平衡转化率1
高中化学平衡中转化率求法和规律总结(含解析)
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率=%100-⨯质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率=%100)()(⨯或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律(1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),增加A 的量平衡向正反应方向移动,但是A 的转化率与气体物质的计量数有关:(可用等效平衡的方法分析)。
①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大; ③若a < b + c A 的转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①在不改变其他条件时,只增加A 的量,平衡向正反应方向移动,但是A 的转化率减小,而B 的转化率增大。
②若按原比例同倍数地增加A 和B ,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a +b = c + d ,A 、B 的转化率都不变;如a + b >c + d ,A 、B 的转化率都增大;如a + b < c + d ,A 、B 的转化率都减小。
3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),(a +b ≠c +d ,)在压强变化导致平衡移动时,学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动?转化率如何变化?可归纳为以下两方面:(1)恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动。
因平衡体系的各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变。
(2)恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变化。
化学平衡常数与转化率的计算
化学平衡常数与转化率的计算1.明确三个量的关系(1)三个量:起始量、变化量、平衡量。
(2)关系①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
2.掌握四个公式(1)反应物的转化率=n (转化)n (起始)×100%=c (转化)c (起始)×100%。
(2)生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。
一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。
产率=实际产量理论产量×100%。
(3)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%。
(4)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%。
3.谨记一个答题模板反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),令A 、B 起始物质的量分别为a mol 、b mol ,达到平衡后,A 的转化量为mx mol ,容器容积为V L ,则有以下关系:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)起始/mol a b 0 0 转化/mol mx nx px qx 平衡/mol a -mx b -nx px qx 对于反应物:n (平)=n (始)-n (转)对于生成物:n (平)=n (始)+n (转)则有:①K =⎝⎛⎭⎫px V p ·⎝⎛⎭⎫qx V q ⎝⎛⎭⎫a -mx V m ·⎝⎛⎭⎫b -nx V n②c 平(A)=a -mx Vmol·L -1③α(A)平=mx a ×100%,α(A)∶α(B)=mx a ∶nx b =mbna④φ(A)=a -mxa +b +(p +q -m -n )x×100%⑤p 平p 始=a +b +(p +q -m -n )x a +b⑥ρ混=a ·M (A )+b ·M (B )V g·L -1[其中M (A)、M (B)分别为A 、B 的摩尔质量]⑦平衡时体系的平均摩尔质量:M =a ·M (A )+b ·M (B )a +b +(p +q -m -n )xg·mol -14.高考新宠——压强平衡常数(K p )的计算 (1)K p 含义在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度,计算得到的平衡常数叫压强平衡常数,其单位与表达式有关。
《化学反应原理》复习知识清单1-4章
第一章化学反应的热效应考点1: 吸热反应与放热反应1、吸热反应与放热反应的区别注意:反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系。
2、常见的放热反应①燃烧反应;②活泼金属与酸或水的反应;③酸碱中和反应;④铝热反应;⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应,如:N2+O2=2NO,CO2+C=2CO等均为吸热反应)。
3、常见的吸热反应①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;②大多数分解反应是吸热反应③C与CO2、H2O的反应,H2还原金属氧化物的反应等也是吸热反应;④ HCl与NaHCO3的反应⑤水解反应考点2:反应热计算的依据1.根据热化学方程式计算: 反应热与各物质的物质的量成正比。
2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol2.根据反应物和生成物的总能量计算: ΔH= E(生成物) - E(反应物)3.根据键能计算:ΔH=反应物的总键能E1 - 生成物的总键能E2=反应物断键吸收的总能量- 生成物成键放出的总能量4.根据盖斯定律计算:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。
如图:ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。
5.根据物质燃烧热进行计算6.中和热测定实验原理:中和热ΔH =-第二章 化学反应速率与化学平衡考点1:化学反应速率 1、化学反应速率的表示方法其常用的单位是mol/(L·min) 或 mol/(L·s) 2、影响化学反应速率的因素1)内因(主要因素):反应物本身的性质。
2)外因(其他条件不变,只改变一个条件)3、理论解释——有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:具有足够能量、能引发有效碰撞的分子。
②活化能:E 1为正反应的活化能,E 2为逆反应的活化能 E 3为使用催化剂时的活化能反应热ΔH =E 1-E 2。
化学平衡中转化率求法和规律总结 (1)
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率=%100-⨯质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率=%100)()(⨯或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律(1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),增加A 的量平衡向正反应方向移动,但是A 的转化率与气体物质的计量数有关:(可用等效平衡的方法分析)。
①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大;③若a < b + c A 的转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①在不改变其他条件时,只增加A 的量,平衡向正反应方向移动,但是A 的转化率减小,而B 的转化率增大。
②若按原比例同倍数地增加A 和B ,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a +b = c + d ,A 、B 的转化率都不变;如a + b >c + d ,A 、B 的转化率都增大;如a + b < c + d ,A 、B 的转化率都减小。
3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化对于可逆反应aA(g)+bB(g) ?cC(g)+dD(g),(a +b ≠c +d ,)在压强变化导致平衡移动时,学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动?转化率如何变化?可归纳为以下两方面:(1)恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动。
因平衡体系的各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变。
(2)恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变化。
2017高考全国一卷化学真题(图文清晰版)
2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学部分可能遇到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
7.下列生活用品中主要由合成纤维制造的是A.尼龙绳B.宣纸C.羊绒衫D.棉衬衣8.《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。
”文中涉及的操作方法是A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取9.已知(b)、(d)、(p)的分子式均为 C6H6,下列说法正确的是A.b 的同分异构体只有 d 和 p 两种B.b、d、p 的二氯代物均只有三种C.b、d、p 均可与酸性高锰酸钾溶液反应D.b、d、p 中只有 b 的所有原子处于同一平面10.实验室用 H2 还原 WO3制备金属 W 的装置如图所示(Zn 粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是A.①、②、③中依次盛装 KMnO4溶液、浓 H2SO4、焦性没食子酸溶液B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度C.结束反应时,先关闭活塞 K,再停止加热D.装置 Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气11.支撑海港码头基础的防腐技术,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是A .通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B .通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C .高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D .通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整12.短周期主族元素 W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增大,W 的简单氢化物可用作制冷剂,Y 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
高中化学鲁科版选修四 第2章第2节第1课时 化学平衡常数、平衡转化率 课件(38张)
(2)此时,Q=c CHc3OCCHH3O3H·c2H2O=
1.2
mol·L-1 × 0.6 0.4 mol·L-
mol·L- 12
1
=
4.5<K,
所以反应向正反应 方向进行。
题组一 对化学平衡常数的理解
1.在相同 的温度下,已知反应 :① N2 (g)+ O2 (g)
2NO(g)
的平衡常数 K=3.84×10-31;②2SO2(g)+O2(g)
相对应。
2.化学平衡常数的意义 化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越 大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行 的程度越大;K值越小,表示正反应进行的程度越小。一 般地说,K>105时,该反应进行基本完全。 3.影响化学平衡常数的因素 化学平衡常数是化学反应的特性常数,K只受温度影响,与 反应物或生成物的浓度变化无关。每一个具体反应(除固相 反应),在一定温度下,有一个K值。温度升高,K吸增大, K放减小,温度降低,K吸减小,K放增大。
已知二甲醚是一种重要的清洁燃料,可以通过 CH3OH
分 子间脱 水制得 : 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g)
ΔH=23.5 kJ·mol-1。在 T ℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,
体系中各组分浓度随时间变化如图所示。请回答下列问题:
[CH3OCH3][H2O] (1)该条件下反应平衡常数表达式 K=___[_C_H__3O__H_]_2_。在 T ℃时, 该 反 应 的 平 衡 常 数 为 _______5_____ , 达 到 平 衡 时 n(CH3 OH)∶ n(CH3OCH3 )∶ n(H2O)= __2_∶__5_∶__4__。
2.基本解题思路 (1)列出各物质的起始量。 (2)设某物质的转化量,并据此表示出其他物质的转化量。 (3)根据起始量和转化量,列出各物质的平衡量。 (4)列式计算求反应物的转化率、平衡常数等。 [特别提醒] 初始浓度、平衡浓度与化学方程式的系数无关, 但转化浓度之比等于各物质在化学方程式中的系数之比。
2024届高考一轮复习化学教案(鲁科版):化学平衡常数的计算
第41讲 化学平衡常数的计算[复习目标] 1.掌握化学平衡常数及平衡转化率的计算。
2.了解压强平衡常数的含义,并能进行简单计算。
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)根据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”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(注意单位的统一)。
(4)计算模式对于反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),令A 、B 起始物质的量(mol)分别为a 、b ,达到平衡后,A 的消耗量为mx mol ,容器容积为V L 。
m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a -mx b -nx px qx 则有①平衡常数:K =(px V )p ·(qx V)q(a -mx V )m ·(b -nx V)n 。
②A 的平衡浓度:c (A)=a -mx V mol·L -1。
③A 的平衡转化率:α(A)=mx a ×100%,α(A)∶α(B)=mx a ∶nx b =mb na。
④平衡时A 的体积分数:φ(A)=a -mxa +b +(p +q -m -n )x ×100%。
⑤平衡压强与起始压强之比:p (平)p (始)=a +b +(p +q -m -n )xa +b 。
平衡移动与转化率的关系
平衡移动方向与转化率的关系一.温度和压强对平衡转化率的影响(一)压强对反应物平衡转化率的影响1.可逆反应达到平衡后,改变压强,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大,反之,平衡逆向移动,反应物的转化率必定减小。
2.充入与反应无关气体,如可逆反应mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)(m+n≠p+q)达到平衡后,向密闭容器中充入与反应无关气体,反应物A、B的转化率变化有以下两种情况:(1)恒温恒容条件下,向平衡体系中充入与反应无关气体,虽然密闭容器的总压增大,但容器的容积不变,与反应有关的各物质浓度均未发生变化,平衡不移动,故反应物A、B转化率不变。
(2)恒温恒压条件下充入与反应无关气体,因容器的压强不变,此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,平衡向气体体积增大的方向移动,从而可判断出反应物的转化率变化情况,如可逆反应mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)①m+n>p+q时,A、B的转化率减小。
②m+n 〈p+q时,A、B的转化率增大。
③m+n=p+q时,A、B的转化率不变。
(二)温度对反应物平衡转化率的影响可逆反应达到平衡后,若正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大,降低温度,平衡逆向移动,反应物的转化率必定减小,若正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动, 反应物的转化率必定减小,降低温度,平衡正向移动,反应物的转化率必定增大。
无论哪种情况,因反应物的初始量未变,改变温度或压强,导致平衡移动就会有更多的反应物转化为生成物或有更多的生成物转化为反应物,其结果转化率增大或减少,即改变温度或压强,平衡正向移动,转化率必定增大;平衡逆向移动,转化率必定减少。
例2NH3(g)+CO2(g)≒CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H<0,增大压强时平衡向正反应方向移动,NH3和CO2的转化率均增大,减小压强时平衡向逆反应方向移动,NH3和CO2的转化率均减小,升高温度,平衡逆向移动,NH3和CO2的转化率均减小,降低温度,平衡正向移动,NH3和CO2的转化率均增大。
高中化学知识点总结1:化学反应速率与平衡
高考化学知识归纳总结-----化学反应速率、化学平衡一、化学反应速率1.定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c·△t2.规律:同一反应里用不同物质来表示的反应速率数值可以是不同的,但这些数值,都表示同一反应速率。
且不同物质的速率比值等于其化学方程式中的化学计量数之比。
如反应mA+nB=pC+qD 的v(A):v(B):v(C):v(D)=m :n :p :q3、化学反应速率大小比较的注意事项由于同一反应的化学反应速率用不同的物质表示数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。
(3)比较反应速率与化学计量数的比值,即对于一般的化学反应:a A(g)+b B(g)===cC (g)+d D(g), 比较v A a 与v B b ,若v A a >v B b,则用A 表示的反应速率比B 的大。
4.影响反应速率的因素(1) 口诀:内因定速率,外因有影响;温浓催化剂,表面原电池;恒容充惰气,速率无变化,平衡不移动;恒压充惰气,有气速减小;相当减压强,衡向大移动;缩容增压强,有气速增大;设计探究验,单一变量法;增浓与压强,单体活化增;升温催化剂,活化百分增;使用催化剂,降低活化能;反应历程变,不变反应热;同增正逆率,平衡不移动。
(2)内因:参加反应的物质的结构和性质是影响化学反应速率的决定性因素。
例如H 2、F 2混合后,黑暗处都发生爆炸反应,化学反应速率极快,是不可逆反应。
而H 2、N 2在高温、高压和催化剂存在下才能发生反应,化学反应速率较慢,由于是可逆反应,反应不能进行到底。
(3)外因:①浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,单位体积发生反应的分子数增加,反应速率加快。
化学平衡中转化率求法和规律总结知识分享
化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-⨯该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率=%100-⨯质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率=%100)()(⨯或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律(1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),增加A 的量平衡向正反应方向移动,但是A 的转化率与气体物质的计量数有关:(可用等效平衡的方法分析)。
①若a = b + c :A 的转化率不变;②若a > b + c : A 的转化率增大;③若a < b + c A 的转化率减小。
(2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g),①在不改变其他条件时,只增加A 的量,平衡向正反应方向移动,但是A 的转化率减小,而B 的转化率增大。
②若按原比例同倍数地增加A 和B ,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a +b = c + d ,A 、B 的转化率都不变;如a + b >c + d ,A 、B 的转化率都增大;如a + b < c + d ,A 、B 的转化率都减小。
3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),(a +b ≠c +d ,)在压强变化导致平衡移动时,学生感到困惑的是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动?转化率如何变化?可归纳为以下两方面:(1)恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动。
因平衡体系的各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变。
(2)恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变化。
科版高二化学选择性必修1_《第1课时_化学平衡常数_平衡转化率》参考课件
答案:②⑥⑨
解析:对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应,可从化学反
应速率、化学键断裂、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等方
面判断反应是否达到平衡状态。
探究一
探究二
探究三
素养脉络
随堂检测
化学平衡常数表达式的书写与应用
问题探究
化学平衡常数与化学方程式书写形式有什么关系?
提示:(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。
平衡
探究一
探究二
探究三
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例1可逆反应2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)在恒容的密闭容器
中进行,该反应达到平衡状态的标志是 (
)
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态
2.化学平衡常数的应用
(1)判断可逆反应进行的程度。
K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高;K值小,说明反
应进行的程度小,反应物的转化率低。
(2)判断化学反应进行的方向。
对于可逆反应 aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g),在一定温度下反应的
(C)· (D)
任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:Q= (A)· (B),称为浓度
=
0.1mol ·L -1 ×0.1 mol ·L -1
0.1mol ·L -1
=0.1 mol·L-1。
(2)升高温度平衡常数增大,说明平衡向右移动,则正反应为吸热反
应,ΔH>0。
2019全国一卷一化学第28题分析(3)讲课稿
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正 =_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________。 (4)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化 铁,实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。计算曲线a的反应在30~90 min内的平均 速率 v(a)=___kPa·min−1。467 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是____、___。489 ℃时PH2和PCO随时间 变化关系的曲线分别是____、____。
【2019新课标1卷】28题
(4)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关 系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、 P速C率O2和v (PaH)2=相0_._等0_0。_4_7计kP算a曲·m线ina−1的。反46应7在℃3时0~P9H02和mPinC内O随的时平间均变化关系的曲线分别是 __a__、_d__。489 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是__b__、_c___。
H 2 P=0.28KPa
P=0.34KPa
二、命题立意、能力考查、学科素养考查情况
能力立意
必备知识
盖斯定律的应用、焓变的含义及计算 化学平衡常数的含义和计算 活化能的含义及计算、化学方程式的书写 化学反应速率的计算、化学平衡的移动
反应原理 28题
测试能力
化学实验与探究的能力 接收、吸收、整合化学信息的能力 根据图表分析、解决化学问题的能力
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________、______________,制
2021新教材高中化学第二章2.2化学平衡常数学案 人教版选择性必修1
化学平衡常数【学法指导】1.知道化学平衡常数的含义。
2.能书写平衡常数表达式,能进行化学平衡常数、转化率的简单计算。
3.通过化学平衡常数对化学平衡进行“定量”计算和判断化学平衡进行的程度及平衡移动方向。
【基础梳理】 以I 2(g)+ H 2(g)2HI(g)为例,分析上表数据可知,该反应在457.6℃达到平衡时,()()22⋅c I c H 是 。
一、化学平衡常数 1、浓度商(1)概念:对于一般的可逆反应,如()()()()++mA g nB g pC g qD g ,在任意时刻的 称为浓度商,常用Q 表示。
(2)使用范围: 时刻的可逆反应( 物质一般不列入浓度商) (3)表示方法:Q= 2、平衡常数(1)概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到 时, 与 的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数。
用符号“K”表示。
(2)使用范围: 时的可逆反应(固体或液体纯物质一般不列入平衡常数) (3)表示方法:()()()()++mA g nB g pC g qD gK=(4)单位:K 的单位为()Δ1-⋅nmol L ,Δ()()=+-+n p q m n ,一般省略不写。
☂名师点拨书写时要注意以下三点:①物质的浓度是指平衡时的物质的量浓度。
②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入表达式。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小,化学平衡常数都会相应改变。
例如:223N 3H 2NH +高温、高压催化剂,1K若写成22313N H NH 22+高温、高压催化剂,则K 2= ; 若写成2232N 6H 4N H +高温、高压催化剂,则 K 3= ; 若写成3222NH N 3H +高温、高压催化剂,则K 4= 。
【典例1】已知可逆反应223N (g)3H (g)2NH (g)+高温、高压催化剂,其平衡常数表达式正确的是( ) A.()()()223N H NH c c K c ⋅=B.()()()3223N H NH c c K c ⋅=C.()()()23322NH N H c K c c =⋅ D.()()()3322NH N H c K c c =⋅答案:C解析:化学平衡常数是利用平衡状态下物质的平衡浓度计算的,K =生成物平衡浓度幂之积反应物平衡浓度幂之积。
反应物和产物的转化率和为1---等效平衡的应用
反应物和产物的转化率和为1---等效平衡的应用规律:对于同一可逆反应来说,初始投入反应物的量,如果完全等效成生成物的量,那么投入反应物和投入生成物的两个反应的转化率和为1。
(2010年江苏高考题)14.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ⊿H=-92.4kJ·mol-1)下列说法正确的是A.2c1 > c3B.a+ b =92.4 C.2p2 < p3D.α1 + α3 < 1【分析】本题属于基本理论中化学平衡、反应的能量变化、体系压强、反应物转化率综合的一个问题,也是等效平衡原理具体的应用。
甲容器反应物投入量1molN2 、3molH2与乙容器反应物投入量2mol NH3在恒温、恒容时是二个等效平衡,平衡时NH3的浓度c1=c2 、p1=p2、α1 +α 2=1、a+ b能量总变化相当于1molN2 、3molH2完全转化成2mol NH3的能量,即吸放热a+ b数值上就等于92.4 kJ。
表中α1 +α 2=1。
解析如下:设甲中N2的变化量为x,则平衡时N2、H2和NH3分别为1-x、3-3x和2x,乙中NH3的变化量为2y,则平衡时N2、H2和NH3分别为y 、3y和2-2y,由于甲、乙反应是等效平衡,且平衡之后得到的各物质的量分别相等,故1-x=y(N2的量相等),x+y=1,利用转化率公式求得H2或N2的转化率与NH3的转化率之和,均为1(x=y)。
B选项解析如下:首先必须清楚:⊿H=-92.4kJ·mol-1是指1mol N2的3mol H2完全反应....生成2molNH3所放出的热量。
依题意,甲→平衡状态放热a kJ,乙→平衡状态吸热b kJ即平衡状态→乙放热b kJ,则甲→平衡状态→乙即a+b=92.4。
甲容器反应物投入量1molN2 、3molH2与丙容器反应物投入量4mol NH3若恒温丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器也是等效平衡,然而现在是温度、容积相同的3个密闭容器,我们可以把丙容器容积是甲容器2倍压缩成容积相同,则丙容器平衡向正向移动,因此2c1 < c3 、2p2 > p3、α 2 > α 3、α1 + α3 < 1。
平衡转化率阶段转化率
平衡转化率阶段转化率平衡转化率是指某一反应在达到平衡状态时,参与反应的原料或起始物转化为产物的比率。
这个转化率通常用百分数表示,反映了在平衡状态下反应进行的程度。
在化学工程、石油化工以及生物化工等领域中,"平衡转化率"和"阶段转化率"是描述反应过程中的两个重要概念:1. 平衡转化率(Equilibrium Conversion):在封闭系统中进行可逆反应时,当正向反应速率与逆向反应速率相等,达到动态平衡状态时的转化率称为平衡转化率。
这意味着反应物进一步转化为产物的能力被最大限度地利用,但并不意味着所有反应物都被转化,而是达到一个固定的转化程度,这个程度由反应的动力学性质和热力学条件共同决定。
2. 阶段转化率(Stage Conversion):在连续操作或多级反应器设计中,阶段转化率通常指的是在一个特定的操作单元(如一个反应器阶元)内,原料通过该阶段后所达到的转化程度。
这种转化率可以根据实际工艺条件进行调控,以优化整个生产流程的效率。
两者的关系在于,在一个多级反应体系中,每一级的阶段转化率都会影响到整体的反应效果和最终产品的收率。
通过合理设定各级的阶段转化率,可以更接近于理论上的平衡转化率,从而提高整个反应系统的经济效益。
在化学反应中,平衡转化率取决于多个因素,包括反应温度、压力、物质的浓度以及催化剂的存在等。
在一定条件下,平衡转化率是一个常数,可以通过实验测定。
平衡转化率的计算公式因反应类型的不同而有所区别。
对于可逆反应,平衡转化率可以用下式计算:平衡转化率= (已转化的反应物的量/ 反应物的总量)×100%其中,已转化的反应物的量指的是在平衡状态下已经转化为产物的反应物的量,反应物的总量则是起始时投入的反应物的总量。
对于不可逆反应,平衡转化率通常等于100%,因为所有的反应物都将转化为产物。
了解平衡转化率对于工业生产和科学实验具有重要意义。
通过优化反应条件和提高平衡转化率,可以提高产物的产量和纯度,降低能耗和原料浪费,提高经济效益。
2022届高三化学一轮化学反应原理题型必练—8影响化学反应速率因素陌生图像分析
19.NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
A.加入甲醇蒸气,甲醇转化率增大B.b点反应速率υ正=υ逆
C.平衡常数K(75℃)<K(85℃)D.反应速率υb逆<υd逆
8.科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气催化重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法正确的是
2022届高三化学一轮化学反应原理题型必练—8影响化学反应速率因素陌生图像分析
一、单选题(共16题)
1.已知反应 ,在催化剂存在时反应过程中的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.反应的
B.加入催化剂, 改变,活化能降低,反应速率加快
C.加入催化剂后反应经过两步完成,其中第二步决定反应速率
D.向密闭容器中充入 和 发生反应达平衡时,放出 热量
C.8 min时的平衡常数与12min时平衡常数相等
D.10~12 min,升高温度使反应速率加快,平衡正向移动
15.紫外光照射时,在不同催化剂作用下,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2,CH4产量随光照时间的变化见图1。以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图2。下列有关说法中正确的是( )
B.由图可知能垒(活化能)最大的是C3H8*到过渡态I的能量,能垒为1.73 eV,选项B正确;
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转化率专题强化一
平罗中学 王保定
转化率定义式:
发生反应的该物质的量100% 转化率 加入的该物一. 压强对转化率的影响
例1. 一定温度下,在一密闭容器中充入N2和H2, 一定条件下发生如下反应N2+3H2 2NH3,达到 平衡后,此时N2的转化率为a%。缩小容器的容积, 再次达到平衡时N2的转化率将( ) A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
向平衡体系加入反应物后转化率的影响 (原平衡都是从正反应建立)
单反应物 多反应物 aA (g) bB(g)+cC(g) aA (g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)
n(A)↑,α(A)↓α(B) ↑ 恒温 恒压 恒温 恒容 平衡右移,α(A)不变 如果按原比例同倍数增加反应 物n(A)和n(B) , α(A) 、α(B) 不变 相当于增压
例5. 一定温度下,在一定容的密闭容器中入 2molN2、3molH2发生反应N2+3H2 2NH3: 并达到平衡。若向平衡混合气体中再次充入3molN2、 3molH2达到平衡时N2、H2的转化率将:
N2的转化率先增大后减小,所以无法确定,而 H2的转化率始终增大。 __________________________________________________________ 小结:两种或两种以上反应物参加的可逆反应, 若按起始比例充入反应物,相当于增大原平衡体 系的压强;若不按起始比例充入,可把充入的反 应物分解为两部分,一部分等于起始比例,另一 部分是单一物质,结合例4与例3的原理综合考虑 得出正确答案。
情况一:只有一种反应物参加的可逆反应 例2. 一定温度下,在一定容的密闭容器中充入NO2 发生如下反应:2NO2 N2O4并达到平衡,此时NO2 的转化率为p%,再次充入NO2,其转化率将( ) A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 分析:依据平衡的建立与途径无关。向平衡体系中 继续充入NO2,达到的平衡与以下平衡等效:将继续 充入的NO2在另一容器中建立与原平衡的等效平衡和 原平衡体系压缩在一起建立的平衡。由此可知,充 入NO2相当于增大原平衡的压强,NO2的转化率增大。 答案:A
相当于增压
①a=b+c; α不变 ② a>b+c; α ↑ ③ a<b+c; α ↓
①a+b=c+d; α不变 ② a+b>c+d; α ↑ ③ a+b<c+d; α ↓
分析:充入N2(可用极限思想解释)平衡向正反 应方向移动,H2的转化率增大,而N2的转化率却 减小。 答案:B 小结:两种或两种以上反应物参加的可逆反应达 到平衡后,增大一种反应物的浓度,浓度增大的 物质转化率减小,其他物质的转化率增大。
例4. 一定温度下,在一定容的密闭容器中入 2molN2、3molH2发生反应N2+3H2 2NH3: 并达到平衡。若向平衡混合气体中再次充入2molN2、 3molH2达到平衡时N2、H2的转化率将: 均增大
分析:反应达到平衡后,缩小容积,容器内压强 增大,平衡正向移动,N2的转化率增大。 答案:A 小结:气体反应达到平衡后,若只因改变压强 (或容积)而导致:平衡正向移动,反应物的转 化率增大;平衡逆向移动,则反应物的转化率减 小;若平衡不移动,则反应物的转化率不变。
二. 再次充入反应物引起的转化率变化
小结:只有一种反应物参加的气体可逆反 应,增大反应物浓度(恒温恒容)达到新 平衡,相当于增大原体系的压强,转化率 的变化根据压强对平衡移动的影响来判断。
情况二:两种或两种以上反应物参加的可逆反应 例3. 一定温度下,在一定容的密闭容器中充入N2和H2发 生反应N2+3H2 2NH3并达到平衡, N2的转化率为c%。 向平衡混合物中充入N2 ,达到新平衡后, N2的转化率将 ( ) A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定