高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用專題導(dǎo)學(xué)案

化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案班級(jí)姓名小組___________【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解平衡常數(shù)的K的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用。2.化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算.【重點(diǎn)難點(diǎn)】學(xué)習(xí)重點(diǎn)：平衡常數(shù)的含義及應(yīng)用學(xué)習(xí)難點(diǎn)：與化學(xué)平衡常數(shù)相關(guān)的計(jì)算【知識(shí)鏈接】自主完成導(dǎo)學(xué)案知識(shí)鏈接，記憶5分鐘1.平衡常數(shù)的概念（1）概念：一定溫度下一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次冪之積的比值，叫化學(xué)平衡常數(shù)，用K表示。2.平衡常數(shù)的表達(dá)式（1）可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）（2）表達(dá)式：K＝（帶平衡時(shí)的濃度計(jì)算，固體和純液體不列入平衡常數(shù)表達(dá)式，固體和純液體的濃度視為常數(shù)。）（3）平衡常數(shù)與書寫方式的關(guān)系①．正逆反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系是：K正·K逆＝1（互為倒數(shù)）②．化學(xué)計(jì)量數(shù)變成n倍，平衡常數(shù)變?yōu)閚次方倍③．反應(yīng)③＝反應(yīng)①+反應(yīng)②，則：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2④．反應(yīng)③＝反應(yīng)①－反應(yīng)②，則：△H3＝△H1－△H2，K3＝⑤．反應(yīng)③＝a×反應(yīng)①－×反應(yīng)②，則：△H3＝a△H1－△H2，K3＝3.平衡常數(shù)的意義（1）對(duì)于同類型反應(yīng)，平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度；（2）平衡常數(shù)的數(shù)值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，說明反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全。K值＜10－510－5～105＞105反應(yīng)程度很難進(jìn)行反應(yīng)可逆進(jìn)行完全4.平衡常數(shù)的影響因素（1）內(nèi)因：反應(yīng)物的本身性質(zhì)（某一具體反應(yīng)）。（2）外因：升高溫度，對(duì)于放熱反應(yīng)，K值減??；對(duì)于吸熱反應(yīng)，K值增大。K僅受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物濃度、壓強(qiáng)變化及使用催化劑無關(guān)。5.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用（1）判斷、比較可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度一般來說，一定溫度下的一個(gè)具體的可逆反應(yīng)：K值正反應(yīng)進(jìn)行的程度平衡時(shí)生成物濃度平衡時(shí)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大越大越大越小越高越小越小越小越大越低（2）判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡或反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，濃度商Qc＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))，則將濃度商和平衡常數(shù)作比較可判斷可逆反應(yīng)所處的狀態(tài)。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Qc<K：反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正>v逆,Qc＝K：反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，v正＝v逆,Qc>K：反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v正<v逆))斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)：【導(dǎo)學(xué)流程】自主預(yù)學(xué)，根據(jù)以上知識(shí)回顧完成以下習(xí)題?！纠?】利用反應(yīng)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)可得到清潔能源H2。(1)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=。(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表：溫度/℃4005008301000平衡常數(shù)K10910.6從上表可以推斷：此反應(yīng)是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。其理由是由于溫度升高，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)830℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入1molCO與1molH2O，2min時(shí)CO為0.6mol。2min內(nèi)v(CO2)=，此時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向是正向進(jìn)行，依據(jù)是Qc<K，可以判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是cd(填字母)。a.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

b.混合氣體的密度不變c.CO的消耗速率與CO2的消耗速率相等

d.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變【例2】已知在相同條件下，①NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)K1;②NO(g)+12O2(g)NO2(g)K2;③3NO(g)+O3(g)3NO2(g)K3。則K1、K2、K3的關(guān)系正確的是(D)A.K3=K1+K22 B.K3=K1K22C.K3=K1K22【答題模板】判斷ΔH理由：因?yàn)闇囟葂x，平衡xx移動(dòng)，平衡常數(shù)K變xx，則ΔHxx。判斷K變化理由：由于ΔHxx，溫度xx，平衡xx移動(dòng)，則K變xx。【思考與交流1】平衡常數(shù)要發(fā)生變化，有幾種情況？【考向一】化學(xué)平衡常數(shù)的含義【例3】對(duì)于反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，下列有關(guān)說法正確的是(B)A.平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(c（CO）·c（H2）,c（C）·c（H2O）)B.恒溫條件下壓縮容器的體積，平衡不移動(dòng)，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化C.升高體系溫度，平衡常數(shù)K減小D.恒溫恒壓條件下，通入氦氣，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化【例4】已知反應(yīng)①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反應(yīng)②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2，該溫度下反應(yīng)③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是(B)A.反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1＝eq\f(c（CO2）·c（Cu）,c（CO）·c（CuO）)B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K＝eq\f(K1,K2)C.對(duì)于反應(yīng)③，恒容時(shí)，溫度升高，H2濃度減小，則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礑.對(duì)于反應(yīng)③，恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小【例5】溫度為T1時(shí)三個(gè)恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g)ΔH>0。實(shí)驗(yàn)測得:v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),只受溫度影響。下列說法不正確的是(D)容器編號(hào)物質(zhì)的起始濃度/(mol/L)物質(zhì)的平衡濃度/(mol/L)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.溫度為T1,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),容器Ⅰ中的平衡常數(shù)K=0.8B.容器Ⅱ中反應(yīng)達(dá)平衡前,v正>v逆C.容器Ⅲ中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)和速率常數(shù)的關(guān)系:K=kD.當(dāng)溫度為T2時(shí),若k正=k逆,則T2<T1【歸納整理】速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系①.基元反應(yīng)：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）②.速率方程：v正＝k正·ca（A）·cb（B）、v逆＝k逆·cc（C）·cd（D）③.速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系：當(dāng)平衡條件，v正＝v逆，＝＝K【考向二】化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用【例6】已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(Ct/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有關(guān)敘述不正確的是(C)A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)B.上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.如果在一定容積的密閉容器中加入CO2和H2各1mol,5min后溫度升高到830℃,此時(shí)測得CO為0.4mol時(shí),該反應(yīng)為平衡狀態(tài)D.某溫度下,如果平衡濃度符合下列關(guān)系式:c(CO2【例7】一定溫度下,容積為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),達(dá)到平衡。物質(zhì)的起始濃度/(mol/L)物質(zhì)的平衡濃度/(mol/L)CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)COS(g)3.007.07.01.5反應(yīng)達(dá)到平衡后,再充入1.1molH2S(g)和0.3molH2(g),平衡不移動(dòng)(填“不移動(dòng)”“向正反應(yīng)方向移動(dòng)”或“向逆反應(yīng)方向移動(dòng)”)。

【例8】工業(yè)上利用碳熱還原制得。進(jìn)而生產(chǎn)各種含鋇化合物，溫度對(duì)反應(yīng)后組分的影響如圖。已知：碳熱還原過程中可能發(fā)生下列反應(yīng)。i．

ii．

iii．

下列關(guān)于碳熱還原過程的說法正確的是（B）A．B．400℃后，反應(yīng)后組分的變化是由的移動(dòng)導(dǎo)致的C．溫度升高，的平衡常數(shù)K減小D．反應(yīng)過程中，生成的和的物質(zhì)的量之和始終等于投入C的物質(zhì)的量【達(dá)標(biāo)檢測】6分鐘完成汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋N2(g)ΔH＜0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填序號(hào))。2．在容積一定的密閉容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：，平衡時(shí)與溫度T的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（）A．該反應(yīng)的B．若該反應(yīng)在、時(shí)的平衡常數(shù)分別為、，則C．若狀態(tài)B、C、D的壓強(qiáng)分別為、、，則D．在時(shí)，若反應(yīng)體系處于狀態(tài)D，則此時(shí)3．甲醇是重要的化工原料，應(yīng)用前景廣闊。研究表明，二氧化碳與氫氣反應(yīng)可以合成甲醇，反應(yīng)如下：，請(qǐng)回答下列問題：(1)用平衡時(shí)各組分的濃度表示反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為。(2)研究溫度對(duì)甲醇產(chǎn)率的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在210～290℃，保持原料氣中和的投料比不變，得到平衡時(shí)甲醇的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示，則該反應(yīng)的0(填“>”、“＜”或“=”)，依據(jù)是