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1、化学反应速率和化学平衡复习学案平衡常数及关于速率、平衡的计算、化学平衡常数1、概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，幕之积与 幕之积的比值是一个常数，该常数就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g). - pC(g)+qD(g),一定温度下，达到平衡时，有： K=理解：(1)K表示可逆反应在一定温度下进行的限度。K值越大，反应进行程度越大；当 K10 5时，说明该反应进行得基本完全。(2) K仅与温度有关，与浓度、压强等无关。(3) 书写K表达式时，固体、纯液体、稀溶液中水的浓度视为常数，不再写出。(4) K值与可逆反应的书写形式有关：若反应
2、方向改变或方程式中各物质的计量数等倍扩大或缩小，K也会改变。例 1、反应 N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g), 200C 时 K=0.64, 400C 时 K=6.0X 10-4o(1) 该反应的AH_O,判断依据是 o(2) 200 C 时，对于 NH3 (g)1/2N 2(g)+3/2H 2(g), K= o例 2、CuB2分解的热化学方程式为：2CuBr2(s) - 2CuBr(s)+Br 2(g) A H=+105.4kJ/molo 在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解，平衡时p(Br2) 4.66X W3Pao(1) 写出该反应平衡常数表达式K=(2) 如果反应
3、体系的体积不变，提S)反应温度，则p(B2)将会(填“增大”、“不变”或“减小”)。(3) 如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，贝UP(B2)的变化范围为 。2、K之应用：K是定量研究平衡体系的工具，可帮助我们判断体系是否达到平衡、平衡移动的方向、可逆过程进行的方向等。浓度商Q：对于一可逆过程，如mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),某时刻时，Q=o可逆过程总是从不平衡到平衡，Q从QIK逐渐到Q=K。若QK,则平衡向 反应方向移动或反应向 方向进行。Q=K,则 QvK,则平衡向 反应方向移动或反应向 方向进行。例3、请利用K判断改变条件后平衡移动的方向。(1) 500 C、某密
4、闭容器中，反应2SO2(g)+O2 (g) 2SO3 (g)达平衡后， 保持容积不变，充入。2 若保持压强不变，充入 。2： 将容器容积压缩至原容积一半：(2) 对于2H+2CrO42_Cr2O72-+H2O,达平衡后向溶液中加入一定量水例3、某恒温恒容的密闭容器中发生反应CO(g)+H 2O(g) =CO2(g)+H 2(g),在不同温度下K值如T/C70080083010001200K1.671.111.000.600.38(1) 830 C时，若起始通入COImol、H2O3mol,则CO的平衡转化率为多少?(2)上述条件下平衡后，若t时刻向容器中充入CO、CO?各0.25mol,则此时
5、v正v逆。(思考:此时能用勒夏特列原理判断平衡移动方向吗？)(3) 若(1)条件下达平衡后，L时刻向容器中充入0.25molCO,并迅速将温度升高至1000C,则平衡移动方向 如何？为什么？例4、25C时，某恒容密闭容器中2NO2(g) T= N2O4达到平衡。(1)充入一定量NO则NO?体积分数 o(2)充入一定量N2O4,贝UNO 2体积分数 o3、应用k定量研究其它平衡体系：请写出以下可逆过程的平衡常数表达式：CHQCOOHAA= CH.COO+H+ K= OOd (用Kw、知表示)H2o H+OH- Kw= (稀溶液)CHqCOO-+Hoa, CHoCOOH+OH - Kk= OD11
6、BaCO3 (aq)Ba2+(aq)+CO32-(aq) Ksp=Fe(OH)3Fes+(aq)+3OH (aq) Ksp=例5、为什么温度一定时，醋酸越稀，其电离度越大？醋酸钠越稀，其水解度越大？例6、为什么BaC03能溶于盐酸而BaS04不溶？例 7、已知 KspCu(OH) 2=2.2 X 10-20, KspFe(OH) 2=8.0 X 10-16. KspFe(OH) 3=4.0 X 10-38。欲除去CuS04溶液中混有的Fe2+,常加入少量H2O2,其目的是(3) 当pH=4时，Fe3+即沉淀完全而Cg未损失。请通过计算进行说明。二、有关化学反应速率及化学平衡的计算例& (10天
7、津卷第10题改编)已知反应2CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H 2。0)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在2L密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下：物质CH.OHCH3OCH3H2On/mol0.881.21.2 比较此时*v诽(填Q ” “v或二”。 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，该时间内反应速率v(CH$OH) = 例9、(13全国卷n第28题)在1.0L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度进行如下反应A(g) AAB(g)+C(g) Ah=+85.1 kJ mol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的
8、数据见下表：CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中七2斗)：时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题:(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为o /由总压强P和起始压强P。计算反应物A的转化率aA)的表达式为平衡时人的车为，列式并计算反应的平衡常数K omol,n(A)= molo下表为反应物A列说法正确的是由总压强P和起始压强Po表示反应体系的总物质的量n三和反应物A的物质的量n(A), n ,=-L 7TJRJ占、J/M 5y 04 816v(H
9、J型 mol?L JminA. 反应在Lmin内的平均速率为h(2) O.lmol/LCuSO 4溶液中含有少量Fe3+,加入CuO即可除去Fe3+,请用离子方程式和适当的文字c(A)/(mol L-1)0.10a0.0260.006 5叙述说明原理：分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(At)的规律，得出的结论是，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为mol L-io例10、一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比，反应后体积缩的百分率是 O 三、课堂练习：1、在一定温度下，反应1/2l%(g)+1/2X2(g)
10、HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1-0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A. 5%B.17%C.25% D.33%2、在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，电的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于()A、5%B、10% C、15% D、20%3、(11江苏卷)700C时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和电0,发生反应：反应时间/minn (CO)/molH2O/ mol01.200.60ti0.80七20.20B. 保持其他条件不变，起始时向容器中充入C. 保持其他条件
11、不变，向平衡体系中再通入率增大，也0的体积分数增大0.60molC0和1.20 molH 2O, 到达平衡时n(CO2)=0.40mol0.20molH 2O,与原平衡相比，达到新平衡时CO转化D. 温度升至800C,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应4、(13上海卷)某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)B+C(g) H=-QkJ/mol(Q0)达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是()A. 产物B的状态只能为固态或液态B. 平衡时，单位时间内n(AL. n(CL. =1 : 1C. 保持体积不变，向平衡体系中加入B,平衡不
12、移动D. 若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C,达到平衡时放出热量Q5、( 13福建卷)恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系：物质AI B I C I D6、金属鸨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原W03可得到金属鸨，其总反应为： wo3 (s) + 3H2 (g) ,W (s) + 3H 20 (g)请回答下列问题：上述反应的化学平衡常数表达式为。某温度下反应达平衡时，也与水蒸气的体积比为2:3,则电的平衡转化率为;随温度的升高，也与水蒸气的体积比减小，则该反应为 反应(填吸热”或放热” )o起始投料/mol2120
