化学平衡常数解题策略

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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

高中化学平衡常数计算题目的答题技巧及实例分析

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。

高中化学化学平衡解题技巧

高中化学化学平衡解题技巧

高中化学化学平衡解题技巧化学平衡是高中化学中的一个重要概念,也是一道经常出现在考试中的题目类型。

在解题过程中,掌握一些解题技巧可以帮助我们更好地理解和解决问题。

本文将介绍一些高中化学化学平衡解题技巧,帮助学生和家长更好地应对这类题目。

首先,了解平衡常数的意义和计算方法是解决化学平衡题目的基础。

平衡常数(Kc)反映了反应物和生成物浓度之间的关系。

在计算平衡常数时,我们需要根据平衡方程式中物质的摩尔比例关系,确定各个物质的浓度表达式,并带入平衡常数的定义式。

例如,对于以下平衡反应:aA + bB ⇌ cC + dD平衡常数Kc的表达式为:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b通过计算平衡常数,我们可以判断反应的方向和平衡位置。

当Kc大于1时,反应偏向生成物一侧;当Kc小于1时,反应偏向反应物一侧;当Kc等于1时,反应处于平衡状态。

其次,了解影响平衡位置的因素也是解决化学平衡题目的关键。

温度、压力和浓度是影响平衡位置的主要因素。

在解题过程中,我们需要根据题目给出的条件,分析这些因素对平衡位置的影响。

例如,当温度升高时,平衡常数Kc会发生变化,反应方向会发生改变。

当压力增加时,平衡位置会向摩尔数较少的一侧移动。

当浓度改变时,平衡位置也会发生变化。

通过理解这些因素的影响,我们可以更好地解答与平衡位置相关的题目。

此外,了解平衡移动的原因也是解决化学平衡题目的重要一步。

平衡移动通常是由于外界条件的改变引起的。

例如,当我们向平衡体系中加入某种物质时,平衡位置会向该物质所在的一侧移动,以抵消外界的影响。

当我们从平衡体系中移除某种物质时,平衡位置会向该物质所在的一侧移动,以补充被移除的物质。

通过理解平衡移动的原因,我们可以更好地解答与平衡移动相关的题目。

最后,掌握一些常见的化学平衡题目类型也是解决化学平衡题目的关键。

常见的题目类型包括平衡常数的计算、平衡位置的判断、平衡移动的分析等。

例如,对于以下平衡反应:2A + B ⇌ C题目可能会给出反应物和生成物的浓度或压力,要求判断平衡位置和方向。

化学反应的平衡常数与解题技巧

化学反应的平衡常数与解题技巧

化学反应的平衡常数与解题技巧化学反应的平衡常数是描述一个反应在化学平衡状态下达到的相对浓度的定量指标。

它对于了解反应的方向性和强弱有着重要的意义,对于解题和实际应用都具有指导作用。

本文将介绍化学反应的平衡常数的概念,以及在解题过程中应用的一些技巧。

一、平衡常数的概念平衡常数(K)是指在一定温度下,反应物和生成物浓度的乘积的比值。

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。

平衡常数的大小决定了反应向前或向后进行的程度,数值越大说明反应向生成物方向进行得越充分,数值越小则反应偏向于反应物的形成。

二、平衡常数与解题技巧1. 判断反应的方向性根据平衡常数的大小,可以判断反应的方向性。

若K > 1,则表示反应向生成物方向进行;若K < 1,则反应向反应物方向进行;若K ≈ 1,则反应处于平衡状态。

这个技巧在解决题目时特别有用,可以帮助我们直观地判断反应的方向。

2. 影响平衡常数的因素平衡常数受到温度的影响。

对于可逆反应,随着温度的升高,平衡常数也会发生变化。

一般来说,温度升高,平衡常数增大,表明反应偏向产物;温度降低,平衡常数减小,反应偏向反应物。

掌握这一技巧可以帮助我们解答与温度相关的平衡常数问题。

3. 相关计算技巧在解决平衡常数相关问题时,有一些常用的计算技巧。

例如,当反应发生了等温压缩,反应物浓度增加,而生成物浓度减少,并且反应物和生成物的系数为整数的情况下,可通过提高方程式左侧或降低方程式右侧的系数来计算平衡常数的变化趋势。

这个技巧适用于解答多个反应物和生成物的平衡常数问题。

4. 应用化学平衡常数化学平衡常数的应用非常广泛。

在实际生活和工业生产中,通过调节反应条件,根据平衡常数来控制反应的方向和产物的生成量。

例如,制备氨的哈伯法就是通过恒定的温度和压力,使得平衡常数趋近于最大值,从而提高反应的产率。

高中化学平衡常数计算题解析与技巧分享

高中化学平衡常数计算题解析与技巧分享

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。

化学平衡常数在高考试题中的考查视角及解题策略

化学平衡常数在高考试题中的考查视角及解题策略
39 还 是
水蒸气呢? 因 为 乙 烯 和 水 蒸 气 的 化 学 计 量 数 之 比 为
1∶4,两者物质 的 量 的 比 值 始 终 为1∶4,如 果 是 乙 烯 的
物质 的 量 分 数 为 0
39,则 水 蒸 气 的 物 质 的 量 分 数 为
所 以,该 条 件 下,水 蒸

39 的 4 倍,显 然 是 不 合 理 的 .
极其独特的 作 用 .
因 此,化 学 平 衡 常 数 作 为 考 查 学 生
知识和能力的载体,成为近几年高考试题中的新宠儿 .
1 2020 年高考化学平衡常数题统计
随着新课程改革的不断 推 进,全 国 高 考 呈 现 了 多
元化的命题方式,在 2020 年 全 国 高 考 中,化 学 学 科 共
有 10 套 试 卷,其 中 教 育 部 考 试 中 心 命 制 5 套,分 别
×
4 0
0393
该题把图象和 计 算 有 机 地 结 合 起 来,考 查 了
图1
根据图中点 A (
440K,

39),计算该温度时反应
学生从化学平衡移动的视角分析曲线变化
的平衡常数 Kp =
和利用“三段式”计 算 A 点 平 衡 时 各 反 应 物 和 生 成 物
方法 1 假设 n(
CO2 )和 n(H2 )的物质的 量
n(
N2O4),则2-

α=3
α,求出 NO2 转化率α=0
4,平衡时 n(
NO2 )=
93
方法与技巧
需 要 特 别 注 意 的 是,由

2 mo
l,n(
N2O4)=0
4 mo
l.
于 恒 温 恒 容 条 件,平 衡 时 的 压 强 发 生 了 变 化 不 再 是

化学反应的平衡常数计算方法和公式推导例题分析解析讲解详解步骤示例步骤详解

化学反应的平衡常数计算方法和公式推导例题分析解析讲解详解步骤示例步骤详解

化学反应的平衡常数计算方法和公式推导例题分析解析讲解详解步骤示例步骤详解化学反应的平衡常数是描述反应物浓度与产物浓度之间平衡关系的量。

平衡常数的计算方法和公式的推导是化学中的重要部分,下面将介绍平衡常数的计算方法和公式的推导,并通过例题分析来进行解析和讲解。

一、平衡常数的计算方法在化学反应中,平衡常数(K)代表了反应物浓度与产物浓度之间的平衡关系,可以通过以下方法计算:1. 实验测定法:通过实验测定反应物浓度和产物浓度的变化来确定平衡常数。

2. 气相反应法:对于气相反应,可以根据反应物和产物的分压(或分子数)来计算平衡常数。

3. 浓度法:对于溶液中的反应,可以根据反应物和产物的浓度来计算平衡常数。

二、平衡常数的公式推导根据反应物和产物的摩尔系数,可以得到平衡常数的计算公式。

常见的公式推导有以下几种:1. 通过化学方程式:根据化学方程式中反应物和产物的系数,将它们的浓度(或分压)的乘积相除得到平衡常数的公式。

2. 通过反应物活度和产物活度:根据反应物和产物的活度(在理想溶液中为浓度的比值)来计算平衡常数的公式。

三、例题分析解析下面通过一个具体的例题来进行平衡常数的计算和分析解析。

例题:对于反应式2A + B → C,已知反应物A和B的浓度分别为0.2 mol/L和0.3 mol/L,产物C的浓度为0.1 mol/L。

求该反应的平衡常数K。

解析:根据化学方程式,可以得到平衡常数K的公式为K = [C] / ([A]^2[B]),其中 [A]、[B]、[C] 分别表示反应物A、B和产物C的浓度。

代入已知值可得 K = 0.1 / (0.2^2 * 0.3) = 8.33 mol/L。

通过上述例题,我们可以看到如何利用已知的浓度值来计算平衡常数,并且根据公式进行求解。

四、步骤示例步骤详解下面给出计算平衡常数的步骤示例,并详细解释每个步骤的含义和操作:1. 确定反应方程式:根据实际反应情况,确定化学反应的方程式。

化学平衡常数理解难点与对策

化学平衡常数理解难点与对策

化学平衡常数理解难点与对策在化学学习中,化学平衡常数是一个重要的概念,它对于理解化学反应的限度和方向具有关键作用。

然而,对于许多学生来说,化学平衡常数的理解存在一定的难度。

本文将深入探讨化学平衡常数理解的难点,并提出相应的解决对策。

一、化学平衡常数的概念化学平衡常数(K)是指在一定温度下,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。

简单来说,它反映了化学反应达到平衡状态时,各物质浓度之间的定量关系。

例如,对于反应 aA + bB ⇌ cC + dD,其平衡常数表达式为:K =C^cD^d / A^aB^b (其中方括号表示物质的浓度)。

二、理解难点1、对表达式的理解学生在初次接触化学平衡常数表达式时,往往难以理解为什么要用浓度的幂次方来表示。

而且,对于不同类型的反应(如气体反应、溶液反应等),浓度的表达方式(如物质的量浓度、分压等)也会有所不同,这更增加了理解的难度。

2、平衡常数的影响因素化学平衡常数只与温度有关,而与反应物和生成物的浓度、压强等因素无关。

这一特点与学生日常的直观感受相违背,因为在其他物理量发生变化时,平衡似乎也会发生移动,从而让学生误以为平衡常数也会改变。

3、平衡常数的应用在利用化学平衡常数进行计算和判断反应的方向、限度时,学生可能会出现错误。

例如,不清楚如何根据给定的浓度数据计算平衡常数,或者不明白如何通过比较平衡常数与给定浓度商(Q)的大小来判断反应的方向。

三、对策1、加强概念教学在讲解化学平衡常数的概念时,要从化学反应的本质出发,逐步引导学生理解浓度幂次方的含义。

可以通过具体的实例,让学生观察不同浓度下反应达到平衡时各物质浓度的关系,从而总结出平衡常数的表达式。

对于不同类型反应中浓度的表达方式,要进行详细的对比和讲解,让学生明白其原理和适用条件。

2、强调影响因素通过实验或者理论推导,让学生明确化学平衡常数只与温度有关的原因。

可以以具体的反应为例,改变温度观察平衡常数的变化,同时保持其他因素不变,让学生直观地感受到温度对平衡常数的影响。

化学平衡常数的计算和应用

化学平衡常数的计算和应用

化学平衡常数的计算和应用化学平衡常数是用于描述在化学反应过程中反应物和生成物之间的浓度之间的关系的数值。

计算化学平衡常数是非常关键的,因为它可以帮助我们预测和控制化学反应的方向和程度。

本文将介绍化学平衡常数的计算方法以及其在化学反应中的应用。

一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数(K)是一种表征在特定温度下化学反应达到平衡时反应物和生成物浓度之间定量关系的数值。

计算化学平衡常数通常基于已知浓度或压力数据。

1. 以浓度为基础的计算方法对于涉及溶液中物质的反应,可以使用浓度来计算化学平衡常数。

假设有一个简单的反应方程式:aA + bB ⇌ cC + dD,其中a、b、c和d 分别是反应物和生成物的摩尔系数。

在反应物浓度为[A]、[B],生成物浓度为[C]、[D]的情况下,化学平衡常数K的表达式为K = ([C]^c *[D]^d) / ([A]^a * [B]^b)。

2. 以气体压力为基础的计算方法对于涉及气体的反应,可以使用气体的分压来计算化学平衡常数。

假设有一个简单的气体反应方程式:aA + bB ⇌ cC + dD,在反应物气体分压为PA、PB,生成物气体分压为PC、PD的情况下,化学平衡常数K的表达式为K = (PC^c * PD^d) / (PA^a * PB^b)。

二、化学平衡常数的应用化学平衡常数在化学中有广泛的应用。

在以下几个方面,我们可以利用化学平衡常数来预测和控制反应的方向和程度。

1. 反应方向的预测通过比较反应物和生成物的浓度或压力,我们可以预测反应的方向。

如果K > 1,说明生成物的浓度或压力较大,反应向右,朝向生成物的方向进行;如果K < 1,说明反应物的浓度或压力较大,反应向左,朝向反应物的方向进行;如果K ≈ 1,说明反应物和生成物的浓度或压力相当,反应处于动态平衡状态。

2. 平衡位置的调节通过调节反应物或生成物的初始浓度或压力,我们可以实现平衡位置的调节。

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化学平衡常数解题策略————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:化学平衡常数解题策略化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。

化学平衡常数的引入,对判断化学平衡移动方向带来了科学的依据。

平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系,是反应限度的最根本的表现。

平衡常数的使用,从定量的角度解决了平衡的移动。

一、化学平衡常数在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,无论反应混合物的起始浓度是多少,当反应达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,反应混合物中各组成成分的含量保持不变,即各物质的浓度保持不变。

生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数,这个常数叫化学平衡常数,用K表示。

化学平衡常数的计算公式为:对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g) + qD(g)二、化学平衡常数意义1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。

(1)化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用,非平衡状态不适用。

(2)化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。

对于同一可逆反应,正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数,即:K正=1/K逆。

(3)K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率或产率也越大。

(4)K值不随浓度或压强的改变而改变,但随着温度的改变而改变。

(5)一般情况下,对于正反应是吸热反应的可逆反应,升高温度,K值增大;而对于正反应为放热反应的可逆反应,升高温度,K值减少。

2、由于固体浓度为一常数,所以在平衡常数表达式中不再写出。

3、由于水的物质的量浓度为一常数(55.6 mol·L-1),因平衡常数已归并,书写时不必写出。

三、平衡常数与平衡移动的关系1、平衡常数是反应进行程度的标志一般认为K>105反应较完全,K<105反应很难进行。

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。

如:N2(g) + O2(g)2NO(g) K =1×10 - 30(298K)这意味着298 K时,N2和O2基本上没有进行反应,反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行,平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。

另外还有两点必须指出:(1)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。

如:2SO2(g) + O2===2SO3(g) 298K时k很大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。

(2)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,如:N2+ O22NOK = 10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。

2、平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。

一个化学反应是否达到平衡状态,它的标志就是各物质的浓度将不随时间改变,而且产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。

如:对任意一个可逆反应:mA+nB pC+qD,其平衡浓度的比值,总是符合下列关系= K (是一个定值,称为化学平衡常数。

)若用Qc表示任意状态下,可逆反应中产物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积与反应物的浓度以其化学计量系数为指数的乘积之比,则这个比值称为浓度商。

将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。

即Q c = K c体系处于化学平衡Q c<K c反应正向进行Q c>K c反应逆向进行可见只要知道一定温度下,某一反应的平衡常数,并且知道反应物及产物的浓度,就能判断该反应是平衡状态还是向某一方向进行。

【考点再现】一、考查化学平衡常数表达式的书写在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,体系内所有反应物和生成物的浓度保持不变,所以生成物浓度幂(以其化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数,叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。

以反应:m A(g)+nB(g)p C(g)+q D(g)为例,K =。

1.由于固体或纯液体的浓度是一常数,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:(1)CaCO 3(s)CaO(s)+CO2(g)K =c(CO2)(2)3Fe(s)+4H 2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)K=/(3)Cr 2O72-(l)+H2O(l)2CrO42-(l)+2H+(l) K=(4)CH 3COOH(l)+HOCH2CH3(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)K =2.表达式与化学计量数一一对应,方程式中化学计量数不同,表达式就不同;可逆反应中,正反应的表达式与逆反应的表达式互为倒数。

例如:(1)N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=(2)2NH 3(g)N2(g)+3H2(g)K2=(3)1/2N 2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K 3=同一温度下,K1、K2、K 3的数值都固定但相互之间不相等,显然,K1 =,K 3=。

二、考查化学平衡常数的意义1.在一定条件下,某可逆反应的K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正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。

2.当K>105或K<10-5时,该反应就基本进行完全,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。

3.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。

三、考查化学平衡常数的影响因素1.平衡常数K只受温度影响,既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关,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。

2.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。

3.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。

四、考查化学平衡常数的简单计算例1.已知在800 K时,反应:CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g),若起始浓度c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3 mol/L,反应达到平衡时,CO转化成CO2的转化率为60%。

若将H2O的起始浓度加大为6 mol/L,试求CO转化为CO2的转化率。

解析:本题考查平衡常数表达式、有关计算及应用。

先由第一次平衡时CO的转化率可求平衡时各物质的浓度:c(CO)=0.8 mol/L,c(H2O)例2、现有反应:CO(气)+ H2O(气)CO2(气)+H2(气)放热反应;在850℃时,K=1。

(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K__ ___l(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1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和xmol H2,则:当x=5.0时,上述反应向___________________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。

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_______ 。

解析:化学平衡常数不随浓度或压强的改变而改变,只随温度的改变而改变。

(1)对于CO(气)+ H2O(气)CO2(气) + H2(气),正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,生成物的浓度减小,反应物的浓度增大,根据平衡常数的计算公式可知,K变小,即小于1。

(2)在一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2,当x=5.0时,则有:K=5×1/3×1>1,此时生成的浓度偏大,而在同一温度下平衡常数保持不变,则必然随着反应的进行,生成物的浓度降低,平衡逆向移动。

若要使平衡正向移动,则有:K=x×1/3×1<1,即x<3时,可使平衡正向移动。

测得吸入肺部的空气中CO和O2的浓度分别为10-6mol·L-1和10-2mol·L-1,并已知37℃时上述反应的平衡常数K=220,那么,此时Hb?CO的浓度是Hb·O2的浓度的多少倍?解析:根据平衡常数的概念和计算公式:生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数,可得:又因为:肺部的空气CO和O2的浓度分别为10-6mol·L-1和10-2mol·L-1,则:则有:=2.2%答案:Hb?CO的浓度是H b·O2的浓度的0.022倍例4. 在合成氨过程中,进入合成塔的氮气和氢气的体积比为1:3,压强为160 atm,从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为25%。

求:(1)从合成塔出来的气体中氮气和氢气的体积比是多少?(2)从合成塔出来的气体的压强是多少?解析:同温同压下,任何气体的体积比等于物质的量之比,则根据平衡常数的计算公式:从合成塔出来的气体的压强是128 atm。

例5.在一定温度下,将100 mL氢气和氮气的混合气体充入密闭容器中进行反应,达到平衡时维持温度不变,测得混合气体的密度是反应前的1.25倍,平均分子量为15.5,则达到平衡时氮气的转化率为多少?解析:在同温同压下,反应前后的气体的总质量保持不变,则混合气体的密度与体积成反比。

设混合气体中氮气的体积为a,则氢气的体积为:100-a,则有:N2 +3H2 2NH3起始(L) a 100-a 0转化(L) x 3x 2x平衡(L) a-x 100-a-3x2x则有:ρ前/ρ后=V前/V后;100/(100-2x)=1.25,x=10mL。

又同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,则有:混合气体的相对分子质量等于混合气体的总质量与混合气体的总物质的量之比,则有:混合气体的总质量=28a+2(100-a),则有:[28a+2(100-a)]/100-2x=15.5,可得:a=40 mL则:氮气的转化率为:10/40=25%答案:氮气的转化率为25%【专题测试】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,反应物的转化率增大C. K随反应物浓度的改变而改变D.K随温度的改变而改变2、在一密闭容器中,aA(g)bB(g)达平衡后温度保持不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来平衡时浓度的60%,则:( ).A.平衡向正反应方向移动了B. 物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数增加了 D. a>b3、在373 K时,把0.5 mol N2O4气体通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现棕色,反应进行到2 s时,浓度为0.02 mol/L,在60 s时,体系已达到平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍,下列说法正确的是( ).A.前2s,以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为0.01 mol/(L·s)B.在2 s时容器内压强为开始时压强的1.1倍C.在平衡体系内含N2 O40.25 molD. 平衡时,如果压缩容器体积,则可提高N2O4的转化率4、在一密闭容器中,等物质的量的X和Y发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),反应达到平衡时,若混合气体中X和Y的物质的量之和与Z的物质的量相等,则X的转化率为( ).A. 10% B、50% C、60%D、70%5、在一密闭的容器中,将一定量的NH3加热使其发生分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),当达到平衡时,测得25%的NH3分解,此时容器内的压强是原来的( ).A、1.125倍B、1.25倍C、1.375倍D、1.50倍6、在一定温度下,将1 mol CO和1mol水蒸气放入一固定容积的密闭容器中,发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达平衡状态后,得到CO20.6 mol;再通入0.3 mol 水蒸气,达到新的平衡状态后,CO2的物质的量可能是().A、0.9 molB、0.8 molC、0.7 molD、0.6 mol7、将0.4 mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·(L·s)-1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·(L·s)-1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1其中正确的是( ).A、①③B、①④C、②③D、③④8、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反应:2R(g)+5Q(g)4X(g)+nY(g),反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值是( ).A、2 B、3 C、4 D、59、某容器中加入N2和H2,在一定条件下,N2+3H22NH3,达到平衡时N2、H2、NH3的浓度分别是3 mol/L、4 mol/L、4 mol/L,则反应开始时H2的浓度是( ).A、5mol/L B、10 mol/LC、8 mol/L D、6.7 mol/L10、已知下列反应的平衡常数:H2(g)+S(s)H2S(g)K1S(s)+O2(g)SO2(g) K2则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是 ( )A、K1+ K2B、K1-K2C、K1 ×K2D、K1/K211、有可逆反应2A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)(1)该反应的化学平衡常数的表达式可表示为:_______________。

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