【步步高】2014-2015学年高二化学苏教版选修4 学案+课时作业+专题重难点突破+专题复习：专题2 化学反应速率与化学平衡（23份）

4　解读化学平衡常数学习的“三个”基本要求 化学平衡常数是在一定温度下，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。常用符号K表示。 1．正确书写化学平衡常数的数学表达式 对于反应：aA(g)＋bB(g)((cC(g)＋dD(g) K＝ (1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数表达式，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。 (2)同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。 2．正确理解化学平衡常数的意义 (1)化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。K>105时，可以认为该反应已经进行完全。 (2)K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。温度一定时，浓度的变化、压强的变化、固体颗粒大小(接触面积)的变化、催化剂的使用等均不改变化学平衡常数。 3．熟练掌握化学平衡常数的应用 (1)判断可逆反应的状态：用任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值与K比较， (2)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；反之，K值减小，则正反应为放热反应。 (3)用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等。 【典例7】　已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示： T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是(　　) A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)((CO2(g)＋H2(g) B．上述反应的正反应是放热反应 C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应达到平衡状态 D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：，判断此时的温度是1 000 ℃＝ 答案　C 解析　平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应是放热反应，B项正确；利用化学反应方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数为0.6，所以D项正确。 【典例8】　高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe(s)＋CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： Fe2O3(s)＋CO(g) 温度(℃) 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K＝______，ΔH________0(填“>”、“<”或“＝”)。 (2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)＝________，CO的平衡转化率＝________。 (3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是______________________________。 A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量 C．移出部分CO2 D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂 答案　(1)　<　(2)6.0×10－3 mol·L－1·min－1　60%　(3)C 解析　(1)Fe2O3、Fe均为固体，其浓度看作常数，不计入平衡常数表达式中。温度升高，K值减小，说明平衡向左移动，逆反应是吸热反应。 (2)起始时×100%＝60%。＝6.0×10－3 mol·L－1·min－1，α(CO)＝＝4.0，x＝0.6。那么，v(CO2)＝＝＝1<K，所以反应向正反应方向进行。设消耗x mol CO，则平衡时 (3)要提高CO的平衡转化率，应使平衡向右移动。A、B、E、F项平衡均不移动，减少CO2的浓度使平衡向右移动，升高温度使平衡向左移动，只有C项符合题意。 $$5　化学平衡计算模式与公式 化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量、气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强、平衡常数等。其计算方法、模式如下： 1．计算模式 化学平衡计算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积)，再根据题意列式求解。 　　　　　mA(g)＋nB(g)((pC(g)＋qD(g)