化学平衡题目解析
高中化学平衡常数计算题目的答题技巧及实例分析
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高中化学平衡常数计算题目的答题技巧及实例分析化学平衡常数是描述化学反应平衡程度的一个重要指标。
在高中化学学习中,平衡常数的计算题目是常见的考点之一。
正确理解和掌握平衡常数的计算方法对于解答这类题目至关重要。
本文将介绍一些答题技巧,并通过实例分析来帮助读者更好地理解和应用。
一、平衡常数的定义和计算方法平衡常数(K)是指在特定温度下,反应物浓度与生成物浓度的比例的乘积。
对于一般的化学反应: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]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。
二、答题技巧1. 确定平衡常数表达式在解答平衡常数计算题目时,首先要根据所给的化学反应方程式确定平衡常数表达式。
根据反应物和生成物的摩尔比例关系,将其转化为浓度比例关系,并写出平衡常数表达式。
例如,对于以下反应:2NO2(g) ⇌ N2O4(g)平衡常数表达式为:K = [N2O4]^1 / [NO2]^22. 计算平衡常数的值在已知反应物和生成物浓度的情况下,可以通过代入浓度值计算平衡常数的值。
注意,在计算过程中要使用正确的单位,并注意浓度的表达方式。
例如,已知在某一反应体系中,[N2O4] = 0.1 mol/L,[NO2] = 0.2 mol/L,代入平衡常数表达式:K = (0.1)^1 / (0.2)^2 = 0.25因此,该反应体系的平衡常数为0.25。
3. 利用平衡常数计算浓度有时,题目给出了平衡常数和部分浓度信息,要求计算其他组分的浓度。
可以利用平衡常数表达式进行计算。
例如,已知在某一反应体系中,平衡常数K = 0.5,[N2O4] = 0.1 mol/L,要求计算[NO2]的浓度。
根据平衡常数表达式:K = [N2O4]^1 / [NO2]^2代入已知值可得:0.5 = (0.1)^1 / [NO2]^2解方程可得:[NO2]^2 = (0.1)^1 / 0.5 = 0.2[NO2] = √0.2 ≈ 0.45 mol/L因此,[NO2]的浓度约为0.45 mol/L。
高考化学复习-化学平衡图像问题详解
![高考化学复习-化学平衡图像问题详解](https://img.taocdn.com/s3/m/d62b8b040622192e453610661ed9ad51f01d540e.png)
高考化学复习-化学平衡图像问题详解在教辅资料或模拟题中经常会出现下列经典图像对于化学反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)图1 图2设置的问题及解释如下:M点前,表示从反应物开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡点(如下图);M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应ΔH<0。
思考M点一定就是平衡点吗?M点后一定是平衡移动吗?先来看几道高考题:1、(2019江苏)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率D.380℃下,c起始(O2)=5.0×10−4 mol·L−1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000【思考】最高点是平衡点吗?分析实线和虚线变化的原因是什么?从题目信息可以看出,最高点不是平衡点,相同时间,转化率减低,可能是催化剂降低活性(注意区别失活与减低活性)【答案】BD【解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,分析温度较高时,已达到平衡时的NO 转化率可知,温度越高NO转化率越低,说明温度升高平衡向逆方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,∆H<0,故A错误;B.根据上述分析,X 点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO的转化率,故B正确;C.Y点,反应已经达到平衡状态,此时增加O2的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,可以提高NO的转化率,故C错误;D.设NO起始浓度为amol/L,NO的转化率为50%,则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L,根据平衡常数表达式K=>=2000,故D正确;故选BD。
化学平衡图像题解法例析
![化学平衡图像题解法例析](https://img.taocdn.com/s3/m/3fbcf5a709a1284ac850ad02de80d4d8d15a019a.png)
t
T1、P2
T1、P1
T2、P2
2.在密闭容器中进行下列反应:M(g)+ N(g) R(g)+2L此反应符合右图,下列叙述正确的是( )
D
随堂测试:
1、正反应是 反应 (放热、吸热) m+n p +q (> = < )
v
0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t
0~t1、t2~t3、 t3~t4 、t5~t6
t1:升高温度,
A
随堂测试:
t3:使用催化剂,
t4:减小体系压强
某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定 温度下发生反应A(g)+xB(g) 2C(g),达到平衡后, 在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件, 测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随 时间的变化如下图所示:
可逆反应 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g)
C%
t
T1
T2
1、T1 T2 ( > = < ) 正反应是 反应 (放热、吸热)
B%
t
T1
T2
2、T1 T2 ( > = < ) 正反应是 反应 (放热、吸热)
6
④是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强p1>p2
C
(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到化学平衡状态的点是______。 (2)此可逆反应的正反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。
在容积相同的密闭容器内,分别充入同量的N2和H2,在不同温度下,任其发生反应,并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数,绘图如右:
(1)看起点和终点
分清反应物和生成物,浓度(或物质的量)减小的是反应物,增大的是生成物,生成物多数是以原点为起点。
化学化学平衡试题答案及解析
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化学化学平衡试题答案及解析1.一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),△H=-QkJ·mol-1。
现有三个体积固定的容器I、II、III,体积分别为1L、1L和2L,其中I、II为绝热容器,III为恒温容器,各容器中充入的物质的量(mol)如下表:SO O2SO下列说法正确的是A.容器I、II中产生的总热量(只考虑热值,不考虑符号)小于QB.容器I、III中反应的平衡常数相同C.按起始加入的各物质的量将容器I与容器II无缝对接后,达到平衡后,各物质的量浓度与容器III平衡时浓度相同D.平衡后,SO2的正反应速率大小关系:I>III>II【答案】AD【解析】A、若为同温条件下容器I、II中反应为等效平衡,反应产生的热量为Q,但该容器为恒容,反应I为放热,温度升高,平衡逆向移动,放出的热量变少;反应II为吸热反应,温度降低平衡逆向移动吸收的热量变少,故容器I、II中产生的总热量小于Q,正确;B、容器I反应温度高于恒温容器III的温度,故平衡常数不同,错误;C、按起始加入的各物质的量将容器I与容器II无缝对接后,仍然有温度的变化,不与III等效平衡,错误;D、平衡后I温度最高,反应速率最快,II吸热温度降低反应速率最小,故有I>III>II,正确。
【考点】考查化学平衡有关问题。
2.硫酸的产量是衡量一个国家化工水平的标志。
2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。
一定温度下,在甲、乙、丙三个容积均为2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。
甲乙丙A.甲中反应的平衡常数大于乙 B.平衡时,SO2的转化率:α1<80%<α2C.该温度下,乙中平衡常数值为400 D.平衡时,丙中c(SO3)是甲中的2倍【答案】C【解析】A项,因温度不变,平衡常数不变,错误;B项,乙容器中增加氧气的量,SO2的平衡转化率增大,所以α1>80%,丙容器平衡向正反应移动,SO2的平衡转化率增大,所以α2>80%,错误;C项根据甲容器数据,利用三段法,可求得甲容器中反应的平衡常数:2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)初c / mol/L 0.2 0.12 0转c/ mol/L 0.2×80% 0.08 0.16平c / mol/L 0.04 0.04 0.16甲容器中反应的平衡常数a==400,因温度不变,乙容器中反应的平衡常数也为400,正确;D项,丙中初始物质的量是甲的2倍,压强同时增大,平衡向正反应方向移动,生成SO3,则平衡时,丙中c(SO3)大于甲中c(SO3)的2倍,错误。
高中化学平衡常数计算题解析与技巧分享
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高中化学平衡常数计算题解析与技巧分享在高中化学学习中,平衡常数计算题是一个重要的考点。
通过解析和分享一些解题技巧,希望能够帮助高中学生或他们的父母更好地理解和应对这类题目。
一、平衡常数的定义和计算方法平衡常数是指在化学反应达到平衡时,反应物与生成物浓度之比的乘积,其数值表示了反应的平衡倾向性。
在计算平衡常数时,我们需要知道反应物和生成物的化学方程式以及各自的浓度。
例如,对于以下反应:2A + 3B ⇌ C + 2D其平衡常数表达式为:Kc = [C] * [D]^2 / ([A]^2 * [B]^3)其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。
二、平衡常数计算题的解析与技巧1. 确定平衡常数表达式在解答平衡常数计算题时,首先要根据给定的化学方程式,确定平衡常数的表达式。
这个表达式是根据反应物和生成物的物质的量关系推导出来的。
2. 确定各物质的浓度在计算平衡常数时,需要知道反应物和生成物的浓度。
这些浓度可以通过题目中给出的信息直接得到,也可以通过已知的物质的物质的量和体积计算得到。
需要注意的是,在计算浓度时,要将给定的物质的物质的量和体积转化为摩尔和升。
3. 填入数值计算平衡常数将已知的浓度代入平衡常数的表达式中,计算得到平衡常数的数值。
在计算过程中,要注意单位的转换和计算的准确性。
4. 判断平衡常数的大小和平衡倾向性通过计算得到的平衡常数的数值,可以判断反应的平衡倾向性。
当平衡常数大于1时,表示生成物浓度较大,反应向右偏;当平衡常数小于1时,表示反应物浓度较大,反应向左偏。
平衡常数越大,反应越倾向于生成物;平衡常数越小,反应越倾向于反应物。
三、举一反三通过以上的解析和技巧分享,我们可以举一反三,应用到更多的平衡常数计算题中。
例如,对于以下反应:N2 + 3H2 ⇌ 2NH3已知反应物氮气(N2)的浓度为0.2 mol/L,氢气(H2)的浓度为0.5 mol/L,氨气(NH3)的浓度为0.1 mol/L。
等效平衡的三种题型及解法
![等效平衡的三种题型及解法](https://img.taocdn.com/s3/m/e7749528fbd6195f312b3169a45177232f60e4e6.png)
等效平衡的三种题型及解法等效平衡归纳为以下三种题型:完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同.解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件.下面看例题一:例题一:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3.若充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%.若改变开始时投入原料的量,加入amolN2,bmolH2,cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则:①若a=b=0, c=②若a=, b= , c=③若温度、压强恒定,则 a、b、c之间必须满足的关系是分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成.N2 + 3H2 2NH3起始条件Ⅰ: 1mol 3mol 0起始条件Ⅱ: amol bmol cmol(可以把cmolNH3全部转化为N2,H2)转化: cmol构建条件:(a+)mol (b+)mol 0要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样,那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相同.则有:(a+)mol = 1mol (b+)mol = 3mol其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可.不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同.解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例.下面看例题二:例题二:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应:A(g)+B(g) = C(g)(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为mol.(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol.(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x= ,y= ,平衡时,B的物质的量(选填一个编号)甲:大于2mol 乙:等于2mol 丙:小于2mol 丁:可能大于,等或小于2mol作出判断的理由是 .(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待到达平衡后,C的物质的量分数是 .分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P不同V,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成.解答过程如下:A(g) + B(g) = C(g)(1)起始条件Ⅰ: 1mol 1mol 0平衡Ⅰ:(1-a )mol (1-a )mol amol(2)起始条件Ⅱ: 3mol 3mol 0平衡Ⅱ: 3(1-a )mol 3(1-a )mol 3amol(各量间对应成比例)(3)起始条件Ⅲ: x mol 2mol 1 mol平衡Ⅲ: 3(1-a )mol 3(1-a )mol 3amol可见,起始条件Ⅱ与起始条件Ⅲ建立的是完全等效平衡,因此可通过构建相同的起始条件求得x的值.A(g) + B(g) = C(g)起始条件Ⅱ: 3mol 3mol 0起始条件Ⅲ: x mol 2mol 1 mol转化: 1mol 1mol 1 mol构建条件:(1+ x)mol (1+2)mol 0 即(1+ x)mol = 3mol x =2平衡时,B的物质的量丁(选填一个编号)甲:大于2mol 乙:等于2mol 丙:小于2mol 丁:可能大于,等或小于2mol作出判断的理由是 a取值的不确定决定的 .(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,与(1)、(2)、(3)建立的平衡是等效的,所以与(1)中的含量一样为a /(2-a).特殊等效平衡,这类等效平衡问题的特征是对于反应前后气体体积不变的反应在同T的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同.解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例.下面看例题三:例题三:在一个固定体积的密闭容器内,保持一定的温度发生以下反应:H2+Br2 2HBr.已知加入1molH2和2molBr2 时,达到平衡状态生成amolHBr.在相同条件下,且保持平衡时的各物质的百分含量相同,则填写下列空白:编号起始状态(mol)平衡时HBr 物质的量(mol)H2 Br2 HBr已知 1 2 0 a① 2 4 0② 1③ m n(n≥2m)分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足反应前后气体体积不变的并且在相同T下进行,所以可以断定是特殊等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成.解答过程如下:H2 + Br2 2HBr 平衡时HBr的量起始条件: 1mol 2mol 0 amol起始条件①: 2mol 4mol 0 2amol起始条件②: xmol ymol 1mol转化: 1mol 1mol 1mol构建条件:(x+1)mol (y+1)mol 0因各量间对应成比例(x+1)=1 (y+1)=2 则x=1 y=3起始条件③: m mol n mol p mol转化: p mol p mol p mol构建条件:(m+p)mol (n+p)mol 0因各量间对应成比例(m+p):(n+p)= 1 :2 则p=n-2m代入得构建条件:(n-m)mol 2(n-m)mol 0 则平衡时HBr的量为a(n-m)mol综上所述,解决等效平衡问题的关键是先根据题意(一般会指出含量或体积分数相同)判断是否为等效平衡问题,然后结合以上三类等效平衡的特征归类,这时离解答出来已经不远了.化学平衡小结——等效平衡问题一、概念在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“全等等效和相似等效”).概念的理解:(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量(体积分数、物质的量分数等)一定相同(2)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压.(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)比较时都运用“一边倒”倒回到起始的状态进行比较.二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下二种:I类:全等等效——不管是恒温恒容还是恒温恒压.只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是一致的就是全等等效“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征[转化率相同,平衡时百分含量(体积分数、物质的量分数)一定相等]外还有如下特征“一边倒”后同物质的起始物质的量相等,平衡物质的量也一定相等.拓展与延伸:在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行例1.将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中,发生如下反应:2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为、和.若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,请回答下列问题:(1)若保持恒温恒容,且起始时a=,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c 的取值分别为 , .(2)若保持恒温恒压,并要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同,则起始时c的取值范围是 .答案:(1)b= c= (2)<c<6mol分析:(1)通过题意我们可以看出问题该反应是反应前后气体系数不等的反应,题中给出保持恒温恒容,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同可以看出该平衡应与原平衡形成全等等效,故一定要使一边倒后的X的物质的量为6mol而Y的物质的量为3mol.2X (g) + Y(g) 2Z (g)问题(1)的物质的量/mol a= b= c=从Z向X、Y转化的量/mol x (1/2)x x从上述关系可得:+x=6x= ; b+(1/2)x =3 b= c=(2)通过达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同,可以知道这是一个全等等效的问题,由于三者平衡时的关系为:2X (g) + Y(g) 2Z (g)平衡物质的量/mol从上述平衡时各物质的量可以看出当Z的物质的量超过时该反应一定向逆方向进行,故c>,又由于是一个全等等效的问题,所以其最大值一定是起始是a、b等于0,只投入c,即c等于6mol值最大.II类:相似等效——相似等效分两种状态分别讨论1.恒温恒压下对于气体体系通过“一边倒”的办法转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效.恒温恒压下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同,百分含量(体积分数、物质的量分数)相同,浓度相同2.恒温恒容下对于反应前后气体总物质的量没有变化的反应来说,通过“一边倒”的办法转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效.恒温恒容下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同,百分含量(体积分数、物质的量分数)相同,浓度不相同拓展与延伸:属于相似等效的问题,我们只要想办法让物质的量的比例与原平衡起始态相同起始用量相等就行例2.将6molX和3molY的混合气体置于容积可变的密闭容器中,在恒温恒压发生如下反应:2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为、和.若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,若起始时a=,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c 的取值分别为 , .答案: b= c为任意值分析:通过题意达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,且反应是在恒温恒压下,可以看出二者属于相似等效,故起始加量只要满足物质的量的比例与原平衡起始态相同即可,从上述反应我们可以看出生成物只有一种,故c为任何值时都能满足比例故C可不看,只要a:b能满足2:1即可,故b=总结通过上述分析等效平衡的问题解题的关键是:读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法(使起始物质量相等或起始物质的量比相等)求解.我们常采用“一边倒”(又称等价转换)的方法,分析和解决等效平衡问题例3:在一定温度下,把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,,当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态.现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始时加入的的物质的量(mol),如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同.请填空:(1)若a=0,b=0,则c=___________.(2)若a=,则b=___________,c=___________.(3)a、b、c的取值必须满足的一般条件是___________,___________.(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)解析:通过化学方程式:可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态.起始时,无论怎样改变的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系.我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题.(1)若a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式可以看出,反应从2mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成和的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的,故c=2.(2)由于a=<2,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式可以看出,要使 mol SO2反应需要同时加入 O2才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量(即等价转换)与 mol SO3是等效的,这时若再加入 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1mol O2是等效的.故b=,c=.(3)题中要求2mol SO2和1mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡.由化学方程式可知,c mol SO3等价转换后与c mol SO2和等效,即是说, 和与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是与2mol SO2和1mol O2等效.故有 .例4:在一个固定容积的密闭容器中,保持一定的温度进行以下反应:已知加入1mol H2和2mol Br2时,达到平衡后生成a mol HBr(见下表已知项),在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号①~③的状态,填写下表中的空白.解析:在定温、定容下,建立起化学平衡状态,从化学方程式可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应.根据“等价转换”法,通过反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效.①因为标准项中n(起始):n(起始):n(HBr平衡)=1:2:a,将n(H2起始)=2mol,n(Br2起始)=4mol,代入上式得n(HBr平衡)=2a.②参照标准项可知,n(HBr平衡)= mol,需要n(H2起始)=,n(Br2起始)=1mol,n(HBr起始)=0mol.而现在的起始状态,已有1mol HBr,通过等价转换以后,就相当于起始时有 mol H2和 mol Br2的混合物,为使n(H2起始):n(Br2起始)=1:2,则需要再加入 mol Br2就可以达到了.故起始时H2和Br2的物质的量应为0mol和.③设起始时HBr的物质的量为x mol,转换成H2和Br2后,则H2和Br2的总量分别为()mol和()mol,根据 ,解得 .设平衡时HBr的物质的量为y mol,则有 ,解得 .例5:如图所示,在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生以下反应:(正反应放热),若反应达到平衡后,测得混合气体的体积为7体积.据此回答下列问题:(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同,那么:①若a=1,c=2,则b=_________.在此情况下,反应起始时将向_________(填“正”或“逆”)反应方向进行.②若需规定起始时反应向逆反应方向进行,则c的取值范围是_________.(2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为体积,则可采取的措施是_________,原因是_________.解析:(1)①化学反应:在定温、定压下进行,要使平衡状态与原平衡状态等效,只要起始时就可以达到.已知起始时各物质的体积分别为1体积N2、b体积H2和2体积.根据“等价转换”法,将2体积通过反应的化学计量数之比换算成和的体积,则相当于起始时有(1+1)体积和(b+3)体积,它们的比值为 ,解得b=3.因反应前混合气体为8体积,反应后混合气体为7体积,体积差为1体积,由差量法可解出平衡时为1体积;而在起始时,的体积为c=2体积,比平衡状态时大,为达到同一平衡状态, 的体积必须减小,所以平衡逆向移动.②若需让反应逆向进行,由上述①所求出的平衡时的体积为1可知, 的体积必须大于1,最大值则为2体积和6体积完全反应时产生的的体积,即为4体积,则 .(2)由<7可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动,所以采取降温措施.例6:(一)恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:(1)若开始时放入1mol A和1mol B,达到平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为________ mol.(2)若开始时放入3mol A和3mol B,达到平衡后,生成C的物质的量为_________mol.(3)若开始时放入x mol A、2mol B和1mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=________,y=________.平衡时,B的物质的量________(填编号).(甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是___________.(二)若维持温度不变,在一个与(一)反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应.(5)开始时放入1mol A和1mol B到达平衡后生成b mol C.将b与(1)小题中的a进行比较__________(填编号).(甲)a>b(乙)a<b(丙)a=b(丁)不能比较a和b的大小作出此判断的理由是____________.解析:(一)(1)由反应知,反应达平衡后,若有a mol C生成,则必有a mol A物质消耗,此时剩余A 的物质的量为(1-a)mol.(2)在恒温、恒压下,若投放3mol A和3mol B,则所占有的体积为(1)中的3倍.由于A、B的投放比例与(1)相同,故平衡时与(1)等效,而C的物质的量为3a mol.(3)由于达到平衡时C的物质的量为3a mol,故此平衡状态与(2)完全相同.若把C的物质的量完全转化为A和B,A、B的物质的量应与(2)完全相等.起始(mol): x 2 1将C转化为A、B(mol): x+1 2+1 0平衡时(mol): y 3-3a 3a据题意有: ,解得; ,解得y=3-3a.通过上述可知,平衡时B的物质的量为(3-3a)mol,由于该反应起始时投放的物质为A、B、C均有,即从中间状态开始达到平衡,故平衡可能向左、向右或不移动,也即3a可能大于、小于或等于1(不移动时,),故(3)中B的物质的量应为(丁).(4)在(3)的平衡中,再加入3mol C,所达到的平衡状态与(1)、(2)、(3)皆为等效状态,通过(1)可求出C的物质的量分数为,也就是在(3)的平衡状态时C的物质的量分数.(二)(5)因此时容器的容积不变,而(1)中容器的容积缩小,(5)小题中容器相当于在(1)的基础上减压,则平衡逆向移动,故反应达到平衡后a>b,即应填(甲).。
化学平衡移动精讲例题(含答案)
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化学平衡移动的实质是浓度、温度、压强等客观因素对正、逆反应速率变化产生不同的影响,使V正≠V逆,原平衡状态发生移动,根据平衡移动原理分析解决问题。
【例题分析】一、平衡移动与反应速率例1、某温度下,反应N2O4=2NO2-Q在密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是A、体积减小时将使反应速率增大B、体积不变时加入少许NO2,将使正反应速率减小C、体积不变时加入少许N2O4,再度平衡时颜色变深D、体积不变时升高温度,再度平衡时颜色变深分析:A、B是结合化学反应速率变化判断而设置的选项,C、D是结合化学平衡移动判断而设置的选项,速率变化与平衡移动是测试中的两个不同的侧面在分析中要加以区分。
A、体积减小使反应物浓度及生成物浓度都增大,所以无论正反应还是逆反应速率都增大。
B、体积不变时增加NO2的瞬间反应物的浓度不变,生成物的浓度增大,正反应速率不变,逆反应速率增大。
C、体积不变时加入少许N 2O4再度平衡,无论平衡如何移动各物质浓度均增大,颜色一定加深。
D、体积不变升高温度,平衡向吸热(正反应)方向移动,颜色一定加深。
答案:B例2、右图是可逆反应A+2B=2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降压后加压)而变化的情况,由此可推断A、正反应是放热反应B、若A、B是气体,则D是液体或固体C、逆反应是放热反应D、A、B、C、D均为气体分析:通过降温线处V正>V逆可知化学平衡向正反应方向移动,进而得知正反应方向为放热反应。
通过加压线处V正>V逆可知化学平衡向正反应方向移动,进而得知正反应方向为体积减小方向,而且通过改变压强的瞬间V正、V逆均发生了明显变化这一事实说明反应物与生成物中都一定有气体参加。
答案:A、B二、化学平衡移动的运用例3、在A+B(固)C反应中,若增加压强或降低温度,B的转化率均增大,则反应体系应是A、A是固体,C是气体,正反应吸热B、A是气体,C是液体,正反应放热C、A是气体,C是气体,正反应放热D、A是气体,C是气体,正反应吸热分析:增加压强平衡向气体体积减小的方向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动,结合B的转化率的变化可以判断出上述反应的特点,即:正反应方向为气体体积减小、放热反应,由于A与C的反应系数相等,A必为气体C必为固体,否则压强变化将对本反应无影响。
化学平衡习题_化学平衡试题及解析
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化学平衡题目解析归纳总结:一、极端假设法解“化学平衡等同性”的问题对一可逆反应,在一定条件下,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,都可以建立等同平衡状态。
也就是说,不同的起始条件可以达到等同平衡状态。
这里所说的等同平衡状态有两种情况:1. 当温度和体积一定 (即恒温恒容)时,指平衡时各物质的物质的量相同,此时各不同的起始状态实际上是同一起始状态。
判断的方法是:将生成物按方程式中各物质的系数完全归至反应物(极端假设法),若对应物质的数值(物质的量)相同即等同平衡状态;若不同,则不是等同平衡状态。
【注意】各不同的起始状态,对应物质的物质的量相同,其浓度相同或百分含量也相同。
“恒温恒容”特例:2HI(g)H 2(g)+I2(g),因为该类型反应的特点是反应前后气体的物质的量不变,所以也是“恒温恒压”。
2. 当温度和压强一定(体积可变,即恒温恒压)时,指平衡时各物质的浓度相同或百分含量相同。
此时各不同的起始状态,经过将生成物按方程式中各物质的系数完全归至反应物(极端假设法)后,只要对应反应物的物质的量之比相同,就会达到等同平衡状态。
【注意】各不同的起始状态,对应物质的物质的量可能不同,但是其浓度相同或百分含量相同。
二、反应物用量的改变对转化率的一般规律Ⅰ、若反应物只有一种:a b B(g)+c C(g),在不改变其他条件时,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。
Ⅱ、若反应物不只一种:a A(g)+b 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。
5章 化学平衡原理习题及全解答
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第5章 化学平衡原理习题及全解答1. 写出下列反应的标准平衡常数表达式。
(1) CH 4(g) + 2O 2(g) == CO 2(g) + 2H 2O(l) (2) PbI 2(s) == Pb 2+(aq) + 2I -(aq)(3) BaSO 4(s) + 2C(s) == BaS(s) + 2CO(g) (4) Cl 2(g) + H 2O(l) == HCl(aq) + HClO(aq) (5) ZnS(s) + 2H +(aq) == Zn 2+(aq) + H 2S(g) (6) CN -(aq) + H 2O(l) == HCN(aq) + OH -(aq)答: (1) 224242θCO CO θθθ22CH O CH O /(/)(/)pp p p K p p p p p p==(相对压力)(2) 2+-2+-θθθ22Pb I Pb I (/)(/)c K c c c c c c == (相对浓度)(3) θθ2CO (/)p K p p = (4) 2θθHCl HClO Cl /(/)K c c p p =(5) 2++2θθ2H S Zn H (/)/K c p p c = (6) --θHCN OH CN /K c c c =2. 填空题(1) 对于反应:C(s)+CO(g)==2CO(g),=172.5 kJ ⋅mol -1,填写下表:532定量的惰性气体,反应将 移动。
(3) 对化学反应而言,r m G ∆是 的判据,r m G ∆是 的标志,若r m G ∆ =r mG ∆,则反应物和生成物都处于 状态。
动。
(3) 反应方向;反应进行倾向性;平衡。
3. 氧化亚银遇热分解:2Ag 2O(s) == 4Ag(s) + O 2(g)。
已知Ag 2O 的f m H ∆ =-31.1kJ ⋅mol -1,f m G ∆=-11.2 kJ·mol -1。
求:(1) 在298K 时Ag 2O —Ag 体系的2O p =?(2) Ag 2O 的热分解温度是多少(在分解温度,2O p =100kPa)?解: (1) -1r m Bf m 62.2 kJ mol H H ν∆=∆=⋅∑ ,-1r m B f m 22.4 kJ mol G G ν∆=∆=⋅∑2θθO /p K p p=,根据r m ln ()/K G T RT =-∆ ,当T =298 K 时, 3ln 22.410/(8.314298)9.04K =-⨯⨯=- 41.210K -=⨯P (o 2) =Pa 12k 100102.14=⨯⨯=⨯- p K p(2) 在分解温度,2O p =100 kPa , 1.0K = ,r m ()G T ∆=0根据Gibbs 方程:r m r m r m ()G T H T S ∆=∆-∆ ,r m r m/T H S =∆∆ 根据r m H ∆ 、r m S ∆ 随温度变化不大,故:-1r m r m ()(298)62.2 kJ mol H T H ∆≈∆=⋅ -1-1r m r m r m r m(298)(298)()(298)0.134 kJ mol K 298H G S T S ∆-∆∆≈∆==⋅⋅r mr m/465 K T H S =∆∆分解=或者:根据van ’t Hoff 方程:22r m 211112()ln ()K T H T T K T RT T ∆-=,412(298) 1.210, ()1K K T -=⨯=分解 ,解得:465 K T =分解。
高考化学平衡试题的解题策略 - 福建高中新课程
![高考化学平衡试题的解题策略 - 福建高中新课程](https://img.taocdn.com/s3/m/2241b0607e21af45b307a80a.png)
高考化学平衡试题的解题策略山西省榆社中学张维青化学平衡理论是中学化学的重要理论,也是高考试题中的的热点与难点.在高考试题中,由于化学平衡试题较好地考察了同学们的思维想像能力、逻辑推理能力、以及化学计算能力,从而得到命题者的青睐.如何解答好这部分试题呢?我认为在掌握基础知识的同时,要学会运用三大解题策略。
一. 极限解题策略1.在达到化学平衡时,任一物质的质量或浓度都大于零(即任意物质的量极限为零).2.可逆反应的最大极限为不可逆反应,即反应物的转化率的极限为100%.例1(2010年高考新课程卷26题,14分)物质A~G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。
其中A为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B和C。
单质C可与E的浓溶液发生反应,G为砖红色沉淀。
请回答下列问题:(1)写出下列物质的化学式:B 、E 、G ;(2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是,阴极物质是,电解质溶液是;(3)反应②的化学方程式是。
(4)将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中,发生反应①,在一定温度下,反应达到平衡,得到0.12 mol D,则反应的平衡常数K= 。
若温度不变,再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡,则B的平衡浓度(填“增大”、“不变”或“减小”),氧气的转化率(填“升高”、“不变”或“降低”),D的体积分数(填“增大”、“不变”或“减小”)。
解析:(1)“G为砖红色沉淀”是本题的突破口,因此此题可以用逆向推断的方法做。
不难看出,F生成G的反应是醛基的检验,所以,F为CuSO4;从B→D→E,可推断为NO→NO2→HNO3或SO2→SO3 →H2SO4等。
因为B→D的转化需用催化剂,可判定B为SO2,D为SO3,E为H2SO4。
当然,可能有的同学总想弄清A是什么,从题目来看,A应为Cu2S(化学方程式见人教版必修2,89页)。
(2)考察学生对电解精炼铜原理的认识。
(完整版)高中化学选修4化学平衡习题及答案解析
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第三节化学平衡练习题一、选择题1.在一个密闭容器中进行反应:2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g)已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/LB.SO2为0.25mol/LC.SO2、SO3(g)均为0.15mol/LD.SO3(g)为0.4mol/L2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是()A. C生成的速率与C分解的速率相等B. A、B、C的浓度不再变化C. 单位时间生成n molA,同时生成3n molBD. A、B、C的分子数之比为1:3:23.可逆反应H 2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是()A. 混合气体密度恒定不变B. 混合气体的颜色不再改变C. H2、I2、HI的浓度相等D. I2在混合气体中体积分数不变4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A、B于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.C、D的物质的量的比值D.气体的总物质的量5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A.在一定条件下,发生如下反应:2A(g) B(g) + x C(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P%,若此时A的转化率为a%,下列关系正确的是()A.若x=1,则P>a B.若x=2,则P<aC.若x=3,则P=a D.若x=4,则P≥a6.密闭容器中,用等物质的量A和B发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为()A.40%B.50%C.60%D.70%7.在1L的密闭容器中通入2molNH 3,在一定温度下发生下列反应:2NH3N2+3H2,达到平衡时,容器内N2的百分含量为a%。
物理化学化学平衡例题
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pCO2 Kp p 1.23Pa
方法2:先导出KӨ与T的关系,由此关系式求出KӨ(1000 K)。
ln
Kp
(298 K)
rGm RT
87.6
由
ln K T
p
p
rHm RT 2
其中 ΔrHmӨ(T) = (267103 + 4.0T) J.mol-1 代入上式, 得:
d ln K p
267 103 RT
达平衡时:pV = (1+)nRT
n WPCl5 W混
M M PCl5
PCl5
p W混 (1)RT RT (1) 100
V
M PCl5
M PCl5
解得: = 0.80
(2) 以1 mol PCl5为基准,则:
Kp
p p PCl3 Cl2 pPCl5 p
p
1
2
p
1 1
当p = pӨ时, = 0.80时,K p = 1.778
化学平衡典型例题
例1: 已知反应CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)在973 K时的 KpӨ = 0.71。
(1) 若体系中各气体的分压都是1.5×105 Pa,问在973 K时反 应能否发生?
(2) 若p(CO) = 1.0×106 Pa, p(H2O) = 5.0×105 Pa, p(CO2) = p(H2) = 1.5×105 Pa,问情况又怎样?
在该条件下正向反应不能自发进行。
(2) ΔrGm = – RTlnKpӨ + RTlnQ
= (8.314 J-1 K-1 mol-1) (973 K)
1.5105 2
1
[ln
化学化学平衡练习题平衡常数与平衡浓度计算
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化学化学平衡练习题平衡常数与平衡浓度计算化学平衡练习题:平衡常数与平衡浓度计算在化学反应中,平衡常数是描述反应物与生成物之间相对浓度关系的量。
它可以用来预测反应的方向和确定反应的平衡位置。
平衡常数与平衡浓度之间存在着密切的关系,通过计算平衡浓度可以求得平衡常数。
本文将通过几个化学平衡练习题来演示平衡常数与平衡浓度的计算方法。
题目一:对于化学反应A + B ↔ C + D,已知在25°C下平衡时,反应物A、B、C、D的浓度分别为0.25 mol/L、0.15 mol/L、0.5 mol/L和0.2 mol/L。
求该反应的平衡常数Kc。
解析:根据反应物和生成物的浓度,平衡常数Kc可以用以下公式计算:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B、C和D的浓度,a、b、c、d是与各反应物和生成物对应的化学计量数。
根据题目中已知浓度,带入公式可以得到:Kc = [C]^1[D]^1 / [A]^1[B]^1= (0.5)^1(0.2)^1 / (0.25)^1(0.15)^1= 0.1 / 0.0375= 2.67因此,该反应的平衡常数Kc为2.67。
题目二:对于化学反应2A + 3B ↔ 4C,已知在特定温度下平衡时,反应物A、B和生成物C的浓度分别为0.1 mol/L、0.15 mol/L和0.2mol/L。
求该反应的平衡常数Kc。
解析:根据反应物和生成物的浓度,平衡常数Kc可以用以下公式计算:Kc = [C]^c / [A]^a[B]^b(由于此题目反应物中B的计量数为3,而生成物中B的计量数为0,故b为0)根据题目中已知浓度,带入公式可以得到:Kc = [C]^4 / [A]^2= (0.2)^4 / (0.1)^2= 0.0016 / 0.01= 0.16因此,该反应的平衡常数Kc为0.16。
通过以上两个练习题,我们可以看到平衡常数Kc的计算可以通过已知的物质浓度进行。
等效平衡重点习题及详细解析
![等效平衡重点习题及详细解析](https://img.taocdn.com/s3/m/ba68ab0c7275a417866fb84ae45c3b3567ecdd2e.png)
等效平衡重点习题及详细解析1.2012•天津已知2SO2 g+O2 g2SO3 g;△H=﹣197kJ•mol﹣1.向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:甲2mol SO2和1mol O2;乙1mol SO2和0.5mol O2;丙2mol SO3.恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是A.容器内压强P:P=P丙>2P乙甲B.S O3的质量m:m=m丙>2m乙甲C.c SO2与cO2之比k:k=k丙>k乙甲D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q=Q丙>2Q乙甲考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:恒温恒容,甲与乙起始nSO2:nO2=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故甲中转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得nSO2=2mol,nO2=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,据此结合选项解答;解答:解:恒温恒容,甲与乙起始nSO2:nO2=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得nSO2=2mol,nO2=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙,故P甲=P丙<2P乙,故A错误;B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol SO2和0.5mol O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m,故B正确;乙C、对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,cSO2与cO2之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中cSO2与cO2之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2:1,故C错误;D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故Q甲+G丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,故D错误;故选B.点评:该题考查化学平衡移动与计算、反应热知识、等效平衡等,难度较大,注意构建甲、乙平衡建立的途径,注意理解等效平衡.2.2010•江苏在温度、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N2g+3H2g=2NH3 g△H=﹣92.4kJ•mol﹣1容器甲乙丙反应物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3NH3的浓度mol•L﹣1c1c2c3反应的能量变化放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ体系压强Pa p1p2p3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是A.2c1>c3B.a+b=92.4 C.2p2<p3D.α1+α3<1考点:等效平衡;有关反应热的计算;化学平衡的计算.专题:压轴题.分析:甲容器反应物投入1molN2、3molH2与乙容器反应物投入2mol NH3在保持恒温、恒容情况下是等效平衡,平衡时NH3的浓度c1=c2 、p1=p2、α1+α2=1、a+b能量总变化相当于1molN2、3molH2完全转化成2molNH3的能量,即吸放热a+b数值上就等于92.4kJ;甲容器反应物投入量1molN2、3molH2与丙容器反应物投入量4molNH3,若恒温且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,我们可以当成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,由平衡移动原理,则相较于甲容器或假设状况而言,丙容器平衡向逆向移动,也就是说,丙容器的转化率比甲容器还要低一些.因此2c1<c3、2p2>p3、α2>α3、α1+α3<1.解答:解:A、甲、丙相比较,把丙看成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,由勒沙特列原理,相较于甲容器或假设状况而言,丙容器平衡向逆向移动,因此2c1<c3,故A错;B、甲乙平衡状态相同,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=92.4,故B正确;C、比较乙丙可知,丙中氨气的物质的量为乙的2倍,但加压平衡向生产氨气的方向移动,故2p2>p3,故C错;D、甲乙处于相同的平衡状态,则a1+a2=1,而a2>a3,所以a1+a3<1,故D正确.故选B、D.点评:本题主要考查的是化学平衡中的等效平衡问题,等效平衡为在一定条件下恒温恒容或恒温恒压,对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,做题时注意从思路的转化.3.某温度下在密闭容器中发生如下反应:2Mg+Ng2Eg若开始时只充入2molEg,达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为A.20% B.40% C.60% D.80%考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;化学平衡专题.分析:根据等效平衡,在相同温度下,固定容积的反应容器内,2molE与2molM和1molN的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,利用三段式解题方法,可求知结果.解答:解:设充入2molE达到平衡状态时反应了2xmolE,根据方程式计算如下:2Mg+Ng2Eg起始0 mol 0 mol 2mol转化2x x 2x平衡2x x 2﹣2x根据阿伏加德罗定律可知相同条件下气体的物质的量之比等于压强之比,则有:=1.2,解得x=0.4mol;在相同条件下,2molE与2molM和1molN的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,即若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的物质的量为0.8mol,转化的M的物质的量为2mol﹣0.8mol=1.2mol所以达平衡时M的转化率=,故选C.点评:本题为等效平衡问题,解决这类问题时注意以下两个方面的问题:1对于两边气体分子数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同,则两平衡等效.2对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,只要反应物或生成物的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同,则两平衡等效.4.2009•广州模拟保持恒温、恒容,在某密闭容器中发生反应:2Ag+2Bg Cg+3Dg.现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ﹣﹣从正反应开始,A、B的起始物质的量均为2mol;Ⅱ﹣﹣从逆反应开始,C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol.以下叙述中正确的是A.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同B.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态的过程中,体系的总密度始终保持不变C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的物质的量分数相同D.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的浓度相同考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由反应2Ag+2Bg Cg+3Dg可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,与Ⅰ物质的量比值相等,则达到相同平衡状态.解答:解:2Ag+2Bg Cg+3DgⅠ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,由反应2Ag+2Bg Cg+3Dg可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,则A.物质的浓度不同,反应速率不同,到达平衡时需用时间不同,另外反应从不同方向进行,转化率未知,即使是物质的量相当时也不能确定达到平衡所用的时间是否相等,故A错误;B.容器体积不变,气体的质量不变,则总密度始终保持不变,故B正确;C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到相同平衡状态,物质的质量分数相同,故C正确;D.Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量不相等,平衡状态相同,则A的浓度不同,故D错误.故选BC.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意等效平衡有2种情况:①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等,②反应前后气体的化学计量数相等,满足物质的量之比相等.5.在体积、温度都相同的条件下有下列反应:2Ag+2Bg Cg+3Dg.现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol.以下叙述中不正确的是A.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时,两者对应的各组分的体积分数相同B.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时,两者混合气的平均相对分子质量相同C.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的1/2D.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率v A等于Ⅱ途径的反应速率v A考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关.因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件温度、浓度、压强等完全相同,则可形成等效平衡,在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物或生成物的物质的量的比值与原平衡相同,则两平衡等效.解答:解:2Ag+2Bg Cg+3Dg,反应前后气体的物质的量相等,Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol,相当于4molA和4molB,两种途径的物质的量比值相同,则处于相同平衡状态,则A.两种途径平衡状态相同,则对应的各组分的体积分数相同,故A正确;B.两种途径平衡状态相同,各物质的含量相同,则混合气的平均相对分子质量相同,故B正确;C.由于途径Ⅱ的质量为途径Ⅰ的质量的2倍,则Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的,故C正确;D.Ⅱ途径浓度大,压强大,反应速率应较大,故D错误.故选D.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同的,这就是所谓等效平衡原理.6.在相同温度和压强下,对反应CO2g+H2g COg+H2Og进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见表:CO2H2CO H2O甲 a mol a mol 0 mol 0 mol乙2a mol a mol 0 mol 0 mol丙0 mol 0 mol a mol a mol丁 a mol 0 mol a mol a mol上述四种情况达到平衡后,nCO的大小顺序是A.丁>乙>丙=甲B.乙>丁>甲>丙C.乙=丁>丙=甲D.丁>丙>乙>甲考点:等效平衡;化学平衡的影响因素.专题:极端假设法;化学平衡专题.分析:在相同温度和压强下的可逆反应,反应后气体体积不变,按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质进行分析.解答:解:假设丙、丁中的CO、H2Og全部转化为CO2、H2,再与甲、乙比较:CO2g+H2g COg+H2Og丙开始时0mol 0mol anol anol丙假设全转化anol anol 0mol 0mol丁开始时amol 0mol amol amol丁假设全转化2amol amol 0mol 0mol通过比较,甲、丙的数值一样,乙、丁的数值一样,且乙、丁的数值大于甲、丙的数值.故选:C点评:采用极端假设法是解决本题的关键,本题还涉及等效平衡,等效平衡是一种解决问题的模型,对复杂的对比问题若设置出等效平衡模型,然后改变条件平衡移动,问题就迎刃而解.7.相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2g+3Y2g2XY3g;△H=﹣92.6kJ•mol﹣1,实验测得反应起始时、达到平衡状态时的有关数据如下表所示,不正确的是容器编号起始时各物质物质的量/mol 平衡时体系能量的变化X2Y2 XY3① 1 3 0 放热Q1=23.15kJ②0.6 1.8 0.8 Q2A.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol•L﹣1B.容器①、②中反应的平衡常数相等C.容器②中反应达到平衡状态时放出23.15×kJ的热量D.若容器①体积为0.20L,则反应达到平衡状态时放出的热量大于23.15kJ考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:A、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时XY3的物质的量浓度,再根据两平衡是完全等效平衡解答;B、平衡常数只与温度有关;C、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时X2、Y2和XY3的物质的量,分析②是否处于平衡状态或是向哪个方向进行,判断②是吸热还是放热,再根据转化率计算具体的值;D、从平衡移动的角度比较反应放出的热量与23.15kJ的关系.解答:解:A、①容器中放出23.15kJ热量,则生成氨气的物质的量为:=0.5mol,利用三段式法计算:N2g+3H2g2NH3g起始:1mol 3mol 0转化:0.25mol 0.75mol 0.5mol平衡:0.75mol 2.25mol 0.5mol此时XY3的物质的量浓度均为=2 mol/L,将②按化学计量数比换算成左边与①对应的物质的物质的量相等,恒温恒容下,两平衡是完全等效平衡,平衡时各物质的浓度相等,故A正确;B、平衡常数只与温度有关,温度不变,对同一反应平衡常数不变,故B正确;C、由上述计算,可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,②与①为完全等效平衡,所以,平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,可知②的反应向逆反应方向进行,反应过程需要吸收热,故C错误;D、若容器①体积为0.20L,增大压强平衡向正反应方向移动,放出热量多,D项正确.故选C.点评:本题考查化学平衡移动问题、等效平衡、反应热等问题,题目难度不大,注意C项根据计算分析,多认为无法判断是吸热还是放热.8.已知N2g+3H2g2NH3g△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,达到平衡状态II,则下列说法正确的是A.两个平衡状态的平衡常数的关系:K I<K IIB.H2的百分含量相同C.N2的转化率:平衡I<平衡IID.反应放出的热量:Q I=Q II<92.3 kJ考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:已知N2g+3H2g2NH3g△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>﹣92.3kJ•mol﹣1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;A、平衡常数随温度变化;B、平衡状态相同;C、依据平衡状态相同分析判断;D、反应是可逆反应不能进行彻底,起始量不同反应热量不同.解答:解:已知N2g+3H2g2NH3g△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>﹣92.3kJ•mol﹣1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;A、平衡常数随温度变化,两个平衡状态的平衡常数的关系:K I=K II,故A错误;B、平衡状态II和平衡状态I相同;H2的百分含量相同,故B正确;C、平衡状态II和平衡状态I相同,N2的转化率:平衡I=平衡II,故C错误;D、反应是可逆反应不能进行彻底,平衡Ⅱ反应是正逆进行,反应放出的热量:Q I>Q II都小于92.3 kJ,故D错误;故选B.点评:本题不仅考查了反应热的概念,还同时考查了可逆反应,等效平衡,平衡常数,转化率等概念,综合性较强,考生只有在准确理解上述概念的基础上,才能准确作答.由于“化学反应中的能量变化”,新教材已将其作为另一条主线贯穿于教材始终,故能量变化问题几乎可与任何一章相联系、相综合,复习中应多加留意.9.在一恒温恒容密闭容器中,A、B气体可建立如下平衡:2Ag+2Bg Cg+3Dg现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始量均为2mol;Ⅱ.C、D的起始量分别为2mol和6mol.下列叙述不正确的是A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同C.达到平衡时,途径Ⅰ的和途径Ⅱ体系内混合气体平均相对分子质量相同D.达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的1/2考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由反应2Ag+2Bg Cg+3Dg可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,与Ⅰ物质的量比值相等,则达到平衡状态.解答:解:2Ag+2Bg Cg+3DgⅠ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,由反应2Ag+2Bg Cg+3Dg可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,由于容器体积相等,Ⅱ气体质量是Ⅰ气体质量的2倍,则达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的,则B、C、D正确,A错误.故选A.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意等效平衡有2种情况:①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等,②反应前后气体的化学计量数相等,满足物质的量之比相等.10.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2g+I2g2HIg.已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol•L ﹣1时,达平衡时HI的浓度为0.16mol•L﹣1.若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1,则平衡时H2的浓度mol•L﹣1是A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;平衡思想;化学平衡专题.分析:先根据题中所给信息,求出化学平衡常数,温度一定,化学平衡常数不变,再次利用平衡常数求出平衡式H2的浓度.解答:解:H2g+I2g2HIg起始浓度0.10mol•L﹣1 0.10mol•L﹣1 0反应浓度0.08mol•L﹣1 0.08mol•L﹣1.16mol•L﹣1平衡浓度0.02mol•L﹣1 0.02mol•L﹣1 0.16mol•L﹣1化学平衡常数K===64当H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1时,设则平衡时H2的浓度为xmol•L﹣1,则氢气的反应浓度为0.20﹣xmol•L﹣1.H2g+I2g2HIg起始浓度0.20mol•L﹣1 0.20mol•L﹣10反应浓度0.20﹣xmol•L﹣1 0.20﹣xmol•L﹣1 20.20﹣xmol•L﹣1平衡浓度x x 20.20﹣xmol•L﹣1化学平衡常数K==64x=0.04 mol•L﹣1故选:C点评:温度一定,化学平衡常数不变是解决本题的关键.化学平衡常数K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关.11.在温度、初始容积相同的两个密闭容器中,按不同方式投入反应物如图所示,发生如下反应:3Xg+Yg2Zg△H<0保持温度不变,测得平衡时的有关数据如下:恒容容器甲恒压容器乙X的物质的量mol n1n2Z的体积分数φ1φ2下列说法正确的是A.平衡时容器乙的容积一定比反应前小B.n2>n1C.平衡时容器甲的压强一定比反应前小D.φ2>φ1考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:A、先判断反应方向,然后根据恒温恒压条件下,体积与物质的量的关系解题;B、不同的容器,不同物质的量的物质反应,先根据等效平衡,把不同物质转化为相同物质再分析选项;C、根据反应方向的判定进行分析;D、与B选项结合分析.解答:解:A、容器乙内反应向正反应方向进行,气体总的物质的量减少,恒温恒压下,体积之比等于物质的量之比,所以平衡时容器乙的容积一定比反应前小,故A正确;B、容器甲内反应所达到的平衡状态可以等效为开始投入3molX,1molY在相同条件下达到的平衡状态,容器乙开始投入虽然也是3molX,1molY,但是保持恒压,而容器甲根据开始投入3molX,1molY在相同条件下达到的平衡状态来分析,随反应进行压强减小,容器乙所到达的平衡状态可以等效为容器甲增加压强,平衡向体积减小方向移动,即向正反应方向移动,所以n1>n2,故B错误;C、容器甲内反应根据有关数据无法判断反应向哪个方向进行、还是处于平衡状态,因此无法判断平衡时容器内的压强与比反应前压强大小关系,故C错误;D、根据B中的分析可知φ2>φ1,故D正确;故选AD.点评:利用等效平衡把不同物质全部转化为相同物质即采用一边倒的方法是解C选项的关键.12.若过程I与过程II温度相同,则关于反应N2O4g2NO2 g在下列过程中发生的变化描述正确的是A.a'<b'、a>bB.在平衡I向平衡II过渡的过程中,v逆<v正C.a'>a、b'<bD.平衡II与平衡IV中N2O4的质量分数相等考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:过程I:再加入N2O4,相当于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a>b,过程II:在平衡Ⅲ的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a'>b',对比过程Ⅰ与Ⅱ,平衡Ⅰ和Ⅲ相比较,平衡状态相同,转化率a'=a,b'=b.解答:解:A.过程I:再加入N2O4,相等于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a>b,过程II:在平衡Ⅲ的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a'>b',故A错误;B.在平衡I向平衡II过渡的过程中,,再加入N2O4,相当于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,v逆>v正,故B错误;C.对比过程Ⅰ与Ⅱ,平衡Ⅰ和Ⅲ相比较,平衡状态相同,转化率a'=a,b'=b,故C错误;D.平衡II与平衡IV平衡状态相同,N2O4的质量分数相等,故D正确.故选D.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,本题注意分析各过程,结合反应的化学方程式,判断各过程的平衡状态,答题时注意分析,从等效平衡的角度分析.13.如图,隔板K可左右移动,甲中充入2mol A和1mol B,乙中充入2mol C和1mol He,此时K停在0处.发生反应2Ag+Bg2Cg,达到平衡后,恢复至温度.下列有关说法不正确的是A.达平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间B.若平衡时K停留在左侧1处,则活塞停留在右侧6处C.达到平衡时,甲容器中B的物质的量小于于乙容器中B的物质的量D.根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡考点:等效平衡;化学平衡的影响因素.专题:化学平衡专题.分析:A.根据可逆反应不能完全反应进行分析;B.“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格,即物质的量为2.5mol,乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1 mol,即大于3.5 mol;C.乙中充入1 mol He,等于给甲加压,平衡右移,B的物质的量减少;D.平衡移动,气体体积会发生变化,隔板随之滑动.解答:解:由于甲中充入2 mol A和1 mol B,反应向正反应方向移动,A中压强降低,最多能转化为2 mol C,但是由于反应是可逆反应,所以C的物质的量在0﹣2 mol之间,所以达到平衡后,隔板K不再滑动,最终停留在左侧刻度0﹣2之间,故A正确;B.“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格,即物质量为2.5mol,甲中气体的物质的量为2.5 mol,乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1 mol,即大于3.5 mol,故乙中气体的体积要在6刻度右侧,故B错误;C.隔板可以滑动,说明是等压条件.乙中充入1molHe,等于给甲加压,平衡右移,B的物质的量减少,则甲容器中B的物质的量小于乙容器中B的物质的量,故C正确;D.平衡移动,气体体积会发生变化,隔板随之滑动,当隔板不移动时,说明达到平衡状态,故D正确.故选B.点评:本题结合压强改变考查平衡的移动知识、判断到达平衡的标志及等效平衡的有关知识,本题注意分析反应的可逆性特征和两容器压强相等,这两个角度是解答该题的关键.。
化学平衡图像高考真题
![化学平衡图像高考真题](https://img.taocdn.com/s3/m/1ef0946f82c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b3ea.png)
化学平衡图像高考真题化学平衡作为高考化学中的一个重要内容,一直是考试中的难点之一。
其中,常常会涉及到化学平衡的图像表达。
通过图像,我们可以更直观地理解化学反应中各种物质的含量变化,从而更好地解决相关问题。
下面就以高考真题为例,来分析化学平衡图像的相关知识。
在一道高考真题中,题目描述了如下化学反应:\[2A + B \rightleftharpoons 3C + D\]并要求根据该反应写出平衡常数表达式,并利用图像表示该反应的化学平衡。
首先,我们知道平衡常数(Kc)的表达式为:\[Kc = \frac{{[C]^3 [D]}}{{[A]^2 [B]}}\]根据上述反应式,我们可以得知,在达到化学平衡时,反应物A和B与生成物C和D的摩尔比为2:1:3:1。
因此,在图像中我们可以通过不同长度的线段,分别表示反应物A和B的浓度,以及生成物C和D 的浓度。
接着,我们可以将该反应表示成图像形式。
在横轴上,我们表示出反应物A和B的初始浓度以及生成物C和D的初始浓度。
在纵轴上,表示各物质的浓度变化。
通过画出不同颜色的线段,分别代表不同物质的浓度变化,并在适当的位置标出各种物质的浓度比例。
通过这样的图像表达,我们可以清晰地看到在达到化学平衡时,反应物和生成物的浓度变化情况,以及它们之间的比例关系。
这样不仅有助于我们更直观地理解化学平衡的概念,也能帮助我们更好地解答相关问题。
综上所述,化学平衡的图像表达在高考化学中起着重要作用。
通过图像,我们可以更直观地理解化学反应中各物质的浓度变化,从而更好地掌握相关知识,并更好地应对考试中的问题。
希望同学们在备战高考时能够充分利用图像表达,提升化学学科的学习效果。
化学平衡题的解题方法和技巧
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化学平衡题的解题方法和技巧高中知识搜索小程序有关化学平衡的知识,是高中化学的一个难点,同时又是高考考查的重点,几乎每年高考都有。
掌握化学平衡题的基本方法和技巧,对解题起着事半功倍的效果。
常见的解题方法和思路有如下几种:一、常规方法找出可逆反应到达平衡的过程中,各物质的起始量、变化量和平衡量,然后根据条件列方程式解答。
例1:在一个固定容积的密闭容器中放入3molX气体和2molY气体,在一定条件下发生下列反应4X(气)+4Y(气) ⇌3Q(气)+nR(气)达到平衡后,容器内温度与起始时相同,混合气的压强比原来的增大10%,X的浓度减小则n值为()(A)4 (B)5(C)3 (D)7二、差量法:对于例1,根据题意,因为反应在一个恒温定容的容器内进行,但平衡时混合气体的压强比反应前增大,这就表明混合气体的物质的量较反应前增加了。
三、估算法:若换一个角度思考例1,则更显简单,由于X的浓度减少,所以平衡正向移动。
此时压强增大则意味着正反应方向为气体体积增大的方向,所以4+4<3+n,所以n>5。
答案为(D)。
例2:在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应:A(g)+2B(g)⇌2C(g)反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为()(A) 40% (B) 50%(C) 60% (D) 70%用基本方法可以算出答案为(A)。
若设计另外的途径通过B求A的转化率则显得更加简单。
因为A和B按1:2反应,而A、B又是等物质的量,所以A必然过量,设B完全转化则A只转化一半,故转化率为50%,但可逆反应的特点是反应物不能完全转化,所以A的实际转化率<50%,故答案为(A)。
四、守恒法:有些化学平衡问题,常可抓住某一元素守恒,通过设计另外的变化途径,使难以确定的问题变得有规律可循,从而化难为易,使问题得到解决。
例3:在某合成氨厂合成氨的反应中,测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6:8:1,出口处N2、H3、NH3的体积比为9:27:8,则氮气的转化率为()(A) 75% (B) 50%(C) 25% (D) 20%此题刚一读题无从下手,但若从原子守恒的角度分析,便很容易得到解决。
高中化学---化学平衡例题及解答
![高中化学---化学平衡例题及解答](https://img.taocdn.com/s3/m/4fa9ac84dd88d0d233d46a56.png)
课时作业24化学平衡时间:45分钟满分:100分一、选择题(15×4分=60分)1.(2010·河北正定)一定温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态:①体系的压强不再发生变化②体系的密度不再发生变化③各组分的物质的量浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A) ∶v(B) ∶v(C)∶ v(D)=m ∶n ∶p∶ q,其中,能说明反应已达到平衡的是() A.只有③④B.②③④C.①②③④D.①②③④⑤【解析】若m+n=p+q时,反应过程中,体系压强始终不变,①不符合要求;ρ=m总V总,m总、V总不变,则体系密度在反应过程中始终不变,故②也不符合要求;反应过程中,反应速率始终满足v(A)∶v(B) ∶v(C) ∶v(D)=m∶n∶p∶q,故⑤不符合要求,只有③④可说明反应已达平衡,A正确,B、C、D错。
【答案】 A2.(2010·大庆铁人中学)2A(g)2B(g)+C(g)(正反应为吸热反应),达到平衡时,要使逆反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是() A.减压B.降温C.加压D.增大B的浓度【解析】降温平衡向逆反应方向移动,A的浓度增大。
【答案】 B3.在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为:0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达平衡时,可能存在的数据是() A.SO3为0.4 mol·L-1B.SO2为0.25 mol·L-1C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1D.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1【解析】利用极值转化法。
高中化学化学平衡题型详解
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高中化学化学平衡题型详解化学平衡是高中化学中一个重要的概念,也是考试中常出现的题型之一。
掌握化学平衡的原理和解题技巧对于学生来说至关重要。
本文将详细介绍化学平衡题型,并提供一些解题技巧和例题分析,帮助读者更好地理解和应用化学平衡知识。
一、化学平衡的基本概念化学平衡是指在封闭系统中,反应物与生成物之间的浓度或压力达到一定比例时,反应速率前后保持不变的状态。
在化学平衡中,反应物与生成物的浓度或压力之间存在一种动态平衡,反应物转化为生成物的速率与生成物转化为反应物的速率相等。
化学平衡的表达式通常以化学方程式的形式表示,例如A + B ⇌C + D。
其中,反应物A和B生成生成物C和D,反应物与生成物之间以双箭头表示反应的双向性。
二、化学平衡的计算方法在化学平衡题中,常常需要计算反应物或生成物的浓度、压力或摩尔数等。
下面将介绍几种常见的计算方法。
1. 浓度计算在给定反应物和生成物的初始浓度以及反应方程式的情况下,可以通过化学平衡常数Kc来计算反应物和生成物的浓度。
化学平衡常数Kc表示反应物和生成物浓度的比例关系,可以通过实验测定得到。
例如,对于反应A + B ⇌ C + D,化学平衡常数Kc的表达式为Kc =[C][D]/[A][B],其中[]表示物质的浓度。
如果已知反应物A和B的初始浓度,可以通过Kc的值计算生成物C和D的浓度。
2. 压力计算在一些气体反应中,常常需要计算反应物或生成物的压力。
根据理想气体状态方程PV = nRT,可以将压力与物质的摩尔数联系起来。
例如,对于反应A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g),可以通过给定的初始压力和摩尔数,利用理想气体状态方程计算反应物和生成物的压力。
3. 摩尔数计算在一些题目中,可能需要计算反应物或生成物的摩尔数。
摩尔数可以通过给定的质量和摩尔质量计算得到。
例如,对于反应A + B ⇌ C + D,如果已知反应物A和B的质量,可以通过摩尔质量计算出反应物A和B的摩尔数。
高考试题中的化学平衡问题
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高考试题中的化学平衡问题化学平衡是中学化学里有重要意义的基本理论,是高考中的重点和难点。
从近五年的高考试题来看,既有体现高考命题的稳定性的基本题目,又出现了一些考察学科思维素质和心理素质的灵活性较强、难度较大的试题。
本文对近几年全国高考各种试卷中的有关化学平衡的考题作摘要的归类和解析,以便体会化学平衡考察的层次和趋势,并提出教学时的相应对策。
一.试题分析和教学要点考点一:化学平衡状态的含义、特征和判定例 1.(2002上海化学填空题24.(3))在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2g+H2gCOg+H2O(g),能判断该反应达到化学平衡状态的依据是(多选扣分)。
(a)容器中压强不变(b)混合气体中cCO不变(c)正H2=逆H2O (d)cCO2=cCO[评析]此题考查反应速率的表示及基本的平衡状态判断问题。
要求应试者了解正H2、逆H2O的含义。
看清这是一类反应前后气体体积相等,容器体积固定的反应。
答案:b、c。
例2.2005春MCE14一定条件下,在密闭容器中,能表示反应某(g)+2Y(g)定达到化学平衡状态的是A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内某、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2D.单位时间消耗0.1mol某同时生成0.2molZ[评析]此题考查基本的平衡状态判断问题,比较容易,但也有一定的迷惑性。
该反应前后气体体积不等,容器体积固定,压强不随时间变化,说明气体总物质的量不再改变,各物质浓度也不再变化。
所以A、B正确,C选项浓度比与化学计量数比一致,其实只是反应可能达到的一种巧合,并不能说明各物质浓度不再变化,C、D均不能说明达到平衡。
答案:AB。
[教学要点建议]1.必须使学生明确:有关平衡状态的含义和判定的直接依据只有两条:一看是否V正2Z(g),一=V逆且不为零;二看各组分含量是否保持不变(这正是一定条件下的平衡状态的含义)。
2.间接依据有很多,一般是从压强、密度、颜色等间接推出上述两条直接依据。
化学平衡常数精选习题含解析
![化学平衡常数精选习题含解析](https://img.taocdn.com/s3/m/5bf7110f6f1aff00bfd51ebc.png)
化学平衡常数精选习题含解析1 写出下列反应的标准平衡常数的表达式和实验平衡常数表达式。
(1) 2SO 2(s) + O 2(g) =2 SO 3(s)(2) Ag 2O(s) = 2Ag(s) + 1/2O 2(g)(3) CO 2(g) = CO 2 (aq)(4) Cl 2(g) + H 2O (l ) = H +(aq) + Cl -(aq) + HClO(aq)(5) Ag 2CrO 4(s) = 2 Ag +(ap)+CrO 2-4 (aq)(6) 2NH 3(g) = N 2(g) + 3H 2(g)(7) Fe 2+(aq) + 1/2O 2(g) + 2H +(aq) = Fe 3+(aq) + H 2O(l)2 已知下列反应平衡常数:{}{}{}θθθθp O p p SO p p SO p K /)(/)(/)(22223={}{}{}θθθp O p p SO p p SO p K p/)(/)(/)(22223={}2/12/)(θθp O p K ={}2/12)(O p K =θθθp CO p c CO c K /)(/)(22=θθpCO p c CO c K P /)(/)(22={}{}{}θθθθθp Cl p c H c c Cl c c HlO c K/)(/)(/)(/)(2+-=)()()()(2Cl p H c Cl c HlO c K +-={}{}θθθc CrOc c Ag c K /)(/)(242-+=)()(242-+=CrO c Ag c K C {}{}{}23322/)(/)(/)(θθθθpNHp p H p pN p K ={}{}{}23322)()()(NH p H p N p K P ={}{}{}2/12223/)(/)(/)(/)(θθθθθp O p cH c c Fec c Fe c K +++=2/1223)()()()(O p H c Fe c Fe c K C +++=H 22S(g) S(s) + O 22(g)问反应H 2(g) + SO 22(g) + H 2S(g)的平衡常数是下列中的哪一个。
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化学平衡题目解析————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:化学平衡题目解析归纳总结:一、极端假设法解“化学平衡等同性”的问题对一可逆反应,在一定条件下,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,都可以建立等同平衡状态。
也就是说,不同的起始条件可以达到等同平衡状态。
这里所说的等同平衡状态有两种情况:1. 当温度和体积一定(即恒温恒容)时,指平衡时各物质的物质的量相同,此时各不同的起始状态实际上是同一起始状态。
判断的方法是:将生成物按方程式中各物质的系数完全归至反应物(极端假设法),若对应物质的数值..(物质的量)相同即等同平衡状态;若不同,则不是等同平衡状态。
【注意】各不同的起始状态,对应物质的物质的量相同,其浓度相同或百分含量也相同。
“恒温恒容”特例:2HI(g)H2(g)+I2(g),因为该类型反应的特点是反应前后气体的物质的量不变,所以也是“恒温恒压”。
2.当温度和压强一定(体积可变,即恒温恒压)时,指平衡时各物质的浓度相同或百分含量相同。
此时各不同的起始状态,经过将生成物按方程式中各物质的系数完全归至反应物(极端假设法)后,只要对应反应物的物质的量之.比.相同,就会达到等同平衡状态。
【注意】各不同的起始状态,对应物质的物质的量可能..不同,但是其浓度相同或百分含量相同。
二、反应物用量的改变对转化率的一般规律Ⅰ、若反应物只有一种:a A(g) b B(g)+cC(g),在不改变其他条件时,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。
Ⅱ、若反应物不只一种:a A(g)+bB(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。
三、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。
四、NO2、N2O4平衡问题2NO2(g)N2O4(g)(1)恒温、恒容的条件下,若分别向容器中通入一定量的NO2气体或N2O4气体,重新达到平衡后:可视为加压,平衡都向右移动,达到新平衡时NO2的转化率都增大,N2O4 的转化率将减小。
NO2体积分数减小,N2O4体积分数增大,混合气体相对分子质量增大。
(2)压强减小,容器体积会扩大,不管平衡是否移动,向何方向移动,平衡体系中各物质的浓度都会减小,由于气体质量不变,所以密度减小。
(3)保持容器体积不变,充入“惰气”, 各组分的物质的量不变,容器体积不变,故各组分浓度均无改变,平衡不发生移动。
(4)保持压强不变,充入“惰气”,容器容积增大,参加反应的各组分浓度减小,参加反应的各组分的总压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动五、用极限假设法解化学平衡取值范围题目的方法和步骤:1.分析参照条件的特征;2.判定所研究反应的进行方向;3.确定基准物质:若研究的反应维持正方向,则以最易不足量(系数最大)的反应物为基准物质;若维持逆方向,则以最易不足量(系数最大)的产物为基准物质。
4.假设两个极限点,即假设基准物质完全消耗和完全没有消耗两个极限点,列出两个方程式,求出最小和最大的极限值,由此确定所求量的取值范围。
【例1】下列说法正确的是A. 可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等;B.在其他条件不变时,使用催化剂既能变反应速率,又能改变化学平衡状态;C. 在其他条件不变时,升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动;D. 在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态。
【分析】逐项判断可以采取假想情况予以批驳,驳得倒,找到了例外,就可予以否定。
选项A,在未达到平衡前,正反应速率往往大于逆反应速率,所以予以否定;选项B,在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态;选项D,如果一个反应,反应前后气体的总物质的量不变,总体积不变,那么增大压强虽然可以增加各组分气体的浓度,也可以同时增加正向和逆向的反应速率,但并不改变平衡状态,应予否定。
【答案】C【例2】在一恒容的密闭容器中A(g)+B(g)C(g)的平衡体系中,若增大A的浓度而使平衡向右移动,达到新的平衡时,则下列说法不正确的是A.C的平衡浓度一定比原来平衡时大 B. B的平衡浓度一定比原来平衡时小C.C的体积分数一定比原来平衡时小D. A的转化率一定比原来平衡时大【分析】对于气态反应来说,保持容器体积不变而向原来平衡体系中增加某反应物的量,可以使其它反应物的转化率增大,可以使生成物的量也增加,由于增加的反应物只有少量转化,所以该物质总的转化率反而降低,又由于体系中总的物质的量增大,所以生成物的体积分数一般也是减小的。
【答案】D【例3】在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为wmol/L。
若维持容器体积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为wmol/L的是A. 4molA+2molB B.2 molA+1molB+3molC+1molDC. 1molB+3 molC+1molD D. 3 molC+1molD【分析】在等温条件下平衡时,正向和逆向速率相等,平衡才发生移动。
在气态反应中,各气体之间物质的量之比也就是浓度比。
既然如此,要想得到混合气体中C的浓度仍为w mol/L,则投入的原料既可以是原料气的配比2mol A和1mol B,也可以是生成物的配比3molC和1molD,因为题目说的是可逆反应达到平衡时的情况。
若选(B),则这样投料将使C的浓度发生变化,不合要求。
【答案】D【例4】在一恒容密闭容器中,反应A(g)+B(g)C(g)达到平衡,若增大A的浓度,使平衡右移,并达到新的平衡,下列说法正确的是A.A的浓度一定比原平衡大B.A的转化率增大C.C的百分含量一定大于原平衡C的百分含量D.B的转化率一定减小【分析】增大A的浓度,尽管平衡右移,但加入的A不可能全部转化。
平衡时A的浓度一定比原平衡大,而A的转化率不一定增大。
因为A的总量在增大。
同理C的百分含量也不一定增大。
而平衡右移B的转化率一定增大。
【答案】A.【例5】在一个容积不变的容器内,有一左右可滑动的隔板,在该密封容器隔板两侧分别进行如图所示的可逆反应。
各物质的起始量如下:A、B、C均为4.0mol,D为2.0mol,E为3.0mol。
设F的物质的量为x。
当x在一定范围内变化时,均可以通过调节容器的温度使两侧反应达到平衡,并且隔板恰好处在正中位置,请填写下列空白:A(g) + B(g) 2C(g)D(g) + 2E(g) 2F(g)(1)若x=6.0mol,则右侧反应在起始反应时应向_____(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
(2)欲使起始反应维持向该方向进行,则x的取值范围为__________________________。
【分析】本题是一个恒容恒压的过程,且左侧是一个参照条件。
左侧是气体分子数不变的反应,已知共有气体12mol,而右侧当x=6.0mol时,起始共有气体2.0+3.0+6.0=11(mol)<12mol,因此要保持隔板位于中间,只能向逆反应进行,使右侧体系中气体为12mol。
若起始维持这个方向(逆反应方向),极限值有两个点:①F完全消耗;②F完全没有消耗。
假设F完全消耗,则2.0+0.5x+3.0+1.0x=12,解之得x=14/3(mol),为最小极限值(因为逆反应是气体体积增大的)。
假设F完全没有消耗,则有3.0+2.0+x=12,解之得x=7(mol),为最大极限值。
故x的取值范围是:14/3<x<7。
【例6】在一个容积固定的反应器中,有一左右可滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应。
各物质起始加入量如下:M为2.5mol,N为3mol,P为0mol,A、C、D各为0.5mol,B为x mol。
当x在一定范围内变化时,均可通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器正中位置。
2M(g) + 3N(s) 2P(g)A(g) + 4B(g) 2C(g) + D(g)若达到平衡后,测得M转化率为75%,请填写下列空白:(1)达到平衡后,反应器左室气体总物质的量为_________________。
(2)若欲使右室反应v正>v逆,x的取值范围是_________________。
(3)若欲使右室反应v正<v逆,x的取值范围是_________________。
=2.5mol。
【分析】(1)左室是气体分子数不变的反应,n气(2)假设B完全消耗,则有0.5-x/4+0.5+x/2+0.5+x/4=2.5;解之得x=2,因为v正>v逆,即反应向正反应方向进行,所以x=2为最大极限值。
假设B完全没有消耗,则有0.5+0.5+0.5+x=2.5,解之得x=1为最小极限值。
所以1<x<2。
(3)假设C完全消耗,则有0.5+0.25+x+1.0+0.25=2.5,解之得x=0.5为最小极限值。
假设C完全没有消耗,则有0.5+0.5+0.5+x=2.5,解之得x=1为最大极限值。
所以0.5<x<1。
用极限假设法解化学平衡取值范围题目的方法和步骤:1.分析参照条件的特征;2.判定所研究反应的进行方向;3.确定基准物质:若研究的反应维持正方向,则以最易不足量(系数最大)的反应物为基准物质;若维持逆方向,则以最易不足量(系数最大)的产物为基准物质。
4.假设两个极限点,即假设基准物质完全消耗和完全没有消耗两个极限点,列出两个方程式,求出最小和最大的极限值,由此确定所求量的取值范围。
【例7】二氧化氮存在下列平衡:2NO2(g)N2O4(g);△H<0kJ/mol。