化学反应的方向、化学平衡常数及转化率的计算
化学反应平衡与平衡常数计算
化学反应平衡与平衡常数计算化学反应平衡是指在化学反应过程中,反应物与生成物的浓度达到一定数值时,反应停止,此时前后两侧的反应物与生成物的浓度不再发生变化,称为反应达到平衡。
平衡时,反应物与生成物之间的摩尔比例称为平衡常数,用K表示,根据化学实验数据可以计算得出。
平衡常数的计算方法取决于反应方程式的类型。
以下是几种常见的反应类型及对应的平衡常数计算方法:1.气相反应对于一般的气态反应 aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数K的计算公式为 K = ([C]^c[D]^d) / ([A]^a[B]^b)。
其中,方括号表示物质的浓度,小写字母表示对应物质的系数。
2.液相反应对于一般的溶液反应 aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数K的计算公式为 K = ([C]^c[D]^d) / ([A]^a[B]^b)。
与气相反应的计算方法相同。
3.溶解度反应溶解度反应是指固体物质在溶液中溶解或从溶液中析出的反应。
溶解度反应的平衡常数通常用溶解度积(solubility product)K_sp来表示。
对于晶体的溶解反应 aA(s) ⇌ cC(aq) + dD(aq),平衡常数K_sp的计算公式为 K_sp = [C]^c[D]^d。
4.酸碱反应酸碱反应的平衡常数通常用酸解离常数(acid dissociation constant)Ka或碱解离常数(base dissociation constant)Kb来表示。
以酸解离为例,对于酸解离反应 HA ⇌ H+ + A-,平衡常数Ka的计算公式为 Ka = [H+][A-] / [HA]。
需要注意的是,平衡常数K的大小可以反映反应的方向性。
当K >1时,反应偏向生成物的一侧;当K < 1时,反应偏向反应物的一侧;当K = 1时,反应物与生成物浓度相等。
除了使用计算公式外,还可以通过实验方法来测定平衡常数。
通过控制反应物浓度、反应温度等条件,可以观察到平衡态下反应物与生成物的浓度变化,从而计算得到平衡常数的数值。
化学反应的平衡常数与反应物质转化率
化学反应的平衡常数与反应物质转化率化学反应是物质转化的过程,而反应的平衡常数以及反应物质的转化率体现了该反应的特性和动力学行为。
本文将就化学反应的平衡常数和反应物质转化率进行探讨。
一、化学反应的平衡常数1. 平衡常数的定义和计算方式平衡常数是指在给定温度下,反应物与生成物的浓度之比,用于表示反应系统达到平衡时不同物质的相对含量。
一般情况下,化学反应可以用一个化学方程式来表示,例如:A +B ⇌C + D其中A和B为反应物,C和D为生成物。
根据质量守恒定律,反应物与生成物的摩尔数之和在反应过程中始终保持不变。
此外,每个参与反应的物质都有其浓度,可以用摩尔浓度或者压力来表示。
对于上述反应,平衡常数K可以用以下方式计算:K = [C][D] / [A][B]其中,[C]、[D]、[A]、[B]分别表示各物质的摩尔浓度。
2. 平衡常数的意义和应用平衡常数K可以用于判断反应的偏向性和速率。
若K > 1,则平衡体系中生成物的浓度较高,反应向生成物的方向偏移;若K < 1,则平衡体系中反应物的浓度较高,反应向反应物的方向偏移;若K ≈ 1,则反应物和生成物的浓度相近,反应达到动态平衡。
除了判断偏向性外,平衡常数还能用于反应的定量计算。
在给定反应物浓度的情况下,可以根据平衡常数计算生成物的浓度,或者根据生成物的浓度推算反应物浓度。
二、反应物质的转化率1. 转化率的定义和计算方式反应物质的转化率表示在反应过程中,反应物转化为生成物的程度。
转化率可以用不同方式进行计算,例如:转化率(%) = (生成物的摩尔数 / 反应物的初始摩尔数) × 100%在实际应用中,转化率还可以用质量、体积等方式进行计算,具体取决于反应物和生成物的性质。
2. 转化率与反应速率的关系转化率与反应速率密切相关。
反应速率是指单位时间内反应物转化为生成物的速率,可以用反应速率方程表示。
根据反应速率方程,可以得出在给定时间内反应物转化为生成物的摩尔数。
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。
化学反应平衡与平衡常数平衡常数与反应方向的关系
化学反应平衡与平衡常数平衡常数与反应方向的关系化学反应平衡是指当反应达到一定条件时,反应物和生成物浓度之间的比率将保持不变。
平衡常数是用来描述反应平衡状态的一个量,它反映了反应物和生成物浓度之间的关系。
在化学反应中,平衡常数与反应的方向密切相关。
平衡常数(K)定义为反应物浓度的乘积与生成物浓度的乘积之比。
对于一般的化学反应,平衡常数可以表示为:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,A、B为反应物,C、D为生成物,a、b、c、d为反应物和生成物的摩尔系数。
根据上述公式,可以得出以下几个关系:1. 平衡常数大于1(K > 1)表示在平衡时生成物的浓度较高,反应朝生成物的方向进行。
这意味着生成物浓度高于反应物浓度,反应向右进行。
2. 平衡常数小于1(K < 1)表示在平衡时反应物的浓度较高,反应朝反应物的方向进行。
这意味着反应物浓度高于生成物浓度,反应向左进行。
3. 平衡常数等于1(K = 1)表示在平衡时反应物和生成物的浓度相等,反应处于动态平衡状态。
这意味着反应物浓度与生成物浓度相等,反应既向左进行又向右进行。
通过上述关系,我们可以推断出平衡常数与反应方向之间的关系。
平衡常数的大小表明了反应物和生成物在平衡时浓度差异的大体程度。
如果平衡常数很大,说明生成物浓度远大于反应物浓度,反应朝生成物的方向推进。
反之,如果平衡常数很小,反应物浓度远大于生成物浓度,反应朝反应物的方向推进。
需要注意的是,平衡常数仅描述了反应在平衡状态下的浓度比率,而不代表反应速率或者反应的完全程度。
一个反应的平衡常数并不会告诉我们反应到底进行了多少。
另外,平衡常数可以用于判断反应的可逆性。
如果平衡常数非常大(接近无穷大),表示反应是可逆的,反应物几乎被完全转化为生成物。
反之,如果平衡常数非常小(接近零),表示反应不可逆,反应物几乎不会转化为生成物。
总结而言,化学反应平衡与平衡常数之间存在着密切的关系。
2025届高中化学高考复习学案:化学平衡常数及转化率的计算
化学平衡常数及转化率的计算(答案在最后)1.提取信息计算化学平衡常数及转化率。
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及转化率的计算方法——“三段式”法1.分析三个量:即起始量、变化量、平衡量。
2.明确三个关系(1)对于反应物,起始量-变化量=平衡量。
(2)对于生成物,起始量+变化量=平衡量。
(3)各转化量之比等于各参加反应的物质的化学计量数之比。
3.计算模型——“三段式”法(1)步骤:书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。
(2)模式:如反应: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,容器容积为1L。
m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(g)起始/mol a b00变化/mol mx nx px qx平衡/mol a-mx b-nx px qx【教考衔接】典例1[全国卷Ⅰ]H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)。
在610K时,将0.10mol CO2与0.40mol H2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1=________%,反应平衡常数K=________(保留三位有效数字)。
(2)在620K时重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2________(填“>”“<”或“=”,下同)α1,该反应的ΔH________0。
听课笔记典例2[2023·全国甲卷,28(2)]电喷雾电离等方法得到的M+(Fe+、Co+、Ni+等)与O3反应可得MO+。
MO+与CH4反应能高选择性地生成甲醇。
分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应MO++CH4===M++CH3OH,结果如下图所示。
化学反应的平衡常数和反应方向
化学反应的平衡常数和反应方向化学反应是物质之间发生变化的过程,其中涉及到反应物的消耗和产物的生成。
在化学反应中,平衡常数和反应方向是两个重要的概念,用于描述反应的进行和达到平衡的状态。
一、平衡常数平衡常数(K)是指在特定温度下,反应体系达到平衡时,各种物质浓度之间的比例关系。
平衡常数是一个无量纲的数值,表征了反应物和生成物浓度之间的平衡状态。
在一个化学反应中,根据化学反应的反应方程式可以得到该反应的平衡常数表达式。
平衡常数的数值大小可以告诉我们反应的倾向性和平衡位置。
以一般的反应为例,假设有一个反应的反应方程式如下:aA + bB ↔ cC + dD其中,A和B是反应物,C和D是生成物,a、b、c、d分别表示各个物质的摩尔系数。
在该反应达到平衡时,平衡常数K可以通过以下公式计算:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b在上述公式中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的摩尔浓度。
当K大于1时,说明反应向生成物方向进行,生成物浓度较高;当K小于1时,说明反应向反应物方向进行,反应物浓度较高;当K等于1时,反应物和生成物浓度相等,反应正在达到平衡。
二、反应方向反应方向指的是化学反应从反应物转向生成物或从生成物转向反应物的过程。
根据反应方向来确定反应的进行和平衡的状态。
在化学反应中,平衡状态是反应物和生成物浓度之间达到动态平衡的状态。
这意味着在一个封闭的反应体系中,反应物和生成物之间的转化同时进行,但速率是相等的,而且它们的浓度保持不变。
反应的方向取决于平衡常数的数值大小。
如上文所述,当K大于1时,反应倾向于生成物的方向进行;当K小于1时,反应倾向于反应物的方向进行;当K等于1时,反应处于平衡状态,反应物和生成物浓度相等。
要改变一个反应体系的平衡状态,可以改变反应物或生成物的浓度、温度、压力等条件。
根据Le Chatelier原理,当平衡体系受到外界条件的改变时,体系会通过改变反应方向来恢复平衡。
化学平衡常数及转化率的计算
第七章化学反应的方向和限度【考纲要求】1.理解化学平衡常数及转化率的概念及意义。
2.能进行化学平衡常数的相关计算。
【方法指导】学生先认真阅读课本和资料,独立完成《知识梳理》的内容,然后完成对应的例题和练习题,对知识活学活用。
【知识梳理】导学一:化学平衡常数1、概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)。
2、表达式:对于一般的可逆反应,mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),当在一定温度下达到平衡时,K= 。
3、化学平衡常数的意义。
(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的(也叫)。
K值越大,表示反应正向进行得,反应物的转化率;K值越小,表示反应正向进行得,反应物的转化率。
(2)利用K可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度,K值减小,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
总结:使用平衡常数应注意的问题。
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、固体物质的浓度可视为定值,不写入表达式。
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)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,;写出K1和K2的关系式:。
(3)利用K判断平衡移动的方向若用任意状态的浓度幂之积的比值,称为浓度商,即Qc表示,与K比较。
当Qc<K,反应向方向移动;当Qc=K,反应处于状态;当Qc>K,反应向方向移动;导学二、:化学平衡的转化率除了化学平衡常数外,还可以运用化学平衡转化率表示一定温度下的化学反应限度。
一定温度下,可逆反应达到平衡时,平衡转化率()=【能力提升】1、在某温度下,可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是()A.K值越小,达到平衡时,反应物的转化率越大B.K值越大,达到平衡时,生成物的含量越大C.反应物的转化率越大,达到平衡时,K值越大D.温度越高,达到平衡时,K值越大2、在一定条件下,将3 molA和1 mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g) +2D(g)。
高考化学热点:化学平衡常数及平衡转化率的计算
化学平衡常数及平衡转化率的计算热点思维】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:ab00变化量:mxnx pxqx平衡量:a-mx b-nx pxqx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u(N)1.0x10」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【解析】取冥验①中,若血in时测得n(M)=0.050mol;浓度是0.0050mol/L^贝H根据反应的化学方程式可知,同时主成的N的物质的量也是O.OOBOmol/L,因此0至血山时间内,用M 表示的平均反应辭U(N)=0.0050mol/L-r-5min=l.OX10_3mol/(L■min);A不正确;E、实验②中,平衡时M的浓度是0.OOSOmol/L;则同时生成的N的浓度是0.OOSOmol/L,'消耗X与Y的浓度均是0.0080moL/L,因此平衡时蓝和Y的浓度分别为0.01mol/L-0.0080jnoL/L=0.002jnoL/L,0.04mol/L-0.0080mol/L=0.032mol/L,因此反应的平衡常数^To02X0.032°=b B 不正确'亡、根据反应的化学方程式可灿如果X的转化率为旳虬则X(g)+Y(g)亍二M(g)+N(g)转化浓度(mol/L)0.0120.0120.0120.012为砂緞C 正确;70013时X(g)++N(g)起始液度(mol/L)0.040 0.010 0 转化液度(mol/ll)0.009 0.009 0.009 平衡浓度(mol/L)0.031 0.0010.0090 0.009 0.0090.009x0.0090.031x0.001 =2.9>1,这说明升高温度平衡常数减小,温度不变,平衡常数不变,则在;:鶯;囂=1,即反应达到平衡状态,因此最终平衡时蓝的转化率即平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应。
化学教学化学反应速率与平衡常数的计算
化学教学化学反应速率与平衡常数的计算化学反应速率与平衡常数的计算在化学研究和实验中,计算反应速率和平衡常数是非常重要的。
通过对化学反应速率和平衡常数的计算,我们可以深入了解反应机理和反应的前进方向。
本文将探讨化学反应速率和平衡常数的计算方法和相关应用。
一、反应速率的计算反应速率是指单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量。
通常用化学方程式中各物质的浓度变化情况表示,可以用以下公式计算:反应速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度或生成物浓度的变化量,Δt表示时间间隔。
以A与B反应生成C为例,化学方程式可以表示为:A +B → C假设在t时刻,反应物A的浓度为[A],反应物B的浓度为[B],生成物C的浓度为[C],则反应速率可表示为:反应速率 = -Δ[A]/Δt = -1/a * Δ[C]/Δt其中,a表示A的反应系数,反应速率的负号表示反应物的浓度随时间的减少。
反应速率还可根据反应物浓度或生成物浓度的变化情况绘制曲线,常见的曲线有零级反应、一级反应和二级反应曲线。
二、平衡常数的计算在化学平衡反应中,平衡常数(K)是反应物浓度和生成物浓度之间的比值。
平衡常数可以帮助我们了解反应的平衡位置和反应物和生成物浓度的关系。
对于一般的化学平衡反应:aA + bB ↔ cC + dD平衡常数的表达式为:K = ([C]^c * [D]^d) / ([A]^a * [B]^b)其中,[A]、[B]、[C]和[D]分别表示A、B、C和D物质的浓度,a、b、c和d是方程式中各物质的反应系数。
平衡常数K的大小可以判断反应向左还是向右进行,假设K>1,则反应向右进行,生成物浓度高;若K<1,则反应向左进行,反应物浓度高;若K=1,则反应物和生成物浓度相等,反应达到平衡状态。
平衡常数K还可以用来计算未知浓度的物质浓度。
假设已知反应物的浓度和平衡常数K值,可以通过代入公式计算出其他物质的浓度。
三、实例:甲酸酯水解反应的速率和平衡常数计算甲酸酯水解反应是有机化学中常见的反应。
化学平衡常数、反应进行方向
化学平衡常数、反应进行方向化学平衡常数、化学反应进行的方向一、化学平衡常数1.定义: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,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用K 表示。
2.对于一般的可逆反应 m A (g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在一定温度下:n m qP B A D C K ][][][][••=3.注意: ①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。
②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看做“1”而不代入公式。
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,则平衡常数改变。
4.化学平衡常数的应用 ①K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物的转化率越大,反之亦然。
②若用任意状态的浓度幂之积的比值(称为浓度商,用Q c 表示),与K 比较,可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。
Q c < K ,反应向正反应方向进行Q c = K ,反应达到平衡状态Q c > K , 反应向逆反应方向进行 ③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。
④计算转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。
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 Cuc CO·c CuOB.反应③的平衡常数K=K1K2C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小答案 B解析在书写平衡常数表达式时,纯固体不能表示在平衡常数表达式中,A错误;由于反应③=反应①-反应②,因此平衡常数K=K1K2,B正确;反应③中,温度升高,H2浓度减小,则平衡左移,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,因此ΔH<0,C错误;对于反应③,在恒温恒容下,增大压强,如充入惰性气体,则平衡不移动,H2的浓度不变,D错误。
化学平衡中的平衡常数和反应方向的判断
化学平衡中的平衡常数和反应方向的判断在化学反应中,平衡常数是一个重要的参数,用于描述反应的平衡状态以及反应方向的判断。
平衡常数的大小与反应物和生成物的浓度有密切的关系,并且可以通过实验测定得到。
在本文中,我们将探讨化学平衡中平衡常数的概念,以及如何利用平衡常数来判断反应的方向。
一、平衡常数的定义与计算方法在化学平衡中,平衡常数(Kc或Kp)表示反应物与生成物浓度或压力之间的比率。
对于一般的反应方程式:aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数可以表示为:Kc = [C]c[D]d / [A]a[B]b其中,方括号内表示物质的浓度。
对于气相反应,平衡常数也可以表示为压力比率:Kp = (PC)c(PD)d / (PA)a(PB)b其中,括号内表示物质的分压。
通过实验测定反应体系中物质的浓度或压力,并代入上述公式,就可以计算出平衡常数的值。
二、平衡常数的意义和性质平衡常数可以反映反应体系中各组分的相对浓度或压力,从而提供了判断反应平衡状态和反应方向的依据。
1. 平衡常数的大小与反应方向当平衡常数K大于1时,表示反应物浓度或压力大于生成物,反应在正向进行;当K小于1时,表示生成物浓度或压力大于反应物,反应在逆向进行。
当K等于1时,反应物和生成物的浓度或压力相等,反应处于平衡状态。
2. 温度对平衡常数的影响温度是平衡常数的重要影响因素。
根据Le Chatelier原理,当温度升高时,平衡常数K通常会增大;当温度降低时,K通常会减小。
这是因为温度升高会增加反应的热力学能,倾向于使反应向吸热方向进行,从而增大K的值。
3. 不同反应之间平衡常数的比较不同反应之间的平衡常数可以用来比较反应的进行程度和反应的位置。
当两个反应的平衡常数相差较大时,表示反应进行到不同程度。
比较平衡常数可以帮助我们了解反应的性质和趋势。
三、利用平衡常数判断反应的方向利用平衡常数可以判断反应的方向,即正向反应还是逆向反应更为明显。
1. 平衡常数与反应物和生成物浓度的关系当反应物浓度增加或生成物浓度减小时,平衡常数会减小,表明正向反应更为明显。
《化学反应的方向与限度》平衡常数计算
《化学反应的方向与限度》平衡常数计算在化学的世界里,化学反应的方向和限度是非常关键的概念。
而平衡常数的计算,则是我们理解和定量描述化学反应限度的重要工具。
要明白平衡常数的计算,首先得清楚什么是化学反应的平衡。
当一个化学反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化,仿佛这场“化学之战”进入了一个僵持阶段,这就是化学平衡。
而平衡常数,就是用来衡量这个平衡状态的一个重要指标。
比如说,对于一个一般的化学反应:aA + bB ⇌ cC + dD,其平衡常数 K 的表达式就是:K = C^c × D^d / A^a × B^b 。
这里的 A、B、C、D 分别代表 A、B、C、D 物质在平衡时的浓度。
那为什么要计算平衡常数呢?想象一下,我们是化学世界的“裁判”,平衡常数就像是我们手中的“尺子”,可以帮助我们判断一个反应进行的程度。
如果平衡常数很大,比如大于 10^5,那这个反应基本上可以认为是进行得很彻底,产物占主导;反之,如果平衡常数很小,比如小于 10^-5,那这个反应在给定条件下就很难进行,反应物占主导。
而如果平衡常数在 10^-5 到 10^5 之间,那就意味着反应处于一个中间状态,反应物和产物都有一定的比例。
举个例子来说,合成氨的反应:N₂+ 3H₂⇌ 2NH₃。
假设在某一温度和压强下,平衡时氮气、氢气和氨气的浓度分别为 1 mol/L、3mol/L 和 2 mol/L ,那么这个反应的平衡常数 K 就等于 NH₃^2 /(N₂ × H₂^3) =(2)^2 /(1 × 3^3) = 4 / 27 。
再比如,对于一个可逆反应 2SO₂+ O₂⇌ 2SO₃,如果在一定条件下,平衡时二氧化硫、氧气和三氧化硫的浓度分别是 05 mol/L、025 mol/L 和 05 mol/L ,那么平衡常数 K 就是(05)^2 /(05)^2 × 025= 4 。
化学反应的平衡常数与反应方向
化学反应的平衡常数与反应方向化学反应中,平衡常数(K)是一项重要的物理量,它描述了反应物和生成物在平衡状态下的相对浓度。
平衡常数可以帮助我们了解反应的趋势以及反应方向。
本文将探讨平衡常数与反应方向之间的关系。
一、平衡常数的定义平衡常数是一个反应在平衡状态下的浓度比例的指标。
对于一个一般的化学反应:aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数(K)定义为:K = [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的浓度。
指数a、b、c、d分别表示反应物A、B和生成物C、D的化学计量系数。
二、平衡常数与反应方向平衡常数与反应方向之间存在密切的关系。
在化学反应中,平衡常数越大,表示生成物的浓度相对较高,反应趋向于向生成物方向进行。
反之,平衡常数越小,表示反应物的浓度相对较高,反应趋向于向反应物方向进行。
例如,对于下面的反应:2H2(g) + O2(g) ⇌ 2H2O(g)平衡常数表达式为:K = [H2O]^2 / [H2]^2 [O2]在该反应中,平衡常数K的值非常大,约为10^80。
这意味着在平衡状态下,水的浓度远远高于氢气和氧气的浓度,反应向生成水的方向进行。
三、Le Chatelier原理与平衡常数的改变平衡常数不仅仅与反应物和生成物的浓度有关,还受到其他因素的影响。
根据Le Chatelier原理,当系统处于平衡状态时,如果外界施加某种影响,系统将会产生反应以抵消这种影响,并重新建立平衡。
这种影响包括温度的变化、压力的改变以及物质的加入或移除等。
1. 温度的影响温度的变化对平衡常数有重要影响。
在化学反应中,一般来说,对于放热反应,温度升高会使反应向生成物方向移动,平衡常数增大。
相反,对于吸热反应,温度升高会使反应向反应物方向移动,平衡常数减小。
2. 压力的影响对于涉及气体的反应,压力的改变也会影响平衡常数。
当反应物和生成物的摩尔数相等时,压力变化对平衡常数没有明显影响。
微专题2 全面突破化学反应速率、化学平衡常数及转化率的判断与计算
v(N2O5)=2×10-3×30.0 kPa·min-1=6.0×10-2 kPa·min-1。
123456
解析 答案
③若提高反应温度至35 ℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35 ℃)_大__于__ 63.1 kPa(填“大小”“等于”或“小于”),原因是温__度__提__高__,__体__积__不__变__, _总__压__强__提__高__;__N_O_2_二__聚__为__放__热__反__应__,__温__度__提__高__,__平__衡__左__移__,__体__系__物__质__的__ _量__增__加_,__总__压__强__提__高___。
(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′=Kn 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
微专题2 全面突破化学反应速率、化学平衡 常数及转化率的判断与计算
核心知识透析
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 mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g)在一定温度下达到化学平衡时,K=ccmpCA··ccqnDB。另可用压强平衡常 数表示: Kp=ppmpCA··ppqnDB[p(C)为平衡时气体 C 的分压]。
化学反应中的平衡常数与反应方向
化学反应中的平衡常数与反应方向化学反应是化学变化的过程,涉及物质之间的原子重新排列和化学键的形成和断裂。
在化学反应中,平衡常数是描述反应物与生成物浓度之间关系的一个重要参数。
平衡常数的大小决定了反应向前或向后的偏向性,即反应方向。
本文将探讨化学反应中平衡常数与反应方向之间的关系。
一、平衡常数的定义与计算平衡常数(K)定义为反应物浓度的乘积与生成物浓度的乘积之比,在反应达到平衡时保持不变。
对于一般的化学反应:aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数可表示为:K = (C^c)*(D^d) / (A^a)*(B^b)其中,C、D为生成物的摩尔浓度,A、B为反应物的摩尔浓度,a、b、c、d分别为反应物和生成物的系数。
平衡常数的大小与反应物与生成物的比例关系密切相关。
二、平衡常数与反应方向平衡常数的大小决定了反应向前或向后的偏向性,即反应方向。
根据平衡常数的值,反应可以分为三种情况:1. K > 1:这表示生成物浓度较高,反应向生成物的方向偏向,反应趋向于向前进行,生成物的生成速率较快。
例如,对于以下反应:2H2 + O2 ⇌ 2H2O平衡常数K的值大于1,意味着水(H2O)浓度较高,反应趋向于生成水。
这表明该反应是正向的,即向生成物的方向进行。
2. K < 1:这表示反应物浓度较高,反应向反应物的方向偏向,反应趋向于向后进行,反应物的消耗速率较快。
例如,对于以下反应:N2O4 ⇌ 2NO2平衡常数K的值小于1,意味着氮二氧化物(NO2)浓度较高,反应趋向于产生氮二氧化物。
这表明该反应是反向的,即向反应物的方向进行。
3. K ≈ 1:这表示反应物和生成物的浓度相对接近,反应在正反向都有较快的速率,向前和向后反应同时进行,处于动态平衡。
例如,对于以下反应:H2 + I2 ⇌ 2HI平衡常数K的值接近1,意味着氢碘酸(HI)和氢气(H2)浓度相对接近。
这表明该反应处于动态平衡,正反向反应同时进行。
转化率和平衡常数关系
转化率和平衡常数之间存在一定的关系,尤其在化学反应中。
化学反应的平衡常数(K)是描述反应物与生成物浓度之间的比例关系的指标。
对于一个简单的反应方程,如A + B ↔C + D,其平衡常数可以表示为[K] = [C][D]/[A][B],其中[A]、[B]、[C]和[D]分别代表反应物A、B以及生成物C、D的浓度。
而转化率则是指反应物转化成生成物的程度,通常以百分比或分数表示。
对于上述反应方程,反应物A的转化率可以表示为转化率A = ([A]初始- [A]平衡)/[A]初始×100%,其中[A]初始为反应开始时A的浓度,[A]平衡为达到平衡时A的浓度。
转化率和平衡常数之间的关系可以从两个方面来看:
1.转化率与平衡常数的大小关系:当转化率接近100%时,即反应物几乎完全转化为生成
物,此时可认为反应接近平衡。
因此,转化率高的反应往往对应着较大的平衡常数。
2.平衡常数对反应方向和转化率的影响:平衡常数的大小决定了反应向前或向后进行的趋
势。
当平衡常数较大时,反应会更倾向于生成物的方向,转化率也会相对较高;而当平衡常数较小时,反应会更倾向于反应物的方向,转化率则较低。
需要注意的是,转化率和平衡常数虽然有一定的关系,但并不完全相关。
转化率可以受到其他因素(如反应条件、催化剂等)的影响,而平衡常数是与反应体系自身的热力学特性相关的参数。
因此,在具体的反应中,转化率和平衡常数可能会有所不同。
化学平衡常数及转化率的计算
化学平衡常数及转化率的计算1.概念在一定温度下,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,用符号K 表示。
2.表达式(1)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 )(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)。
(2)平衡常数与方程式的关系①在相同温度下,对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数,即K 正=1K 逆。
②方程式乘以某个系数x ,则平衡常数变为原来的x 次方。
③两方程式相加得总方程式,则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积,即K 总=K 1·K 2。
理解应用(1)在某温度下,N 2+3H 22NH 3的平衡常数为K 1,则该温度下,NH 312N 2+32H 2的平衡常数K 2=__________。
答案1K 1(2)在一定温度下,已知以下三个反应的平衡常数: 反应①:CO(g)+CuO(s)CO 2(g)+Cu(s) K 1 反应②:H 2(g)+CuO(s)Cu(s)+H 2O(g) K 2 反应③:CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g) K 3a .反应①的平衡常数表达式为____________。
b .反应③的K 3与K 1、K 2的关系是K 3=________________________________________。
答案 a .K 1=c (CO 2)c (CO )b.K 1K 2解析 b .K 3=c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O ),K 2=c (H 2O )c (H 2),结合K 1=c (CO 2)c (CO ),可知K 3=K 1K 2。
3.意义及影响因素(1)K 值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。
化学反应的平衡常数与反应方向
化学反应的平衡常数与反应方向化学反应是物质转化的过程,而反应的平衡常数与反应方向则是决定反应进行程度和方向的重要因素。
本文将针对化学反应的平衡常数与反应方向进行探讨。
1. 什么是平衡常数平衡常数是一种用于描述反应平衡程度的物理量,通常用K表示。
对于一般的化学反应:$aA + bB \rightarrow cC + dD$其平衡常数K定义为:$K = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}$其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。
2. 平衡常数的意义与计算方法平衡常数的大小与反应物和生成物的浓度有关,它描述的是在特定温度下,反应物和生成物之间的浓度比例。
当反应达到平衡状态时,平衡常数的值保持不变。
计算平衡常数时需要注意以下几点:- 平衡常数只与温度有关,与反应物的初始浓度无关。
- 平衡常数的数值可以大于1、等于1或小于1,分别代表反应偏向生成物、反应物和生成物浓度相当以及反应偏向反应物。
- 平衡常数准确计算需要测量每个物质的浓度,而实际浓度的测量可能受到反应速率等因素的限制。
3. 反应方向与平衡常数根据平衡常数的大小,可以确定化学反应的方向性。
当K大于1时,表示生成物浓度较高,反应偏向生成物方向;当K小于1时,表示反应物浓度较高,反应偏向反应物方向;当K等于1时,反应物和生成物浓度相当,反应处于平衡状态。
4. 影响平衡常数的因素平衡常数的数值受多种因素影响,包括温度、压力和浓度等。
- 温度对平衡常数的影响是最为显著的。
根据Le Chatelier原理,温度增加时,平衡常数K会发生变化,反应可能朝逆反应方向移动。
- 压力的变化通常对固态和液态反应影响较小,但对气态反应有较大影响。
当压力增加时,平衡常数的数值可能会发生变化。
- 浓度的变化对平衡常数的影响较为复杂,但可以通过Le Chatelier原理进行预测。
当添加某种物质时,平衡常数可能会发生变化。
化学反应的平衡常数与反应方向
化学反应的平衡常数与反应方向化学反应的平衡常数是评估化学反应体系中反应物与生成物之间浓度比例的重要指标。
它能够揭示反应到达平衡时反应物与生成物在体系中的浓度分布情况,进而决定反应的方向性和反应的进行程度。
本文将通过介绍平衡常数的含义、计算方法以及反应方向的判断,来解析化学反应平衡常数与反应方向之间的关系。
一、平衡常数的含义及计算方法平衡常数用K表示,对于一般的化学平衡反应:aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数可以通过以下公式计算:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[C]、[D]、[A]、[B]分别表示反应体系中生成物C、D以及反应物A、B的浓度。
平衡常数是一个与温度相关的常数,它的数值大小能够定量地描述化学反应在平衡状态下反应物和生成物的浓度关系。
当平衡常数K大于1时,表示反应以生成物为主导,生成物浓度较高;当K小于1时,表示反应以反应物为主导,反应物浓度较高;当K等于1时,表示反应物和生成物的浓度基本相当。
二、平衡常数与反应方向的关系根据平衡常数的数值大小,我们可以判断化学反应的反应方向。
具体而言,当K大于1时,反应倾向于向右进行,即生成物较多,反应趋向于产生更多生成物;当K小于1时,反应倾向于向左进行,即反应物较多,反应趋向于趋向于反应物的状态。
以氨的制备反应为例:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)。
在该反应中,平衡常数K的数值约为10^5,远大于1,所以反应趋向于生成氨。
这意味着在该反应体系中,氨的浓度要高于氮气和氢气的浓度。
不仅如此,平衡常数还能用于预测化学反应体系在不同条件下的反应方向。
当我们改变反应体系中某一物质的浓度时,平衡常数会保持不变,但由于反应方程式中的浓度发生变化,反应的方向也会发生改变。
另外,平衡常数与温度也有密切的关系。
根据Le Chatelier原理,当温度升高时,平衡常数K会发生变化,可能会增大或减小。
因此,温度变化也会影响化学反应的方向性。
化学反应的方向、限度和速率
二、化学反应的限度
1、化学平衡的判断依据 V正=V逆 同一种物质的生成速率与消失速率相等。
平衡混 合物组 成确定
物质的量、浓度、百分含量、 转化率不变
2、化学平衡常数
(1)、化学平衡常数的数学表达式 (2)、化学平衡常数的书写: (3)、化学平衡常数的影响因素: 反应物性质和 温度 (4)、化学平衡常数的意义: (5)、化学平衡常数应用: (6)、化学平衡常数、速率与转化率的计算 ——三段式
一、化学反应的方向 判断依据:△H-T△S <0 正向自发
=0 平衡
>0 逆向自发 焓判据 一般来说,△H<0的反应可自发。故放热熵 减小的反应可自发,是只看焓判据。 熵判据 一般来说,△S>0的反应可自发。故吸热熵 增加的反应可自发,是只看熵判据。
计算: △H-T△S=0 只能确定反应的方向,不能确定反应是否发生、反 应程度、反应速率。
6、影响因素 (1)决定因素 反应物本身的性质
(2)影响因素 浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积、原电池
5、化学反应速率大小比较
压强 催化剂>温度> 浓度 固体表面积、原电池
四、工业合成氨 1、反应特点 考虑催化剂催化活性, 兼顾化学速率与平衡
700K
2、生 产条件
200—500KPa 考虑生产成本,兼顾化 学反应速率与化学平衡 铁触媒 考虑化学反应速率
1、浓度
反应mA+nB = pC;△H<0
K不变,Q改变
增大A浓度,B转化率增大,A转化率减小。
2、温度 3、压强
ห้องสมุดไป่ตู้
K变,Q不变 B转化率减小,A转化率减小。 K不变,Q改变
若m+n>p,增大压强,B转化率增大,A转化率增大。
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考点专练24 化学反应的方向、化学平衡常数及转化率的计算两年高考真题演练1.(2015·天津理综,6)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:X(g)+m Y(g) 3 Z(g)平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。
在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。
下列叙述不.正确..的是( )A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-12.(2015·重庆理综,7)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=0.1反应前CO物质的量为10 mol,平衡后CO物质的量为8 mol。
下列说法正确的是( ) A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应B.通入CO后,正反应速率逐渐增大C.反应前H2S物质的量为7 molD.CO的平衡转化率为80%3.(2015·四川理综,7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
下列说法正确的是( )A.550 ℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动B.650 ℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0 %C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动D.925 ℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p=24.0p总4.(2014·上海化学,14)只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( )A.K值不变,平衡可能移动B.K值变化,平衡一定移动C.平衡移动,K值可能不变D.平衡移动,K值一定变化5.(2014·四川理综,7)在10 L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5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol·L-1·min-1B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验④中,达到平衡时,b>0.0606.(2014·课标全国Ⅱ,26)在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。
在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为________。
(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s后又达到平衡。
a.T________100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是________________________________________________________________________。
b.列式计算温度T时反应的平衡常数K2________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是________________________________________________________________________。
考点专练24 化学反应的方向、化学平衡常数及转化率的计算一年模拟试题精练1.(2015·重庆模拟)下列说法正确的是( ) A .能自发进行的反应一定能迅速发生B .反应NH 4HCO 3(s)===NH 3(g)+H 2O(g)+CO 2(g)ΔH =+185.57 kJ·mol -1能自发进行,是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向C .因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据D .在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向 2.(2015·山东泰安期末)分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( ) A .2N 2(g)+O 2(g)===2N 2O(g)ΔH =+163 kJ·mol -1B .Ag(s)+12Cl 2(g)===AgCl(s)ΔH =-127 kJ·mol -1C .HgO(s)===Hg(l)+12O 2(g) ΔH =+91 kJ·mol -1D .H 2O 2(l)===12O 2(g)+H 2O(l) ΔH =-98 kJ·mol -13.(2015·南昌调研)某恒定温度下,在一个2 L 的密闭容器中充入A 气体、B 气体,测得其浓度为2 mol/L 和1 mol/L ;且发生如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(?)+2D(?)已知“?”代表C 、D 状态未确定;反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C ,且反应前后压强比为5∶4,则下列说法中正确的是( )①该反应的化学平衡常数表达式为:K =c 4(C )·c 2(D )c 3(A )·c 2(B )②此时B 的转化率为35%③增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变 ④增加C 的量,A 、B 转化率不变A .①②B .②③C .①④D .③④4.(2015·皖南八校联考,9)某温度下,在一个2 L 的密闭容器中,加入4 mol A 和2 mol B ,发生反应:3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡状态,测得生成1.6 mol C 。
下列说法正确的是( )A .该反应的化学平衡常数K =c 4(C )c 2(D )c 3(A )c 2(B )B .B 的平衡转化率是40%C .增大压强,化学平衡常数增大D .增加B 的量,B 的平衡转化率增大5.(2015·苏北四市期末,11)某温度下,密闭容器中X 、Y 、Z 、W 四种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示,下列说法错误的是( )A.反应达到平衡时,X 的转化率为80%B .该反应的平衡常数表达式为K =c 4(Z )·c 6(W )c 4(X )·c 5(Y )C .增大压强其平衡常数不变,但使平衡向生成Z 的方向移动D .改变温度可以改变此反应的平衡常数 6.(2015·西安交大附中月考,8)1 100 ℃时,在一定容积的密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO 2(g) ΔH =a kJ/mol(a >0),该温度下K =0.263,下列有关说法正确的是( )A .若生成1 mol Fe ,则吸收的热量小于a kJB .若升高温度,则化学平衡逆向移动C .若容器内压强不随时间变化,则可以判断该反应已达到化学平衡状态D .达到化学平衡状态时,若c (CO)=0.100 mol·L -1,则c (CO 2)=0.026 3 mol·L -17.(2015·山东烟台质检,19)煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及产率等问题。
已知:222(1)上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,平衡________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(3)830 ℃时,在恒容密闭容器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有________(填字母序号)。
(4)830 ℃时,在2 L 的密闭容器中加入4 mol CO(g)和4 mol H 2O(g),2 min 达到平衡时,CO 的转化率是________。
(5)要提高CO 的转化率,可采取的措施是____________________________________________________________________________________________(至少写两点)。
参考答案考点专练24 化学反应的方向、化学平衡常数及转化率的计算【两年高考真题演练】1.D [A 项,由题意可知两种条件下X 、Y 、Z 的初始物质的量不同,而最终平衡状态相同,则两种条件下建立的平衡为温度、容积不变时的等效平衡,故满足反应前后气态物质计量数之和相等,则1+m =3,m =2,正确;B 项,温度不变,平衡常数不变,正确;C 项,X 、Y 的初始物质的量之比为1∶2,根据方程式可知参加反应的X 、Y 的物质的量之比也为1∶2,故X 与Y 的平衡转化率之比为1∶1,正确;D 项,由方程式可知该反应反应前后气体的物质的量不变,所以第二次平衡时气体的总物质的量为 4 mol ,则Z 的物质的量为 4mol×10%=0.4 mol ,Z 的浓度为0.4 mol÷2 L=0.2 mol·L -1,错误。
]2.C [A 项,升高温度,H 2S 浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应吸热,正反应放热,错误;B 项,通入CO 气体瞬间正反应速率增大,达到最大值,向正反应方向建立新的平衡,正反应速率开始减小,错误;C 项,因为该反应是反应前后气体体积不变的反应,所以有K =2×28×(n -2)=0.1,解得n =7,正确;D 项,根据上述计算可知CO 的转化率为20%,错误。
]3.B [A 项,C(s)+CO 2(g) 2CO(g)的正反应是气体物质的量增加的反应,由于反应容器为体积可变的恒压密闭容器,充入惰性气体容器体积扩大,对反应体系相当于减小压强,故v (正)、v (逆)均减小,平衡正向移动,错误;B 项,由图可知,650 ℃时若设起始时CO 2的体积为1 L ,平衡时CO 2消耗的体积为x ,则C (s )+CO 2(s ) 2CO (g )V (始)10V (变)x2x V (平)1-x2x2x1-x +2x×100%=40.0%,x =0.25 L ,CO 2的转化率为25%,正确;C 项,由图可知,T ℃时平衡体系中CO 和CO 2的体积分数均为50%,故若恒压时充入等体积的CO 2和CO 两种气体平衡不发生移动,错误;D 项,925 ℃时,CO 的平衡分压p (CO)=p 总×96.0%,CO 2的平衡分压p (CO 2)=p 总×4%,根据化学平衡常数的定义可知K p =p 2(CO )p (CO 2)=(p 总×96%)2p 总×4.0%=23.04 p 总,错误。