【正文】 1K 2 ( 正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不一樣，互為倒數(shù)關(guān)系 ) 2 ．試寫出下面可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式： C(s) ＋ H2O(g) CO (g) ＋ H2(g) K ＝ _________________________ _ 。 答案： K ＝c ? CO ? c ? H 2 ?c ? H 2 O ? 3 ．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)是增大還是減小？ 答案： 溫度升高化學(xué)平衡常數(shù)的變化要視反應(yīng)而定，若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則溫度升高 K 值增大，反之則減小。 4 ．對(duì)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)表達(dá)式是否改變？是什么關(guān)系？轉(zhuǎn)化率是否相同？試舉例說明。 答案： 對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不一樣，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式也就不一樣，但對(duì)應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同。例如： (1) a A(g) ＋ b B(g) c C( g) K1＝cc? C ?ca? A ? cb? B ? (2) na A(g) ＋ nb B(g) nc C(g) K2＝cnc? C ?cna? A ? cnb? B ?＝ Kn1或 K1＝nK2 無論 (1) 還是 (2) ， A 或 B 的轉(zhuǎn)化率是相同的。 5 ．判斷正誤，正確的劃 “√” ，錯(cuò)誤的劃 “” (1) 平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以是物質(zhì)的任一濃度 ( ) (2) 催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，也能改變平衡常數(shù) ( ) (3) 平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng) ( ) (4) 化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù) 不一定發(fā)生變化 ( ) 答案： (1) (2) (3) (4 ) √ 說考點(diǎn) SH U O K A O DI A N 知 / 識(shí) / 整 / 合 拓展延伸串知識(shí) 1 ． 本質(zhì)標(biāo)志 —— 同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等，即 v ( 正 )＝ v ( 逆 ) 。 1 化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的 “ 三類標(biāo)志 ” 、 “ 一角度 ” 2 ．等價(jià)標(biāo)志 (1) 可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率不再 隨時(shí)間發(fā)生變化。 (2) 體系中各組成成分的含量，即物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等保持不變。 (3) 對(duì)同一物質(zhì)而言，單位時(shí)間內(nèi)該物質(zhì)所代表的正反應(yīng)的轉(zhuǎn)化濃度和所代表的逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化濃度相等。 (4) 對(duì)不同物質(zhì)而言，一種物質(zhì)所代表的正反應(yīng)速率和另一種物質(zhì)所代表的逆反應(yīng)速率的比值等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)( 系數(shù) ) 之比。 3 ．特殊標(biāo)志 (1) 對(duì)于反應(yīng)物和生成物全部是氣體且反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不相等的可逆反應(yīng)，若反應(yīng)體系中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間變化，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 (2) 對(duì)于氣體反 應(yīng)物和氣體生成物的計(jì)量數(shù)不相等的可逆反應(yīng)( 體系中可存在固、液態(tài)物質(zhì) ) ，當(dāng)恒溫、恒容時(shí)，若反應(yīng)體系中總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；當(dāng)恒溫、恒壓時(shí)，若反應(yīng)體系中體積不變或混合氣體的密度不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 (3) 由于任何化學(xué)反應(yīng)都伴有能量變化，因此在其他條件不變的情況下，當(dāng)總體系溫度一定時(shí)，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 (4) 對(duì)于反應(yīng)混合物中含有色氣體物質(zhì)的可逆反應(yīng)，若體系顏色不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 4 ．一角度 從微觀的角度分析，如反應(yīng) N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g) ，下列各項(xiàng)均可說明該 反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)： (1) 斷裂 1 mo l N ≡ N 鍵的同時(shí)生成 1 mol N ≡ N 鍵。 (2) 斷裂 1 mo l N ≡ N 鍵的同時(shí)生成 3 mol H — H 鍵。 (3) 斷裂 1 mo l N ≡ N 鍵的同時(shí)斷裂 6 mol N — H 鍵。 特別關(guān)注 1 ．以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志 (1) 反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 (2) 恒溫、恒容下的體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時(shí)間而變化，如 2HI( g) H2(g) ＋ I2(g) 。 (3) 反應(yīng)物、生成物全是氣體，且反應(yīng)前后氣體的總體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化，如2HI( g) H2(g) ＋ I2(g) 。 (4) 反應(yīng)物、生成物全是氣體的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。 2 ．用 “ 極端假設(shè)法 ” 確定可逆反應(yīng)各物質(zhì)濃度范圍的思維模型 (1) 若已知反應(yīng) X2(g) ＋ Y2(g) 2 Z (g) 達(dá)平衡時(shí)三組分的濃度依次為 mol L－ mol L－ 0. 2 mol L－ 1，確定三組分起始濃度的取值范圍的解題模型如下： ① 假設(shè)逆向進(jìn)行到底： X2(g) ＋ Y2(g) 2Z (g) 平衡濃度 (mol/ L) 變化濃度 (mol/ L) 起始濃度 (mol/ L) 0 ② 假設(shè)正向進(jìn)行到底： X2(g) ＋ Y2(g) 2Z (g) 平衡濃度 (mol/ L) 變化濃度 (mol/ L) 起始濃度 (mol/ L) 0 因此，起始濃度取值范圍依次為 X2∈ [0,] ， Y2∈ [,0 .4] ，Z2∈ [0,] 。 (2) 若已知反應(yīng) X2( g) ＋ Y2(g) 2Z2(g) 起始濃度三組分依次為 mol L－ mol L－ mol L－ 1，則反應(yīng)進(jìn)行到某一時(shí)刻時(shí)三組分的取值范圍依次為： X2∈ (0,) ， Y2∈ (,0 .4) ， Z2∈ (0,) 。 例 1 可逆反應(yīng)： 2NO2(g) 2NO (g) ＋ O2(g) ，在體積固定的密閉容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 ( ) ① 單位時(shí)間內(nèi)生成 n mol O2的同時(shí)生成 2 n mol NO2 ② 單位時(shí)間內(nèi)生成 n mol O2的同時(shí)生成 2 n mo l NO ③ 用 NO NO 、 O2表示的反應(yīng)速率之比為 2 2 1 的狀態(tài) ④ 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) ⑤ 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) ⑥ 混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) ⑦ 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) A ． ①④⑥⑦ B ． ②③⑤⑦ C ． ①③④⑤ D ．全部 【解析】 ① 單位時(shí)間內(nèi)生成 n mol O2的同時(shí)必消耗 2 n mol NO2，而生成 2 n mol NO2時(shí)，必消耗 n mol O2，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡， ② 不能說明。 ③ 無論達(dá)到平衡與否，化學(xué)反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 ④ 有色氣體的顏色不變，則表示物質(zhì)的濃度不再變化，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡。 ⑤ 體積固定、氣體質(zhì)量反應(yīng)前后守恒，密度始終不變。 ⑥ 壓強(qiáng)不再改變，意味著各物質(zhì)的含量不再變化。⑦ 由于氣體的質(zhì)量不變，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，說明氣體中各