化学平衡和平衡常数讲义
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高三化学——基本理论
考点一:化学平衡状态
1、概念:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应速率 ,反应混合物中各组分的浓度 的状态。
例1、在容器中充入SO 2和只由18O 原子组成的氧气(18O 2),在一定条件下达到平衡时, 18O 存在于
A .只存在于O 2中
B .只存在O 2和SO 3中
C .只存在于SO 2和SO 3中
D .SO 3、SO 2和O 2中都有可能存在
例2、在一定温度、一定体积的密闭容器中,对于N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)的反应,达到平衡的标志是 。
A .生成氨的速率与NH 3的分解速率相等
B .断开一个N ≡N 键的同时有6个N —H 键生成
C .N 2、H 2、NH 3百分含量不再变化
D .总压强不变
E .N 2、H 2、NH 3分子数之比为1∶3∶2的状态
F .N 2、H 2、NH 3的浓度相等
G .N 2、
H 2不再起反应 H .v(N 2)=3
1
v(H 2) I .混合气体的密度不变 J .混合气体的平均式量不变 思考:若反应2NO 2(g )2NO (g )+O 2(g )在一绝热密闭容器中进行,颜色不变或温度不变时,能否说明反应一定达到平衡状态?
针对训练
1、在一定温度下,容器内某一反应中M 、N 的物质的量随
反应时间变化的曲线如下图,下列表述中正确的是
A . 反应的化学方程式为:2M N
B . t 2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C . t 3时,正反应速率大于逆反应速率
D . t 1时,N 的浓度是M 浓度的2倍
2、在一定温度下,向a L 密闭容器中加入1molX 气体和2molY 气体,发生如下反应: X (g )+2Y (g )2Z (g ) 此反应到达平衡的标志是:
A .容器内压强不随时间变化
B .容器内各物质浓度不随时间变化
C .容器内X 、Y 、Z 的浓度比为1:2:2
D .单位时间消耗0.1molX,同时生成0.2molZ
3、已知可逆反应:M (g )+N (g )P (g )+Q (g ),△H>0,请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1mol/L ,c(N)=2.4mol/L ;达到平衡后,M 的转化率为60%,此时N 的转化率为_________________
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=4mol/L ,c(N)=a mol/L ;达到平衡后,c(P)=2mol/L,a=______________
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)= c(N)=bmol/L ,达到平衡后,M 的转
化率为___________________
考点二、化学平衡常数
1、概念:在一定________________下,一个可逆反应达到_____________时,生成物_________与反应物__________________的比值是一个常数,用符号K 表示。 对于可逆反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),在一定温度下达到化学平衡时的平衡常数K 的表达
式为_________________。 (g)NH 2NH 3Fe(s)+4H O 程式的书写方式不同,平衡常数___________.
②反应体系中有_________或________存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 ③表达式中各物质的浓度是__________,不是起始浓度的不是物质的量。
[变式训练]已知(1)2H
2O(g) 2H 2(g)+O 2(g)的平衡常数为K 1;
(2)2CO
2(g) 2CO(g)+O 2(g)的平衡常数为K 2;
(3) CO
2(g)+ H 2(g) CO(g)+ H 2O(g) 的平衡常数为K 3.
则K 3与K 1、K 2的关系是______________。 [以点带面]
(1)醋酸的电离平衡常数的表达式Ka=______________.
(2)水的离子积常数的表达式Kw=_________________。
(3)Fe(OH)3(s)Fe 3+(aq)+3OH -(aq)的溶度积常数Ksp=________________.
(4)CO 32-+H 2O HCO 3-+OH -的水解平衡常数K h =_________________。
2、化学平衡常数的意义、影响因素及应用
(1)判断、比较可逆反应进行的程度大小
(2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态
(3)判断可逆反应的反应热
例题1、.在相同温度下,已知①F 2+H 22HF 的平衡常数K=6.5×1095;
②Cl 2+H 22HCl 的平衡常数K=2.57×1033;③Br 2+H 22HBr 的平衡常数
K=1.91×1019;则在该温度下,三个化学反应进行的程度的关系为 ( )
A .①>③>②
B .①<②<③
C .①>②>③
D .不能确定
例题2、在一定温度下,反应)(
21)(2122g X g H HX (g )的平衡常数为10。若将1.0 mol 的HX(g)通入体积为0.5L 的密闭容器中,在该温度时HX(g)的最大分解率接近于:
A .5%
B .17%
C .25%
D .33%