化學(xué)平衡常數(shù)【考點(diǎn)精講】1. 概念：在一定溫度下，達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)，其生成物平衡濃度冪之積與反應(yīng)物平衡濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，該常數(shù)即為平衡常數(shù)，用K表示。2. 表達(dá)式：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）對于給定反應(yīng)，正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不一樣。例如：aA（g）bB（g）cC（g）正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系對于一個(gè)可逆反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大或縮小，化學(xué)平衡常數(shù)不一樣。例如：a A（g）b B（g）c C（g）naA（g）nbB（g）ncC（g）或K13. 特點(diǎn)：平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度和壓強(qiáng)無關(guān)。4. 意義：K的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；K越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。平衡常數(shù)表達(dá)式表明在一定溫度條件下達(dá)成平衡的條件。在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)到平衡，可用該時(shí)刻產(chǎn)物的濃度商Qc與Kc比較大小來判斷。當(dāng)Qc>Kc，（正）<（逆），未達(dá)平衡，反應(yīng)逆向進(jìn)行；當(dāng)Qc<Kc，（正）>（逆），未達(dá)平衡，反應(yīng)正向進(jìn)行；當(dāng)Qc=Kc，（正）=（逆），達(dá)到平衡，平衡不移動(dòng)。平衡常數(shù)數(shù)值的大小，只能大致告訴我們一個(gè)可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大程度，并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。如2SO2（g）+O22SO3（g）298K時(shí)，Kp3.61024很大，但由于速度太慢，常溫時(shí)，幾乎不發(fā)生反應(yīng)。注意：（1）平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)；（2）對于給定的化學(xué)方程式，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；（3）平衡常數(shù)的單位與化學(xué)方程式的表示形式一一對應(yīng)；（4）固體或純液體或液態(tài)水不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中（因其濃度為常數(shù)，可認(rèn)為為“1”，代入表達(dá)式中，可消去）。【典例精析】例題1已知反應(yīng)：CO（g）CuO（s）CO2（g）Cu（s）在某溫度下的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)：H2（g）CuO（s）Cu（s）H2O（g）在相同的某溫度下的平衡常數(shù)為K2；反應(yīng)：CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g）在相同的某溫度下的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是（）A. 反應(yīng)的平衡常數(shù)B. 反應(yīng)的平衡常數(shù)KC. 對于反應(yīng)，恒溫時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡常數(shù)一定增大D. 對于反應(yīng)，恒容下，升高溫度，平衡常數(shù)一定不變思路導(dǎo)航：在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，純固體不能表示在平衡常數(shù)表達(dá)式中，A錯(cuò)誤；由于反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)，因此平衡常數(shù)K，B正確；反應(yīng)中，溫度不變平衡常數(shù)不變，溫度升高，溫度改變平衡常數(shù)一定改變，所以C、D錯(cuò)誤。答案：B例題2已知可逆反應(yīng)：M（g）N（g）P（g）Q（g），請回答下列問題：（1）在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c（M）1 molL1，c（N）2.4 molL1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為_；（2）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c（M）4 molL1，c（N）amolL1；達(dá)到平衡后，c（P）2 molL1，a_；（3）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c（M）c（N）bmolL1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為_。思路導(dǎo)航：（1）M（g）N（g）P（g） Q（g）始態(tài)（molL1） 1 2.4 0 0變化量（molL1）160% 160%因此N的轉(zhuǎn)化率為100%25%。（2）根據(jù)（1）可求出各平衡濃度：c（M）0.4 molL1c（N）1.8 molL1 c（P）0.6 molL1c（Q）0.6 molL1因此化學(xué)平衡常數(shù)K由于溫度不變，因此K不變，達(dá)到平衡后c（P）2 molL1c（Q）2 molL1 c（M）2 molL1c（N）（a2）molL1K解得a6。（3）設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x，則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為c（M）b（1x）molL1c（N）b（1x）molL1 c（P）bxmolL1c（Q）bxmolL1K解得x41%。答案：（1）25% （2）6 （3）41%例題3在體積為1 L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g），化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：T/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：（1）能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_。（填序號(hào)）A. c（CO2）c（CO）B. K不變C. 容器中的壓強(qiáng)不變D. v正（H2）v正（CO2）E. c（H2）保持不變（2）若某溫度下，平衡濃度符合下列關(guān)系：c（CO2）c（H2）c（CO）c（H2O），此時(shí)的溫度為_；在此溫度下，若該容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為_（填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”）。思路導(dǎo)航：（1）A項(xiàng)，達(dá)到平衡時(shí)c（CO2）不一定等于c（CO），反之相等時(shí)也不一定處于平衡狀態(tài)；B項(xiàng)，溫度不變K不變，不正確；C項(xiàng)，此反應(yīng)不論是否平衡，壓強(qiáng)均不改變，故不正確；D項(xiàng)，v正（CO2）與v正（H2）表示的反應(yīng)方向一致，故不能判斷是否達(dá)到平衡；E項(xiàng)，達(dá)到平衡時(shí)，各種反應(yīng)物、生成物的濃度保持不變，正確。（2）由c（CO2）c（H2）c（CO）c（H2O），則計(jì)算出K1.0，即此時(shí)溫度為850，此溫度下0.94<1.0，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行中。答案：（1）E （2）850 向正反應(yīng)方向進(jìn)行中【總結(jié)提升】化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算的思路整理1. 分析三個(gè)量：即起始量、變化量、平衡量。2. 明確三個(gè)關(guān)系：（1）對于同一反應(yīng)物，起始量變化量平衡量。（2）對于同一生成物，起始量變化量平衡量。（3）各變化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3. 計(jì)算方法：三段式法化學(xué)平衡計(jì)算模式：對以下反應(yīng)：mA（g）nB（g）pC（g）qD（g），令A(yù)、B起始物質(zhì)的量（mol）分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mx，容器容積為V L。mA（g）nB（g）pC（g）qD（g）起始（mol）ab 0 0變化（mol）mxnxpxqx平衡（mol）amxbnxpxqx則有：（1）K（2）c（A）平（molL1）（3）（A）平100%，（A）（B）（4）（A）100%（5）（6）（7）