高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率与化学平衡 第24讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向学案 新人教版-新人教版高三全册化学学案VIP免费

第24讲化学平衡常数化学反应进行的方向考点一化学平衡常数及相关计算[知识梳理]一、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，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，称为化学平衡常数，用符号K表示。2．表达式对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝。固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。例如：(1)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式K＝。(2)Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)的平衡常数表达式K＝。在利用多个方程式求算K时，要注意K与焓变(ΔH)的区别：方程式相加减，焓变相加减，平衡常数相乘除；方程式乘以某个系数x，焓变也需乘以该系数，平衡常数变为原来的x次方。例如：写出下列反应的平衡常数的表达式，并归纳K1、K2与K3，K4、K5与K6之间的关系。①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)K1ΔH1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)K2ΔH2③C(s)＋2H2O(g)CO2(g)＋2H2(g)K3ΔH3④N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K4ΔH4⑤2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K5ΔH5)⑥NH3（g）N2（g）＋H2（g）K6ΔH6分析：反应①②③的平衡常数表达式分别为K1＝、K2＝、K3＝；反应③＝反应①＋反应②，则K3＝K1·K2（注意：焓变ΔH3＝ΔH1＋ΔH2）。反应④⑤⑥的平衡常数表达式分别为K4＝、，则K5与K4、K6之间的关系为K5＝＝K（注意：焓变ΔH5＝－ΔH4＝2ΔH6）。3．意义及影响因素(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大(当K>105时，该反应进行基本完全)。(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数指的是某一具体反应的平衡常数。4．应用(1)判断可逆反应进行的程度。一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大越大越大越小越高越小越小越小越大越低(2)判断反应是否达到平衡或平衡移动的方向。对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Qc＝。QcK，反应向逆反应方向进行。(3)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，则正反应为放热反应。(4)计算平衡体系中的相关量。根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。二、有关化学平衡常数的计算1．一个模式——“三段式”如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为amol·L－1、bmol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxmol·L－1。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)c始/(mol·L－1)ab00c变/(mol·L－1)mxnxpxqxc平/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx则K＝。2．明确三个量的关系(1)三个量：起始量、变化量、平衡量。(2)关系①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。③各物质的变化量之比等于化学计量数之比。3．掌握四个公式(1)反应物的转化率＝×100%＝×100%。(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝×100%。(3)平衡时混合物中各组分的百分含量＝×100%。(4)某组分的体积分数＝×100%。[自主检测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。()(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数。()(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动。()(4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化。()(5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。()(6)化学平衡常数只受温度的影响，升高温度，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热。()(7)对于一个可逆反应，化学计量数不同，化学平衡常数的表达式及数值也不同。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)√2．(教材改编题)已知反应A(g)＋3B(g)3C(g)在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式为________________。若各物质的平衡浓度分别为c(A)＝2.0mol·L－1、c(B)＝2.0mol·L－1、c(C)＝1.0mol·L－1，则K＝________。答案：K＝0.06253．(...