内容正文:
专题:化学平衡常数
阜蒙县第一高中 董旭
问题引入
问题1. 化学平衡常数(K)的概念
在一定温度下,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,用符号K表示
问题2. K的表达式
问题3. K的影响因素
只受温度影响
化学平衡常数高考考法讲解
考法一:常规代数
例1:已知化学反应①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),在2L的密闭容器中加入2molFe和2mol/L的CO2 经3min后达到平衡时剩余1mol的CO2 ,则其化学平衡常数为K1= ;
扩展1:相同温度下,2Fe(s)+2CO2(g) 2FeO(s)+2CO(g) 则K’=
3
K12
扩展3:化学反应②:Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g),其化学平衡常数为K2,反应③:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),写出该
反应平衡常数K3表达式:K3=_______。并且根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式为_______
扩展2:相同温度下,FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) 则K’’=
化学平衡常数高考考法讲解
1/K1
K3=K1/K2
化学平衡常数高考考法讲解
例2:在一定条件下,在体积为1L的容器中,已知CO(g)的起始浓度为0.06 mol/L,发生反应
经2min后平衡且平衡常数为0.5,则CO的化学反应速率及CO的转化率为多少?
考法二:给K值,求化学反应速率及转化率等
CO的化学反应速率:0.01mol/(L*min)
CO的转化率:约33.3%
化学平衡常数高考考法讲解
考法三:判断化学反应进行的方向
Q < K 反应正向进行
Q = K 反应平衡状态
Q > K 反应逆向进行
例3:已知298.15K时,可逆反应:
Pb2+(aq)+Sn(s) Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2,若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10mol·L-1,则此时反应进行的方向是( )
A.正反应方向 B.逆反应方向
C.处于平衡状态 D.无法判断
A
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例4:在一定体积的密闭容器中,进行化学反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K和温度的关系如下表所示:根据以上信息推断以下说法正确的是( )
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
A.此反应为放热反应B.各物质的平衡浓度符合
时,此时的温度为1000℃C.反应的化学平衡常数越大,反应正向进行程度越大D.若 1200℃时,某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度(mol·L- 1)分别为2、2、4、4,则此时上述反应向正反应方向进行
C
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考法四:求Kp(压强平衡常数)
1.概念:当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时,就得到该反应的压强平衡常数Kp,其表达式的意义相同(Kp仅适用于气相发生的反应)
2. 计算方法
第一步:根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度
第二步:计算各气体组分的物质的量分数或体积分数
第三步:根据分压计算公式求出各气体物质的分压
某气体的分压=气体总压强*该气体的物质的量分数(或体积分数)
即:Pi=P总*(ni/n总)
第四步:根据平衡常数计算公式代入计算
高考考查分析:
年份 试卷类型 考查形式 反应环境 考查内容
2024 辽宁卷 计算式 恒温恒压 Kp
2023 全国甲卷 具体数值 恒温恒压 Kp
全国乙卷 具体数值 恒温恒压 Kp
2021 全国甲卷 表达式 —— Kp
全国乙卷 计算式 恒温恒容 Kp
2025 全国Ⅰ卷 计算式 恒温恒压 Kp
全国Ⅱ卷 计算式 恒温恒压 Kp
全国Ⅲ卷 具体数值 恒温恒压 Kp
2020 全国Ⅰ卷 —— —— ——
全国Ⅱ卷 具体数值 恒温恒容 Kp
全国Ⅲ卷 计算式 恒温恒容 Kc
2022 全国Ⅰ卷 具体数值 恒温恒容 Kp
全国Ⅱ卷 具体数值 恒温恒容 Kc
全国Ⅲ卷 具体数值 恒温恒容 Kc
化学平衡常数高考考法讲解
例5:2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题:
在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量 的和, 起始压强为 时,发生下列反应生成水煤气:
平衡时, 的转化率为 ,反应Ⅰ的平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
0.1
(2022年全国乙卷节选)在1470K、100kPa反应条件下,将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热解反应:2H2S(g) ⇌ S2(g)+2H2(g)。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,平衡常数Kp=_______kPa。
2H2S(g) ⇌ S2(g)+2H2(g)
始 1mol 0 0
转 2x x 2x
终 1-2x x 2x
1-2x=2x,x=0.25
化学平衡常数高考考法讲解
课堂检测
本课小结
考法一:常规代数
扩展1:K’=K1 2
扩展2:K’’=1/K1
扩展3:K3=K1/K2
考法二:给K值,求化学反应速率及转化率等
考法三:判断化学反应进行的方向
Q < K 反应正向进行
Q = K 反应平衡状态
Q > K 反应逆向进行
考法四:求Kp(压强平衡常数)
感谢聆听
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