专题八化学平衡

高二 专题五 化学平衡 化 学一、考查化学平衡常数

【归纳与整理】 1．概念

在一定温度下，当一个可逆反应达到 时，生成物 与反应物 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 表示。 2．表达式：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)在一定温度条件下达到平衡时：K= 3．平衡浓度

只写浓度可变的溶液相和气相，纯固态和纯液态物质不写入（浓度视为1）： CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K=

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Cr2O72 ( aq ) + H2O ( l ) 2 CrO4 2 ( aq ) + 2 H+ ( aq ) K= 4．K的意义

平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度（即反应限度）的特征值，一般可认为，K越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大，也就是反应进行的程度越大；反之，K越小，表示反应进行的程度越小。 一般地说，K＞ 时，该反应进行得就基本完全了。

F2 + H2 2HF K=6.5×1095 Cl2 + H2 2HCl K=2.57×1033 Br2 + H2 2HBr K=1.91×1019 I2 + H2 2HI K=8.67×102

5．影响K的因素 浓度 压强 催化剂 温度

? 放热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”) ? 吸热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”) 6．平衡常数K的表达

（1） 化学计量数扩大为原来的 2 倍， K N2 + 3 H2 2 NH3 K=a，则 1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 K= （2）互逆反应，其平衡常数 2NO2N2O4 K=a，则 N2O42NO2 K=

（3）反应方程式相加 ( 减 )，平衡常数相 NH4INH3 + HI①K1=a，2HIH2 + I2 ②K2=b，则2NH4I2NH3 + I2 + H2 ③ 则K3= 7．平衡常数K的应用

（1）判断可逆反应进行的限度

K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大； K值越小，表示反应进行得越不完全 ，反应物转化率越小 。 （2）判断一个可逆反应是否达到平衡

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高二 专题五 化学平衡 化 学?c(C)?p??c(D)?qmn若用起始时各物质浓度幂之积的比值（用Q表示Q=?c(A)???c(B)?）与K比较，可判断可

逆反应进行的方向。

当Q=K时，可逆反应 ； 当Q>K时，可逆反应 ； 当Q

【考查方式与例题】

1、考察对化学平衡常数基本概念的理解

例1．[2007海南16题] PCl5的热分解反应如下： PCl5（g）

PCl3（g）+ Cl2（g）。

⑴ 写出反应的平衡常数表达式；⑵ 已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol·L。计算该温度下的平衡常数。

2、将化学平衡常数与化学平衡的移动结合起来考核

例2．[2008山东14题] 高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝ 2 。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（ ） A．该反应是焓变为正值

B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率减小 D．该反应化学方程式为CO＋H2O

CO2＋H2

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c(CO)?c(HO)c(CO2)?c(H2)例3、（09年江苏化学·14）I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(aq)

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－

I3(aq)某I2、、

－

KI混合溶液中，I3的物质的量浓度c(I3)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是（ ） A． 反应 I2(aq)＋I(aq)

－

I3(aq)的△H>0

－

B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别 为K1、K2则K1＞K2

C．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆 D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大

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高二 专题五 化学平衡 化 学3、将化学平衡常数与平衡转化率结合起来考核 例4．[2008广东24题第⑶小题 ] 工业合成氨的反应为 N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)。

设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为4/7。计算①该条件下N2的平衡转化率；②该条件下反应2NH3(g)数。

4、求平衡浓度与平衡常数 例5 ．反应2SO2 (g)+ O2(g)

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N2(g)+3H2(g)的平衡常

2SO3(g)在一密闭容器中进行。⑴ 已知起始浓度

-1

c(SO2)=0.4mol·L，c(O2)=1mol·L，如达到平衡时有80%的SO2转化为SO3，求平衡时三种气体的浓度和平衡常数。⑵ 如果温度不变，当c(O2)=2mol·L时，这个反应的平衡常数是多少？

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二、平衡常数的相关练习：

1. 高炉炼铁中发生的基本反应之一：

FeO（s）＋CO（g） Fe（s）＋CO2（g）；正反应吸热 （l）该反应中平衡常数的表达式 K== 。

（2）已知1100℃时 K＝0.263。温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比 ，平衡常数K值 。（均填增大、减小或不变）

（3）1100℃时测得高炉中 c（CO2）＝ 0.025mol/L，c（CO）==0.lmol／L，在这种情况下该反应是否处于平衡状态 （填是或否），此时化学反应速率是v（正） v（逆）（填＝、＞或＜），其原因是 。 2．现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。

火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭

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高二 专题五 化学平衡 化 学混合，在鼓风炉中加热至1373-1573K，使锌蒸馏出来。主要反应为： 焙烧炉中：2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2 ① 鼓风炉中：2C+O2＝2CO ②

鼓风炉中：ZnO（s）+CO（g） Zn(g)+CO2（g） ③

⑴请写出反应③的平衡常数表达式 ，若在其它条件不变时，在鼓风炉中增大CO的浓度，平衡将向 移动，此时平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

3、（09天津）人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2

O2+HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓

度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是（ ） ．．A、CO与HbO2反应的平衡常数K=

c(O2)?c(HbCO)

c(CO)?c(HbO2)B、人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少

C、当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0、02时，人的智力才会受损 D、把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动

4、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的关系如下表： t℃ K 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 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△H 0

（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 A．容器内压强不变 B．混合气体中c（CO）不变

C．v正（H2）=v逆（H2O） D．c（CO2）=c（CO） （4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）+c（H2）c（CO）+c（H2O），此时t= ℃；反应CO + H2O(g) CO2 + H2在800℃时达到平衡,分别改变下列条件,K发生改变的是（ ） A.将压强减小至原来的一半 B.将反应温度升高至1000℃ C.及时把CO2分离掉 D.增大水蒸气的浓度

5、（09年海南化学·4）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

下列说法错误的是（ ） ．．A．反应达到平衡时，X的转化率为50％ B．反应可表示为X+3Y数为1600

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物质 初始浓度/mol·L-1 平衡浓度/mol·L-1

X 0.1 0.05

Y 0.2 0.05

Z 0 0.1

2Z，其平衡常

高二 专题五 化学平衡 化 学C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数

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