2020年高考化学微专题复习《化学平衡常数及其计算》
学案4:化学平衡常数及其计算
第25讲化学平衡常数及其计算【考纲要求】1.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。
2.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点1 化学平衡常数及其应用[知识整合]1.化学平衡常数(1)概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到时,生成物与反应物的比值是一个常数,用符号表示。
(2)表达式:对于反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),K=c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B)。
(3)意义:化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。
K 正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大越小一般地说,当K>105时,就认为反应基本进行完全了,当K<10-5时,认为反应很难进行。
2.平衡常数的影响因素对于确定的化学反应,平衡常数K只与有关,与浓度、压强无关。
(1)对于吸热反应,升高温度,K值。
(2)对于放热反应,升高温度,K值。
[应用体验]1.书写下列化学平衡的平衡常数表达式。
①Cl2+H2O HClO+Cl-+H+②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)③CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O④CO2-3+H2O HCO-3+OH-⑤CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)⑥4NH3+5O24NO+6H2O(g)2.(1)对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1 2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K2NH3(g)12N2(g)+32H2(g)K3则K1与K2的关系为________,K2与K3的关系为________,K3与K1的关系为________。
(2)已知A+B2C K1,C+D E K2,则A+B+2D2E的K3=________(用K1、K2表示)[多维探究]角度1化学平衡常数的含义及影响因素1.在某温度下,可逆反应m A+n B p C+q D的平衡常数为K,下列说法正确的是() A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大C.K随反应物浓度的改变而改变D.K随温度和压强的改变而改变2.已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),K1,2.5,0.15②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),K2,1.0,2.50③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g),K3,(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。
2020高考化学冲刺核心素养专题 四大平衡常数(Ka、Kh、Kw、Ksp)的综合应用含解析
核心素养微专题四大平衡常数(K a、K h、K w、K sp)的综合应用1.四大平衡常数的比较常数符号适用体系影响因素表达式水的离子积常数Kw任意水溶液温度升高,Kw增大Kw=c(OH-)·c(H+)电离常数酸K a弱酸溶液升温,K值增大HA H++A-,电离常数K a= 碱K b弱碱溶液BOH B++OH-,电离常数K b=盐的水解常数Kh盐溶液升温,K h值增大A-+H2OOH-+HA,水解常数K h=溶度积常数Ksp难溶电解质溶液升温,大多数K sp值增大M m A n的饱和溶液:K sp=c m(M n+)·c n(A m-)2.四大平衡常数的应用(1)判断平衡移动的方向Qc与K的关系平衡移动方向溶解平衡Qc>K逆向沉淀生成Qc=K不移动饱和溶液Qc<K正向不饱和溶液(2)常数间的关系。
①K h=②K h=(3)判断离子浓度比值的大小变化。
如将NH3·H2O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。
(4)利用四大平衡常数进行有关计算。
【典例】(2019·武汉模拟)(1)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②V1和V2的关系:V1________V2(填“>”“=”或“<”)。
(2)25 ℃时,a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为________。
(用含a的代数式表示)。
【审题流程】明确意义作判断,紧扣关系解计算【解析】(1)①醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度时醋酸的pH大,曲线Ⅱ为滴定盐酸曲线,曲线Ⅰ为滴定醋酸曲线,答案填Ⅰ;②醋酸和氢氧化钠恰好完全反应时,得到的醋酸钠溶液显碱性,要使溶液pH=7,需要醋酸稍过量,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠溶液显中性,所以。
高考化学一轮复习讲义—化学平衡常数的计算
高考化学一轮复习讲义—化学平衡常数的计算[复习目标]1.掌握平衡常数和平衡转化率计算的一般方法。
2.了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。
考点一化学平衡常数与平衡转化率的计算1.常用的四个公式公式备注反应物的转化率n 转化n起始×100%=c 转化c起始×100%①平衡量可以是物质的量、气体的体积;②某组分的体积分数,也可以是物质的量分数生成物的产率实际产量理论产量×100%平衡时混合物组分的百分含量平衡量平衡时各物质的总量×100%某组分的体积分数某组分的物质的量混合气体总的物质的量×100%2.平衡常数的计算步骤(1)写出有关可逆反应的化学方程式,写出平衡常数表达式。
(2)利用“三段式”(见化学反应速率及影响因素),确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。
(3)将平衡浓度代入平衡常数表达式。
(4)注意单位的统一。
3.压强平衡常数(1)以a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)为例,K p =p c C ·p d D p a A ·p b B[p (X):X 在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。
(2)计算方法①根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度。
②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。
③根据分压计算公式求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)。
④根据平衡常数计算公式代入计算。
例一定温度和催化剂条件下,将1mol N 2和3mol H 2充入压强为p 0的恒压容器中,测得平衡时N 2的转化率为50%,计算该温度下的压强平衡常数(K p )。
答案163p 20解析N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)起始/mol 130变化/mol 0.5 1.51平衡/mol0.51.51平衡时p (N 2)=0.53p 0、p (H 2)=1.53p 0、p (NH 3)=13p 0。
2020年高考化学复习新热点“压强平衡常数及其相关计算”
高考化学新热点“压强平衡常数及其相关计算”化学反应原理题,是高考必考题,近几年的考题中越发难度增加。
学生的得分率较低。
不排除今年的难度略微降低或持平。
原理题考查中主要涉及的内容是化学平衡的相关内容,常常附有图像的考查,图像有常规的、也有不常规的,但基本上来自科学研究工作者的实际研究,或者根据科学研究成果的数据转化为图像。
具体的内容聚焦有以下几个方面:化学反应速率、外界条件的选择、化学平衡状态标志、平衡移动、化学平衡常数的计算、等效平衡及其运用等知识点。
在以真实情境为背景,实际问题的解决为目的,基础知识为线索,着力核心素养的落实的高考命题框架下,催化剂的考查将继续是高考的热点。
工业生产既要考虑速率问题,也要考虑反应限度问题。
限度就不得不题平衡常数,工业生产,也希望能够调控反应限度,这个时候,外界条件和平衡常数充当了重要角色。
当然速率和他们是辩证统一的。
比如氨气的工业生产,温度高,不利于正向进行,但是催化剂活性高,反应速率快,并通过加压促进正向进行,最终找到了目前较合适的生产条件。
既保证了转化率,又保证了转化效率。
【回归教材之人教版】人教版教材通过平衡常数的数据实证来引入平衡常数的概念。
并且这个实证反应,非常经典,前后气体分子数下相等的气态反应。
【回归教材之苏教版】苏教版教材也是通过数据实证感悟常数的出现,不过换了另外一个经典反应,二氧化氮与四氧化二氮之间的可逆反应,左右两端均只有一个气体。
苏教版还给我们提供具体的反应的常数来比较反应进行的程度大小。
【回归教材之鲁科版】鲁科版教材,同样的形式呈现,只不过更加接近大学教材,采用了“[]”来规范平衡浓度,这样非常有利于大家掌握浓度商和平衡常数之间的联系与区别。
除了点赞还能干啥。
平衡常数的功能——指出反应的限度(“潜能”)速率+限度=可逆反应的实际生产研究问题。
平衡常数可以解决限度和计算问题,当然限度也阔以通过外界因素来调节平衡移动。
当我们弄明白了实际生产过程中的可逆反应,我们能够更好的理解反应原理题的“万能”模板,也能够更加清晰,我们应该什么时候考虑速率,什么时候考虑常数。
《化学平衡常数及计算》人教版高二化学选修PPT精品课件
确的是( D)
A.K=n2(NH3)·n(CO2)(n(H2O))
B.K=n(H2O)(n2(NH3)·n(CO2))
C.K=c2(NH3)·c(CO2)(c[CO(NH2)2]·c(H2O))
D.K=c2(NH3)·c(CO2)(c(H2O))
课堂练习
3.高温下,某反应达平衡,平衡常数 K=[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说
加快 反应速率 有利于平衡向 正反应方向 移动
采用较高温
加快反应速率 同时提高催化剂的活性
将氨液化并及时分离
有利于平衡向 正反应方向 移动
化学平衡常数——化学平衡的特征
I2(g) + H2(g)
2HI(g)起始时浓度mol/L来自序 号698.6K
c0 (H2)
c0(I2)
c0 (HI)
1 0.01067 0.01196
2SO2(g)+O2
2SO3(g)
298K时K很大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。
②平衡常数数值极小的反应,说明正反应在该条件下不可能进行,如:
N2+O2
2NO
K=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该条件
下进行实验,以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。
QC > kc, 正 逆 未达平衡,逆向进行。
QC = kc, 正 逆 达平衡,平衡不移动。
QC < kc, 正 逆 未达平衡,正向进行。
一、化学平衡常数
(5)另外还有两点必须指出:
①平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大
化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一
化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。
化学平衡常数的引入,对判断化学平衡移动方向带来了科学的依据。
平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系,是反应限度的最根本的表现。
平衡常数的使用,从定量的角度解决了平衡的移动。
一、化学平衡常数在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,无论反应混合物的起始浓度是多少,当反应达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,反应混合物中各组成成分的含量保持不变,即各物质的浓度保持不变。
生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数,这个常数叫化学平衡常数,用K表示。
化学平衡常数的计算公式为:对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)二、化学平衡常数意义1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。
(1)化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用,非平衡状态不适用。
(2)化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。
对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即:K正=1/K逆。
(3)K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率或产率也越大。
(4)K值不随浓度或压强的改变而改变,但随着温度的改变而改变。
(5)一般情况下,对于正反应是吸热反应的可逆反应,升高温度,K值增大;而对于正反应为放热反应的可逆反应,升高温度,K值减少。
2、由于固体浓度为一常数,所以在平衡常数表达式中不再写出。
3、由于水的物质的量浓度为一常数(55.6 mol·L-1),因平衡常数已归并,书写时不必写出。
三、平衡常数与平衡移动的关系1、平衡常数是反应进行程度的标志一般认为K>105反应较完全,K<105反应很难进行。
平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度,估计反应的可能性。
因为平衡状态是反应进行的最大限度。
如:N 2(g) + O2(g)2NO(g) K = 1×10 - 30(298K)这意味着298 K时,N2和O2基本上没有进行反应,反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行,平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。
高三化学二轮复习平衡常数及其应用教案
高三二轮热点专题复习化学平衡常数及其应用一、教学目标知识与能力:理解化学平衡常数的含义过程与方法:能用化学平衡常数计算反应物的转化率,判断反应热、平衡状态情感态度与价值观:体会化学平衡常数在解决实际问题中的应用二、教学模式:启发、引导、讲练结合三、重点、难点:平衡常数的应用;四、教学过程:(一)阐述考试说明对化学平衡常数的要求1、理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
2、了解水的电离及离子积常数。
3、了解电离平衡常数的概念及其简单计算。
4、了解溶度积的含义及其表达式,能进行相关计算。
近几年高考对平衡常数的考查:(二)化学平衡常数概念及表达式:1、在一定温度时,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数,这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。
【学生板书】书写下列平衡常数表达式(1)C(s)+CO2(g)2CO(g)(2)CH3COOH CH3COO-+H+(3)NH3·H2O NH4++OH-(4)Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+SO42-(aq)(5)CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-小结:1、化学平衡常数类型:电离平衡常数、水解平衡常数、沉淀溶解平衡常数2、书写平衡常数注意事项⑴固体、纯液体、稀溶液中水的浓度视为一定值,不写。
⑵表达式中的C表示各组分的平衡浓度。
(三)化学平衡常数的意义⑴化学平衡常数K的大小表示达到平衡时反应进行的程度。
K越大,表示反应进行的越完全。
⑵Ka、Kb的大小表示弱酸、弱碱的相对强弱。
Ka越大,弱酸的酸性越强;Kb越大,弱碱的碱性越强。
⑶Ksp反映难溶电解质在水中的溶解能力。
(四)外界条件对平衡常数的影响⑴平衡常数只与温度有关。
放热反应,温度升高,K减小;吸热反应,温度升高,K增大。
⑵因为弱电解质的电离,盐类的水解都是吸热的,所以温度升高,Ka、Kb、Kw都_______。
考点43 电离平衡常数及相关计算-备战2020年高考化学考点
专题43电离平衡常数及相关计算1.表达式(1)对于一元弱酸HA :HAH ++A −,电离常数K =。
H A HA c c c +-⋅()()()(2)对于一元弱碱BOH :BOHB ++OH −,电离常数K =。
B OH BOH c c c +-⋅()()()(3)对于二元弱酸,如H 2CO 3:H 2CO 3H ++,K 1=;H ++3HCO -323H HCO H CO c c c +-⋅()()()3HCO -,K 2=;且K 1>K 2。
23CO -233H CO HCO c c c +--⋅()()()2.意义:相同条件下,K 越大→越易电离→酸(或碱)性越强3.特点:多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是K 1≫K 2……,所以其酸性主要决定于第一步电离。
4.影响因素5.电离常数的三大应用(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。
(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。
6.电离平衡常数相关计算(以弱酸HX 为例)(1)已知c (HX)和c (H +),求电离常数 HX H + + X −起始(mol·L −1):c (HX) 0 0平衡(mol·L −1):c (HX)−c (H +) c (H +) c (H +)则:K ==。
H X HX c c c +-⋅()()()2H HX H c c c ++()()-()由于弱酸只有极少一部分电离,c (H +)的数值很小,可做近似处理:c (HX)−c (H +)≈c (HX),则K =,2H HX c c +()()代入数值求解即可。
(2)已知c (HX)和电离常数,求c (H +)HX H + + X −起始:c (HX) 0 0平衡:c (HX)−c (H +) c (H +) c (H +)则:K ==。
2020届高三化学二轮复习知识讲练——化学平衡常数和转化率、产率的相关计算
2020届高三化学二轮复习知识讲练——化学平衡常数及转化率、产率的相关计算温故知新]1.化学平衡常数(1)意义:化学平衡常数K表示反应进行的程度,K越大,反应进行的程度越大。
K>105时,可以认为该反应已经进行完全。
K的大小只与温度有关。
(2)化学平衡常数表达式:对于可逆化学反应m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(g)在一定温度下达到化学平衡时,K=c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B)。
另可用压强平衡常数表示:K p=p p(C)·p q(D)p m(A)·p n(B)[p(C)为平衡时气体C的分压]。
(3)依据化学方程式计算平衡常数①同一可逆反应中,K正·K逆=1。
②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍,则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′=K n或K′=n K。
③几个可逆反应方程式相加,得总方程式,则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。
2.转化率、产率及分压的计算 反应物转化率=反应物的变化量反应物的起始量×100%产物的产率=生成物的实际产量生成物的理论产量×100%分压=总压×物质的量分数 3.常用的气体定律同温同体积:p (前)∶p (后)=n (前)∶n (后) 同温同压强:ρ(前)ρ(后)=M (前)M (后)=V (后)V (前)=n (后)n (前)[真题感悟]1.(2019·海南,14)由γ羟基丁酸生成γ丁内酯的反应如下:在298 K 下,γ羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 mol·L -1,测得γ丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。
回答下列问题:(1)该反应在50~80 min 内的平均反应速率为________mol·L -1·min -1。
(2)120 min 时γ羟基丁酸的转化率为________。
高考化学大一轮复习 第7章 第3节 考点1 化学平衡常数
第3节 化学平衡常数 化学反应进行的方向明考纲析考情考点1 化学平衡常数及其应用1.化学平衡常数 (1)概念在一定温度下,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,用符号K 表示。
(2)表达式对于一般的可逆反应:m A(g)+np C(g)+q D(g),在一定温度下达到平衡时:K=c pc q c mc n(固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。
(3)意义①K 值越大,反应物的转化率越高,正反应进行的程度越大,一般来说,K ≥105认为反应进行的较完全。
②K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,与压强变化、是否使用催化剂无关。
③化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。
2.平衡转化率平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比,用来表示反应限度。
对于反应:aA(g)+bc C(g)+d D(g),反应物A 的转化率可以表示为α(A)=A 的初始浓度-A 的平衡浓度A 的初始浓度×100%。
易错警示 (1)计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度,而不是任意时刻浓度,也不能用物质的量。
(2)若反应方向改变,则平衡常数改变。
若方程式中各物质的计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变,但意义不变。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)C(s)+H 2+H 2(g)的平衡常数表达式为K =c c 2cc2。
(×)(2)恒温、恒容条件下,发生反应2SO 2(g)+O 23(g)达到平衡,向容器中再充入1 mol SO 2,平衡正向移动,化学平衡常数增大。
(×)(3)化学平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关;温度越高,化学平衡常数越大。
(×)(4)改变条件,使反应物的平衡转化率都增大,该可逆反应的平衡常数一定增大。
(×) (5)改变条件,平衡右移,则反应物的转化率一定增大。
高考化学复习 化学平衡常数及其计算习题含解析
高考化学复习 化学平衡常数及其计算1.随着汽车数量的逐年增多,汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。
反应:2NO(g)+2CO(g)2CO 2(g)+N 2(g)可用于净化汽车尾气,已知该反应速率极慢,570 K 时平衡常数为1×1059。
下列说法正确的是( )A .提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B .提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C .装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO 或COD .570 K 时,及时抽走CO 2、N 2,平衡常数将会增大,尾气净化效率更佳解析:提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂,加快反应速率,A 正确,B 错误;题中反应为可逆反应,装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO 或CO ,C 错误;改变浓度对平衡常数无影响,平衡常数只与温度有关,D 错误。
答案:A2.在淀粉KI 溶液中存在下列平衡:I 2(aq)+I -(aq)I -3(aq)。
测得不同温度下该反应的平衡常数K 如表所示。
下列说法正确的是( )t /℃ 5 15 25 35 50 K1 100841689533409A.反应I 2(aq)+I -(aq)I -3(aq)的ΔH >0B .其他条件不变,升高温度,溶液中c (I -3)减小C .该反应的平衡常数表达式为K =c (I 2)·c (I -)c (I -3)D .25 ℃时,向溶液中加入少量KI 固体,平衡常数K 小于689解析:A 项,温度升高,平衡常数减小,因此该反应是放热反应,ΔH <0,错误;B 项,温度升高,平衡逆向移动,c (I -3)减小,正确;C 项,K =c (I -3)c (I 2)· c (I -),错误;D 项,平衡常数仅与温度有关,25 ℃时,向溶液中加入少量KI 固体,平衡正向移动,但平衡常数不变,仍然是689,错误。
答案:B3.(2019·深圳质检)对反应:a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g) ΔH ,反应特点与对应的图象的说法不正确的是( )A.图①中,若P1>P2,则该反应在较低温度下有利于自发进行B.图②中,若T2>T1,则ΔH<0 且a+b=c+dC.图③中t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂D.图④中,若ΔH<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率解析:A项,由分析图①可知,温度升高,A%增大,说明平衡逆移动,则正反应为放热反应,若P1>P2,P1时A%低于P2,压强增大,平衡正向移动,则反应前气体分子数小于反应后气体分子数,ΔS<0,则该反应在较低温度下有利于自发进行,正确;B项,图②中,压强增大,A的转化率不变,平衡不移动,则a+b=c+d,若T2>T1,A的转化率降低,平衡逆移动,则正反应为放热反应,ΔH<0,正确;C项,图③中t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂,也可能是增大压强(当a+b=c+d时),错误;D项,图④中,T1>T2,若ΔH<0,升高温度平衡逆向移动,转化率减小,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率,D正确。
化学平衡常数及计算(专题复习)
一. 化学平衡常数
二.化学平衡的简单计算
化学平衡常数
在一定条件下,当一个可逆反应达到平衡状 态时,即该反应达到了该条件下的最大限度。
如何更加准确描述反应所进行的程度呢?
[科学探究] 分析教材P29数据,计算下列表达式在平 衡时的数值。
c2(HI) c(H2)•c(I2)
A.K1 + K2 C.K1×K2
B.K1–K2 D.K1/K2
2.关于化学平衡常数的叙述中,正确的是( A ) A.只与化学反应方程式本身和温度有关 B.只与反应的温度有关 C.与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始 浓度的影响
D.只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关 的一个不变的常数
3.高温下,某反应达平衡,平衡常数 K=c(CO)·c(H2O)/(c(CO2)·c(H2))。恒容时,温度升 高,H2浓度减小。下列说法正确的是( A ) A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 C.升高温度,逆反应速率减小 D.该反应的化学方程式为CO+H2O⇌CO2+H2
在温度973K和1173K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是吸热(填“吸 热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g), 请你计算该反应在973K时的平衡常数K3的值:K3 = 。
平衡量=起始量+变化量 ; 各物质变化量之比等于方 程式计量数之比(包括差量),例如合成氨反应中a: b:c:c=1:3:2:2 )
第47讲 化学平衡常数的计算2024年高考化学大一轮复习课件
衡浓度是多少?平衡常数K是多少? 三段式法——“起、转、平、列方程”
1.8 mol/L
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4 mol/L,c(N)=a mol/L; 达到平衡后,c(P)=2 mol/L,则M的转化率为_5_0_%_,N的起始浓度为6__m_o_l·L-1
转化 平衡
P平衡
p kPa
=
1.45 1.0
P平衡 =p kPa
KP=
p(S)×p(CO2) p(SO2)
=
(0.45p)2 0.55p
平衡时 p(SO2)=01..5455p kPa =81p/220 kPa p(S)= p(CO2)=p kPa
=p kPa
(变式训练)
1. 850oC,向某刚性容器加入1.0 mol SO2和足量碳粉, 发生反应C(s)+SO2(g) S(g)+CO2(g),反应经过11分钟达到平衡,平衡压强 为p kPa 平衡时硫蒸气的体积分数为1/3, 0~11 min内,平均反应速率
C(s)+CO2(g) ⇌2CO(g)
KP
=
(96%p)2 4%p
=
23.04p
MPa
02 恒温恒容体系,计算Kp 注意:非恒压体系可能要计算平衡时的总压强
例. 850oC,向某刚性容器加入1.0 mol SO2和足量碳粉,起始压强为p kPa , 发生反应C(s)+SO2(g) S(g)+CO2(g),反应经过11分钟达到平衡,平衡时 硫蒸气的物质的量为, 0~11 min内,平均反应速率
01 恒温恒压体系,计算Kp
高考化学总复习《化学平衡常数及计算》专项复习
高考化学总复习《化学平衡常数及计算》专项复习1.(2020·浙江高考真题)5 mL 0.1mol ⋅L −1KI 溶液与1 mL 0.1mol ⋅L −1FeCl 3溶液发生反应:2Fe 3+(aq )+2I −(aq )⇌ 2Fe 2+(aq )+I 2(aq ),达到平衡。
下列说法不正确...的是( ) A .加入苯,振荡,平衡正向移动B .经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN ,溶液呈血红色,表明该化学反应存在限度C .加入FeSO 4固体,平衡逆向移动D .该反应的平衡常数K=c 2(Fe 2+)c 2(Fe 3+)×c 2(I −)2.(2020·浙江高考真题)一定温度下,在2 L 的恒容密闭容器中发生反应A(g)2B(g)3C(g)+。
反应过程中的部分数据如下表所示:下列说法正确的是( )A .0~5 min 用A 表示的平均反应速率为110.09mol L min --⋅⋅B .该反应在10 min 后才达到平衡C .平衡状态时,1c(C)0.6mol L -=⋅D .物质B 的平衡转化率为20% 3.(2017·浙江高考真题)已知:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) △H=-92kJ/mol 。
起始反应物为2N 和2H ,物质的量之比为1:3,且总物质的量不变,在不同压强和温度下,反应达到平衡时,体系中3NH 的物质的量分数如下表:下列说法正确的是A .体系中3NH 的物质的量分数越大,则正反应速率越大B .反应达到平衡时,2N 和2H 的转化率之比为1∶1C .反应达到平衡时,放出的热量均为92.4kJD .600℃,30MPa 下反应达到平衡时,生成3NH 的物质的量最多4.(2015·天津高考真题)某温度下,在2L 的密闭容器中,加入1molX (g )和2molY (g )发生反应:X (g )+m Y (g )3Z (g ),平衡时,X 、Y 、Z 的体积分数分别为30%、60%、10%。
谈2020年高考全国Ⅲ卷化学第28题平衡常数K_p的计算方法
谈 2020 年高考全国Ⅲ卷化学第 28 题
平衡常数 Kp 的计算方法
广西南宁市教育科学研究所(530012) 王向军
[摘 要]每年高考化学试题都会涉及化学计算问题,很好地考查了学生化学学习水平及思维能力,还考查了评价体系中的核
心价值、学科素养、关键能力、必备知识,符合课程标准中学业质量水平要求。
第 2 步,计算体系中各组分的物质的量分数或体
CO2 的热点研究领域。回答下列问题:
物质的量之比 n(C2H4)
∶n(H2O)=
应达到平衡时,若增大压强,则 n(C2H4)
。当反
(填“变
大”
“变小”或“不变”
)。
(2)理论计算表明,原料初始组成 n(CO2)
∶n(H2)
=1∶3,在体系压强为 0.1 MPa,反应达到平衡时,四种
x/2
2x
x/2
75
中学教学参考
2021·
2021
·6
化学·高考研究
2x
由 A 点 H2O 的物质的量分数得:
= 0.39
3
4- x
2
312
解得 x =
517
所以压强平衡常数也可以表示为:
KP =
312
æ 312 1
ö æ
ö
×
ç
÷ ç 2×
÷
57 ×0.1 ÷
ç 517 2 ×0.1 ÷ × ç
ç
与方法、情感态度与价值观三个方面应有机整合,在
所以压强平衡常数也可以表示为:
0.27
4
( 0.39 × 0.1 ) ×
× 0.1
3
KP =
0.39
6
2020年高考化学微专题平衡常数、转化率、产率的相关计算
05 平衡常数、转化率、产率的相关计算[内容框架][增分攻略]1.理解并掌握转化率、产率的意义 (1)转化率=n (转化)n (起始)×100%=c (转化)c (起始)×100%。
(2)生成物的产率:产率=产物实际产量理论产量×100%。
其中理论产量是根据方程式计算出的数值。
(3)混合物中某组分的百分含量=组分平衡量平衡混合物总量×100%。
可以是物质的量、物质的量浓度、气体体积等。
2.K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp 的相似性(1)K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp 分别表示化学平衡常数、弱酸电离平衡常数、弱碱电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶物的溶度积常数。
表达该平衡过程进行的程度。
(2)其表达式的意义相同:K =生成物浓度的系数次方的乘积反应物浓度的系数次方的乘积,其中K sp 中难溶物无浓度,只有分子项。
(3)K p 仅适用于气相发生的反应。
当把化学平衡常数K 表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时,就得到该反应的平衡常数K p 。
(4)K p 也同K 相似可以利用“三段式法”进行计算,往往可以使得问题简化。
3.用好“三段式法”解答平衡题依据方程式列出反应物、生成物各物质的初始量、变化量、平衡量,结合问题代入公式运算。
如m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),令A 、B 起始物质的量浓度分别为a mol·L -1、b mol·L -1,达到平衡后A 的物质的量浓度变化为mx mol·L -1。
m A(g) + n B(g)p C(g)+q D(g)起始浓度/(mol·L -1) a b 0 0变化浓度/(mol·L -1) mx nx px qx平衡浓度/(mol·L -1) a -mx b -nx px qxK =(px )p ·(qx )q(a -mx )m ·(b -nx )n4.平衡常数的相关计算,通常需要通过图像、表格找出平衡体系中相关成分的浓度,或利用“三段式法”求出相关成分的浓度。
高中化学第2章微专题1三种平衡常数及计算新人教版选择性必修1
Hale Waihona Puke [写出 (C)· (D)
pC(g)+qD(g),Kx= (A)· (B),x
(2)其他条件不变,H2O(g)起始量增加到5 mol,达平衡时,α=0.90,b=0.65,平衡
体系中H2(g)的物质的量分数为
答案 (1)
(-)(3+)3
(1-)(1--)(2+2)
2 0
(C40 H10 )·(H2 )
0 1+ 0
1+
平衡常数为 Kp=
=
=
。
(C40 H12 )
(1+)·(1-)
1-
1+ 0
8
中各组分的浓度分别为c(H2S)=2.0×10-5 mol·L-1、c(SO2)=5.0×10-5
mol·L-1、c(H2O)=4.0×10-3 mol·L-1,则该温度下的平衡常数
8
8×10
K=
。
解析 反应 2H2S(g)+SO2(g)
2 (H2 O)
K=2 (H S)×(SO ),将
2
氧化硫为气体,且物质的量之比为 1∶1,则有SO 2 =1.5 kPa,因此平衡时 p 总=1.5
kPa+1.5 kPa=3.0 kPa。反应 2FeSO4(s)
Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)的平衡常数
Kp(Ⅰ)=SO 2 ·SO 3 =1.5 kPa×1.5 kPa=2.25(kPa)2。
叫做物质的量分数平衡常数,用Kx表示。
(2)对于反应 mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),则有
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0.2
p
计算结果也 要写单位!
压力平衡常数要带 单位计算!!!
分式不得分!
9
-1
平衡常数表达式及计算
p
7.85Mpa
K = p p
C
H2
C
4
H
OH2
5
pH = O2 0.8 1.8
7.851.8Mpa 0.8 = 16
7.85Mpa 1.8
7.85Mpa =0.0717Mpa
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算 • 涉及转化量的计算 • 利用平衡常数作定性判断
总压增加了 20%,环戊烯的转化率为__40,该反应的平衡常数% Kp= Pa。总
n 增加了 200.4%mol C5H8(g) + I2(g)
始/mol 1
1
差量法
x0.4 x0.4
转/mol 平
/mol
0.6
0.6
C5H6(g) + 2HI(g) Dn
0
0
x0.4
20.8x 0.4x
0.4
0.8
始/(mol/L)— 0 0 转/(mol/L) y y y 2y 平/(mol/L) x-y x-
y2y
1
y
K = c(AsO ) (Ic(AsO3− c34−)2 )c 2c(2I(−OH) −) = (x y x y− y) ( (2 )y−2 ) 1 2 = (x y4−y3)2
3
• 平衡常数的表示
AsO33−(aq)+I2(aq)+2OH−(aq)AsO43−(aq)+2I−(aq)+ H2O(l)。
• 若平衡时溶液的 pH=14,则该反应的平衡常数 K 为_______4y3 ____。 (x y− )2
x
x
平衡常数表达式及计算
AsO33−+I2 +2OH−
AsO43−+2I−+ H2O
• (2016 全国 II)反应 CO(g)+2H2(g) 式为 。
CH3OH(g)的化学平衡常数 K 的表达
c(CH OH3)
c(CO) c2(H2)
• (2016 全国 III)反应 ClO2−+2SO32− 。
2SO42−+Cl−的平衡常数 K 表达式为
平衡常数表达式及计算
c2(SO24−) c(Cl−)
0.180 0 转/(mol/L) 0.132 0.132 平/(mol/L) 0.048 0.132
在 298K 下,g-羟基丁酸水溶液的初始浓度为 0.180 mol/L,测得 g-丁内酯的 浓度随时间变化的数据如表所示
t/min
21
50
80
100 120 160 220
∞
c/( mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
涉及转化量的计算
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算 • 涉及转化量的计算
• 三段式 • 差量法
• 利用平衡常数作定性判断
• (2019 全国 II)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(C5H8)在刚性容器内
发生反应 C5H8(g) + I2(g)
C5H6(g) + 2HI(g),起始总压为 105Pa,平衡时
0.4
0.4mol
(C H5 8) =
100% = 40%
涉及转化量的计算
1mol
涉及转化量的计算
• (2019
度下, 始/mol 转 1
1
0
0
全国 II)某温 等物质的量的
碘和环 /mol 平 x0.4
x0.4
在刚性 /mol
0.6
0.6
发 生 反物质的量 I2(g) 分数
1
1
4
4
+
+
x0.4
∞
c/( mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
298 K 时该反应的平衡常数 K=
平衡常数表达式及计算
• (2019 海南)由 g-羟基丁酸生成 g-丁内酯的反应如下:
H+
HOCH2CH2CH2COOH
+ H2O 始/(mol/L)
平衡常数表达式及计算
• 浓度平衡常数——Kc ——适用于气体、溶液平衡 • 压力平衡常数——Kp ——适用于气体平衡
mA(g) + B(g) n
pC(g) + Dp pCp Dq K =
c = cm(A) cn(B)
p p pAm Bn
ni
• 混合气体中某组分的分压=总压×该组分的物质的量分数 p pi = 总
平衡常数表达式及计算
n总
• (2014 全国 I)下图为气相直接水合法 C2H4(g) + H2O(g)
C2H5OH(g)中
乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系 [其中 n(H2O):n(C2H4)=1:1]
1 0.2
平衡常数表达式及计算
• 计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡常数 K = 0.0717MPa-1
298 K 时该反应的平衡常数 K= c
平衡常数表达式及计算
K=
= 0.132 =2.75 c(HOCH CH CH COO2 2 2 H)
0.180-0.132
• (2017 全国 III)298 K 时,将 20 mL 3x mol·L−1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L−1 I2 和 20 mL NaOH 溶液混合,发生反应:
C2H4(g) + H2O(g)
始/mol1
C2H5OH(g)
0
转/mol0.2
0.2
平/mol 0.8 + 0.8 + 0.2 =1.8mol
物质的 0.8 0.8 0.2 量分数 1.81.8 1.8
分 压 0.8 7.85Mpa 0.8 7.85Mpa
0.2 7.85Mpa 1.8
1.8
1.8
0.4
1 6
+
20.8x
戊烯(C5H8)
0.8 = 2.4mol容器内
1
应 C5H8(g) +
3
C5H6(g) +
2HI(g), 起 始
总压为 105Pa,平衡时总压增加了 20%,环戊烯的转化率为__40,该反应的
c(ClO−2) c2(SO32−)
• (2019 海南)由 g-羟基丁酸生成 g-丁内酯的反应如下:
H+
HOCH2CH2CH2COOH
+ H2O
在 298K 下,g-羟基丁酸水溶液的初始浓度为 0.180 mol/L,测得 g-丁内酯的
浓度随时间变化的数据如表所示
t/min
21
50
80
100 120 160 220
2020 年高三化学专题复习 ——化学平衡常数相关计算
2020.3
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算 • 涉及转化量的计算 • 利用平衡常数作定性判断
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算
• 平衡常数表达式 • 三段式计算
• 涉及转化量的计算 • 利用平衡常数作定性判断
平衡常数表达式及计算