化学平衡常数的要点及考查方式

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  化学平衡常数是化学平衡理论中非常重要的内容,对电离平衡和溶解平衡等后续知识的学习也有着至关重要的影响,学习中应重视对这个知识点的学习.
  一、化学平衡常数的知识要点
  1.定义
  在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,用符号K表示.对于一般的可逆反应:
  2.说明
  (1)平衡常数中的浓度专指气体或溶液的物质的量浓度,单位为mol/L.对于固体和纯液体,它们的“浓度”可视为一定值,可合并到平衡常数中,故上述表达式中的物质不包括固体和纯液体.
  (2)表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的值,不能用任一时刻的浓度值.所以平衡常数不随反应物或生成物浓度的改变而改变,但随温度的改变而改变.
  (3)化学平衡常数是客观存在的,一定温度下的任一可逆反应都对应一个平衡常数,平衡常数可以用实验的方法测定出来.
  3.性质
  (1)平衡常数与化学反应的本性有关,不同的可逆反应有着不同的平衡常数.
  (2)对于指定的某一可逆反应,因为平衡常数只随温度的改变而改变,因此根据勒夏特列原理可以得出结论:对于正反应为吸热反应的可逆反应,升高温度将导致平衡常数增大,降低温度将导致平衡常数减小.对于正反应为放热反应的可逆反应,其结果与上述情况相反.
  (3)平衡常数与反应物的起始浓度无关,与气体的压强无关,与是否使用催化剂或使用何种催化剂无关,与反应建立的途径无关(殊途同归).
  4.作用
  (1)判断化学反应进行的难易程度.K值越大,说明可逆反应的正反应越容易进行;K值越小,说明正反应越难进行.一般地说,K>1×105时,该反应进行得就基本完全了.
  (2)判断反应物转化率的大小.K值越大,表示平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大,即反应进行得越完全,反应物的转化率越高;反之,就越不完全,转化率就越小.
  (3)判断可逆反应是否达到平衡.对于反应mA+nBpC+qD,在反应进行中的某一时刻,测得各组分的浓度,将实际测得的数据代入cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)=Q,求出Q值.若Q=K,说明反应已经达到平衡;若Q≠K,说明反应没有达到平衡.
  (4)判断某一时刻正、逆反应速率的相对大小.如上所述,若Q>K,说明此时逆反应趋势较强,v(正)v(逆).
  二、有关化学平衡常数的考查方式
  化学平衡常数是高考的必考内容,考点主要集中在以下几个方面.
  1.化学平衡常数的表达式
  例1已知某化学反应的平衡常数表达式为K=c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O),在不同的温度下该反应的平衡常数数值见表1.
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