的总转化率为40% B．达到平衡时K1＝0.5 C．达到平衡时c(B)＝2c(D) D．达到平衡时K2＝1.2 3． H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，