难点3 有关化学平衡常数的计算(解析版)
2024-2025高二化学人教版一2.2.1化平衡状态化学平衡常数(解析版)02 02
姓名:班级第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第1课时化学平衡状态化学平衡常数本课重点(1)化学平衡状态的判断标志,化学平衡常数的计算本课难点(2)运用三段式计算化学平衡常数一、选择题1.(2023·钦州市第四中学高二月考)下列关于化学平衡常数的说法中错误的是A.某特定反应的平衡常数只与温度有关B.催化剂不能改变平衡常数的大小C.平衡常数发生改变,化学平衡必发生改变D.化学平衡移动时,平衡常数必改变【答案】D【详解】A.平衡常数只与温度有关,A项不符合题意;B.平衡常数只受到温度的影响,催化剂不能改变平衡常数的大小,B项不符合题意;C.平衡常数变大,平衡正向移动,平衡常数减小,平衡逆向移动,平衡常数改变,化学平衡必然移动,C 项不符合题意;D.平衡常数只受温度的影响,能引起平衡移动的因素有多个,只有平衡因为温度变化而移动时,平衡常数才会改变,D项符合题意;故正确选项为D2.一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
反应过程中部分数据如下:n/moln(SO2) n(O2) n(SO3)t/min0 0.2 0.2 05 0.1810 0.02下列说法不正确...的是A.使用催化剂是为了增大反应速率B.0~5min内,用SO2表示的平均反应速率为0.036mol/(L·min)C.容器内气体压强保持不变,说明反应已达到平衡状态D.5min时,SO2的转化率已达到该条件下的最大值【答案】B【详解】A.使用催化剂是为了增大反应速率,缩短到达平衡的时间,A正确;B.0~5min内生成0.18mol三氧化硫,根据方程式可知消耗0.18mol二氧化硫,用SO2表示的平均反应速率为0.1825minmolL⨯=0.018mol/(L·min),B错误;C.正反应体积减小,则容器内气体压强保持不变,说明反应已达到平衡状态,C正确;D.5min时剩余二氧化硫是0.2mol-0.018mol=0.02mol,这说明产生反应已经达到平衡状态,SO2的转化率已达到该条件下的最大值,D正确;答案选B。
化学平衡常数计算
化学平衡常数计算化学平衡常数是用来描述化学反应中物质浓度达到动态平衡时,反应物和生成物的浓度之间的比例关系。
它是通过计算平衡反应方程中各物质的摩尔浓度并进行比较得出的。
化学平衡常数通常用K表示,根据平衡反应方程的形式不同,计算方法也有所不同。
下面将介绍几种常见的计算化学平衡常数的方法。
1. 离子反应的平衡常数计算对于离子反应,平衡常数通常用溶解度积来表示。
溶解度积是指当溶解度达到平衡时,溶液中溶质离子的浓度乘积。
以以下反应为例:AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq)反应的平衡常数K可以表示为:K = [Ag+][Cl-]其中,[Ag+]表示溶液中Ag+离子的浓度,[Cl-]表示溶液中Cl-离子的浓度。
通过测定溶液中Ag+和Cl-离子的浓度,就可以计算出K值。
2. 气体反应的平衡常数计算对于气体反应,根据气体的分压来计算平衡常数。
以以下反应为例:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)反应的平衡常数K可以表示为:K = (P(NH3))^2 / (P(N2) * P(H2)^3)其中,P(NH3)表示NH3气体的分压,P(N2)表示N2气体的分压,P(H2)表示H2气体的分压。
通过测定反应体系中各气体的分压,就可以计算出K值。
3. 非气体反应的平衡常数计算对于非气体反应,根据反应物和生成物的摩尔浓度来计算平衡常数。
以以下反应为例:2NO2(g) ⇌ N2O4(g)反应的平衡常数K可以表示为:K = [N2O4] / [NO2]^2其中,[N2O4]表示N2O4气体的摩尔浓度,[NO2]表示NO2气体的摩尔浓度。
通过测定反应体系中各物质的摩尔浓度,就可以计算出K 值。
总结起来,计算化学平衡常数需要根据反应的性质选择相应的计算方法。
对于离子反应,可以使用溶解度积;对于气体反应,可以使用分压;对于非气体反应,可以使用摩尔浓度。
根据实际情况进行实验测定,然后计算出对应的平衡常数K。
有关化学平衡常数及有关化学平衡的计算的教案
有关化学平衡常数及有关化学平衡的计算的教案一、教学目标1. 让学生理解化学平衡常数的概念及其意义。
2. 掌握化学平衡常数的计算方法。
3. 能够运用化学平衡常数解决实际问题。
二、教学内容1. 化学平衡常数的定义及表示方法。
2. 化学平衡常数的计算公式及计算方法。
3. 化学平衡常数与反应进行程度的关系。
4. 实际案例分析:运用化学平衡常数解决实际问题。
三、教学重点与难点1. 教学重点:化学平衡常数的定义、计算方法及实际应用。
2. 教学难点:化学平衡常数的计算公式及实际问题分析。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解化学平衡常数的定义、计算方法及应用。
2. 利用案例分析,让学生更好地理解化学平衡常数在实际问题中的应用。
3. 开展小组讨论,培养学生合作学习的能力。
五、教学过程1. 引入新课:通过讲解化学平衡的概念,引导学生了解化学平衡常数的重要性。
2. 讲解化学平衡常数的定义及表示方法,让学生掌握基本概念。
3. 讲解化学平衡常数的计算公式及计算方法,引导学生学会计算。
4. 分析化学平衡常数与反应进行程度的关系,让学生理解反应进行程度的判断依据。
5. 结合实际案例,讲解化学平衡常数在实际问题中的应用,培养学生运用知识解决实际问题的能力。
6. 开展小组讨论,让学生互相交流学习心得,提高合作学习能力。
7. 总结本节课的主要内容,布置课后作业,巩固所学知识。
教学反思:在课后,教师应认真反思本节课的教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高教学效果。
关注学生的学习兴趣和需求,不断改进教学方法,激发学生的学习积极性,使他们在课堂上能够更好地参与讨论和思考,提高他们的综合素质。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对化学平衡常数概念的理解程度。
2. 案例分析:评估学生在解决实际问题时运用化学平衡常数的能力。
3. 课后作业:布置相关练习题,检验学生对化学平衡常数计算方法的掌握。
七、教学拓展1. 介绍化学平衡常数在科学研究和工业生产中的应用。
有关化学平衡常数及有关化学平衡的计算的教案
有关化学平衡常数及有关化学平衡的计算的教案一、教学目标1. 让学生理解化学平衡的概念,掌握化学平衡常数的概念及其表达式。
2. 培养学生运用化学平衡常数进行有关化学平衡计算的能力。
3. 引导学生通过实验观察化学平衡的移动,提高学生的实践操作能力。
二、教学内容1. 化学平衡的概念及平衡常数的概念。
2. 化学平衡常数的表达式及计算方法。
3. 化学平衡常数与反应进行程度的关系。
4. 有关化学平衡的计算实例。
5. 实验:观察化学平衡的移动。
三、教学重点与难点1. 教学重点:化学平衡常数的概念、表达式及计算方法。
2. 教学难点:化学平衡常数与反应进行程度的关系,有关化学平衡的计算实例。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解化学平衡的概念、平衡常数的概念及表达式。
2. 采用案例分析法讲解有关化学平衡的计算实例。
3. 采用实验法观察化学平衡的移动,培养学生的实践操作能力。
五、教学准备1. 教材、教案、PPT。
2. 实验器材:烧杯、试管、滴定管等。
3. 实验试剂:酸、碱、盐等。
【教学环节】1. 引入:通过实例介绍化学平衡的概念,引导学生思考化学平衡的特点。
2. 讲解:讲解化学平衡常数的概念、表达式及计算方法。
3. 案例分析:分析有关化学平衡的计算实例,引导学生掌握计算方法。
4. 实验操作:指导学生进行实验,观察化学平衡的移动。
5. 总结:总结本节课的主要内容,布置课后作业。
六、教学过程1. 引入:通过复习上一节课的内容,引导学生回顾化学平衡的概念和特点。
2. 讲解:详细讲解化学平衡常数的概念、表达式及计算方法,结合实际例子进行阐述。
3. 案例分析:分析几个有关化学平衡的计算实例,引导学生掌握计算方法,并解释实际应用中的意义。
4. 实验操作:引导学生进行实验,观察化学平衡的移动,让学生亲身体验化学平衡的变化。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调化学平衡常数在化学反应中的应用和重要性。
七、教学反思在课后,教师应认真反思本节课的教学效果,包括学生的参与度、理解程度和反馈。
化学平衡常数考点归纳与解读
化学平衡常数考点归纳与解读高中化学平衡常数是中学化学的教学重点和难点,从近几年的高考中发现,化学平衡常数早已成为了高考命题的热点内容,在理论教学和对高考的试题解析中发现一些学生在学习或者复习化学平衡常数类的考题中,由于没有系统、科学的解题策略往往浪费了时间和精力也没得到正确的答案。
本文对化学平衡常数的考点进行了归纳与解读,以期对学生和教师提供借鉴意义。
考点一化学平衡常数的计算考点解读该考点通常考查考生对化学平衡常数基本概念的理解,以及计算化学平衡常数时应注意的细节。
例1(2011年海南高考)氯气在298 K、100 kPa 时,在1 L水中可溶解0.09 mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应,请估算该反应的平衡常数.(列式计算)解析三段法是计算化学平衡常数最为常用的方式之一。
它依据化学方程式列出各物的起始量、变化量和平衡量.然后根据已知条件建立起代数等式而进行解题的一种方法。
首先,要分析三个量:起始量、变化量和平衡量.其次要明确两个关系:对于反应物,起始量等于变化量与平衡量之和;对于生成物,起始量与变化量的之和为平衡量。
Cl2+H2OHClO+HCl起始(mol/L)0。
09 0 0转化(mol/L)0。
03 0.03 0。
03 平衡(mol/L)0.06 0。
03 0.03K=c(HClO)?c(HCl)c(Cl2)=0。
03 mol/L×0.03 mol/L0。
06 mol/L=0.015 mol/L 此外,在解析此题要特别注意水的存在。
如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。
尤其要强调的是稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中。
非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反应,此时水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关系式中。
而在该题中,虽然水是作为反应物参与其中的,但是因为氯气浓度非常稀,水的浓度也可不必写在平衡关系式中。
2.3.2 化学平衡(二)——化学平衡常数
N2O5达到化学平衡时O2的浓度为4.50 mol/L, N2O3的浓度为1.62 mol/L,求
其他各物质的平衡浓度。
解析:这是一个连续平衡的计算,计算思路为:第一个反应的平衡量作 为第二个反应的起始量
解: N2O5 始 /mol 4 变/ mol x 平/ mol 4 - x
N2O3+O2 00 xx xx
3A (g) + B (g)
2C (g) + xD (g) ,经过5min达到化学平衡,此时生成C
为2mol,测得D的反应速率为0.1mol/(L·min),计算:①x的值;②平衡时B
的转化率;③A的平衡浓度。 △n(D)= 0.1mol/(L·min)×5min×4L=2mol
解:
3A (g) + B (g)
四、化学平衡常数-K
1.概念:一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓
度的计量数幂之积与反应物浓度计量数幂之积的比值是一个常数。
2.公式:对于一般的可逆反应aA+bB
cC+dD在某温度下达到
的化学平衡状态时,可以得出:
K
cc (C) cd (D) ca ( A) cb (B)
①c为各组分的平衡浓度。
4.使用化学平衡常数应注意问题:
(1)必须指明温度,反应必须达到平衡状态
(2)化学平衡常数表示反应进行的程度,不表示反应的快慢,即速率
大,K值不一定大
(3)在进行K值的计算时,反应物或生成物中有固体和纯液体
存在时,由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式,表达式中
不需表达
如:Cr2O72- + H2O
②温度一定时,K值一定。即化学平衡常数只与温度有关,而与 反应物或生成物的浓度无关。
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。
有关化学平衡常数及有关化学平衡的计算的教案
有关化学平衡常数及有关化学平衡的计算的教案一、教学目标:1. 让学生理解化学平衡常数的概念及其意义。
2. 培养学生运用化学平衡常数分析化学反应的能力。
3. 使学生掌握化学平衡常数的计算方法。
二、教学内容:1. 化学平衡常数的定义及表示方法。
2. 化学平衡常数的计算公式及计算步骤。
3. 影响化学平衡常数的因素。
4. 化学平衡常数在实际应用中的例子。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:化学平衡常数的定义、计算方法及应用。
2. 教学难点:化学平衡常数的计算公式及步骤,影响化学平衡常数的因素。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索化学平衡常数的概念及意义。
2. 通过实例分析,使学生理解化学平衡常数在实际中的应用。
3. 利用小组讨论法,培养学生合作学习的能力。
4. 运用练习法,巩固学生对化学平衡常数计算方法的掌握。
五、教学过程:1. 引入新课:通过讲解化学反应的自发进行与平衡,引导学生思考平衡常数的概念。
2. 讲解化学平衡常数的定义及表示方法,让学生理解平衡常数的大小反映了反应进行的程度。
3. 讲解化学平衡常数的计算公式及计算步骤,让学生学会如何计算平衡常数。
4. 分析影响化学平衡常数的因素,如温度、浓度等,让学生了解这些因素对平衡常数的影响。
5. 通过实例分析,使学生了解化学平衡常数在实际中的应用,如工业生产、药物制备等。
6. 课堂练习:让学生运用所学的知识,计算一些简单化学反应的平衡常数。
8. 布置作业:让学生课后巩固所学知识,提高运用能力。
六、教学评价:1. 评价学生对化学平衡常数概念的理解程度。
2. 评价学生运用化学平衡常数分析化学反应的能力。
3. 评价学生掌握化学平衡常数计算方法的熟练程度。
4. 评价学生在实际应用中运用化学平衡常数解决问题的关键能力。
七、教学资源:1. 教案、PPT课件。
2. 化学反应方程式、实例。
3. 计算器、黑板、粉笔。
4. 网络资源、参考书籍。
八、教学进度安排:1. 第一课时:介绍化学平衡常数的概念及表示方法。
化学平衡与化学平衡常数、转化率及相关计算(解析版)
化学平衡与化学平衡常数、转化率及相关计算1某温度下,在容积为2L的密闭容器中,X(g)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,已知4min时改变了一个条件。
下列说法错误的是()A.反应进行到a点时,Z的转化率为14%B.该反应的化学方程式为2Z(g)+Y(g) 3X(g)C.该温度下,反应的平衡常数为2564D.4min时改变的条件是压缩体积答案:D解析:本题主要考查化学反应速率与平衡,侧重考查学生对基础知识的应用能力。
由图像中各物质的变化趋势,X为生成物,Y、Z为反应物,根据方程式的计量数之比等于各物质的物质的量变化之比,3min时反应达到平衡,△Y=0.2mol,△Z=0.4mol,△X=0.6mol,则该反应方程式为2Z (g)+Y(g) 3X(g)。
A.列三段式:2Z(g)+Y(g) 3X(g)起始(mol) 2.0 1.20.4转化(mol)0.280.140.42a点(mol) 1.72 1.060.82,则Z的转化率=0.282.0×100%=14%,A正确;B.由图像中各物质的变化趋势,X为生成物,Y、Z为反应物,根据方程式的计量数之比等于各物质的物质的量变化之比,3min时反应达到平衡,△Y=0.2mol,△Z=0.4mol,△X=0.6mol,则该反应方程式为2Z(g)+Y(g) 3X(g),B正确;C.列三段式:2Z(g)+Y(g) 3X(g)起始(mol) 2.0 1.20.4转化(mol)0.40.20.6a点(mol) 1.6 1.0 1.0,则反应的平衡常数K=1mol2L 1.6mol2L1mol2L()3()2×()=2564,C正确;D.压缩体积,Z(g)的物质的量不会瞬间增大且平衡不会移动,D项错误。
2研究催化剂对2NH3 [解析失败]N2+3H2反应速率的影响。
恒温、恒容时,c(NH3)随时间的变化如下。
下列说法不正确的是()A.使用催化剂Ⅰ,0~20min 的平均反应速率v (N 2)=1.00×10-5mol ·L -1·min -1B.使用催化剂Ⅱ,达平衡后容器内的压强是初始时的116倍C.相同条件下,使用催化剂Ⅱ可使该反应的活化能降低更多,反应更快D.相同条件下,使用催化剂Ⅱ可使该反应的化学平衡常数更大答案:D解析:A .使用催化剂Ⅰ,0~20min 的平均反应速率v (N 2)=2.40mol ·L -1-2.00mol ·L -12×20min=1.00×10-5mol ·L -1·min -1,A 正确;B .根据压强之比等于物质的量之比,列三段式:2NH 3 [解析失败]N 2+3H 2初始(mol ·L -1) 2.4000转化(mol ·L -1)2.001.003.00平衡(mol ·L -1)0.40 1.00 3.00则P (平衡)P (初始)=n 总(平衡)n 总(初始)=0.4V +1.00V +3.00V 2.4V =116,B 正确;C .相同条件下,使用催化剂Ⅱ时60min 达到平衡,说明使用催化剂Ⅱ时的反应速率>使用催化剂Ⅰ时的反应速率,C 正确;D .使用催化剂,不影响平衡,所以相同条件下,使用催化剂Ⅱ和使用催化剂Ⅰ该反应的化学平衡常数一样,D 错误;3NO x 的排放来自汽车尾气,研究利用反应C (s )+2NO (g ) N 2(g )+CO 2(g )△H =-34.0kJ ∙mol -1,用活性炭可对其进行吸附。
化学平衡化学平衡常数(二)
化学平衡化学平衡常数(二)一、化学平衡常数定义化学平衡常数(Chemical Equilibrium Constant,简称Keq)是指在给定温度下,一个化学反应达到平衡状态时,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。
化学平衡常数是一个固定值,只与温度有关,与反应物和生成物的初始浓度无关。
二、化学平衡常数表达式对于一般化学反应:aA + bB ⇌ cC + dD化学平衡常数的表达式为:Keq = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的平衡浓度,a、b、c、d为它们的化学计量数。
三、化学平衡常数的计算方法1. 直接计算法当反应物和生成物的平衡浓度已知时,可以直接代入化学平衡常数的表达式进行计算。
2. 浓度比值法在实际实验中,有时难以直接测定反应物和生成物的平衡浓度,此时可以利用浓度比值法来计算化学平衡常数。
浓度比值法是利用反应物和生成物在平衡时的浓度比值来计算Keq。
3. 图解法对于一些复杂的化学反应,可以通过绘制反应物和生成物的浓度变化图来求得化学平衡常数。
四、化学平衡常数的特点与应用1. 特点(1)化学平衡常数是一个固定值,只与温度有关。
(2)化学平衡常数与反应物和生成物的初始浓度无关。
(3)对于同一化学反应,化学平衡常数在不同温度下是不同的。
(4)化学平衡常数可以用来判断反应的进行方向。
2. 应用(1)预测反应的平衡位置通过化学平衡常数,可以预测在给定条件下,反应物和生成物在平衡状态下的浓度关系,从而判断反应的进行方向。
(2)计算反应物和生成物的平衡浓度已知化学平衡常数和反应物初始浓度时,可以用来计算生成物的平衡浓度。
(3)设计合成反应条件通过化学平衡常数,可以优化合成反应的条件,提高产物的收率。
(4)分析反应机理化学平衡常数可以帮助分析反应机理,为反应的调控提供理论依据。
2016年高考化学热点《化学平衡常数及平衡转化率的计算》 含解析
【热点思维】1、化学平衡计算2、化学平衡常数【热点释疑】1、如何运用“三段式”模式进行化学平衡计算?根据反应进行(或平衡移动)的方向,设某反应物消耗的量,然后列式求解。
例:m A + n B p C+ q D起始量:a b0 0变化量:mx nx px qx平衡量:a-mx b-nx px qx注意:①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。
②这里a、b可指:物质的量、浓度、体积等。
③弄清起始量、平衡量、平衡转化率三者之间的互换关系。
④在使用平衡常数时,要注意反应物或生成物的状态。
2、化学平衡常数的意义是什么?使用化学平衡常数应注意哪些问题?(1)化学平衡常数的意义:①化学平衡常数可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。
虽然转化率也能表示反应进行的程度,但转化率不仅与温度有关,而且与起始条件有关。
②K的大小只与温度有关,与反应物或生成物的起始浓度无关。
(2)在使用化学平衡常数时应注意:①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中,但非水溶液中,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数表达式中。
②同一化学反应,化学反应方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值亦不同。
因此书写平衡常数表达式及数值时,要与化学反应方程式相对应,否则就没有意义。
【热点考题】【典例】【2014年高考四川卷第7题】在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:下列说法正确的是A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率υ(N)=1.0×10-2mol/(L·min)B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中,达到平衡是,X的转化率为60%D.实验④中,达到平衡时,b>0.060【答案】C起始浓度(mol/L ) 0.020 0.030 0 0 转化浓度(mol/L ) 0.012 0.012 0.012 0.012则该温度下平衡常数K =0.009×0.0090.031×0.001=2.9>1,这说明升高温度平衡常数减小,即平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应。
第03讲 化学平衡常数及其相关计算(练习)(教师版) 2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考
题型一化学平衡常数的含义与应用1.(2024·甘肃平凉·模拟预测)Deacon 催化氧化法将HCl 转化为2Cl 的反应为2224HCl(g)O (g)2Cl (g)2H O(g)ΔH 0++< 。
下列关于Deacon 催化氧化法制2Cl 的说法中错误的是A .该反应的ΔS 0<B .该反应的平衡常数()()()222242c H O c Cl K c O c (HCl)=C .使用合适的催化剂可提高化学反应速率,但不影响HCl 的平衡转化率D .该反应在高温下可自发进行【答案】D【解析】A .该反应为气体分子数减少的反应,所以ΔS 0<,A 项正确;B .该反应的平衡常数表达式为()()()222242c H O c Cl K c O c (HCl)⋅=⋅,B 项正确;C .催化剂能降低化学反应的活化能,能同等程度地增大正、逆化学反应速率,但不影响化学平衡移动,C 项正确;D .该反应的ΔH<0,ΔS<0,所以在低温下可自发进行,D 项错误;答案选D 。
2.(2024·江苏·模拟预测)对于二氧化硫的催化氧化反应:2SO 2(g)+O 2(g)Δ催化剂2SO 3(g),下列有关说法正确的是A .该反应的ΔS>0B .该反应平衡常数的表达式为K=()()()322c SO c SO c O ⋅C .反应中每消耗22.4LO 2(标准状况),转移电子数约为2×6.02×1023D .温度不变,提高O 2的起始浓度或增大反应压强,均能提高反应速率和SO 2的转化率【答案】D【解析】A .由方程式可知,该反应前后气体分子数减少,则ΔS <0,故A 错误;B .由方程式可知,该反应平衡常数的表达式为K =()()()23222c SO c SO c O ⋅,故B 错误;C .由方程式可知,反应消耗1molO 2时,转移4mol电子,则标准状况下消耗22.4LO 2时,转移电子数为4×6.02×1023,故C 错误;D .增大O 2的浓度、增大压强,反应均向正反应方向移动,SO 2的转化率增大,故D 正确;故选D 。
考点10 化学平衡常数及其图象分析(解析版)
考点10 化学平衡常数及其图象分析【命题趋向】化学平衡常数是新课标教材增加的内容,全国每套试卷对化学平衡常数都作了考查。
主要考查形式有四种:书写化学平衡常数表达式;计算平衡常数;运用平衡常数判断反应方向;判断平衡常数与外界因素关系等。
计算平衡常数易错点主要有:用物质的量替代浓度直接计算,忘了体积;固体或液体物质引入平衡常数表达式中;读图像不精确等。
图像、数据信息是高考考查难点和区分点,高考通过信息给予多样化,考查接受、加工、同化新信息能力。
【命题预测】化学平衡常数是平衡理论核心,平衡常数是高考必考点;识图是化学平衡的难点,从近几年高考看,选择有机反应、溶液中进行的反应考查化学平衡问题成为命题热点。
重点考查方向:(1)根据图像、数据表、或转化率、各物质浓度求平衡常数K;(2)根据平衡常数、-lgK与温度关系图像判断正反应是吸热还是放热;(3)在平衡状态投入反应物和产物,利用平衡常数数据和判断反应方向;(4)有关有机反应、溶液中反应的平衡常数计算或转化率的计算,可能涉及p H、K sp、K w等常数计算。
【试题汇编】一、非选择题1.(2020·三明市普通高中期末质量检测)常温常压下,O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力,发生的反应如下:反应①:O3O2+[O] ΔH>0 平衡常数为K1反应②:[O]+O32O2 ΔH<0 平衡常数为K2总反应:2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K下列叙述正确的是( )A.降低温度,K减小B.K=K1+K2C.增大压强,K2减小D.适当升温,可提高消毒效率【答案】D【解析】A项,降低温度向放热反应移动即正向移动,K增大,故A错误;B项,方程式相加,平衡常数应该相乘,因此K=K1∙K2,故B错误;C项,增大压强,平衡向体积减小的方向移动,即逆向移动,平衡常数不变,故C错误;D项,适当升温,反应速率加快,消毒效率提高,故D正确。
化学平衡、速率常数”微分析(解析版)
高频微考点“平衡、速率常数”微分析◆化学平衡常数表达式☆“浓度”平衡常数(K c)在一定温度下,无论反应物的起始浓度如何,反应达到平衡状态后,生成物各物质平衡浓度的计量数次方的乘积与反应物平衡浓度的计量数次方的乘积之比是一个常数(定值)——化学平衡常数。
不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式,但在非水溶液中,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数表达式中。
☆“分压”平衡常数(K p)有气体参与的反应,用气体平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。
【例析1】[浙江省选考节选]在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和气体(体积比1∶4,总物质的量amol)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。
反应ⅠCO 2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH4反应ⅡCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH5350 ℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为V L,该温度下反应Ⅰ的平衡常数为________(用a、V表示)。
【答案】625V2/a2【解析】在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和气体(体积比1:4,总物质的量a mol)进行反应,350℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为VL,由图1和图2可知二氧化碳转化率为80% CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)起始量(mol) 0.2a 0.8a 0 0变化量(mol ) 0.16a 0.64a 0.16a 0.32a 平衡量(mol ) 0.04a 0.16a 0.16a 0.32a 平衡常数K==, 故答案为:;【例析2】[2020·宁波联考改编]甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。
利用合成气(主要成分为CO 、CO 2和H 2)在催化剂作用下合成甲醇CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g)反应的化学平衡常数K 表达式为____________________________。
考点12 化学平衡常数与转化率-《化学笔记》2021年高考一轮复习(解析版)
考点12 化学平衡常数及转化率思维导图考点一 化学平衡常数【例1】(2020·天津北大宝坻附属实验学校高二月考)已知相同温度下:H 2 (g)+I 2 (g) 2HI (g)的平衡常数为K 1;1/ 2 H 2 (g) + 1/ 2 I 2 (g)HI (g) 的平衡常数为K 2; 则 K 1;K 2 的关系为 ; ;A .K 1=2K 2B .K 1=K 2 2C .K 1=K 2D .K 1= 1/ 2 K 2【答案】B【解析】化学平衡常数通常表示为各生成物平衡浓度的幂之积除以各反应物平衡浓度的幂之积,所以H 2 (g)+I 2 (g)2HI (g)的平衡常数K 1= 222HI c c c I H ()()();1/ 2 H 2 (g) + 1/ 2 I 2 (g)HI (g) 的平衡常数为K 2=1122HI I2?H2c c c ()()(),所以K 1=K 22,故答案选B;考点:化学平衡常数的计算常见考法【举一反三】1.(2020·盂县第三中学校高三月考)关于平衡常数K,下列说法中正确的是A.加入催化剂或增大反应物浓度,K值将增大B.K越大,反应速率越大C.对任一给定的可逆反应,温度升高,K值增大D.对可逆反应,K值越大,反应物的转化率越高【答案】D【解析】A.K只与温度有关,加入催化剂或增大反应物浓度,温度未变,则K值不变,A说法错误;B.K越大,反应进行的程度越大,与反应速率无关,B说法错误;C.对任一给定的可逆反应,正反应吸热,温度升高,K值增大;正反应放热,温度升高,K值减小,C说法错误;D.对可逆反应,K值越大,反应进行的程度越大,反应物的转化率越高,D说法正确;答案为D。
2.(2020·全国高二课时练习)某温度下,反应SO2(g)+12O2(g)SO3 (g) 的平衡常数K1=50,在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g) +O2(g)的平衡常数K2的值为()A.2500B.4×10-4C.100D.2×10-2【答案】B【解析】某温度下;SO2(g)+12O2(g)SO3 (g) 的平衡常数K1=50,所以相同温度下2SO2(g)+O2(g);2SO3 (g) 的平衡常数K=(K1)2=502=2500,在同一温度下;反应2SO3(g);2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2=1÷K=1÷2500=4×10−4,故选B。
化学反应速率与化学平衡考点六化学平衡常数
1.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,该常数就是该反应的化学平衡常数.(2)表达式:对于可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),化学平衡常数K =错误!。
如在一定温度下,4 mol A在2 L的密闭容器中分解:A(g)2B(g)+C(g),达到平衡时测得已有50%的A分解成B 和C,则该反应的平衡常数为4.(3)影响因素:K的大小与物质的浓度、压强等无关,只随温度的变化而变化。
(4)意义:①一定温度下,K值越大说明反应进行程度越大,反应物转化率也越大.②一般认为,K>105时,反应进行得就基本完全了。
2.平衡转化率对于一般的化学反应:a A+b B c C+d D,达到平衡时反应物A 的转化率为α(A)=错误!×100%=错误!×100%c0(A)为A的初始浓度,c (A)为平衡时A的浓度]。
【重难点指数】★★★【重难点考向一】化学平衡常数及其影响因素【典型例题1】已知反应①:CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。
则下列说法正确的是( )A.反应①的平衡常数K1=c CO2·c Cu c CO·c CuOB.反应③的平衡常数K=错误!C.对于反应②,若恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应平衡常数也会减小D.对于反应③,恒温恒容下,增大H2浓度,平衡常数K一定会减小【答案】B【名师点睛】应用化学平衡常数时应注意的四个问题(1)化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现.(2)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
(3)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,其浓度可看作一个常数,而不计入平衡常数表达式中。
2.2.3化学平衡常数(解析版)
基础知识清单2.2.3化学反应的方向与限度(化学平衡常数)一、化学平衡常数1.定义式对于可逆反应:a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g),在一定温度下,反应达到平衡后,将各物质的物质的量浓度代入表示式K =c c (C)•c d (D)c a (A)•c b (B),得到的结果是一个定值,称为该反应的化学平衡常数。
写出下表中各反应的平衡常数表达式:化学方程式平衡常数表达式2NO 2(g)N 2O 4(g)K =c (N 2O 4)c 2(NO 2)3Fe(s)+4H 2O(g)Fe 3O 4(s)+4H 2(g)K =c 4(H 2)c 4(H 2O)Br 2+H 2O H ++Br -+HBrOK =c (H +)•c (Br -)•c (HBrO)c (Br 2)2.意义K 值越大,反应进行的程度越大,反应物转化率越大。
一般地,K >105时,认为该反应进行得就基本完全了。
3.影响因素K 只受温度影响,与反应物和生成物的浓度无关。
固体、纯液体、水溶液中水的浓度可视为定值,其浓度不列入平衡常数表达式中。
4.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。
若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小,化学平衡常数也会改变。
已知两反应的平衡常数分别为K 1、K 2。
①若两反应互为逆反应,则K 1•K 2=1。
①若两反应的反应物和生成物相同,反应1的系数是反应2的n 倍,则K 1=K n 2。
①若两反应相加,则总反应的平衡常数K =K 1•K 2。
①若两反应相减,则总反应的平衡常数K =K 1K 2。
二、平衡转化率 1.定义某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中已转化的量(如物质的量、物质的量浓度等)与该物质起始总量的比值。
2.表达式课后分层练平衡转化率α=该反应物的起始总量-该反应物的平衡量该反应物的起始总量×100%对于反应a A +b Bc C +d D ,反应物A 的平衡转化率为α(A)=c 0(A)-c (A)c 0(A)×100%,式中c 0(A)和c (A)分别表示A 的初始浓度和A 的平衡浓度。
四大平衡常数的计算与应用--2024年高考化学考点微专题(解析版)
微专题四大平衡常数的计算与应用1(2023·辽宁·统考高考真题)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c H2S=0.1mol⋅L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol⋅L-1。
已知K sp NiS>K sp(CdS),下列说法正确的是 A.K sp(CdS)=10-18.4B.③为pH与-lg c HS-的关系曲线C.K a1H2S=10-14.7=10-8.1 D.K a2H2S【答案】D【解析】已知H2S饱和溶液中随着pH的增大,H2S的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,则有-lg c(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小,且相同pH相同时,HS-浓度大于S2-,即-lg c(HS-)小于-lg(S2-),则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且K sp NiS>K sp(CdS),即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+ ),则-lg c(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lg c(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,据此分析结合图像各点数据进行解题。
A.由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L ,则有K sp CdS =c Cd 2+ ∙c S 2- =10-13mol/L ×10-13mol/L =10-26,A 错误; B .由分析可知,③为pH 与-lg c S 2- 的关系曲线,B 错误;C .由分析可知,曲线④代表HS -,由图示曲线④两点坐标可知,此时c (H +)=10-1.6mol/L 时,c (HS -)=10-6.5mol/L ,K a 1H 2S =c H + ∙c HS - c H 2S =10-1.6mol/L ×10-6.5mol/L 0.1mol/L =10-7.1或者当c (H +)=10-4.2mol/L 时,c (HS -)=10-3.9mol/L ,K a 1H 2S =c H + ∙c HS - c H 2S=10-4.2mol/L ×10-3.9mol/L 0.1mol/L =10-7.1,C 错误;D .已知Ka 1Ka 2=c (H +)c (HS -)c (H 2S )∙c (H +)c (S 2-)c (HS -)=c 2(H +)∙c (S 2-)c (H 2S ),由曲线③两点坐标可知,当c (H +)=10-4.9mol/L 时,c (S 2-)=10-13mol/L ,或者当c (H +)=10-6.8mol/L 时,c (S 2-)=10-9.2mol/L ,故有Ka 1Ka 2=c 2(H +)c (S 2-)c (H 2S )=(10-4.9mol/L )2×10-13mol/L 0.1mol/L =(10-6.8mol/L )2×10-9.2mol/L0.1mol/L =10-21.8,结合C 项分析可知Ka 1=10-7.1,故有K a 2H 2S =10-14.7,D 正确;故答案为D 。
化学平衡常数
化学平衡常数六个难点的突破化学平衡常数是高中新课标新加入的内容,且与化学平衡移动、化学平衡的计算等联系较大,在近几年高考和平时训练时时热点也是难点,现归纳如下。
难点一:写出化学平衡常数的表达式及相关计算突破:化学平衡常数是指在一定温度下,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,这个常数是该反应的化学平衡常数。
注意,对于反应物或生成物中有固体或纯液体,把其浓度看作1而代入化学平衡常数计算公式 【例1】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 )t ℃ 700 800 830 1000 1200 K0.60.91.01.72.6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)。
【答案】(1)]][[]][[222O H CO O H CO (2)吸热变式(2009上海,25)铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:232Fe O (s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO (g)垐?噲?该反应的平衡常数表达式为:K= 【答案】323[CO ][CO]难点二:根据化学平衡常数判断化学反应是吸热反应还是放热反应突破: 若温度升高,化学平衡常数增大,即生成物浓度增大,反应物浓度减小,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;同理,若温度升高,化学平衡常数减小则正反应为放热反应。
【例2】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 与温度t 的关系如下: T/℃ 700 800 830 1000 1200 K0.60.91.01.72.6请回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式K = 。
【答案】(1)K =变式 在2L 密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O 2(g)错误!未找到引用源。
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难点3 有关化学平衡常数的计算【命题规律】化学平衡常数及与化学平衡有关的计算属高频考点。
本考点往往结合化学平衡移动、反应物的转化率等综合考察,解题通常需运用“三段式”。
题型以填空题为主,选择题较少,难度中等偏上。
考查的核心素养以变化观念与平衡思想为主。
【备考建议】2020年高考备考应重点关注分压平衡常数(K p)的计算。
【限时检测】(建议用时:30分钟)1.(2018·河北省衡水中学高考模拟)T℃,分别向10ml浓度均为1mol/L的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释,并用pH传感器测定溶液pH。
所得溶液pH的两倍(2pH) 与溶液浓度的对数(1gc) 的关系如图所示。
下列叙述正确的是己知:(1)HA的电离平衡常数K a=[c(H+)·c(A-)]/[c(HA)-c(A-)]≈c2(H+)/c(HA);(2) pK a=-lgK aA. 弱酸的K a随溶液浓度的降低而增大B. a 点对应的溶液中c(HA)=0.1mol/L,pH=4C. 酸性:HA<HBD. 弱酸HB的 pK a=5【答案】B【解析】K a为温度的函数,温度不变,K a就不变,A错误;a 点对应的溶液中1gc=-1,则c(HA)=0.1mol/L,对应的pH=4,B正确;通过图像看出,如果两种酸的浓度相等时,HA溶液的pH小于HB溶液的pH,所以酸性HA>HB,C错误;根据图像看出,当1gc=0时,c(HB)=1mol/L, c(H+)=1×10-5mol/L,HB的电离平衡常数K a=c2(H+)/c(HB)=(1×10-5)2/1=1×10-10, pK a=-lgK a=-lg×10-10=10,D错误。
2.(2019·北京市朝阳区高考联考模拟)乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C 2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。
乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L)。
下列分析不正确...的是 A. 乙烯气相直接水合反应的∆H <0B. 图中压强的大小关系为:p 1>p 2>p 3C. 图中a 点对应的平衡常数K =516D. 达到平衡状态a 、b 所需要的时间:a >b【答案】B【分析】依据图像分析,在同一个压强下,随着温度的升高,乙烯平衡转化率降低,不利于平衡向正反应方向进行,可知该反应正方向为放热反应;根据C 2H 4(g)+H 2O(g)C 2H 5OH(g)可知,该反应是气体分子数减小的体系,再结合平衡常数表达式及压强与温度对速率与平衡的影响作答。
【详解】A. 根据上述分析可知,乙烯气相直接水合反应为放热反应,即∆H <0,A 项正确;B. 由方程式C 2H 4(g)+H 2O(g)=C 2H 5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应,所以增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率提高,因此压强关系是:p 1< p 2< p 3< p 4,B 项错误;C. 根据图示可知,起始时,n(H 2O)=n(C 2H 4)=1 mol ,容器体积为1 L ,a 点乙烯的平衡转化率为20%,则转化的乙烯的物质的量浓度为0.2mol/L ,则: C 2H 4(g)+H 2O(g)═C 2H 5OH(g)开始(mol/L) 1 1 0转化(mol/L) 0.2 0.2 0.2平衡(mol/L) 0.8 0.8 0.2所以K=0.2/L 0.8/L 0.8/L mol mol mol ⨯=516,C 项正确; D. 增大压强,化学反应速率会加快,则反应达到平衡的时间会缩短,由上述分析可知,p 2 < p 3,因此达到平衡状态a 、b 所需要的时间:a >b ,D 项正确。
3.高考题、名校高考模拟题精选(1)(2019·天津卷,节选)在1L 真空密闭容器中加入a mol PH 4I 固体,t ℃时发生如下反应:()()()43PH I s PH g HI g +垐?噲? ①()()()3424PH g P g 6H g +垐?噲? ②()()()222HI g H g I g +垐?噲? ③达平衡时,体系中()HI mol n b =,()2I mol n c =,()2H mol n d =,则t ℃时反应①的平衡常数K 值为______(用字母表示)。
(2)(2019·新课标Ⅱ卷,节选)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题:Ⅰ. 已知:(g)= (g)+H 2(g) ΔH 1=100.3 kJ·mol −1 ① H 2(g)+ I 2(g)=2HI(g) ΔH 2=﹣11.0 kJ·mol −1 ②Ⅱ. 对于反应:(g)+ I 2(g)=(g)+2HI(g) ③ ΔH 3=___________kJ·mol −1。
某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa ,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数K p =_________Pa 。
达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________(填标号)。
A .通入惰性气体B .提高温度C .增加环戊烯浓度D .增加碘浓度(3)(2019·山东省四校高考联考模拟,节选)乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料。
工业上可用甲烷裂解法制取乙炔:同时发生副反应:;甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgP 与温度(℃)之间的关系如图所示。
根据图判断,反应△H___0(填“>”或“<”)。
1725℃时,向恒容密闭容器中充入CH 4,达到平衡时CH 4生成C 2H 2的平衡转化率为_____。
该温度下,的平衡常数Kp=_______[注:用平衡分压(Pa)代替平衡浓度(mol·L -1)进行计算]。
(4)(2019·山东省德州市高考联考模拟,节选)用化学反应原理研究N 、S 元素的化合物有着重要的意义。
一定温度下,分别向A 、B 容器中充入5mol NO 和2.5mol O 2,A 保持恒容,B 保持恒压。
发生反应()()()222NO g +O g 2NO g ƒ [不考虑()()2242NO g N O g ƒ],起始时A 、B 的体积均为2 L 。
①下列能说明A 、B 容器均达到平衡状态的是__________。
a .A 、B 容器的压强均不发生变化b .A 、B 容器中气体的颜色均不发生变化c .A 、B 容器中气体的密度不再发生变化d .A 、B 容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化②T ℃时,A 、B 容器均达到平衡状态时,A 中O 2的浓度为0.5mol·L -1,则NO 的转化率为__________,B 中反应的平衡常数K B =____________________。
(5)(2019·四川省成都市石室中学高考模拟,节选)消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
已知:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g) △H<0。
不同温度下,向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应,测得不同压强下平衡混合物中NH 3的物质的量分数如图所示。
①M 点的v 正_________Q 点的v 正(填“>”“<”或“=”)。
②T 3温度下,将1molN 2和3molH 2充入2L 的密闭容器中,维持压强为60MPa 不变,达到N 点的平衡状态,反应的浓度平衡常数K=_____________ (用最简分数表示),M 点的平衡常数比N 点的平衡常数_________(填“大”“小”或“相等”)。
【答案】(1)823c d b b -⎛⎫+ ⎪⎝⎭ (2)Ⅰ.89.3 Ⅱ. 40% 3.56×104 BD (3)> 62.5% 102.4Pa (4)① bd ②60% 4.5 (5)① > ② 25/108 【详解】(1)由PH 4I (s )PH 3(g )+HI (g )可知,amolPH 4I 分解生成的物质的量的PH 3和HI ,由2HI (g )H 2(g )+I 2(g )可知HI 分解生成c (H 2)= c (I 2)=cmol/L ,PH 4I 分解生成c (HI )为(2c+b )mol/L ,则4 PH 3(g )P 4(g )+ 6H 2(g )可知PH 3分解生成c (H 2)=(d —c )mol/L ,则体系中c (PH 3)为[(2c+b )—23(d —c )] mol/L=(832)3c b d +-,故反应PH 4I (s )PH 3(g )+HI (g )的平衡常数K=c (PH 3)c (HI )=(832)3b c b d+-,故答案为:(832)3b c b d+-。
(2)Ⅰ. 根据盖斯定律①-②,可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol;Ⅱ. 假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol,平衡时环戊烯反应了xmol,根据题意可知;(g)+I2(g)= (g)+2HI(g)增加的物质的量1mol 1mol 1mol 2mol 1molxmol 2n×20%得x=0.4nmol,转化率为0.4n/n×100%=40%;(g)+ I2(g)= (g)+ 2HI(g)P(初)0.5×105 0.5×105 0 0ΔP 0.5×105×40% 0.5×105×40% 0.5×105×40% 1×105×40%P(平)0.3×105 0.3×105 0.2×105 0.4×105K p=52555 0.4100.210 0.3100.310⨯⨯⨯⨯⨯⨯()=3.56×104;A.T、V一定,通入惰性气体,由于对反应物和生成物浓度无影响,速率不变,平衡不移动,故A错误;B.升高温度,平衡向吸热方向移动,环戊烯转化率升高,故B正确;C.增加环戊烯的浓度平衡正向移动,但环戊烯转化率降低,故C错误;D,增加I2的浓度,平衡正向移动,环戊烯转化率升高,故D正确;(3)从图分析,随着温度升高,甲烷的分压(Pa)的对数变大,说明甲烷减少,则说明升温平衡正向移动,即△H >0;从图分析,达到平衡时乙炔的分压为100 Pa,则消耗的甲烷的分压为200Pa,乙烯的分压为10 Pa,消耗的甲烷的分压为20Pa,剩余甲烷的分压为100 Pa,最初甲烷的分压为100+200+20=320 Pa,则甲烷生成乙炔的平衡转化率为200/320=62.5%。