苏教版高中化学选修四高二:2.2.2化学平衡常数.docx
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高中化学学习材料唐玲出品专题2 第2单元 第2课时一、选择题1.在相同的温度下,已知反应:①N 2(g)+O 2(g)2NO(g)的平衡常数K =3.84×10-31;②2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)的平衡常数K =3.10×1026(mol ·L -1)-1。
则在该温度下,两个化学反应的反应程度之间的关系为( )A .①>②B .①<②C .①=②D .不能确定【解析】 平衡常数越大,可逆反应进行的程度越大。
【答案】 B2.(2009年天津高考)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 2结合生成HbO 2,因此具有输氧能力。
CO 吸入肺中发生反应:CO +HbO 2O 2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K =220。
HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍,会使人智力受损。
据此,下列结论错误的是( )A .CO 与HbO 2反应的平衡常数为K =c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)B .人体吸入的CO 越多,与血红蛋白结合的O 2越少C .当吸入的CO 与O 2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损D .把CO 中毒的病人放入高压氧舱中解毒,其原理是使上述平衡向左移动 【解析】 该平衡的平衡常数表达式为K =c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2),A 项正确;根据平衡移动原理,c (CO)越大,平衡正向移动,会使HbO 2减少,B 正确;C 项中,因为K =c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)=220,且c (HbCO )c (HbO 2)=0.02时,会使人智力受损,将两式合并,可知:220=c (O 2)c (CO )×0.02,c (CO )c (O 2)=11.1×104,所以c (CO )c (O 2)≥11.1×104时,人的智力才会受损,C 项说法错。
2.2.2化学平衡常数
(4)多个反应合并的平衡常数之间的关系
若干方程式相加(减),则总反应的平衡常数 等于分步平衡常数之乘积(商)
课堂练习3、书写下列反应的平衡常数。
① 2NO (g) + O2 (g)
2NO2
K1 =
②2NO2 (g)
③2NO (g) +O2(g)
方程①+ ②= ③
K2=
N2O 4
则有
方程③ — ②= ①则有
c (C) c (D)
K= c m ( A) c n (B)
p
q
pC(g)+qD(g),
c (C) c (D)
Q=
m
n
c ( A) c (B)
p
q
比较:Q与K
①表达式相同。Q中任意时刻的各组分的浓度而K平衡浓度
②当Q=K 说明已达到平衡状态。
课堂练习1、写出下列可逆反应的K的表达式
Q=K,反应处于平衡状态;
Q>K,反应向逆反应方向移动
三段式做有关计算题方法
5
0
0
6
0
0
0.01287
从逆反 0.001433 0.001433 0.01000
应开始 0.004213 0.004213 0.02934
0.03777
平均值
48.62
几
49.54
乎
48.49
相
48.70
等
48.50
2
c ( HI )
c( H 2 ) • c( I 2 )
48.70
通过分析实验数据得出:
第二章
化学反应速率与化学平衡
第二节
化学平衡
第二课时
化学平衡常数
苏教版高中化学选修四课件第2课时化学平衡常数
1.关于平衡常数叙述正确的是( ) A.一个化学反应的平衡常数是一个常数 B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常 数不变 C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的 平衡常数互为倒数 D.浓度商Q=cccaCA··ccdbDB<K时,v正<v逆
【解析】 化学平衡常数在一定温度时是一个常数,A
若Q>K,说明反应逆向进行,此时v(正)<v(逆); 若Q=K,说明反应达到平衡状态,此时v(正)=v(逆); 若Q<K,说明反应正向进行,此时v(正)>v(逆)。
(Ⅰ)已知在 448 ℃时,反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平 衡常数 K1 为 49,则该温度下反应 2HI(g) H2(g)+I2(g)的平衡 常数 K2 为________;反应12H2(g)+12I2(g) HI(g)的平衡常数 K3 为________。
M(g)+N(g) P(g)+Q(g)
起始浓度(mol·L-1) 4
a
00
浓度变化(mol·L-1) 2
2
22
平衡浓度(mol·L-1) 2
a-2 2
2
K=2×2×a-2 2=0.5,a=6
(4)温度不变,平衡常数仍为 0.5。
M(g) + N(g) P(g)+Q(g)
起始浓度(mol·L-1) b
【思路点拨】 解答本题应注意以下两点:
(1)据定义式书写平衡常数,注意物质种类和化学计量数。
(2)从温度、平衡常数、反应方向三者关系着手判断。
【尝试解答】 (Ⅰ)第2个反应与第1个反应互为正逆反
应,平衡常数互为倒数关系,第3个反应的化学计量数与第
1个相比,缩小为一半,平衡常数也会发生变化得K3=K
2.2.2化学平衡常数
1
本节重点
化学平衡常数的意义。
2
本节难点
化学平衡常数的应用。
4
环节1、课前引入
一定温度下,化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢?
H2(g) + I2(g)
2HI(g) 在457.6℃时,反应体系各物质的浓度如下表所示:
c2(HI)
分析上表可知,该反应在457.6℃达到平衡时, c(H ) ·c(I )
充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L 。
(1)求反应的平衡常数。
(2)在上述温度下,该容器中通入H2和I2蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡时
各物质的浓度。
21
环节2、知识精讲
例2、在容积不变的密闭容器中,将2.0 mol的CO与10 molH2O混合加热到
830℃,达到下列平衡:CO(g) + H2O(g)
练习6 、在一体积恒定的密闭容器中进行如下反应:CO2(g) + H2(g)
CO(g)
+ H2O(g) , 不同温度T 下的平衡常数 K 如下表所示:
(3)在800 ℃时发生上述反应,在某时刻测得容器内各物质的浓度分别为:
c(CO2)=2 mol/L、c(H2)=1.5 mol/L 、c(CO)= 1 mol/L 、c(H2O)=3 mol/L。
7
环节2、知识精讲
例1、写出下列可逆反应的K的表达式。
Fe3O4(s) + 4H2(g)
CO2(g)+H2(g)
高温
c4(H2O)
K =
c4(H2)
3Fe(s) + 4H2O(g)
CO(g)+H2O(g)
苏教版高中化学选修四化学平衡常数.doc
高中化学学习材料冲刺2012高考专题讲座------------化学平衡常数【学习目标】掌握化学平衡常数概念、意义及其应用【高考回眸】(08宁夏卷)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH 4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)。
达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为----------------------------------------------------------------------------------------( )A.9 B.1 C.20 D.25【基础盘点】三、化学平衡常数1、定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的浓度计量数次方的乘积与反应物浓度计量数次方的乘积的比值称为是化学平衡常数。
通常用符号K表示2、表达式:对于反应m A (g) +n B (g) p C (g) + q D (g)[C( c)]p[C( D)] qK ==[C (A)]m[C ( B)]n3、意义及注意事项:(1)对于一个可逆反应,其K值仅随温度的改变而改变,即温度一定、K值一定,不随其它外界条件改变而改变如浓度 (C) 等。
(2)同一反应其它条件相同,温度不同时K值越大,表明反应物的转化率越大,正反应进行的程度越高(3)表达式中固体或纯液体的浓度通常看作常数1,不计入平衡常数表达式中(4)化学平衡常数是指某一具体且方程式书写形式固定的可逆反应,在一定温度下的平衡常数,若反应方向改变则平衡常数改变;若方程式中各物质系数等倍数扩大或缩小,h x b.对流层 a.近地表对流层 c.大气平流层(臭氧层)尽管是同一个反应,平衡常数也会改变。
4、应用(1)利用K 与浓度商判断平衡移动方向{C( c)}p {C( D)}q== Q 叫 该反应的浓度商{C (A)}m {C ( B)}n当Q = K 时 反应处于平衡状态当Q > K 时 反应未达平衡状态 反应向逆反应方向进行当Q < K 时 反应未达平衡状态 反应向正反应方向进行(2)利用K 可判断反应的热效应若升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应若升高温度,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应【考点深化】例题、一定温度下,在一个容积为1L 的密闭容器中,充入1摩H 2和1摩I 2,发生反应H 2 (g)+I 2(g) 2HI(g)。
高二化学平衡常数及有关化学平衡的计算
嘴哆市安排阳光实验学校高二化学平衡常数及有关化学平衡的计算苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容:化学平衡常数及有关化学平衡的计算二. 教学目标:理解条件对化学平衡移动的影响,理解化学平衡常数的意义;掌握化学平衡的计算。
三. 教学重点、难点:化学平衡的计算的解题方法及技巧四. 教学过程:(一)化学平衡常数:可逆反应达到化学平衡状态后,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。
此时: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,化学上把这一种常数称为化学平衡常数。
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,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)说明: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。
(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。
4、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。
(二)有关化学平衡的计算:可逆反应在一定条件下达到化学平衡:mA(g)+nB(g ) pC(g)+qD(g)起始(mol/L) a b 0 0转化(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平衡时:A的转化率=(x/a)×100%说明:1、对于同一条件下,同一时间内的可逆反应,参加反应的各物质的物质的量之比与方程式前面的系数成正比,由于可逆反应是在一定的容器中进行的,因此,反应所消耗(或生成)的物质的物质的浓度之比也等于方程式前面的系数比。
课时作业5:2.2.2 化学平衡常数
第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡 第2课时 化学平衡常数基础过关1.下列关于化学平衡常数的说法中正确的是( ) A .在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值B .根据化学平衡常数K 可以推断一个可逆反应进行的限度C .化学平衡常数K 与温度、反应物浓度、体系的压强都有关D .当改变反应物的浓度时,化学平衡常数一定会发生改变 2.1 000 K 时,已知反应Ni(s)+H 2O(g)NiO(s)+H 2(g)的平衡常数K =0.005 9。
当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,下列说法正确的是( ) A .该反应已达到平衡状态B .该反应未达到平衡状态,反应正向进行C .该反应未达到平衡状态,反应逆向进行D .无法确定该反应是否达到平衡状态 3.已知下列反应的平衡常数:①S(s)+O 2(g)SO 2(g),K 1;②H 2(g)+S(s)H 2S(g),K 2;则反应H 2(g)+SO 2(g)O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数是( )A .K 1-K 2B .K 2-K 1 C.K 2K 1D.K 1K 24.两个容积均为2 L 的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO 及CO 气体,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO 2(g) ΔH ;起始物质的量见表。
实验测得两容器不同温度下达到平衡时CO 2的物质的量如图所示,下列说法错误的是( )A.ΔH<0B.N点的平衡常数为0.04C.若将容器Ⅰ的容积改为1 L,T1温度下达到平衡时NO的转化率为25%D.图中M点所示条件下,再通入CO、N2各2 mol,此时v正(CO)>v逆(CO)5.温度为T0时,在容积固定的密闭容器中发生反应X(g)+Y(g)Z(g)(未配平),4 min时达到平衡,各物质浓度随时间变化的关系如图(a)所示。
其他条件相同,温度分别为T1、T2时发生反应,Z的浓度随时间变化的关系如图(b)所示。
下列叙述正确的是()A.T0时,该反应的平衡常数为33.3(单位略)B.图(a)中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5%C.发生反应时,各物质的反应速率大小关系为v(X)=v(Y)=2v(Z)D.该反应正反应的反应热ΔH<06.O3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点,O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。
高中化学苏教版选修四 2.2.2 化学反应的方向和限度 化学平衡常数(共21张PPT)
mA(g)+nB(g)
cp(C) · cq(D)
pC(g)+qD(g) K = cm(A) · cn(B)
注意:1. 表达式中的各物质浓度是指平衡状
态时的浓度;
2. 固体、纯液体(如稀溶液中的水)不 写入表达式中;
3.平衡常数的表达式与方程式的书写方 式有关。
4
例1、写出下列反应的平衡常数表达式:
(填“吸热”或“放热”)。
7
三:化学平衡常数的应用
1. 判断化学反应的程度 K值 正反应进 平衡时生 平衡时生 反应物 行程度 成物浓度 成物浓度 转化率
越大 越大 越大 越小 越大 越小 越小 越小 越大 越小
8
三:化学平衡常数的应用
2. 判断化学反应的热效应 若升高温度,K值增大,则正反应为 吸热 反应
化学平衡常数只与温度有关;
3.化学平衡常数的应用
(1)判断化学反应的热效应
(2)判断化学平衡移动的方向
(3)计算反应物的转化率
4.化学平衡常数的意义
20
谢谢
各位的指导
①列式计算乙烯水合
制乙醇反应在图中A
点的平衡常数
Kp=_0_._0__7_M_P_a_-_1___
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
课堂小结
1.化学平衡常数的表达式
cp(C) · cq(D)
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)K = cm(A) · cn(B)
2.影响化学平衡常数的外界因素
三:化学平衡常数的应用
3. 判断化学平衡移动的方向
c p(C)·cq(D)
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g) Qc= cm(A)·c n(B)
2.2.2:化学平衡状态及化学平衡常数
普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]第二单元 化学反应的方向和限度教案12(2-2-2:化学平衡状态及化学平衡常数)教学目标:1.了解可逆反应,掌握化学平衡状态的建立。
2.化学平衡常数的概念、,运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算教学重点:化学平衡状态的建立,运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。
教学难点:化学平衡状态的建立 教学过程: 化学平衡状态 1、可逆反应定义:在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。
例:下列说法是否正确:(1)氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气,H 2+O 2=H 2O 是可逆反应。
(2)硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。
(3)氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。
可逆反应的特点:(1)不能进行到底,有一定限度(2)正反两个方向的反应在同时进行 (3)一定条件下,正逆反应达平衡 可逆反应在反应过程中的速率变化: 反应开始 V 正 > V 逆 反应过程中 V 正减小, V 逆增大到一定时间 V正=V逆≠02.化学平衡定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
要点: 对象——可逆反应 条件——一定条件下,V正=V 逆特征——各成份的浓度不再变化特点:动—化学平衡是一种动态平衡V正=V逆≠0;定—反应混合物中各组成的浓度保持不变;变—当外界条件(C、P、T)改变时,V正≠V逆,平衡发生改变化学平衡状态的标志:(1)等速标志,υ正= υ逆(本质特征)①同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向的速率。
(2)恒浓标志,反应混合物中各组成成分的浓度保持不变(外部表现):①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
【测控设计】高二化学苏教版选修4课件:2.2.2 化学平衡状态 化学平衡常数
探究一
探究二
探究三
提示:②④⑤正确。②中由于温度恒定、容积恒定,所以压强之比等于 物质的量之比,所以压强不变即物质的量保持不变,可以判断反应到达平衡 状态;可逆反应达到化学平衡的重要特征是反应物和生成物的浓度保持不 变,故④可以判断平衡;⑤中根据 ������r =m(总)/n(总)可知,由于是密闭容器所以 总质量始终不变,只要 ������r 不变,则总物质的量不变,根据该反应的特点,也可 以判断平衡。
1 2
-1 -1 -1
探究一
探究二
探究三
3.某同学猜想 :在有催化剂的条件下,将三氧化硫充入一密闭容器中,最 终容器也会有三种物质。该猜想是否正确?为什么 ? 提示:正确。因为该反应是可逆反应,在同一条件下二氧化硫和氧气生 成三氧化硫,同样三氧化硫也会分解生成二氧化硫和氧气。
探究一
探究二
探究三
4.若该反应在一定体积的恒温密闭容器中进行,某同学认为以下方法 均可判断该化学反应达到平衡状态: ①单位时间内有 1 mol O2 消耗,同时有 1 mol SO2 生成 ②容器内的压强保持不变 ③SO2(g) 、O2(g)、 SO3(g)的浓度相等 ④容器内 SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的浓度保持不变 ⑤容器内 SO2(g)、O2(g)、 SO3(g)的平均相对分子质量不变 他的哪些说法正确?说明理由。
一
二
三
一、化学平衡状态
1.可逆反应 在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的 反应叫做可逆反应。 (1)在可逆反应中,由反应物到生成物的反应叫正反应 ;由生成物到反应 物的反应叫逆反应,可逆反应用“ ”代替“ ”。
(2)必须强调“两同”,同一条件、同时。
一
课时作业2:2.2.2化学平衡常数
第2课时化学平衡常数基础巩固1.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是()A.温度一定,一个化学反应的平衡常数不是一个常数B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为相反数D.温度变化时,一个化学反应的平衡常数一定发生变化解析K是温度的函数,平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。
正、逆反应的平衡常数互为倒数,如H2(g)+I2(g) 2HI(g),K正=c2(HI)c(H2)·c(I2),K逆=c(H2)·c(I2)c2(HI),所以K正=1K逆。
答案D2.反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。
下列说法正确的是()A.升高温度该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小B.该反应的化学平衡常数表达式为K=c(FeO)·c(CO)c(Fe)·c(CO2)C.绝热容器中进行该反应,温度不再变化,则达到化学平衡状态D.升高温度,该反应的正向进行的程度减小解析升高温度,v正、v逆均增大,A错误;FeO、Fe为固体,不能写入K的表达式中,B错误;升高温度,平衡常数增大,则该反应的正向进行的程度增大,D错误;该反应为吸热反应,随着反应的进行,绝热容器中的温度会降低,因此温度不再变化时,说明达到化学平衡状态,C正确。
答案C3.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为()A.9B.16C.20D.25解析根据题干信息,可知平衡时:c(NH3)=c(HI)+2c(H2)=4 mol·L-1+0.5 mol·L -1×2=5 mol·L-1,由化学平衡常数的定义,则①平衡常数K=c(NH3)·c(HI)=5×4=20。
高中化学苏教版选修4课件2.2.2化学平衡状态化学平衡常数(1)
2.表达式
对于反应 mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),K=������������������������((CA))··������������������������((DB))。
1.平衡常数K与哪些因素有关? 提示任一可逆反应的平衡常数K仅与温度有关,与浓度无关。即 温度不变,则K为定值。
知识点1 知识点2 知识点3
可逆反应达到平衡的标志
【例题2】 在一定温度下,反应A2(g)+B2(g) 平衡的标志是( )
2AB(g)达到
A.单位时间内生成n mol的A2同时生成n mol的AB B.容器内的总压强不随时间变化
C.单位时间内生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D.单位时间内生成n mol的A2同时生成n mol的B2 解析A中A2和AB的物质的量之比不等于化学计量数之比,A不正 确;容器内的总压强始终不随时间变化,B不正确;D中生成A2和B2均 为逆反应速率,D不正确。
3.化学平衡常数与反应限度、转化率的关系
反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进
行的限度。利用化学平衡常数可预测一定温度和起始浓度下反应
进行的限度。
知识点1 知识点2 知识点3
化学平衡的建立
【例题1】 对于可逆反应2SO2+O2
2SO3,在混合气体中
充入一定量的18O2,足够长时间后,18O原子( )
答案C
知识点1 知识点2 知识点3
解答时可依据化学平衡的特征进行判断。要知道哪些物 理量可以判断平衡。平衡状态时各量不变,若化学反应进行时某物 理量也不变,则无法判定是否是平衡状态,所以化学反应进行时改 变的量,突然不变了,可以作为判断平衡的依据。
苏教版高中化学选修四2.2《化学平衡常数》参考教案
[直击高考]1.(08南通二检)汽车内燃机工作时产生的高温会引起N 2和O 2的反应:N 2(g)+O 2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO 的原因之一。
某同学为控制污染,对该反应进行研究。
⑴右图表示在T 1、T 2两种不同温度下,一定量的NO 发生分解过程中N 2的体积分数随时间变化的图像,根据图像判断反应N 2(g)+O 2(g)2NO(g)为 ▲ (填“吸热”或“放热”)反应。
⑵2000℃时,向容积为2L 的密闭容器中充入10molN 2与5mol O 2,达到平衡后NO 的物质的量为2mol ,则2000℃时该反应的平衡常数K = ▲ 。
该温度下,若开始时向上述容器中充入N 2与O 2均为1 mol ,则达到平衡后N 2的转化率为 ▲ 。
⑶为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。
净化装置里装有含Pd 等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。
写出上述变化中的总化学反应方程式: ▲ 。
2、(08苏锡卷8分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: CO 2(g )+H 2(g)CO (g )+H 2O (g ),其化学平衡常数K 和温度t 的关系如下表:回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K =。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣N分)。
A .容器中压强不变B .混合气体中 c (CO )不变C .υ正(H 2)=υ逆(H 2O )D .c (CO 2)=c (CO )(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c (CO 2)·c (H 2)=c (CO )·c (H 2O ),试判断此时的温度为 ℃。
1、⑴吸热 ⑵91(0.11) 14.3% ⑶2NO +O 2+4CO4CO 2+N 22、(每空各2分,共8分)(1)]][[]][[222O H CO O H CO ;(2)吸热;(3)B 、C ;(4)8302、(8分)在某一容积为2L 的密闭容器内,加入0.8mol的H 2和0.6mol 的I 2,在一定的条件下发生如下反应: H 2(g) + I 2(g) 2HI(g) H<0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:(1)该反应的化学平衡常数表达式为。
《化学平衡常数》课件(苏教版选修4)
(2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1, c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下该反应是否处于平衡状 态__否_____(填“是”或“否”),此时化学反应速率是V正 _大__于_V逆(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是
c(CO2)/c(CO)=0.25<0.263,说明不是平衡状态,且向正反应
若反应开始时CO和H2O的浓度分别为0.200 mol·L-1 和1.00mol·L-1,求达到平衡时CO转
化为CO2转化率是多少?
850K时,在一密闭容器中充入一定量的SO2和O2,当 反应达到平衡后测得:SO2、O2和SO3的浓度分别为 6.0×10-3 mol·L-1 、8.0×10-3 mol·L-1 和 4.4×10-2 mol·L-1。
达到平衡状态后,将各物质的物质的量浓度满足下
面关系:
K
cc (C) cd (D) ca (A) cb (B)
其中c为各组分的平衡浓度,温度一定,K为定值。
K
cc (C) cd (D) ca (A) cb (B)
• 大家是否产生疑问,提出化学平衡常数的概念 有什么意义?对我们研究化学反应进行的程度 有什么帮助呢?
平衡常数为K,若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系
如下:
K'
cp(C )cq( cm( A)cn(
D B
) )
则:K′= K , v正= v逆,反应处于平衡状态
K′< K , v正 >v逆,反应向 正方向进行
K′>K , v正< v逆,反应向逆方向进行
• 由此得出启示::
我们可以通过测出某一时刻体系中各物质 的浓度,然后假设反应已经达到平衡,计算出 平衡常数,与给定的平衡常数比较。如果相等, 则假设成立,也就是说反应已达到平衡;如果 不相等,则没有达到平衡。
苏教版选修4专题2第二单元化学平衡常数教学设计
()()
a
b c A c B ⋅
常数我们发现书写平衡常数时要留意几个方面
1.在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不
写
2.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关,每个详细方
程式对应一个平衡常数
我们对平衡常数有了复杂的看法那么平衡常数的影响要素有那些。
看教材49页交流与讨论回答。
影响化学平衡常数的要素:反响方程式一定时,平衡常数只是温度的函数,只随温度变化。
除了平衡常数可以表达反响的限制外,还有转化率也可以表达反响的限制。
什么是转化率?
转化率定义:某一反响物的转化率等于该物质在反响中已转化的量与该物质的比值。
用α表示。
1、反响2NH
3(g)+CO
2
(g)
CO(NH
2)
2
(s)+H
2
O(g) 的平衡常
数表达式是( )
A.K=
n H
2
O
{n NH3}2·n CO2
B.K={n NH3}2·n CO2
n H
2
O
C.K=c[CO NH
22
]·c H2O
c2NH
3
·c CO2
D.K=
c H
2
O
c2NH
3
·c CO2
2在448 ℃时,反响H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49,那么该温度下反响2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数。
高二化学(苏教版)选修四学案:专题2第2单元第3课时化学平衡常数
专题2第二单元化学反应的方向和限度第三课时化学平衡常数【学习目标】1.化学平衡常数的概念2.运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断3.运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算【学习重、难点】运用化学平衡常数进行计算【学习过程】一.化学平衡常数1.定义:2.表达式:对于一般的可逆反应,a A(g)+ b B(g)c C(g)+ d D(g)当在一定温度下达到平衡时,K=阅读48页表2-7,你能得出什么结论?3.平衡常数的意义:(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的;K值越大,表示反应进行得,反应物转化率;K值越小,表示反应进行得,反应物转化率。
(2)利用K可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应。
若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
阅读49页表2-8、2-9,你能得出哪些结论?二.使用平衡常数应注意的几个问题:1.化学平衡常数只与有关,与反应物或生成物的浓度无关。
2.在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写例如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=3.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关:例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1,1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2,NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3;写出K 1和K 2的关系式: 。
写出K 2和K 3的关系式: 。
写出K 1和K 3的关系式: 。
三.某个指定反应物的转化率=或者=该反应物的起始浓度浓度反应该反应物反应中消耗)(×100%或者=量该反应物的起始物质的的物质的量反应该反应物反应中消耗)(×100%四.有关化学平衡常数的计算:阅读49页例1和例2。
完成50页问题解决。
高中化学苏教版选修4课件2.2.2化学平衡状态化学平衡常数
C.单位时间内生成2n mol的AB,同时生成n mol的B2 D.单位时间内生成n mol A2同时生成n mol B2 答案:C
2.写出下列反应的平衡常数的表达式。 ①PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ②2HI(g) H2(g)+I2(g) ③CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ④Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g)
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3.什么是平衡转化率?平衡转化率用什么符号表示?如何书写某 一反应物的平衡转化率的表达式?
提示:某一反应物的转化率等于该物质在反应中已转化的量与该 物质总量的比值。用“α”表示。
表达式:α=该反应物的该起反始应浓物度的-该起反始应浓物度的平衡浓度×100%
消耗同时生成m mol A。
②不同的物质:速率之比等于方程式中的化学计量数比,但必须
是不同方向的速率。即必须是一个v(正)一个是v(逆),且两者之比
等于化学计量数比,如有m mol A—A键断裂就有n mol B—B键生成。
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第2课时 化学平衡状态 化学平衡常数 重点难点 重要考向
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第2课时 化学平衡状态 化学平衡常数
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重点难点 重要考向
考向一
考向二
考向三
考向一 化学平衡状态的判断
【例题1】 可逆反应2NO2(g)
2.2.2化学平衡常数(分层作业)
2.2.2化学平衡常数(分层作业)1.在恒温恒容的密闭容器中发生()()()()()322222NH g CO g CO NH s H O g ++ H 0∆<,T℃时,该反应的化学平衡常数为K ,下列说法正确的是A .其他条件相同,升高温度降低正反应速率、提高逆反应速率B .T℃时,若()()()2223H O CO NH c K c c <时,则V V <正逆C .若容器内气体压强保持不变,该可逆反应达到化学平衡状态D .一定条件下,3NH 能完全转化为()22CO NH 【答案】C【解析】A .升高温度,正逆反应速率都加快,故A 错误; B .T℃时,平衡时的平衡常数K=c(H 2O)c(CO2)C2(NH3),故若c(H 2O)c(CO 2)C 2(NH 3)<K 时,平衡正向进行则V 正>V 逆,故B 错误;C .反应前后的气体系数和在变化,故恒容时,压强在变化,故压强保持不变时,该可逆反应达到化学平衡状态,故C 正确;D .可逆反应反应物的转化率不能达到100%,故D 错误; 故选C 。
2.周期表中℃A 族元素及其化合物应用广泛。
2O 是常见的氧化剂和助燃剂。
2SO 催化氧化是工业制硫酸的重要反应之一(中和热为57.3kJ /mol )。
Se(硒)是重要的工业原材料与动物体必须营养素。
提取Se 的主要原材料为电解铜产生的阳极泥。
可通过阳极泥硫酸化焙烧提取Se ,硫酸化焙烧提取Se 的步骤主要分为两步:第一步焙烧,硫酸将单质Se 氧化为2SeO 。
第二步还原吸收,在水中2SO 将2SeO 转化为单质Se 。
对于反应()()()2232SO g O g 2SO g +,下列有关说法不正确的是A .该反应为放热反应B .上述反应的平衡常数()()()22223c SO c O K c SO ⋅=C .使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间D .增大体系的压强能提高2SO 的反应速率 【答案】B【解析】A .大多数的化合反应和氧化还原反应为放热反应,该反应既属于化合反应又属于氧化还原反应,所以该反应为烦热反应,故A 正确;B .平衡常数:各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数,则反应2SO 2(g)+O 2(g)f 2SO 3(g)的平衡常数K=C 2(SO 3)C 2(SO2)·c(O 2),故B 错误;C .催化剂可降低反应的活化能,加快化学反应速率,从而缩短平衡所需的时间,故C 正确;D .反应2SO 2(g)+O 2(g)f 2SO 3(g)为气体参加的反应,增大压强使SO 2浓度增大,反应速率加快,故D 正确; 答案选B 。
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高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)专题2 第2单元 第2课时一、选择题1.在相同的温度下,已知反应:①N 2(g)+O 2(g)2NO(g)的平衡常数K =3.84×10-31;②2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)的平衡常数K =3.10×1026(mol·L -1)-1。
则在该温度下,两个化学反应的反应程度之间的关系为( )A .①>②B .①<②C .①=②D .不能确定【解析】 平衡常数越大,可逆反应进行的程度越大。
【答案】 B2.(2009年天津高考)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 2结合生成HbO 2,因此具有输氧能力。
CO 吸入肺中发生反应:CO +HbO 2O 2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K =220。
HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍,会使人智力受损。
据此,下列结论错误的是( )A .CO 与HbO 2反应的平衡常数为K =c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)B .人体吸入的CO 越多,与血红蛋白结合的O 2越少C .当吸入的CO 与O 2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损D .把CO 中毒的病人放入高压氧舱中解毒,其原理是使上述平衡向左移动【解析】 该平衡的平衡常数表达式为K =c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2),A 项正确;根据平衡移动原理,c (CO)越大,平衡正向移动,会使HbO 2减少,B 正确;C 项中,因为K =c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)=220,且c (HbCO )c (HbO 2)=0.02时,会使人智力受损,将两式合并,可知:220=c (O 2)c (CO )×0.02,c (CO )c (O 2)=11.1×104,所以c (CO )c (O 2)≥11.1×104时,人的智力才会受损,C 项说法错。
【答案】 C3.反应2NH 3(g)+CO 2(g)CO(NH 2)2(s)+H 2O(g)的平衡常数表达式正确的是( )A .K =n (H 2O ){n (NH 3)}2·n (CO 2)B .K ={n (NH 3)}2·n (CO 2)n (H 2O )C .K =c [CO (NH 2)2]·c (H 2O )c 2(NH 3)·c (CO 2)D .K =c (H 2O )c 2(NH 3)·c (CO 2)【解析】 纯固体及纯液体不写入平衡常数表达式,且平衡常数表达式中,是用各物质平衡浓度表示。
【答案】 D4.已知下列反应的平衡常数:①H 2(g)+S(s)H 2S(g),K 1;②S(s)+O 2(g)SO 2(g),K 2。
则反应H 2(g)+SO 2(g)O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数是( )A .K 1+K 2B .K 1-K 2C .K 1×K 2D.K 1K 2【解析】 由于所求的反应式③可用反应式①-反应式②得到,故由化学平衡常数的意义知,K 3=K 1K 2。
【答案】 D5.将2 mol X 和2 mol Y 充入2 L 密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)+a Q(g)达到平衡时生成0.8 mol Z ,测得Q 的浓度为0.4 mol/L ,下列叙述错误的是( ) A .a 的值为2B .平衡时X 的浓度为0.2 mol/LC .平衡时Y 的转化率为60%D .平衡时Z 的体积百分含量为20%【解析】 本题考查化学平衡的计算,中等难度。
由题意知生成Q 的物质的量为0.8 mol ,与生成Z 的物质的量相等。
由转化的物质的物质的量之比等于化学计量数之比得a =2,A 正确。
X 反应了0.4 mol ,Y 反应了1.2 mol ,平衡时X 的物质的量为1.6 mol ,Y 的物质的量为0.8 mol ,则平衡时X 的浓度为0.8 mol/L ,Y 的转化率为60%,所以B 错误,C 正确。
平衡时总物质的量为4 mol ,所以平衡时Z 的体积百分含量为20%。
故叙述错误的为B 。
【答案】 B6.某温度下反应H 2(g)+I 2(g)2HI(g)的平衡常数K =57.0,现向此温度下的真空容器中充入0.2 mol·L -1H 2(g)、0.5 mol·L -1I 2(g)及0.3 mol·L -1HI(g),则下列说法中正确的是( )A .反应正好达平衡B .反应向左进行C .反应向某方向进行一段时间后K <57.0D .反应向某方向进行一段时间后c (H 2)<0.2 mol·L -1【解析】 Q =c 2(HI )c (H 2)c (I 2)=(0.3 mol·L -1)20.2 mol·L -1×0.5 mol·L -1=0.9<K故平衡右移。
【答案】 D7.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X 、Y 、Z 的起始浓度分别为c 1、c 2、c 3(均不为零),到达平衡时,X 、Y 、Z 的浓度分别为0.1 mol·L -1、0.3 mol·L -1、0.08 mol·L -1,则下列判断不合理的是( )A .c 1∶c 2=1∶3B .平衡时,Y 和Z 的生成速率之比为2∶3C .X 、Y 的转化率相等D .c 1的取值范围为0<c 1<0.14 mol·L -1【解析】设X、Y的转化浓度分别为x、y则:X(g)+3Y(g)2Z(g) 起始浓度:c1c2c3平衡浓度/mol·L-1: 0.1 0.3 0.08转化浓度:c1-0.1 c2-0.3 0.08-c3或0.1-c10.3-c2c3-0.08 (反应开始向哪个方向进行都可能)则xy=c1-0.1c2-0.3=0.1-c10.3-c2=13,解之得:c1c2=13,故A正确;平衡时,v正=v逆,v(Y)v(Z)=32,故B不正确。
当反应物初始投料比为化学计量数比时,则反应物X、Y转化率相等,C正确。
由平衡时的浓度进行一边倒计算。
c1的最小值为0,最大值为(0.1+0.04) mol/L,结合题意,c1、c2、c3均不为零,故c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1,所以D正确。
【答案】 B8.一定温度下,在一密闭容器中充入一定量的H2(g)和I2(g)发生如下反应H2(g)+I2(g)2HI(g),并达到平衡状态,此时H2的转化率为x%,向平衡混合体系中充入一定量的I2(g),重新达到平衡后H2的转化率将()A.增大B.减小C.不变D.无法确定【解析】在其他条件一定时,增大一种反应物的浓度可以提高其他反应物的转化率,即当反应物I2的浓度增大时,另一种反应物H2的转化率将增大。
【答案】 A9.(2009年江苏化学卷)I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq)某I2、KI混合溶液中,I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
下列说法正确的是(多选)()A.反应I2(aq)+I-(aq)===I3-(aq)的ΔH>0B.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2C.若反应进行到状态D时,一定有v正>v逆D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大【解析】由图象知:c(I3-)随温度升高而减小,故该可逆反应正向为放热反应,ΔH<0,A错误;升高温度,可逆反应逆向移动,反应的化学平衡常数减小,K1>K2,B正确;反应进行到状态D时,c(I3-)<c平(I3-)。
故可逆反应正向进行的程度大,即v正>v逆,C正确;状态A→状态B,c(I3-)减小,化学平衡逆向移动,c(I2)增大,即状态B的c(I2)大,D错误。
【答案】BC10.(2008年海南)X、Y、Z三种气体,取X和Y按1∶1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2,则Y 的转化率最接近于( )A .33%B .40%C .50%D .65%【解析】 由题意知X 和Y 是按1∶1的物质的量之比混合的,故可取X 和Y 各1 mol ,设X 的转化量为a mol :X + 2Y2Z起始: 1 mol 1 mol 0 转化: a mol 2a mol 2a mol 平衡: (1-a ) mol (1-2a ) mol 2a mol到达平衡后,反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2,即[(1-a ) mol +(1-2a ) mol]∶2a mol =3∶2,解得a =1/3。
则Y 的转化率为:2a mol/1 mol =2/3,最接近65%。
【答案】 D 二、非选择题11.平衡常数K 的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在25 ℃时,下列反应的平衡常数如下: 2NO(g)N 2(g)+O 2(g);K 1=1×10302H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g);K 2=2×1081 2CO 2(g)2CO(g)+O 2(g);K 3=4×10-92(1)常温下,NO 分解产生O 2反应的平衡常数表达式为__________。
(2)常温下,水分解产生O 2,此时平衡常数值约为__________。
(3)常温下,NO 、H 2O 、CO 2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序为______>______>______。
(4)随着轿车进入家庭,汽车尾气污染成为倍受关注的环境问题,市政府要求全市所有汽车尾气处理装置完成改装,以求基本除去氮氧化物、一氧化碳污染气体排放。
而改装后的尾气处理装置主要是加入了有效催化剂,请你根据以上有关数据分析,仅仅使用催化剂________(填“能”或“否”)促进污染气体间的反应,而除去污染气体。
【解析】 由于互为可逆反应的平衡常数互为倒数,所以水分解产生O 2的K c =1K 2=12×1081=5×10-82,K 越大,反应进行越彻底,比较K 1、K c 、K 3大小可知放出O 2的倾向大小为NO>H 2O>CO 2 又对于反应2NO +2CO===N 2+2CO 2, 其K ′c =c 2(CO 2)·c (N 2)c 2(NO )·c 2(CO ) K 1=c (N 2)·c (O 2)c 2(NO )1K 3=c 2(CO 2)c 2(CO )·c (O 2),所以K ′c =K 1·1K 3=2.5×1012≫105,故反应进行完全,仅可用催化剂加快反应速率。