第2节 化学平衡 化学平衡常数
考纲点击:1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义,能利用
化学平衡常数进行相关计算。
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一、可逆反应
正反应方向
逆反应方向
相同 同时
小于
二、化学平衡
相等 质量或浓度
1.概念:在一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反
应速率______,反应体系中所有参加反应的物质的__________
保持不变的状态。
2.化学平衡的建立:
正反应 逆反应
可逆
v(正)=v(逆)
浓度或百分含量
3.平衡特征:
4.平衡转化率
对可逆反应 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),当反应达到
化学平衡状态时,A 的平衡转化率为:
α(A)= A 的起始浓度-A 的平衡浓度
×100%。
A 的起始浓度
[特别提醒](1)可逆反应不等同于可逆过程,可逆过程包括
物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化。
(2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立,也可以从
逆反应方向建立。
(3)化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等,是指同
一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物质表示时,反
应速率不一定相等。
(4)化学反应达平衡状态时,各组分的浓度、百分含量保持
不变,但不一定相等。
三、化学平衡常数
1.概念
生成物
反应物
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,_______
浓度幂之积与________浓度幂之积的比值是一个常数,这个常
数就是该反应的化学平衡常数,用符号 K 表示。
2.表达式
对于一般的可逆反应:mA+nB pC+qD,
在一定温度下达到平衡时,____________。
3.意义
平衡常数表明在一定条件下反应进行的程度。K越大,表示反应进行的程度
_______。
4.影响因素
K只受_____影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
(1)对于放热反应:升高温度,K_____;反之K_____。
(2)对于吸热反应:升高温度,K_____;反之K_____。
越大
温度
减小 增大
增大 减小
K 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 ______ ______ ______ ______
越小 ______ ______ ______ ______
越大 越大 越小 越高
越小 越小 越大 越低
5.化学平衡常数的应用
(1)判断、比较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:
(2)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的
方向:对于可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),若浓
< >
= =
> <
吸热
放热
放热
吸热
(3)判断可逆反应的热效应
升高温度——
→K 增大→正反应为
→K 减小→正反应为
反应
反应
降低温度——
→K 增大→正反应为
→K 减小→正反应为
反应
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。
[特别提醒] 使用化学平衡常数应注意的问题
(1)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,其浓度可看
作“1”,不计入平衡常数表达式中。如H2O(l)的浓度,固体物质
的浓度均不写,但水蒸气浓度要写。
(2)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。
基础测评
1.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,
涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1
2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2
则 4NO2(g) +2NaCl(s) 2NaNO3(s) +2NO(g) +Cl2(g) 的
平衡常数 K=________(用 K1、K2 表示)。
2.可逆反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反应速率
可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说
)。明反应已达到平衡状态的是(
A.3v正(N2)=v正(H2)
B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)
D.v正(N2)=3v逆(H2)
3.已知在 600 ℃时,以下三个反应的平衡常数:
反应①:CO(g)+CuO(s)
反应②:H2(g)+CuO(s)
CO2(g)+Cu(s)
Cu(s)+H2O(g)
K1
K2
反应③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K3
(1)反应① 的平衡常数表达式为 ______________ , 反 应
2CO(g)+2CuO(s) 2CO2(g)+2Cu(s)的平衡常数 K4 与 K1 的关
系是__________。
(2)反应②的 K2 随着温度升高而增大,则反应②的反应热
ΔH____0。
(3)反应③的 K3 与 K1、K2 的关系是__________。
(4) 若其他条件不变,向反应③所在的密闭容器中充 入
H2O(g),则平衡将向________移动,该反应的平衡常数________
(填“变大”“变小”或“不变”)。
4.已知下列反应在某温度下的平衡常数:
物质 X Y W
n(起始状态)/mol 2 1 0
n(平衡状态)/mol 1 0.5 1.5
5.某温度下 2 L 密闭容器中三种气体起始状态和平衡状态
时的物质的量(n)如表所示,下列说法正确的是( )。
A.该温度下,此反应的平衡常数表达式是 K= c2(X)·c(Y)
c3(W)
B.其他条件不变,升高温度,若 W 的体积分数减小,则
此反应ΔH