一. 教學內容：

　　化學平衡常數及有關化學平衡的計算

二. 教學目標：

　　理解條件對化學平衡移動的影響，理解化學平衡常數的意義；掌握化學平衡的計算。

三. 教學重點、難點：

　　化學平衡的計算的解題方法及技巧

四. 教學過程：

　　（一）化學平衡常數：

　　pC（g）＋qD（g）

　　（二）有關化學平衡的計算：

　　可逆反應在一定條件下達到化學平衡：

　　mA（g）＋nB（g）< style='height:9pt' fillcolor="window">

　　pC（g）＋qD（g）

　　起始（mol/L） a b 0 0

　　轉化（mol/L） x （n/m）x （p/m）x （q/m）x

　　平衡（mol/L） a－x b－（n/m）x （p/m）x （q/m）x

　　平衡時：A的轉化率＝（x/a）×100%

【典型例題】

　　例1. CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應生成碳氧血紅蛋白：

　　CO＋Hb?O2 →O2＋Hb?CO

　　實驗表明，Hb?CO的濃度即使只有Hb?O2濃度的2%，也可造成人的智力損傷。抽煙后，測得吸入肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為10－6mol?L－1和10－2mol?L－1，并已知37℃時上述反應的平衡常數K＝220，那么，此時HbCO的濃度是Hb?O2的濃度的多少倍？

　　生成物濃度的冪次方乘積與反應物濃度的冪次方乘積之比是常數，可得：

　　又因為：肺部的空氣CO和O2的濃度分別為10－6mol?L－1和10－2mol?L－1，則：

　　則有：

　　＝2.2%

　　CO2（氣）＋H2（氣）放熱反應；在850℃時，K＝1。

　　（1）若升高溫度到950℃時，達到平衡時K__ ___l （填“大于”、“小于”、或“等于”）

　　（2）850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，則：當x＝5.0時，上述反應向___________________（填“正反應”或“逆反應”）方向進行。若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是________ __________。

　　（3）在850℃時，若設x＝5.0 和x＝6.0，其它物質的投放量不變，當上述反應達到平衡后，測得H2的體積分數分別為a%，b%，則a___ __b（填“大于、小于或等于”）

　　CO2（氣）＋H2（氣），正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，生成物的濃度減小，反應物的濃度增大，根據平衡常數的計算公式可知，K變小，即小于1。

　　（2）

　　在一容積可變的密閉容器中同時充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，當x＝5.0時，則有：K＝5×1/3×1＞1，此時生成的濃度偏大，而在同一溫度下平衡常數保持不變，則必然隨著反應的進行，生成物的濃度降低，平衡逆向移動。

　　若要使平衡正向移動，則有：K＝x×1/3×1＜1，即x＜3時，可使平衡正向移動。

　　（3）可逆反應在一定條件下達到化學平衡：當x＝5.0時

　　CO（氣）＋H2O（氣）

　　CO2（氣）＋H2（氣）

　　起始（mol/L） 1 3 1 5

　　轉化（mol/L） x x x x

　　平衡（mol/L） 1－x 3－x 1＋x 5＋x

　　a%＝H2%＝（5＋x）/10＝40%

　　同理可得：當x＝6.0，b%＝52.9%

解析：同溫同壓下，任何氣體的體積比等于物質的量之比，則根據平衡常數的計算公式：有：

　　N2 ＋ 3H2

　　2NH3

　　起始（L） 1 3 0

　　轉化（L） x 3x 2x

　　平衡（L） 1－x 3－3x 2x

　　則有2x/（4－2x）＝25%，x＝0.4，則從合成塔出來的氣體中氮氣和氫氣的體積比為：（1－x）：（3－3x）＝1：3。

　　在一定溫度和體積固定的容器中，氣體的壓強比等于物質的量之比，則有：

　　P前/P后＝4/（4－2x）；160atm/P后＝4/3.2，P后＝128atm。

解析：在同溫同壓下，反應前后的氣體的總質量保持不變，則混合氣體的密度與體積成反比。設混合氣體中氮氣的體積為a，則氫氣的體積為：100－a，則有：

　　N2 ＋ 3H2

　　2NH3

　　起始（L） a 100－a 0

　　轉化（L） x 3x 2x

　　平衡（L） a－x 100－a－3x 2x

　　則有：ρ前/ρ后＝V前/V后；100/（100－2x）＝1.25，x＝10mL。

　　又同溫同壓下，氣體的體積比等于物質的量之比，則有：

　　混合氣體的相對分子質量等于混合氣體的總質量與混合氣體的總物質的量之比，則有：混合氣體的總質量＝28a＋2（100－a），

　　則有：［28a＋2（100－a）］/100－2x＝15.5，可得：

　　a＝40 mL

　　則：氮氣的轉化率為：10/40＝25%

　　pC（g）＋qD（g）的平衡常數為K，下列說法正確的是（ ）

　　A. K越大，達到平衡時，反應進行的程度越大

　　B. K越小，達到平衡時，反應物的轉化率增大

　　C. K隨反應物濃度的改變而改變

　　D. K隨溫度的改變而改變

　　2、在一密閉容器中，aA（g）

　　bB（g）達平衡后溫度保持不變，將容器體積增加一倍，當達到新的平衡時，B的濃度是原來平衡時濃度的60%，則：（ ）

　　A. 平衡向正反應方向移動了 B. 物質A的轉化率減少了

　　C. 物質B的質量分數增加了 D. a＞b

　　3、在373K時，把0.5molN2O4氣體通入體積為5L的真空密閉容器中，立即出現棕色，反應進行到2s時，濃度為0.02mol/L，在60s時，體系已達到平衡，此時容器內壓強為開始時的1.6倍，下列說法正確的是（ ）

　　A. 前2s，以N2O4的濃度變化表示的平均反應速度為0.01mol/（L?s）

　　B. 在2s時容器內壓強為開始時壓強的1.1倍

　　C. 在平衡體系內含N2O40.25mol

　　D. 平衡時，如果壓縮容器體積，則可提高N2O4的轉化率

　　4、在一密閉容器中，等物質的量的X和Y發生如下反應：X（g） 2Y（g）

　　2Z（g），反應達到平衡時，若混合氣體中X和Y的物質的量之和與Z的物質的量相等，則X的轉化率為（ ）

　　A. 10% B、50% C、60% D、70%

　　5、在一密閉的容器中，將一定量的NH3加熱使其發生分解反應：2NH3（g）

　　N2（g）＋3H2（g），當達到平衡時，測得25%的NH3分解，此時容器內的壓強是原來的（ ）

　　A、1.125倍 B、1.25倍 C、1.375倍 D、1.50倍

　　6、在一定溫度下，將1molCO和1mol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中，發生反應CO（g）＋H2O （g）