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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载化学平稳常数应用一、化学平稳常数的定义化学平稳常数是在肯定温度下,可逆反应无论从正反应开头,仍是从逆反应开头,也无论反应物起始浓度是大仍是小,最终都能达到平稳,这时各生成物浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值是个常数,用 K 表示；c pC c qD例如： mAg + nBg pCg + qDg,K c mA c nB（式中个浓度均为平稳浓度）；化学平稳常数是一个常数,只要温度不变,对于一个详细的可逆反应就对应一个详细的常数值；二、 应用平稳常数应留意的问题（1）化学平稳常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关；
2、（2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,其浓度可看做“体和纯液体的处理） ；1” ,因而不用代入公式（类似化学反应速率中固（3）化学平稳常数是指某一详细反应的平稳常数；如反应方向转变,就平稳常数转变；如化学方程式中各物质的化学计量系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,化学平稳常数也会转变；三、 化学平稳常数的应用（1）化学平稳常数值的大小是可逆反应进行程度的标志；它能够表示出可逆反应进行的完全程度；一个可逆反应的 K 值越大,说明平稳时生成物的浓度越大,反应物转化率也越大；可以说,化学平稳常数是肯定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量表达；（2）可以利用平稳常数的值作标准,判定正在进行
3、的可逆反应是否平稳及不平稳时向何方进行建立平稳；如对于可逆反应： mAg + nBg pCg + qDg ,在肯定温度的任意时刻,反应物与生成物的浓度有如下关系：Qc cpC cqD,Qc 叫该反应的浓度熵；如QcK,反应向逆向进行；如QcK,反应处于平稳状态；如QcK,反应向正cmA cnB向进行；（3）利用 K 值可判定反应的热效应：如温度上升,K 值增大,就正反应为吸热反应；如温度上升,K 值减小,就正反应为放热反应；四、详细应用举例分析1. 平稳常数的变化趋势的判定化学平稳常数只是温度的函数,不随浓度的变化而变化；因此依据反应的热效应,即可判定平稳常数的变化趋势；【例题1】汽车尾气净化
4、中的一个反应如下：NOg+ COg 1 2N2g+ CO 2g ； H 373.4kJ/mol ,在恒容的密闭容器中,反应达到平稳后,转变某一条件,以下示意图正确选项：解析： 该反应为气体计量数减小的放热反应,上升温度,平稳逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平K率 化 转 O CK率 化 转 O NN 2的物质的量衡常数减小,A 选项错误；同理,上升温度,数 常 衡 平数 常 衡 平平稳逆向移动,CO的转化率减小, B选项错误；平稳常数只与热效应有温度温度NO 的物质的量关,与物质的量无关,CA B C D 选项正确；增加氮气的物质的量,平稳逆向移动,NO的转化率减小,D选项错误；答案
5、： C 【例题 2】在肯定条件下,Na2CO3溶液存在水解平稳：CO3 2+ H 2O HCO+ OH；以下说法正确选项A. 稀释溶液,水解平稳常数增大 B. 通入 CO2,平稳朝正反应方向移动cHCO3C. 上升温度,cCO3 2 减小 D. 加入 NaOH固体,溶液 PH减小解析： 平稳常数仅与温度有关,故稀释时是不变的,A 项错； CO 2通入水中,相当于生成 H2CO3,可以与 OH反应,而促进平稳正向移动,B 项正确； 升温,促进水解, 平稳正向移动, 故表达式的结果是增大的,C项错；D项,加入 NaOH,碱性确定增强,pH增大,故错；答案： B 能量 kJ/mol 【例题 3】氮是
6、地球上含量丰富的一种元素,氮及 其化合物在工农业生产、生E1 E2名师归纳总结 生成物 第 1 页,共 4 页- - - - - - -反应进程精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载活中有着重要作用；右图是 N2 和 H2反应生成 2 molNH3过程中能量变化示意图,在肯定的密闭容器中,进行如下化学反催化剂应： N2g + H 2g 高温高压 2NH3g 其化学平稳常数 K与 T 得关系如下：T/K 298 398 488 K/ （mol/L ） 4.1 10 6 K 1 K 2试比较 K1、 K2 的大小, K1_K2（填写“ ”“ ” 或“ ”）；解析： 从
7、图可以看出,正反应为放热反应,上升温度,平稳向逆向移动,达到新平稳时,N2 和 H2的浓度增大, NH3的浓度减小；依据化学平稳常数表达式知：平稳常数 K减小,因此 K1K2；答案： K1 K 22. 化学反应进行方向的判定对于可逆反应 mAg + nBg pCg + qDg,任意给出浓度代入下式：c pC c qDQc c mA c nB；如 QcK,反应向逆向进行；如 QcK,反应处于平稳状态；如 QcK,反应向正向进行；【例题 4】有一反应： COg + H 2Og CO2g + H 2g ； H 0,在 850时 K1；（1）如温度上升到 950,达到平稳时 K_1（填写“ ”“ ”
8、或“ ”）；（2）在 850时,固定容积的密闭容器中,放入混合物,起始浓度cCO0.01mol/L ,cH 2Og 0.03mol/L ,cCO2 0.02mol/L ,cH2 0.05mol/L ,就反应开头时,H2Og 的消耗速率比生成速率_（填写“ 大” “ 小” 或“ 不能确定” ）；（3）保持温度、容器的体积不变,如往容器中存入适量的H2,就重新达到平稳,CO的反应速率比充H2之前 _（填写“ 大”“ 小” 或“ 不能确定”）,理由是 _；解析：（1） K1 （2）Qc cH 2 c CO2 cH 2O c CO0.02 0.0510 31,即反应逆向进行,v （逆）v （正）；所以
9、 H2Og 的消耗速率小0.01 0.03于生成速率；（3）增大,理由是增大H2的浓度,平稳向逆向移动,CO的量比充入H2之前多,因此CO的反应速率增大；答案： 见解析【例题 5】I2在 KI 溶液中存在以下平稳：I2aq + Iaq I 3aq 某 I 2、KI 混合溶液中, I 3的物质的量浓度 cI 3与温度 T 的关系如下列图 （曲线上任何一点都表C I 3 示平稳状态） ；以下说法正确选项A. 反应 I 2aq + Iaq I 3aq 的 H 0A B如温度为 T1、T2,反应的平稳常数分别为 K1、K2,就B K1K2C如反应进行到状态 D时,肯定有 v 正 v 逆 D C D状态
10、 A与状态 B相比,状态 A的 cI 2 大解析： 随着温度的不断上升,I3的浓度逐步的减小,说明反应向逆方向移动,0 T 1 T 2 T 3 T I3也就意味着该反应是放热反应,所以H0,所以 A项错；由于 K ,T2T1, I 2I所以当温度上升时,反应向逆方向移动,即 K1 K2；C项,从图中可以看出 D点并没有达到平稳状态,所以它要向 A点移动,这时 I3的浓度在增加,所以 v正v 逆,C项正确； D项,从状态 A到状态 B,I3的浓度在减小,那么 I2的浓度就在增加；答案： BC 3. 有关化学平稳常数的运算（1）求平稳常数【例题 6】在 25时,密闭容器中X、Y、Z 三种气体的初始
11、浓度和平稳浓度如下表：第 2 页,共 4 页物质X Y Z 初始浓度 /mol L10.1 0.2 0 平稳浓度 / mo l 1 L0.05 0.05 0.1 以下说法错误的是：A反应达到平稳时,X 的转化率为50B反应可表示为X+3Y2Z,其平稳常数为1600 名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C增大压强使平稳向生成学习必备欢迎下载Z 的方向移动,平稳常数增大D转变温度可以转变此反应的平稳常数答案： C 【例题 7】在肯定温度下, 反应1 2H2g+ 1 2X2g HXg的平稳常数为10；如将 1.0mol 的 HXg 通入体积为1.
12、0L的密闭容器中,在该温度时HXg 的最大分解率接近于A. 5% B. 17% C. 25% D.33% 1 解析：2H2g + 1 2X2g HXg 的平稳常数 K1 为 10,那么 HXg 1 2H2g+ 1 2X2g 的平稳常数 K2为1 10,2HXg H2g+ X2g 的平稳常数K3为1 1020.01 ,设 HXg 分解 x mol/L有, 2HXg H2g+ X2g 1 0 0 x x x K3 1x x x HXg 的最大分解率接近于B为 17%；x x2 0.01 ,得到 x0.17 ,所以该温度时1 x答案： B （2）平稳常数的综合应用【例题 8】运用化学反应原理讨论氮、
13、氧等单质及其化合物的反应有重要意义；（1）合成氨反应反应 N2g+3H2g 2NH3g ,如在恒温、 恒压条件下向平稳体系中通入氩气,平稳 移动（填“ 向左”、“ 向右” 或“ 不”）；使用催化剂 反应的 H（填“ 增大”、“ 减小” 或“ 不转变”）；+（2）O2 g O 2g + e；H11175.7 kJ mol1,PtF 6g+ e PtF 6g ；H2771.1 kJ mol 1,O2 +PtF 6s O2 +g + PtF 6 ；H3482.2 kJ mol 1,就反应 O2（g）+ PtF 6 g =O2 +PtF 6 s 的 H_ kJ mol1；（3）在 25下,向浓度均为
14、0.1 mol L-1 的 MgCl2 和 CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 _沉淀（填化学式）,生成该沉淀的离子方程式为 _；已知 25时 KspMgOH2 1.8 10-11, KsPCuOH 2 2.2 10-20；（4）在 25下,将 a mol L-1 的氨水与 0.01 mol L-1 的盐酸等体积混合,反应平稳时溶液中 cNH4 + cCl- ,就溶液显 _性（填“ 酸” “ 碱” 或“ 中” ）；用含 a 的代数式表示 NH3 H2O的电离常数 Kb _；解析：（1）在恒压条件下加入氩气,就容积增大,导致原平稳中各物质的浓度同等比例减小,所以平稳向气体体积增大的方向即向
15、左移动；催化剂仅是转变化学反应速率,不会影响焓变；（2）依据盖斯定律,将化学方程式 +叠加；（3）CuOH2 的 Ksp 小于 MgOH2 的,所以离子的浓度商第一大于 CuOH2 的而先沉淀；由于氨水是弱碱,书写离子方程式时不能拆开；（4）由溶液的电荷守恒可得 : cH +cNH 4 + = cCl- + cOH-,已知 cNH4 + cCl- ,就有 cH +=cOH- ,溶液显中性；电离常数只与温度有关,就此时 NH3 H2O 的电离常数：Kb cNH4cNH3 H2O + c OH-0.01mol L-1 10-7mol L 10-1-9amol L-1 0.01mol L-1a0.0
16、1 mol L-1. 答案：（1）向左 不转变（ 2） 77.6 （3）CuOH2 Cu 2+2NH3 H2O = CuOH 2 +2NH4 +（4）中 K b10-9/a 1 0.01mol L【例题 9】（2022 江苏高考） 700时,向容积为 2L 的密闭容器中充入肯定量的 CO和 H2O,发生反应：COg H2Og CO2H2g 反应过程中测定的部分数据见下表（表中 t 1t 2）: 反应时间 /min nCO/mol H2O/ mol 0 1.20 0.60 t 1 0.80 t 2 0.20 以下说法正确选项名师归纳总结 A. 反应在 t1min 内的平均速率为vH2 0.40/
17、t1 mol L 1 min 12O,到达平稳时,nCO2 0.40 mol ；第 3 页,共 4 页B. 保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO 和 1.20 molH- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C.保持其他条件不变,向平稳体系中再通入学习必备欢迎下载CO转化率增大, H2O 的体0.20molH 2O,与原平稳相比,达到新平稳时积分数增大D.温度升至 800,上述反应平稳常数为0.64 ,就正反应为吸热反应解析： A. 反应在 t1min 内的平均速率应当是t1min 内 H2浓度变化与t1的比值,而不是H2 物质的量的变化与
18、t1的比值；B. 由于反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平稳常数不会转变,起始时向容器中充入 0.60molCO 和1.20 molH 2O,与起始时向容器中充入 0.60molH2O和 1.20 molCO 成效是一样的,到达平稳时,nCO2 0.40 mol ；C.保持其他条件不变,向平稳体系中再通入 0.20molH 2O,与原平稳相比,平稳向右移动,达到新平稳时 CO转化率增大, H2O转化率减小, H2O的体积分数会增大；D.原平稳常数可通过三段式列式运算（留意浓度代入）结果为1,温度升至 800,上述反应平稳常数为0.64 ,说明温度上升,平稳是向左移动的,那么正反应应为放热反应；答案： B、C 点拨： 此题属于基本理论中化学平稳问题,主要考查同学对速率概念与运算,平稳常数概念与运算,平稳移动等有关内容懂得和把握程度；高三复习要让同学深刻懂得一些基本概念的内涵和外延；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页