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1、化学平衡课堂探究探究一化学平衡常数问题导引反应1：可逆反应N23H22NH3是工业上合成氨的重要反应。该反应正向为放热反应。反应过程中，反应物和产物均为气态。反应2：H2(g)I2(g) 2HI(g)。该反应前后气体分子数不发生改变。反应3：可逆反应：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)。这是利用碳单质制取水煤气的重要反应。1对于反应1，若保持其他条件不变，分别升高温度、增大N2的浓度，平衡如何移动？平衡常数K如何变化？提示：升高温度，平衡向逆反应方向移动，K减小；增大N2的浓度，平衡向正反应方向移动，但K保持不变。2对于反应1，若保持其他条件不变，加入催化剂，反应速率如何变化？平衡如何
2、移动？平衡常数K如何变化？提示：加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，K不变。3反应2的平衡常数是K，则反应2HI(g) H2(g)I2(g)的平衡常数为多少？反应H2(g)I2(g) HI(g)的平衡常数为多少？提示：反应2HI(g) H2(g)I2(g)的平衡常数为，H2(g)I2(g) HI(g)的平衡常数为。4反应3的平衡常数的表达式是什么？对于反应3，若保持其他条件不变，升高温度，K值增大，该反应是吸热反应还是放热反应？提示：K；升高温度K值增大，说明化学平衡向正反应方向移动，则该反应为吸热反应。名师精讲1使用化学平衡常数应注意的问题(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的
3、浓度无关。(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。如N23H22NH3，Ka则有：2NH3N23H2，K1/a。N2H2NH3，K。2化学平衡常数的应用(1)判断平衡移动的方向：对于一般的可逆反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在任意状态时，生成物与反应物的浓度幂之积的比值称为浓度商Qc，即Qc，则(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；若升高温度，K值减小，
4、则正反应为放热反应。【例题1】 ()已知在448 时，反应H2(g)I2(g) 2HI(g)的平衡常数K1为49，则该温度下反应2HI(g) H2(g)I2(g)的平衡常数K2为_；反应H2(g)I2(g) HI(g)的平衡常数K3为_。()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)的关系如下表所示：t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6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_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。
5、A容器中压强不变B混合气体中c(CO)不变Cv正(H2)v逆(H2O)Dc(CO2)c(CO)(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。(5)在800 时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2 molL1，c(H2)为1.5 molL1，c(CO)为1 molL1，c(H2O)为3 molL1，则下一时刻，反应将_(填“正向”或“逆向”)进行。解析：()第2个反应与第1个反应互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，第3个反应的化学计量数与第1个相比，缩小为一半，平衡常数也会发生变化，得K3。()通过表中K和t的
6、关系可知，温度越高，K值越大，反应正向进行的程度越大，说明正向反应为吸热反应。当c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)时，K1，此时温度由表中数据可知为830 。判断反应进行的方向时，可根据Q与K的大小关系判断，此时刻下，Q10.9，所以反应向逆反应方向进行。答案：() 7()(1) (2)吸热(3)BC(4)830(5)逆向变式训练1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：COHbO2O2HbCO,37 时，该反应的平衡常数K220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍时，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是()ACO与Hb
7、O2反应的平衡常数KB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中毒的病人放高压氧舱中解毒，其原理是使上述平衡向左移动解析：由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K，由平衡移动原理可知吸入CO越多，平衡向右移动，与血红蛋白结合的O2越少；把病人放高压氧舱中，则平衡向左移动，释放出CO，故可解毒，A、B、D均正确。C项，由平衡常数表达式可知，人智力受损时：2200.02，即，故C项错误。答案：C探究二 化学平衡的有关计算问题导引已知在密闭容器中发生可逆反应：M(g)N(g) P(g)Q(g)H0。某温度下，反应物的起始浓度
8、分别为：c(M)2 molL1，c(N)4.8 molL1。1若达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为多少？提示：N的转化率100%25%。2增大压强(缩小体积)，该反应的平衡发生移动吗？反应物的转化率变化吗？提示：该反应是前后分子数不发生改变的反应。增大压强，平衡不移动，反应物的转化率也不变。3若反应温度升高，该反应的平衡移动吗？M的转化率变化吗？若加入一定量的N，M的转化率变化吗？提示：该反应为吸热反应，升高温度，化学平衡向正反应方向移动，M的转化率增大；若加入一定量的N，化学平衡向正反应方向移动，M的转化率增大。4该可逆反应达到化学平衡后，加入催化剂，反应物的转化率或生成物的产
9、率发生改变吗？提示：不改变。因为催化剂只影响反应速率，不影响化学平衡，平衡不移动，则反应物的转化率或生成物的产率都不发生变化。名师精讲化学平衡的有关计算“三段式”分析法(1)模式：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)起始量 a b 0 0变化量 mx nx px qx平衡量 amx bnx px qx对于反应物：平衡时的相关量起始量变化量，n(平)n(始)n(变)对于生成物：平衡时的相关量起始量变化量，n(平)n(始)n(变)(2)基本解题思路：设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。确定三个量：根据反应物、生成物及变化量三者的关系代入未知数确定平衡体系中各物质
10、的起始量、变化量、平衡量，并按(1)中“模式”列表。解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。【例题2】 在一定条件下，向密闭容器中充入30 mL CO和20 mL水蒸气，使其反应，当反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)达到平衡时，水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等，则下列叙述错误的是()A平衡后CO的体积分数为40%B平衡后CO的转化率为25%C平衡后水的转化率为50%D平衡后混合气体的平均相对分子质量为24解析：设达到平衡时，反应掉CO的体积为x。CO(g)H2O(g) CO2(
11、g)H2(g)起始： 30 mL 20 mL 0 0变化： x x x x平衡： 30 mLx 20 mLx x x由题意知：20 mLxx，故x10 mL故平衡后CO的体积分数为100%40%，CO的转化率为100%33.3%，H2O的转化率为100%50%，平衡后混合气体的平均相对分子质量不变，仍为24。答案：B变式训练2某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)2B(g) 4C(s)2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是()A该反应的化学平衡常数表达式是KB此时，B的平衡转化率是40%C增大该体系的压强，化学平衡常数增大D增加B，B的平衡转化率增大解析：C是固体，不出现在平衡常数的表达式中；生成1.6 mol C时，消耗了0.8 mol B，B的平衡转化率是40%；化学平衡常数只受温度的影响，增大该体系的压强，化学平衡常数不变；根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，增加B，B的平衡转化率减小。答案：B南洋兄弟烟草公司是以粤商简照南、简玉阶兄弟为主体，南洋华侨集资创办的在旧中国最大的一家民族资本烟草企业。简照南、简玉阶兄弟原在香港经营怡兴泰商号、贩运土洋新货于日本、香港、泰国之间，数年后积余资本3万多元。3
