化学平衡常数和等效平衡学案和习题
高中化学化学反应原理学案:..化学平衡常数含答案

第2节化学反应的限度第1课时化学平衡常数[学习目标定位]1。
知道化学平衡常数的含义,会根据化学反应书写化学平衡常数表达式,知道化学平衡常数的影响因素。
2.能根据化学平衡常数表示的意义,判断反应进行的程度和方向。
一化学平衡常数的概念及其表达式1.二氧化氮、四氧化二氮的相互转化是一个可逆反应:2NO2(g )N2O4(g),在298 K,如果用不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应,平衡后得到以下实验数据。
(1)请根据表中已知数据填写空格:初始浓度/mol·L-1平衡浓度/mol·L-1平衡浓度关系c0(NO2)c0(N2O4)[NO2][N2O4]错误![N2O4][NO2]22。
00×10-206.32×10-36。
84×10-33.00×10-208。
00×10-31.10×10-22。
00×10-29。
46×10-31.52×10-200。
1002.28×10-28.86×10-2(2)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,用K表示)。
②表达式:对于一般的可逆反应,a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g),当在一定温度下达到平衡时,K=________________。
2.下表为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数与温度的关系:T/K373473573673773K /mol-2·L23。
35×1091。
00×1072.45×1051.88×1042.99×103由上表数据分析可知:(1)温度升高,K值减小,则正反应为________(填“吸热”或“放热”,下同)反应。
化学平衡常数学案(含答案)

化学平衡常数学案设计老师: 班级: 姓名: .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),用“K ”表示。
2、表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+nBpC(g)+qd(g),当在一定温度下达到平衡时,K=________3、特点:K 只受_______和_______影响,与反应物或生成物的无关。
4、意义:(1).平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度①K 值越大,说明平衡体系中生成物所占比例_________。
它的正向反应进行的程度________,即该反应进行得越_____,反应物的转化率_______。
②K 值越小,说明平衡体系中生成物所占比例_________,它的正向反应进行的程度_______,即该反应进行的程度越_____,反应物的转化率___________。
③.一般当K >______时,该反应进行得基本完全。
(2).判断正在进行的可逆反应是处于平衡状态及反应向何方向进行:对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),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:Q c 是该反应的浓度商。
Q c <K ,未达到平衡,反应向 进行,Q c =K ,反应处于平衡状态Q c >K ,未达到平衡,反应向 进行【温馨提示】:化学平衡常数(K )与浓度商(Q c )的表达式相同,但在表达式中各物质的浓度不同,K 值中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,而Q c 值中是在任一时刻的浓度。
(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 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”)。
【问题思考】:不同温度时,反应:H 2(g)+I 2(g)2HI(g),的浓度平衡常数与温度的关系如下:温度 623 698 763化学平衡常66.9 54.4 45.9)()()()(B c A c D c C c Q n mq p C根据平衡常数随温度的大小变化趋势,可以判断上述可逆反应的正方向是_ _反应二、化学平衡平衡常数表达式的书写规则1、书写化学平衡常数表达式:C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g),K=Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO2(g),K=Cr2O72-(aq)+ H2O(l) 2CrO42- (aq) + 2H+(aq) , K=【归纳小结】: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”,而不代入公式;稀溶液中进行的有水参加的反应,水的浓度也不必写在平衡关系式中,2、化学平衡常数表达式的书写①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1=__________,②1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2=__________,③NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3=_____________;【归纳小结】:化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
2.3.2 化学平衡常数及等效平衡 每课一练 人教版选修4

2.3.2 化学平衡常数及等效平衡每课一练人教版选修41.下列关于平衡常数的说法正确的是( )A.在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度,生成物浓度用平衡浓度B.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值C.平衡常数的大小只与温度有关,而与浓度、压强、催化剂等无关D.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度答案CD解析平衡常数大小只受温度影响而与浓度、压强、催化剂等无关。
K值越大反应进行的越完全,可以根据平衡常数的大小推断一个反应进行的程度。
2.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I 2。
已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol/L,达平衡时HI的浓度为0.16mol/L。
若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol/L时,则平衡时H2的浓度(mol/L)是( )A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02 答案 C解析根据H2+I2起始 0.1 0.1 0 转化 0.08 0.08 0.16 平衡 0.02 0.02 0.16K=c2c2c2=0.1620.02×0.02=64,设平衡时H2的浓度为x,由于K值不变,因此K=c2c2c2=-x2x2,解得x=0.04。
3.1000 K时反应C(s)+2H24(g)的K=8.28×107(mol·L-1)-1,当各气体物质的量浓度分别为H20.7mol·L-1、CH40.2mol·L-1、N20.1mol·L-1时,上述反应( )A.逆向移动B.正向移动C.达到平衡D.不一定答案 B解析Q c=c4c22=0.20.72<8.28×107,反应正向移动。
4.在一真空密闭容器中盛有1mol PCl5,加热到200 ℃,发生反应:PCl53(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,PCl5在混合气体中的体积分数为m%。
若在相同的温度和相同的容器中,起始时加入2mol PCl5,反应达到平衡时,PCl5在混合气体中的体积分数为n%,则m和n的关系正确的是( ) A.m>n B.m=nC.m<n D.无法比较答案 C解析本题可运用等效平衡方法建立等效平衡模型,简洁而快速的解决不等效平衡问题。
平衡常数、简单等效平衡综合练

1.在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)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如表:物质物质的量实验CO2H2CO H2O(g)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 molA.乙=丁>丙=甲B.乙>丁>甲>丙C.丁>乙>丙=甲D.丁>丙>乙>甲解析:选A根据所给数据,甲、丙为等效平衡,则其中n(CO)相等。
乙相当于甲平衡后,再加入a mol CO2,平衡右移,n(CO)增大,丁把CO、H2O折合成反应物相当于2a mol CO2、a mol H2,和乙等效,所以乙=丁>丙=甲。
2.在等温、等容条件下,有反应:2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)。
现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ、A和B的起始浓度均为2 mol/L;Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L。
下列叙述正确的是( )A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的体积分数相同B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的体积分数不同C、达平衡时,Ⅰ、Ⅱ两途径的反应速率相等D、达平衡时,途径Ⅰ的混合气体密度大于途径Ⅱ混合气体密度的1/2答案:A 【解析】按照气体系数将Ⅱ中投入转化为4mol/LA和4mol/LB,恒温恒容,气体系数和相等的可逆反应,投入物质的初始量比值相等,互为等效平衡,所以A正确。
反应物浓度不等,反应速率不等,C错误。
由于体积不变,又互为等效平衡,投入量加倍,密度也加倍,因该是途径Ⅰ的混合气体密度等于途径Ⅱ混合气体密度的1/2,D错误。
3.已知298.15 K时,可逆反应:Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2,若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10 mol·L-1,则反应进行的方向是() A.向右进行B.向左进行C.处于平衡状态D.无法判断【答案】A 解析:Q=c(Sn2+)c(Pb2+)=0.10 mol·L-10.10 mol·L-1=1<K=2.2,故反应未达到平衡,反应向右进行。
化学平衡常数与等效平衡训练

化学平衡常数与等效平衡训练一、选择题1.关于化学平衡常数的叙述中,正确的是()A.只与化学反应本身和温度有关B.只与反应的温度有关C.与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响D.只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数2.在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物平衡浓度的系数次方的乘积与反应物平衡浓度的系数次方的乘积之比是一个常数,该常数就叫做化学平衡常数,用符号K表示.在一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知c(SO2)始=0.4mol•L﹣1,c(O2)始=1mol•L﹣1经测定该反应在该温度下的平衡常数K=19,则此反应中SO2的转化量为()A.0.24 mol•L﹣1B.0.28 mol•L﹣1C.0.32 mol•L﹣1D.0.26 mol•L﹣13.1 000K时反应C(s)+2H2(g)⇌CH4(g)的K=8.28×107,当各气体物质的量浓度分别为H20.7mol•L ﹣1、CH40.2mol•L﹣1时,上述反应()A.正向移动B.逆向移动C.达到平衡D.不一定4.对于3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)反应的化学平衡常数的表达式为()A.B.C.D.5.对于反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数,下列说法正确的是()A.K=B.K=C.增大c(H2O)或减小c(H2),会使该反应平衡常数减小D.改变反应的温度,平衡常数不一定变化6.在一定条件下,有下列分子数相同的可逆反应,其平衡常数K值分别是①H2+F2⇌2HF K=1047②H2+Cl2⇌2HCl K=1017③H2+Br2⇌2HBr K=109 ④H2+I2⇌2HI 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.①②③④B.④②③①C.①④③②D.无法确定7.X、Y、Z三种气体,取X和Y按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y⇌2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:2,则Y的转化率最接近于()A.35% B.40% C.50% D.65%8.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g).已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol/L,达到平衡时HI的浓度为0.16mol/L,若H2和I2的起始浓度均为0.20mol/L,则平衡时H2的浓度(mol/L)()A.0.32 B.0.16 C.0.08 D.0.049.高温下,某反应达平衡,平衡常数.恒容时,温度升高,H2浓度减小.下列说法正确的是()A.该反应的焓变为正值B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应的化学方程式为CO+H2O⇌CO2+H210.298K时,各反应的平衡常数如下:①N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)K=1×10﹣30;②2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)K=2×1081;③2CO2(g)⇌2CO(g)+O2(g)K=4×10﹣92则常温下,NO、H2O、CO2这三种化合物分解放氧的倾向最大的是()A.①B.②C.③D.无法判断11.在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应:2A(g)+B(g)⇌xC(g),达到平衡后,C的体积分数为w%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x的值为()A.只能为2 B.只能为3 C.可能为2,也可能为3 D.无法确定12.放热反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol/L,其平衡常数为K1.升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,则()A.K2和K1的单位均为mol/L B.K2<K1C.c2(CO)=c2(H2O)D.c1(CO)>c2(CO)13.一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是()A.保持温度和容器体积不变,充入1mol SO2(g)B.保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3(g)C.保持温度和容器内压强不变,充入1mol O2(g)D.保持温度和容器内压强不变,充入1mol Ar(g)14.2000K时,反应CO(g)+O2(g)⇌CO2(g)的平衡常数为K,则相同温度下反应2CO2(g)⇌2CO (g)+O2(g)的平衡常数K′为()A.B.K2C.D.15.在恒温、恒容下,有反应2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡.途径Ⅰ:A、B的起始浓度均为2mol•L﹣1;途径Ⅱ:C、D的起始浓度分别为2mol•L﹣1和6mol•L﹣1.以下叙述正确的是()A.达到平衡时,途径Ⅰ的反应速率等于途径Ⅱ的反应速率B.达到平衡时,途径Ⅰ所得混合气体的压强等于途径Ⅱ所得混合气体的压强C.两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量相同D.两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量不相同二、非选择题16.对可逆反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)达到平衡时,各物质的物质的量浓度满足以下关系:=K(为一常数),K称为化学平衡常数,其反应的K值只与温度有关.现有反应:CO(g)+H2O (g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0.在850℃时,K=1.(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K1(填“大于”“小于”或“等于”)(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2和x mol H2,则:①当x=5.0时,上述平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动.②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是.17.向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2mol A、2mol B和1mol A、1mol B.相同条件下(温度T℃),发生下列反应:A(g)+B(g)⇌xC(g)△H<0.测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示,回答下列问题:(1)乙容器中,平衡后物质B的转化率;(2)x=;(3)T℃时该反应的平衡常数为;(4)下列说法正确的是A.向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大B.将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同C.若向甲容器中再充入2mol A、2mol B,则平衡时甲容器中0.78mol•L﹣1<c(A)<1.56mol•L﹣1.18.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为;(2)反应是反应.(选填“吸热”、放热).(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是.a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变c.v正(H2)=v逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(CH2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为℃19.在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应.各物质的起始加入量如下:A、B和C均为4.0摩、D为6.5摩、F为2.0摩,设E为x摩.当x在一定范围内变化时,均可以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的正中位置.请填写以下空白:(1)若x=4.5,则右侧反应在起始时向(填“正反应“或“逆反应“)方向进行.欲使起始反应维持向该方向进行,则x的最大取值应小于.(2)若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?(填“相等“、“不相等“或“不能确定“).其理由是:.20.密闭容器中,保持一定温度,进行如下反应:N2(气)+3H2(气)⇌2NH3(气),已知加入1mol N2和3mol H2,在恒压条件下,达到平衡时生成a mol NH3[见下表中编号(1)的一行];在恒容条件下,达到平衡时生成b mol NH3[见下表中编号(4)的一行].若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变,请填空:。
学案4:化学平衡常数及其计算

第25讲化学平衡常数及其计算【考纲要求】1.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。
2.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点1 化学平衡常数及其应用[知识整合]1.化学平衡常数(1)概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到时,生成物与反应物的比值是一个常数,用符号表示。
(2)表达式: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)。
(3)意义:化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。
K 正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大越小一般地说,当K>105时,就认为反应基本进行完全了,当K<10-5时,认为反应很难进行。
2.平衡常数的影响因素对于确定的化学反应,平衡常数K只与有关,与浓度、压强无关。
(1)对于吸热反应,升高温度,K值。
(2)对于放热反应,升高温度,K值。
[应用体验]1.书写下列化学平衡的平衡常数表达式。
①Cl2+H2O HClO+Cl-+H+②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)③CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O④CO2-3+H2O HCO-3+OH-⑤CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)⑥4NH3+5O24NO+6H2O(g)2.(1)对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1 2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K2NH3(g)12N2(g)+32H2(g)K3则K1与K2的关系为________,K2与K3的关系为________,K3与K1的关系为________。
(2)已知A+B2C K1,C+D E K2,则A+B+2D2E的K3=________(用K1、K2表示)[多维探究]角度1化学平衡常数的含义及影响因素1.在某温度下,可逆反应m A+n B p C+q D的平衡常数为K,下列说法正确的是() A.K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大C.K随反应物浓度的改变而改变D.K随温度和压强的改变而改变2.已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),K1,2.5,0.15②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),K2,1.0,2.50③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g),K3,(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。
化学选修四_化学平衡---等效平衡专题学案

课题:化学平衡--等效平衡一、等效平衡1、定义:同一可逆反应在相同条件下,无论从正反应开始,还是从相应的可逆反应开始,或从中间某一时刻开始,经过足够长时间,反应都能达到平衡状态,且平衡时相应组分的含量( )相同,这样的平衡称为等效平衡。
2、等效平衡的解法—极值转换法无论平衡从哪个方向建立,在判断时都可根据题给条件和反应计量系数把生成物全部推算为反应物或把反应物全部推算成生成物再与原平衡加入的物质的量相比较,若物质的量“相当”,则为等效平衡。
二、等效平衡的分类①恒温、恒容时,只要反应物和生成物的量相当(反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后与原起始量完全一样)则为等效平衡。
两次平衡时,各组分均相同。
例1、在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2(g)+O2g) 2SO3(g),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分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。
如a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。
请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c=______ 。
(2)若a=0.5,则b=______c=______。
(3)a、b、c必须满足的一般条件是(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 )____________、___________________。
②恒温、恒容时,反应前后气体体积不变(等计量系数)的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量比例与起始状态相等,则二平衡等效。
例2、在一恒定容器中充入2molA和1molB,发生如下反应:2A(g)+B(g) xC(g),达到化学平衡以后,C的体积分数为a。
若在恒温恒容下,按0.6mol的A、0.3mol 的B、1.4mol的C为起始物质,达到化学平衡后,C的体积分数仍为a,则x为()A. 1B. 2C. 3D. 无法确定③恒温、恒压时,改变起始加入量,只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原状态相同,则二平衡等效。
高三化学一轮复习 第四十讲 化学平衡常数及化学平衡计算学案 课时作业

第四十讲化学平衡常数及化学平衡计算(两课时)【考试说明】1、理解化学平衡常数的含义,2、能用化学平衡常数计算反应物的转化率。
【教学设计】一、化学平衡常数(一)化学平衡常数的理解1、化学平衡常数定义:2、平衡常数的数学表达式及单位:如对于达到平衡的一般可逆反应:aA + bB pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、 C (B)、C(C) 、C(D)化学平衡常数:K=[思考与交流] K值的大小说明了什么? 化学平衡常数与哪些因素有关?3、K值的大小意义:4、影响化学平衡常数的因素:(二)化学平衡常数的应用及计算1、利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响。
【例1】A 、B、 C、D为四种易溶物质,它们在稀溶液中建立如下平衡:A+2B+H 2O C+D。
当加水稀释时,平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是。
2、利用平衡常数解释压强改变对化学平衡的影响【例2】在密闭容器中进行的如下反应:2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)。
SO2的起始浓度是0.4mol/l, O2的起始浓度是1mol/l,当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态.(1)求反应的平衡常数(2)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍,平衡将如何移动?(3)若将平衡时反应混合物的压强减少1倍,平衡将如何移动?(4)平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,使体系总压变为原来的3倍,平衡又将如何移动?3、利用平衡常数判断反应的热效应和比较反应速率及求解转化率(1)若升高温度,K值增大,则正反应为热反应(2)若升高温度,K值减小,则正反应为热反应【例3】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:t℃700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数K = 。
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化学平衡常数和等效平衡学案一.化学平衡常数的含义及其表达式在一定温度下,当一个______达到化学平衡状态时,生成物__________与反应物__________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),符号用“K”表示。
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化学平衡状态时,平衡常数的表达式为:K=__________。
注意(1)K值越大,说明反应进行的_________越大;即该反应进行得越完全,反应物的转化率反之,反应进行的程度越小,K值越小,转化率就越小。
(2).K值大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度,但不能预示反应达到平衡所需要的时间。
(3)K只受_____影响,与反应物或生成物的________无关。
也与压强的改变无关;由于催化剂同等程度地改变正逆反应速率,故平衡常数不受催化剂影响,任何可逆反应,当温度保持不变,改变影响化学平衡的其它条件时,即使平衡发生移动,K值不变。
(4).其它条件不变时,若正反应是吸热反应,由于升高(或降低)温度时平衡向正(或逆)反应方向移动,K增大(或减小);若正反应是放热反应,由于升高(或降低)温度时平衡向逆(或正)反应方向移动,K减小(或增加);所以温度升高时平衡常数可能增大,也可能减小,但不会不变。
(5)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“l”而不代入公式,如果有固体或纯液体参加或生成,则表达式中不能出现固体或纯液体;稀溶液中进行的反应,如有水参加反应,由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中;非水溶液中进行的反应,若有水参加或生成,则应出现在表达式中。
例如:①CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K =②3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)K =③Cr2O72-(l)+H2O(l)2CrO42-(l)+2H+(l)K =④CH3COOH(l)+HOCH2CH3(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)K =(6)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。
若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
(7)互为可逆的两个化学反应,平衡常数之积有何关系? 总反应与各分步反应的平衡常数(K 总、K 1、K 2、K 3)有何关系? 一定温度下,一个化学反应是否只有一个化学平衡常数? 。
(8)一般当K ﹥105时,该反应就进行得基本完全,K <10-5时,该反应就基本不进行,一般当成非可逆反应;而K 在10-5~105之间的反应被认为是典型的可逆反应。
二.化学平衡常数的应用。
(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志,它能够表示可逆反应进行的完全程度。
一个反应的K 值越大,表明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物的转化率也越大,可以说,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)可以利用平衡常数的值,判断正在进行的可逆反应是否平衡以及不平衡时向何方进行建立平衡。
如对于可逆反应:m A(g)+n B(g)C(g)+q D(g)在任意时刻反应物与生成物的浓度有如下关系: Q c =c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B),Q c 叫做该反应的浓度商。
⎩⎪⎨⎪⎧ Q c <K ,反应向正反应方向进行Q c =K ,反应处于平衡状态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。
等效平衡学案定义:同一可逆反应在相同条件下,无论从正反应开始,还是从相应的可逆反应开始,或从中间某一时刻开始,经过足够长时间,反应都能达到平衡状态,且化学平衡状态完全相同,此即等效平衡。
注:若平衡等效,则意味着相应物质的体积分数、浓度、转化率或产率相等。
但对应各物质的量可能不同。
规律:1恒温、恒容下,对于反应前后气体分子数改变的反应,只有物质的量与原始值相同,二者才等效 N 2(g) + 3H 2(g)2NH 3(g) 起始量 1 mol 3 mol 0 mol等效于 0 mol 0 mol 2 mol0.5 mol 1.5 mol 1 mola molb molc mol则a 、b 、c 关系:(a + 1/2 c) == 1 ; ( b + 3/2 c)==32、恒温、恒容下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要物质的量比值与原平衡相同,则平衡等效H 2(g) + I 2(g) 2HI(g)起始量 1 mol 2 mol 0 mol等效于 2mol 4 mol 0 mol2 mol 5 mol 2 mola molb molc mol则a 、b 、c 关系:(a + 2c ) :( b + 2c )==1:2 3、.恒温、恒压下,对一可逆反应,由极端假设法确定出两初始状态的物质的量比相同,则在谈到平衡后两平衡等效N 2(g) + 3H 2(g)2NH 3(g)起始量 1 mol 4 mol等效于 1.5 mol 6 mol0 mol 0.5 mol 1 mola molb molc mol则a 、b 、c 关系:(a + 1/2 c) :( b + 3/2 c)==1:4化学平衡常数和等效平衡习题1.对于3Fe +4H 2O(g)Fe 3O 4+4H 2(g),反应的化学平衡常数的表达式为( )A .K =c (Fe 3O 4)·c (H 2)c (Fe)·c (H 2O)B .K =c (Fe 3O 4)·c 4(H 2)c (Fe)·c 4(H 2O)C .K =c 4(H 2O)c 4(H 2)D .K =c 4(H 2)c 4(H 2O)2、下列化学平衡常数的说法正确的是:A .化学平衡发生移动,平衡常数必发生变化B .平衡常数发生变化,化学平衡必发生移动C .改变温度,平衡常数一定改变D .催化剂改变达到平衡的时间,必引起平衡常数的改变3、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4、在80℃时,0.40mol 的N 2O 4气体充入2L 已经抽空的固定容积的密闭容器中发生如下反应: N 2O 4 2 NO 2 ΔH>0 ,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:时间(s ) 0 20 40 60 80 100n (mol ) n (N2O4) 0.40 a 0.20 c d en (NO2) 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60(1)计算在80℃时该反应的平衡常数K 。
A .3.6B .1.8C .3.6mol/LD .1.8 mol/L(2)要增大该反应的K 值,可采取的措施有(填序号) ,若要重新达到平衡时,使[NO2]/[N2O4]值变小,可采取的措施有(填序号) 。
A . 向混合气体中通入N2O4B . 向混合气体中通入NO2C . 使用高效催化剂D . 升高温度5.在可逆反应中,平衡常数与反应进行的限度关系正确的是( )A .K 越大,反应程度越大B .K 越大,反应程度越小C .K 的大小与反应程度无关D .升高温度,K 增大6.已知450℃时,反应H 2(g)+I 2(g)2HI(g)的K =50,由此推测在450℃时,反应2HI(g)H 2(g)+I 2(g)的化学平衡 ( )A .50B .0.02C .100D .无法确7.放热反应CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)在温度t 1时达到平衡,c 1(CO)=c 1(H 2O)=1.0 mol/L ,其平衡常数为K 1,其他条件不变升高反应体系的温度至t 2时,反应物的平衡浓度分别为c 2(CO)和c 2(H 2O),平衡常数为K 2,则( )A .若增大CO 浓度,K 2和K 1都增大B .K 2>K 1C .c 2(CO)=c 2(H 2O)D .c 1(CO)>c 2(CO)高温8.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g) ②2HI(g) 2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5 mol/L,c(HI)=4 mol/L,则此温度下反应①的平衡常数为() A.9 B.16 C.20 D.259、某温度下,在一体积固定的密闭容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g),达到平衡时,A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。
保持温度不变,对平衡化合物中三者的物质的量做如下调整,通过计算平衡常数分析平衡向哪个方向移动?(1)均加倍(2)均减半(3)均减少1mol (4)均增加1mol10、在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。
其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:T(K)700 800 830 1000 1200K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6回答下列问题:⑴该反应的平衡常数表达式K= ,△ H_____0⑵某温度下,平衡浓度符合下式:[CO2]·[H2]=[CO]·[H2O],试判断此时的温度为 K;⑶若维持此温度不变,测得密闭容器中H2O(g)、CO2、H2的平衡浓度分别为1.8mol/L、1.2mol/L、1.2mol/L,则CO平衡浓度为11、反应Fe(固)+CO2(气) Fe3O4(固)+CO(气)的平衡常数为K1;反应Fe(固)+H2O(气) Fe3O4(固)+H2(气)的平衡常数为K2。
在不同温度时K1、K2的值如下表:温度(绝对温度)K1 K2973 1.47 2.381173 2.15 1.67(1)推导反应CO2(气)+H2(气) CO(气)+H2O(气)的平衡常数K与K1、K2的关系式:。
(2)计算K值:温度为973开时K= ;1173开时:K=。
通过K值的计算该反应是反应(填"吸热"或"放热")。
(3)在一体积为10L的密闭容器中,加入一定量的CO2和H2,在1173开时发生反应并记录前5min的浓度,第6min时改变了反应的条件。
各物质的浓度变化如下表:时间/min CO2 H2 CO H2O0 0.2000 0.3000 0 02 0.1740 0.2740 0.0260 0.02603 C1 C2 C3 C34 C1 C2 C3 C35 0.0727 0.1727 0.1273 0.12736 0.0350 0.1350 0.1650①前2min,用CO表示的该化学反应的速率是:。