化学平衡常数真的只与温度有关么
化学平衡常数
4.在某温度下,将H2和I2各0.10 mol的气体混合物 充入10 L的密闭容器中,充分反应,达到下列 平衡:H2(g)+I2(g) 2HI(g),K=0.25。求
氢气的转化率。
分析:设氢气的转化率为x。
H2(g)+
起始浓度 /(mol· L- 1 ) 变化浓度 /(mol· L- 1 )
平衡浓度 /(mol· L 1)
cCO· cH2O [答案] (1) (2)吸热 cCO2· cH2
(3)830 50% (4)<
(1)化学平衡常数K与Q的表达式相同,但各物质 的浓度不同,K中各物质的浓度必须是平衡浓度,而
Q中是任一时刻的浓度。
(2)化学平衡常数不表示反应的快慢,即K值大, 化学反应速率不一定大。
c HI cH2· cI2
2HI(g) 。
3.意义 K值越大,反应进行得程度 越大 ,反应物转化率 越大 。 一般地,K>105时,该反应进行得就基本完全了。 4.影响因素
K只受 温度 影响,与反应物和生成物的浓度无关。
想一想 怎样理解“化学平衡常数与反应物、生成物的浓度无
关”?
提示:化学平衡常数是指在一定温度下,可逆反应无 论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物
[解析]
(2)温度越高,K值越大,说明升温平衡正向
(3)由题意可得K=1,查表可知温
移动,正向为吸热反应
度为830℃,设反应了的CO2为x mol,则消耗掉的H2为 x mol,生成的CO和H2O均是x mol(体积为V L)
x x V· V K= 1= ,整理得 x=0.5。 1-x 1-x V · V 则 CO2 的转化率为 50%。 1× 3 cCO· cH2O (4)Q= = =1>0.9, cCO2· cH2 2×1.5 所以 v(正)<v(逆)。
高中化学(新人教版)选择性必修一课后习题:化学平衡常数(课后习题)【含答案及解析】
化学平衡常数课后篇素养形成必备知识基础练1.关于平衡常数K,下列说法中正确的是()A.K值越大,反应速率越大B.对任一给定的可逆反应,温度升高,K值增大C.对任一给定的可逆反应,K值越大,反应物的平衡转化率越高D.加入催化剂或增大反应物浓度,K值将增大值与催化剂、反应物的浓度、化学反应速率的大小无关,所以A、D错误;与反应温度有关,但是温度升高,K值可能增大也可能减小,B也错误。
2.汽车尾气净化中的一个反应如下:N2(g)+CO2(g)ΔH=-373.4 kJ·mol-1NO(g)+CO(g)12在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是(),升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,A项错误;同理升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,B项错误;平衡常数只受温度影响,与NO的物质的量无关,C项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D 项错误。
O2(g)SO3(g)的平衡常数K=50。
在同一温度下,反应2SO3(g)3.某温度时,反应SO2(g)+122SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1应为()A.2 500B.100C.4×10-4D.2×10-2=c (SO 3)c (SO 2)·c 12(O 2),K 1=c 2(SO 2)·c (O 2)c 2(SO 3),K 1=1K2=4×10-4。
4.已知反应A(g)+2B(g)C(g),在密闭容器中充入A 、B 、C 三种气体,至建立化学平衡后,在温度不改变的前提下将体积缩小23,则该反应此时的平衡常数( ) A.增大为原来的3倍 B.增大为原来的2倍 C.增大为原来的9倍 D.不变,温度不变,则平衡常数不变。
5.在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K 值分别是 ①H 2+F 22HF K =1047 ②H 2+Cl 22HCl K =1017 ③H 2+Br 22HBr K =109 ④H 2+I 22HI K =1比较K 值大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A.①②③④ B.④②③① C.①④③② D.无法确定,表示该反应的正反应进行的程度越大,故A 正确。
教师资格考试高中化学学科知识与教学能力2024年下半年测试试卷及解答
2024年下半年教师资格考试高中化学学科知识与教学能力测试试卷及解答一、单项选择题(本大题有20小题,每小题3分,共60分)1.下列关于化学平衡常数K的说法,正确的是:A. K值只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关B. 增大压强,K值一定增大C. 升高温度,K值一定减小D. 增大反应物浓度,K值增大答案:A解析:A选项:化学平衡常数K是温度的函数,只与反应本身的性质和温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
这是化学平衡常数的基本定义和性质,故A正确。
B选项:对于反应前后气体分子数不变的反应,改变压强平衡不移动,K值不变。
因此,不能一概而论说增大压强K值一定增大,故B错误。
C选项:升高温度,平衡向吸热方向移动。
若正反应是吸热反应,则K值增大;若正反应是放热反应,则K值减小。
因此,不能断定升高温度K值一定减小,故C 错误。
D选项:增大反应物浓度,平衡会向正反应方向移动,但K值只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关,故D错误。
2.下列关于氧化还原反应的说法,不正确的是:A. 氧化剂在反应中被还原B. 还原剂在反应中失去电子C. 氧化还原反应中一定有电子的转移D. 氧化还原反应中,氧化剂被氧化,还原剂被还原答案:D解析:A选项:在氧化还原反应中,氧化剂是得到电子的物质,因此它在反应中被还原,故A正确。
B选项:还原剂是失去电子的物质,它在反应中发生氧化反应,故B正确。
C选项:氧化还原反应的本质是电子的转移,包括电子的得失或偏移,故C正确。
D选项:在氧化还原反应中,氧化剂是得到电子被还原,还原剂是失去电子被氧化,与D选项描述相反,故D错误。
3.下列物质中,属于电解质的是:A. 蔗糖B. 硫酸铜C. 氨气D. 氯化钠溶液答案:B解析:电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。
A选项:蔗糖在水溶液中和熔融状态下都不能导电,属于非电解质,故A错误。
B选项:硫酸铜在水溶液中能电离出铜离子和硫酸根离子,从而导电,是电解质,故B正确。
【暑期特训】平衡移动和化学平衡常数(解析版)
(2)平衡发生了移动,如使用催化剂,平衡不移动;
(3)减弱不能消除这个因素;题中易错点为B,注意改变外界条件平衡不移动,则也不能用勒夏特列原理解释,本题难点是C选项,过氧化氢的分解本身不是可逆的,另外使用催化剂也不能用勒夏特列原理解释。
3.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g);△H<0.上图表示该反应的速率(v)随时间
D.曲线上各点都是平衡点,a点时SO2的百分含量比相同温度下平衡时的百分含量大,因此应该向正反应方向进行,使SO2的百分含量减小达到平衡状态,则a点v正> v逆,D项正确;
答案选D。
【点睛】
恒温恒容,向有气体参加的反应体系中充入无关气体时,各物质的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动;
恒温恒压,向有气体参加的反应体系中充入无关气体时,由于压强保持不变,容器容积必然增大,因此各物质的浓度减小,正逆反应速率均减小,此时相当于减压,平衡向气体体积增大的方向移动。这是学生们的易错点。
C.T1>T2,p1>p2,m+n<r,正反应放热
D.T1<T2,p1<p2,m+n>r,正反应放热
【答案】B
【解析】
【详解】
根据“先拐先平,温高压大”,当压强相同时,温度为T2的先达到平衡,说明温度是T2大于T1。但温度越高,反应物的含量越低,所以正反应是吸热反应。当温度相同时,压强为P2的先达到平衡,说明P2大于P1,压强越大,反应物的含量越高,所以正反应是体积增大的反应,即m+n<r;选B。
C.平衡移动,K值可能不变D.平衡移动,K值一定变化
【答案】D
【解析】
【详解】
A、平衡常数只与温度有关系,温度不变平衡也可能发生移动,则K值不变,平衡可能移动,A正确;
课时作业19:2.3.4化学平衡常数
第4课时 化学平衡常数题组一 化学平衡常数及其影响因素1.下列关于平衡常数K 的说法中,正确的是( )①平衡常数K 只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K 只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关A .①②B .②③C .③④D .①③ 答案 D解析 平衡常数K 是一个温度常数,只与反应本身及温度有关,催化剂不能改变化学平衡,故加入催化剂不改变平衡常数K 。
2.关于:C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)的平衡常数书写形式,正确的是( )A .K =c (C )·c (H 2O )c (CO )·c (H 2)B .K =c (CO )·c (H 2)c (C )·c (H 2O )C .K =c (CO )·c (H 2)c (H 2O )D .K =c (H 2O )c (CO )·c (H 2)答案 C解析 依据平衡常数的概念可书写出平衡常数的表达式,但固体C 不能出现在表达式中。
3.已知下列反应的平衡常数:H 2(g)+S(s)H 2S(g) K 1;S(s)+O 2(g)SO 2(g) K 2。
则反应H 2(g)+SO 2(g)O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数为( )A .K 1+K 2B .K 1-K 2C .K 1·K 2D .K 1/K 2答案 D解析 在反应中应注意S 为固体,与平衡常数无关,则K 1=c (H 2S )c (H 2),K 2=c (SO 2)c (O 2)。
则反应H 2(g)+SO 2(g)O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数为c (O 2)·c (H 2S )c (H 2)·c (SO 2)=K 1K 2。
4.(2018·济南高二质检)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 答案 D解析 平衡常数只与温度有关,温度不变平衡也可能发生移动,则K 值不变,平衡可能移动,A 正确;K 值变化,说明反应的温度一定发生了变化,因此平衡一定移动,B 正确;平衡移动,温度可能不变,因此K 值可能不变,C 正确;平衡移动,温度可能不变,因此K 值不一定变化,D 错误。
平衡常数的意义
平衡常数的意义●平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)。
●K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,反应物转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。
●一般地说,K﹥105时,该反应进行得就基本完全了;K在10-5左右,则认为反应很难进行。
●平衡常数只受温度影响,与浓度变化无关。
●对于有纯固体或溶剂参加的反应,其浓度不列入平衡常数K的表达式中。
1、内因∶反应物能否发生化学反应以及反应的快慢,首先取决于反应物的性质。
物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素,反应类型不同有不同的化学反应速率,反应类型相同但反应物不同,化学反应速率也不同。
化学平衡及化学平衡的移动1、在一定温度下,可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时,达到化学平衡。
在平衡时,反应物和生成物均处于同一反应体系中,反应条件不变,反应混合物中各组成物质的浓度(或质量)保持不变。
化学平衡状态的特征动:动态平衡(正逆反应仍在进行);等:正反应和逆反应速率相等;定:体系中所有反应物和生成物的质量(或混合物各组分的浓度)保持不变,各组分的含量一定;变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。
•某个指定反应物的转化率=(指定反应物的起始浓度-指定反应物的平衡浓度)/指定反应物的起始浓度×100%或者=指定反应物反应中消耗(或叫反应)的浓度/指定反应物的起始浓度×100%•勒夏特列原理及具体分述∶•勒夏特列原理∶如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
•该原理还可以具体分述如下∶•△浓度∶在其它条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆反应方向移动。
△温度∶在其它条件不变的情况下,升高温度,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;降低温度,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
为什么化学平衡常数只受温度影响
为什么化学平衡常数只受温度影响平衡常数只与温度有关,这是通过化学热力学得到的结果ΔG=-RTlnk 一定温度下的吉布斯自由能ΔG是不变的,因此,平衡常数k只与温度有关。
化学平衡常数与什么有关所有可逆反应的平衡常数只与温度有关,而与浓度无关。
因此,可逆反应的平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、水解平衡常数、化学平衡常数、沉淀的溶解平衡常数都只与温度有关。
对某一可逆反应,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,反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数,称为化学平衡常数,用K表示。
平衡常数是平衡进行程度的标志,化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。
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程度,并不能预示反应达到平衡所需要的时间。
对于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。
化学平衡常数是什么化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,是从逆反应开始,也不考虑反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这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是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数。
平衡常数一般有浓度平衡常数和压强平衡常数。
化学平衡常数单位比较复杂,有标准平衡常数和非标准平衡常数之分,前者的量纲为一,意思是根据热力学数据ΔG计算的,所以就是统一的一个数据,一个间接体现反应的程度的数据,统一的单位意思。
后者的量纲取决于平衡常数的表达式所用的物质的物理量。
在应用平衡常数表达式时,稀溶液中的水分子浓度可不写。
因为稀溶液的密度接近于1 g/mL。
水的物质的量浓度为55.6 mol/L。
在化学变化过程中,水量的改变对水的浓度变化影响极小,所以水的浓度是一个常数,此常数可归并到平衡常数中去。
化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。
同一个化学反应,由于书写的方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数就不同。
课时作业15:2.3.4化学平衡常数
第4课时 化学平衡常数[对点训练]题组一 化学平衡常数及其影响因素1.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正确的是( ) A.K 值不变,平衡不可能移动 B.平衡向右移动时,K 值一定增大 C.K 值有变化,平衡一定移动D.相同条件下,同一个反应,其化学方程式的计量数增大2倍,K 值也增大两倍 考点 化学平衡常数的概念及其应用 题点 化学平衡常数的影响因素及应用 答案 C解析 平衡常数K 是温度的函数,只与温度有关,温度一定,平衡常数K 值一定,温度发生变化,平衡常数K 值也发生变化。
2.2 000 K 时,反应CO(g)+12O 2(g)CO 2(g)的平衡常数为K ,则相同温度下反应2CO 2(g)2CO(g)+O 2(g)的平衡常数K ′为( )A.1KB.K 2C.1K 2D. 1K 12 答案 C解析 平衡常数与化学方程式的写法有关,对于以上两个反应:K =c (CO 2)c (CO )·c 12(O 2),K ′=c 2(CO )·c (O 2)c 2(CO 2),所以K ′=1K 2。
考点 化学平衡常数的概念及其应用 题点 化学平衡常数表达形式3.当把晶体N 2O 4放入密闭容器中气化,并建立了N 2O 4(g)2NO 2(g)平衡后,保持温度不变,再通入若干N 2O 4气体,待反应达到新的平衡时,则新平衡与旧平衡相比,其c 2(NO 2)c (N 2O 4)值( )A.变大B.不变C.变小D.无法确定考点 化学平衡常数的概念及其应用 题点 化学平衡常数的影响因素及应用 答案 B解析 温度不变,K 值不变。
4.(2017·赣州市高二期中)O 3也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。
O 3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。
常温常压下发生反应如下: 反应① O 3O 2+[O] ΔH >0 平衡常数为K 1;反应② [O]+O 32O 2 ΔH <0 平衡常数为K 2; 总反应: 2O 33O 2 ΔH <0 平衡常数为K 。
化学二轮考点突破:化学基本理论——速率、平衡常数及转化率的判断与计算
化学基本概念——速率、平衡常数及转化率的判断与计算【考点透析】一、化学平衡常数1.注意事项(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度变化无关。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入化学平衡常数公式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若方程式中各物质的化学计量数等比例扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
如N2+3H22NH3K=a,则有:2NH3N2+3H2K′=1a1 2N2+32H2NH3K″=a122.具体应用(1)K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大;反之,越不完全,转化率就越小。
(2)若用任意状态的浓度幂之积的比值(称为浓度商,用Q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。
即:对于反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),Q=c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B)。
Q<K反应向正反应方向进行Q=K反应达到平衡状态Q>K反应向逆反应方向进行(3)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。
二、化学平衡常数与转化率的计算1.明确四个量(起始量、变化量、平衡量和差量)N2+3H2催化剂高温、高压2NH3Δn=2起始量 1 3 0变化量a b c c平衡量1-a3-b c(1)反应物的平衡量=起始量-转化量。
(2)生成物的平衡量=起始量+转化量。
(3)各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。
变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。
因此,抓变化浓度是解题的关键。
(4)化学平衡前后,同种元素原子的物质的量相等。
高考化学试题中的五大平衡常数
高考化学试题中的五大常数一、考查化学平衡常数1. 考点精析(1)对于一般的可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数公式可以表示为:,各物质的浓度一定是平衡..时的浓度,而不是其他时刻的。
据此可判断反应进行的程度:K值越大,正反应进行的程度越大,反应物的转换率越高;K值越小,正反应进行的程度越下,逆反应进行的程度越大,反应物的转换率越低。
(2)在进行K值的计算时,固体和纯液体的浓度可视为“1”。
例如:Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g),在一定温度下,化学平衡常数。
(3)利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。
例如,在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数为K。
,在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:,叫该反应的浓度商。
则有以下结论:<K,V(正)>V(逆),可逆反应向正反应方向进行;=K,V(正)=V(逆),可逆反应处于化学平衡状态;>K,V(正)<V(逆),可逆反应向逆反应方向进行。
(4)化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数,当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时,化学平衡常数也相应的发生变化。
(5)当化学反应方程式的计量数一定时,化学平衡常数只与温度有关。
2.考题例析【例1】(2011福建高考题)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是( )A .往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb 2+)增大B .往平衡体系中加入少量Sn(NO 3)2固体后,c(Pb 2+)变小C .升高温度,平衡体系中c(Pb 2+)增大,说明该反应△H >0D .25℃时,该反应的平衡常数K =2.2解析:此题是新情景,考查平衡移动原理以及平衡常数计算等核心知识,只要基础扎实都能顺利作答。
课时作业23:2.3.4化学平衡常数
第3课时化学平衡常数课时作业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倒数D.生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积的比值小于K时,v正<v逆解析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。
生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积的比值小于K,未达到化学平衡状态,此时v正>v逆。
答案 C2.常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。
230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。
已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是()A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B.第一阶段,在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度,选50 ℃C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)解析A错:化学反应的平衡常数只与温度有关,与反应物的浓度无关,所以增加c(CO),平衡虽然正向移动,但反应的平衡常数不变。
B对:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,应高于沸点,便于分离出Ni(CO)4,故应选择50 ℃。
C错:230 ℃时,Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)K=12×10-5=5×104,可知分解率较高。
D错:v生成[Ni(CO)4]表示正向速率,v生成(CO)表示逆向速率,当4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)时,反应达到平衡状态。
化学平衡常数的计算与应用分析
化学平衡常数的计算与应用分析化学平衡常数是描述在一定温度下,化学反应的正反两个方向进行到一定程度时,反应物和生成物浓度比的定量表达式。
它反映了反应进行到平衡状态时,各组分的浓度关系。
一、化学平衡常数的定义化学平衡常数(Kc)是指在一定温度下,化学反应达到平衡时,各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值。
数学表达式为:Kc = [产物1]^m × [产物2]^n / [反应物1]^x × [反应物2]^y × …其中,[产物1]、[产物2]、[反应物1]、[反应物2]等分别表示平衡时各组分的浓度,m、n、x、y等分别表示各组分的化学计量数。
二、化学平衡常数的计算化学平衡常数的计算主要依据平衡时各组分的浓度。
在实验中,可以通过改变反应物的浓度或体积,使反应达到平衡,然后通过实验测得平衡时各组分的浓度,代入化学平衡常数的表达式中进行计算。
三、化学平衡常数的应用1.判断反应进行的方向:当Qc < Kc时,反应向正反应方向进行;当Qc > Kc时,反应向逆反应方向进行;当Qc = Kc时,反应达到平衡状态。
2.预测平衡时各组分的浓度:根据化学平衡常数表达式,结合初始浓度和转化率,可以计算出平衡时各组分的浓度。
3.比较不同反应的平衡常数:化学平衡常数的大小反映了反应进行到平衡状态时,生成物浓度比反应物浓度的高低。
平衡常数越大,说明反应进行的程度越大,生成物的浓度越高于反应物的浓度。
4.分析影响平衡的因素:温度、压力、浓度等外界条件对化学平衡常数有较大影响。
通过改变这些条件,可以调控反应进行的方向和程度。
四、注意事项1.在计算化学平衡常数时,要注意单位的统一。
浓度通常以mol/L为单位,体积以L为单位。
2.在实验中,要尽量减小误差,确保实验数据的准确性。
3.化学平衡常数只与温度有关,与浓度、压力等其他外界条件无关。
在分析平衡问题时,要区分清楚各种因素对平衡的影响。
【知识解析】化学平衡常数
化学平衡常数1 概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是常数,这个常数为该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K 表示。
2 表达式对于可逆反应:a A (g )+b B (g )c C (g )+d D (g ),用c 平(A )、c 平(B )、c 平(C )、c 平(D )分别表示各物质在化学平衡状态时的浓度,即平衡浓度。
其化学平衡常数表达式为K =()()()()C D A B c da b c c c c ⋅⋅平平平平,单位为(mol ·L -1)(c+d)-(a +b )。
3 书写规则(1)在平衡常数表达式中,物质的浓度是指平衡时的浓度,而不是任意时刻物质的浓度。
(2)对于有纯固体或纯液体参与的反应,纯固体或纯液体不列入平衡常数表达式中。
如C (s )+H 2O (g )CO (g )+H 2(g ),K =()()()22CO H H O c c c ⋅平平平。
(3)对于在稀溶液中进行的反应,如果有水参与,水一般也不列入平衡常数表达式中。
如Cr 2O 2- 7(aq )+H 2O (l )2CrO 2- 4(aq )+2H +(aq ),K =()()()2224227CrO H Cr Oc c c -+-⋅平平平。
(4)对于在非水溶液中进行的反应,若有水参与或生成,则水应列入平衡常数表达式中。
如CH 3COOH (l )+CH 3CH 2OH (l )CH 3COOCH 2CH 3(l )+H 2O (l ),K =()()()()3232332CH COOCH CH H O CH COOH CH CH OH c c c c ⋅⋅平平平平。
名师提醒平衡常数表达式与化学方程式书写方式的关系1.对于同一个化学反应,由于化学方程式的书写方式不同,各反应物、反应产物化学式前的系数不同,平衡常数的表达式就不同。
一个化学反应的某一平衡常数表达式与该反应化学方程式的一种表示形式相对应,因此不能笼统地说某一反应的平衡常数的数值是多少。
化学平衡常数1
化学平衡常数(一)班级:___________,姓名:_____________。
1.下列关于化学平衡常数的说法中正确的是( B )A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值B.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【详解】A.化学平衡常数只受温度影响,同一反应温度不同,平衡常数不同,故A错误;B.平衡常数越大,说明可逆反应进行的程度越大,因此可以用化学平衡常数K推断一个可逆反应进行的限度,故B正确;C.同一反应,化学平衡常数只受温度影响,与反应物浓度、体系的压强无关,故C错误;D.同一反应,化学平衡常数只受温度影响,与反应物的浓度无关,故D错误,答案选B。
2.下列关于平衡常数的说法中,正确的是( D )A.平衡常数表达式中,可以是物质的任意浓度B.催化剂能改变化学反应速率,也能改变平衡常数C.平衡常数发生变化,化学平衡不一定发生移动D.平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度【详解】A. 平衡常数表达式中浓度必须是平衡时各物质的浓度,A项错误;B. 催化剂能降低反应的活化能,使反应速率加快,但平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,B项错误;C. 平衡常数发生变化,说明反应的温度发生变化,平衡一定发生了移动,C项错误;D. 平衡常数越大反应程度越大,转化率越大反应程度越大,因此平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度,D项正确;答案选D。
3.下列关于化学平衡常数K的说法中正确的是( A )A.K越大,反应物的转化率越大B.K与反应物的浓度有关C.平衡向右移动,K变大D.升高温度,K变大4.对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0,下列有关说法正确的是(B)A.升高体系温度,平衡常数K减小B.增大体系压强,平衡常数K不发生变化C.平衡常数表达式为K=D.增加C(s)的量,平衡正向移动【解析】A.正反应为吸热反应,升高体系温度,平衡正向移动,K增大,故A错误;B.化学平衡常数只受温度的影响,与体系的压强无关,故B正确;C.C为固体,不带入K的表达式中,因此K=,故C错误;D.固体物质的浓度视为定值,因此增加C(s)的量,平衡不移动,故D错误;故选B。
化学物质的平衡常数与平衡条件比较
化学物质的平衡常数与平衡条件比较平衡常数(Equilibrium Constant, K)是化学反应达到平衡时,各生成物浓度与其反应物浓度之比的乘积的数值。
平衡常数的大小反映了反应进行的程度,对于同一反应,平衡常数越大,反应进行得越完全。
平衡常数只与温度有关,与浓度、压强无关。
平衡条件(Equilibrium Condition)是指化学反应在进行到一定程度时,正反两个方向的反应速率相等,反应物与生成物的浓度不再发生变化,达到了动态平衡的状态。
平衡常数与平衡条件的比较如下:1.定义不同:平衡常数是各生成物浓度与其反应物浓度之比的乘积的数值,而平衡条件是指正反两个方向的反应速率相等。
2.衡量对象不同:平衡常数衡量的是反应进行的程度,平衡条件衡量的是反应是否达到动态平衡。
3.影响因素不同:平衡常数只与温度有关,与浓度、压强无关;平衡条件受浓度、压强、温度等多种因素影响。
4.表达形式不同:平衡常数通常用符号K表示,平衡条件用反应物与生成物的浓度表示。
5.应用范围不同:平衡常数广泛应用于酸碱反应、氧化还原反应、沉淀溶解反应等领域,平衡条件适用于所有可逆反应。
6.计算方法不同:平衡常数可以通过实验测定,也可以根据反应物和生成物的化学式计算;平衡条件的计算需要根据反应物和生成物的浓度以及反应速率常数进行。
7.意义不同:平衡常数反映了反应进行的程度,可用于预测反应方向和判断反应可行性;平衡条件是判断反应是否达到动态平衡的依据。
总之,平衡常数与平衡条件是化学反应中的两个重要概念,它们从不同角度描述了反应的性质和状态。
掌握这两个概念有助于深入理解化学反应的本质和规律。
习题及方法:已知反应:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)平衡常数Kc = 1.8 × 10^-2若起始时,N2、H2和NH3的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L和0.2 mol/L,判断反应是否达到平衡,并计算平衡时各物质的浓度。
化学平衡常数
(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡 常数和平衡转化率
例1:在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入 10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得 C(H2)=0.0080mol/L. (1)求该反应的平衡常数
(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸汽各
0.20mol.试求达到化学平衡状态时各物质的浓度.
x V X=1.66
0 V x V
K=
c(CO2)c(H2) C(CO)C(H2O)
CO转化为CO2的转化率 为:1.66/2.0 =0.83 83%. 答 :略
练习
1、已知一氧化碳与水蒸气的反应为
CO + H2O(g)
催化剂
高温
CO2 + H2
在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时,一氧化碳和水 蒸气的浓度都是0.01mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转 化率。 解:设CO的消耗浓度为x
【问题探究】 分析上表,你得出什么结论?
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)
2、表达式:
K=
3、特点 关
cp(C) · cq(D) cm(A) · cn(B)
K 只受温度影响,与反应物与生成物的浓度变化无
如何写化学平衡常数表达式:
练习:试写出下列反应的平衡常数的数学表达式:
2SO2(g)+O2(g)
催化剂
2SO3(g)
C(s)+H2O(g)
c 2 ( SO3 ) K 2 c ( SO2 ) c(O2 )
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化学平衡常数真的只与温度有关么
作者:闵云泽
来源:《数理化学习·教育理论版》2013年第02期
摘要:阐述化学平衡常数随计算方法的不同而影响因素也不同,说明平衡常数不单单与温度有关系,从而解决了中学化学教师在平衡常数教学中的一大困惑.
关键词:化学平衡常数;温度;量纲
在中学化学平衡常数的教学中,很多教师遇到了这样的困扰.
例1 某温度下,在1 L密闭容器中发生可逆反应N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3(g),开始时,充入1 mol N2和3 mol H2,此条件下,N2的转化率为30%,反应到达平衡状态.
(1)求反应的平衡常数.
(2)保持温度不变,若将平衡时反应混合物的体积缩小1倍或者扩大一倍,平衡将如何移动?平衡常数为多少?
解析:(1)平衡常数K=0.056 L2/mol2;(2)气体体积缩小1倍时,各组分的浓度均增大1倍,此时Qc 经过简单的思考,就会提出疑问:这里的平衡常数真的就等于0.056
L2/mol2,真的就只是与温度有关么?
既然当气体体积缩小1倍时,化学平衡向正反应方向发生了移动,由此可知,在新的条件下,N2的转化率提高了,平衡常数K值必然增大;反之则K值减小.而题目解析中说的由于体系的温度保持不变,平衡常数不发生变化.到底哪个是正确的呢.
笔者查阅众多资料方才明白.
平衡常数有标准平衡常数和非标准平衡常数之分.标准平衡常数是根据标准热力学函数算得的平衡常数,记作K,又称之为热力学平衡常数;非标准平衡常数是用平衡时生成物对反应物的压力商或浓度商表示的平衡常数(Kp或Kc),也称作是经验平衡常数.中学教材中涉及的平衡常数是经验平衡常数.对于反应物计量系数之和等于生成物计量系数之和的反应,其经验平衡常数是无量纲的纯数,与压力、浓度所用的单位无关,而且也等于标准平衡常数之值.笔者认为:在中学化学教材中涉及的例子无一例外地讨论计量数相等的问题,就是基于这一点.
而对于反应物计量系数之和不等于生成物计量系数之和的反应,则其经验平衡常数是有量纲的量,其数值就与压力、浓度所用的单位有关,其计算值也随着压力、浓度等的不同而受到
影响.因此例题中后来的平衡常数K若按新平衡时各物质的浓度进行计算,则肯定不为0.056 L2/mol2.
那么,怎样才能使经验平衡常数与标准平衡常数相等呢?我们知道,大多数热力学函数(如U、H、F、G等)的绝对值是无法确定的.为了计算它们的相对大小,需要统一规定一个状态作为比较的标准,这样才不致引起混乱.所谓标准状态是指在温度T和标准压力(101325 Pa)下物质的特定状态,简称标准态.热力学数据表中的标准态,国际上都已有明确规定.因此,只有当压力、浓度的单位与热力学数据表中对应标准态的单位相同时,所计算的经验平衡常数数值才能与标准平衡常数数值相同.
标准平衡常数和非标准平衡常数由于计算方法的不同,导致各自有不同的量纲.中学阶段所涉及的平衡常数通常为非标准平衡常数,因此山东科学技术出版社出版的《化学反应原理》中,只要涉及到平衡常数的计算,统统都带着单位进行,这是很可取的.
参考文献:
[1] 化学课程教材研究开发中心.化学(选修4)化学反应原理[M].第三版.北京:人民教育出版社,2010:29-31.
[2] 宋天佑,程鹏,王杏乔.无机化学[M].北京:高等教育出版社,2004:90-97.
[3] 王磊,王明召,高盘良.化学反应原理(选修)[M].第三版,济南:山东科学技术出版社,2009:40-46.。