化学平衡常数解题妙用例析

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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

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。

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分析解析

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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分析解析化学反应的平衡常数(K)是描述化学反应体系平衡状态的重要参数,它与反应物浓度和反应物浓度的变化有关。

本文将介绍化学反应的平衡常数的计算方法和公式,以及通过例题分析解析来详细说明计算步骤。

一、平衡常数的定义在化学反应达到平衡状态时,各种反应物和生成物的浓度会保持在一定的相对稳定状态。

对于反应:A + B ⟷ C + D,在平衡状态下,各物质的浓度用[a]、[b]、[c]、[d]表示,平衡常数K定义为反应物浓度的乘积与生成物浓度的乘积之比,即:K = ([c] * [d]) / ([a] * [b])二、化学反应平衡常数计算方法1. 已知浓度法:已知反应物和生成物的浓度,在反应达到平衡时,可以直接代入平衡常数的定义式中计算出K值。

2. 大气压浓度法:当涉及到气体反应时,可使用气体的分压代替浓度进行计算。

对于气体反应:aA(g) + bB(g) ⟶ cC(g) + dD(g),K值的表达式为:K = (Pc)^c * (Pd)^d / (Pa)^a * (Pb)^b其中,Pa、Pb、Pc、Pd分别为反应物A、B和生成物C、D的分压。

3. 摩尔数法:当已知反应物和生成物的摩尔数时,可以直接代入平衡常数的定义式中计算出K值。

三、例题分析解析下面通过一个例题来演示平衡常数的计算步骤:例题:已知反应:2A + B ⟷3C + 4D,当反应物A、B和生成物C、D的浓度分别为1.5 mol/L、0.8 mol/L和2.6 mol/L、3.2 mol/L时,求平衡常数K的值。

解析:根据已知信息,反应物和生成物的浓度分别为:[A] = 1.5mol/L,[B] = 0.8 mol/L,[C] = 2.6 mol/L,[D] = 3.2 mol/L。

代入平衡常数的定义式:K = ([C] * [D]) / ([A] * [B])= (2.6 * 3.2) / (1.5 * 0.8)= 17.33因此,该反应的平衡常数K值为17.33。

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。

化学反应的平衡常数计算方法和公式推导例题分析解析讲解

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

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化学反应的平衡常数计算方法和公式推导例题分析解析化学平衡是指在封闭系统中,反应物与生成物的浓度达到一定比例后,反应速率前后保持恒定的状态。

平衡常数则是用来量化反应物与生成物之间的摩尔比例关系。

平衡常数的计算方法主要基于推导和实验测定两种途径。

本文将分析这两种计算方法,并通过例题进行具体解析,以便更好地理解化学反应的平衡常数。

一、推导计算方法在化学反应的推导中,我们可以利用反应物与生成物的物质摩尔数及反应方程式来推导平衡常数的表达式。

其中最常见的推导方法是利用热力学第一定律(能量守恒定律)和热力学第二定律(熵增定律)。

例如,对于一般的反应物A与生成物B的反应A ⇌ B,根据能量守恒定律和熵增定律,可以推导出以下平衡常数表达式:K= [B]/[A]其中,[B]表示生成物B的浓度, [A]表示反应物A的浓度,K为平衡常数。

这种推导方法常用于化学反应速率与温度、压力等变量关系的研究。

通过推导得到的平衡常数表达式可以定量描述化学反应的平衡状态。

二、实验测定方法在实验测定中,我们通常根据反应物与生成物的浓度变化来推导平衡常数。

实验测定方法包括:测定浓度法、光谱法、电动势法等。

以测定浓度法为例,我们可以通过在已知初始浓度条件下,反应过程中反应物与生成物浓度的变化来确定平衡常数。

利用化学分析方法,如滴定法或色谱法,我们可以测定特定时间点上反应物与生成物的浓度,然后利用这些浓度值计算平衡常数。

三、例题分析解析为了更好地理解平衡常数的计算方法,我们来看一个例题:考虑以下化学反应:2A + 3B ⇌ 4C已知在特定条件下,反应物A、B、C的初始浓度分别为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.1 mol/L。

在反应达到平衡后,反应物与生成物的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.2 mol/L。

根据以上已知条件和反应方程式,我们可以通过测定浓度法来计算平衡常数。

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

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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。

化学平衡常数的计算与应用实例

化学平衡常数的计算与应用实例

化学平衡常数的计算与应用实例化学平衡常数是化学反应达到平衡时,反应物与生成物浓度的比值的数学描述。

它对于分析化学、物质代谢、环境工程等领域具有重要意义。

本文将介绍化学平衡常数的计算方法,并提供一些应用实例说明其在实际中的应用。

一、化学平衡常数的计算方法化学平衡常数(K)的计算与化学反应的平衡式息息相关。

在一般情况下,如果有化学反应:aA + bB ⇌ cC + dD则该反应的平衡常数表达式为:K = ([C]^c[D]^d) / ([A]^a[B]^b)其中,[A]、[B]、[C]和[D]分别代表反应物A、B以及生成物C、D 的浓度。

上标a、b、c和d分别代表反应物和生成物的摩尔系数。

通过实验测定反应物和生成物的浓度,并代入上述表达式,即可计算出化学平衡常数K的值。

二、应用实例1. 气相反应的平衡常数计算考虑以下气相反应:2NO2(g) ⇌ N2O4(g)已知在240℃时,NO2和N2O4的初始浓度分别为0.2 mol/L和0.6 mol/L。

在平衡时,浓度分别为0.05 mol/L和0.75 mol/L。

根据上述平衡式,可以列写平衡常数表达式:K = ([N2O4]^1) / ([NO2]^2)代入实验数据,可以计算得到:K = (0.75^1) / (0.05^2) = 300因此,在240℃时,该反应的平衡常数K为300。

2. 溶液反应的平衡常数计算考虑以下溶液反应:Fe3+(aq) + SCN-(aq) ⇌ Fe(SCN)2+(aq)已知在某实验条件下,Fe3+、SCN-和Fe(SCN)2+的浓度分别为0.002 mol/L、0.003 mol/L和0.001 mol/L。

根据上述平衡式,可以列写平衡常数表达式:K = ([Fe(SCN)2+]^1) / ([Fe3+]^1[SCN-]^1)代入实验数据,可以计算得到:K = (0.001^1) / (0.002^1 * 0.003^1) ≈ 55.56因此,在该实验条件下,该反应的平衡常数K约为55.56。

化学反应中的化学平衡与平衡常数计算案例解析

化学反应中的化学平衡与平衡常数计算案例解析

化学反应中的化学平衡与平衡常数计算案例解析在化学反应中,当反应物转变为生成物的速率与生成物转变为反应物的速率相等时,我们称该化学反应达到了化学平衡。

在化学平衡状态下,各种物质的浓度或压力不再发生明显的变化。

化学平衡常数(K)是反应物浓度与生成物浓度之间的比值,反映了在化学平衡时各种物质的浓度关系。

本文将通过实际案例,解析化学平衡与平衡常数的计算方法。

案例一:氨气与一氧化氮反应生成二氧化氮考虑以下化学反应:4NH3(g) + 6NO(g) ↔ 5N2(g) + 6H2O(g)在该反应中,氨气(NH3)和一氧化氮(NO)反应生成二氧化氮(NO2),反应物与生成物的系数为4:6:5:6。

我们将使用平衡常数K来计算各种物质的浓度关系。

步骤一:写出反应物与生成物的初始浓度假设初始时反应物氨气(NH3)和一氧化氮(NO)的浓度分别为0.50 mol/L和0.30 mol/L。

步骤二:设定变量x,表示反应物与生成物的浓度变化量根据反应物与生成物的系数,我们假设氨气的浓度变化量为-4x,一氧化氮的浓度变化量为-6x,二氧化氮的浓度变化量为5x,水的浓度变化量为6x。

步骤三:写出化学反应达到平衡时各种物质的浓度表达式根据反应物与生成物的初始浓度和浓度变化量,可得到各种物质的浓度表达式:氨气的浓度为0.50-4x mol/L,一氧化氮的浓度为0.30-6x mol/L,二氧化氮的浓度为5x mol/L,水的浓度为6x mol/L。

步骤四:根据化学平衡状态下各种物质的浓度关系,写出平衡常数表达式根据化学平衡状态下各种物质的浓度关系,平衡常数K的表达式为:K = (二氧化氮浓度的平衡值)^5 / ((氨气浓度的平衡值)^4 * (一氧化氮浓度的平衡值)^6)步骤五:计算平衡常数K的值将化学平衡状态下各种物质的浓度表达式代入平衡常数表达式,即可计算平衡常数K的值。

案例二:一元酸解离反应考虑以下化学反应:HA(aq) ↔ H+(aq) + A-(aq)在该反应中,一元酸HA在溶液中解离生成氢离子(H+)和酸根离子(A-)。

化学反应的平衡常数计算方法应用举例

化学反应的平衡常数计算方法应用举例

化学反应的平衡常数计算方法应用举例化学反应的平衡常数是描述反应体系中各物质浓度的平衡状态的一个重要参数,它可以帮助我们了解反应的进行程度,进而指导实际化学过程的控制和优化。

本文将以几个具体的化学反应为例,介绍平衡常数的计算方法及其应用。

一、酸碱中和反应的平衡常数计算酸碱中和反应是化学中常见的一类反应,其平衡常数可以通过浓度方法进行计算。

以强酸HCl与强碱NaOH的中和反应为例:HCl + NaOH → NaCl + H2O反应的平衡常数表达式为:Kc = [NaCl] * [H2O] / [HCl] * [NaOH]其中,[NaCl]、[H2O]、[HCl]和[NaOH]分别表示反应体系中各物质的浓度。

通过实验可以确定各物质的浓度,进而代入式中进行计算得到平衡常数。

利用平衡常数,可以判断反应的进行程度。

当平衡常数Kc大于1时,说明生成物浓度较高,反应趋向生成物一侧;当Kc小于1时,说明反应物浓度较高,反应趋向反应物一侧。

这种判断可以辅助化学实验的设计和条件的调整。

二、气体反应的平衡常数计算对于气体反应,可以使用压强方法来计算平衡常数。

以N2和H2的合成氨反应为例:N2 + 3H2 ⇌ 2NH3反应的平衡常数表达式为:Kp = P(NH3)^2 / P(N2) * P(H2)^3其中,P(NH3)、P(N2)和P(H2)分别表示气体的分压。

通过实验可以测得各气体的分压,进而代入式中进行计算得到平衡常数。

气体反应中,平衡常数的计算及其应用可以帮助我们了解反应物和生成物的浓度关系,进而指导工业过程中气体反应的条件选择和反应物用量的优化。

三、溶解度平衡常数的计算对于溶解度反应,可以使用溶液中物质的浓度来计算平衡常数。

以钙的溶解为例:CaCO3 ⇌ Ca2+ + CO3^2-溶解度平衡常数表达式为:K = [Ca2+] * [CO3^2-]其中,[Ca2+]和[CO3^2-]分别表示溶液中钙离子和碳酸根离子的浓度。

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【例2】I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq) I3-(aq),某I2、KI混合溶液中,I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是( )
A.反应I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq)的△H>0
B.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
【练习】
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. 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1molCO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CO20.6mol;再通入0.3mol水蒸气,达到新的平衡状态后,CO2的物质的量可能是( )
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
(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:
S(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、K 1-K2C、K1×K2D、K1/K2
11、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。
(2)该反应选用了一种合适的催化剂,发现反应温度在100℃~400℃的范围内,每高10℃,反应速度为原来的3倍,在400℃~450℃时,每高10℃,反应速度却约为原来的10倍,而温度高于450℃时,反应速度却约为原来的3倍,若其它反应条件不变,试分析造成这种现象的原因。
【例1】下列数据是一些反应的平衡常数,请判断:表示反应进行得最接近完全的是( )
A.K=3×103B. K=2×10-10C. K=3×105D. K=2×1010
【答案】D
【解析】K值越大,正反应进行得越完全。一般认为K>105时,即反应基本完成,故选D。
二、判断反应的热效应
K值只受温度影响,与浓度、压强和是否使用催化剂无关。温度越高,K值越大,则正反应为吸热反应;温度越高,K值越小,则正反应为放热反应。
A、2B、3C、4D、5
9、某容器中加入N2和H2,在一定条件下,N2+3H2 2NH3,达到平衡时N2、H2、NH3的浓度分别是3mol/L、4mol/L、4mol/L,则反应开始时H2的浓度是( )
A、5mol/LB、10mol/LC、8mol/LD、6.7mol/L
10、已知下列反应的平衡常数:H2(g)+S(s) H2S(g)K1
三、判断反应进行的方向
勒夏特列原理定义中减弱一词的含义较难理解,可如果我们使用化学平衡常数通过计算,定量进行比较,可以较好的突破平衡移动方向的判断这个难点。所以,平衡常数是将化学平衡移动原理定性的判断转化为定量的计算,从而使判断平衡移动更为准确。甚至用勒夏特列原理无法解释的问题,用平衡常数也可以快速的解决。
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>b
3、在373K时,把0.5molN2O4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2s时,浓度为0.02mol/L,在60s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()
Qc=Kc体系处于化学平衡
Qc<Kc反应正向进行
Qc>Kc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。
【例3】在一定温度条件下,对于已达到平衡的可逆反应:FeCl3+3KSCN 3KCl+Fe(SCN)3,在此溶液中作如下处理,化学平衡逆向移动的是( )
A.加入少量的KCl固体B.加入少量FeCl3固体
C.减少Fe(SCN)3的浓度D.加水稀释
【答案】D
【解析】该反应的本质是Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,任意时刻的浓度商为 。因为KCl没有参加反应,因此改变KCl的量不会影响到平衡的移动,故A项错误;加入少量FeCl3固体或减少Fe(SCN)3的浓度,均会使Qc<K,平衡正向移动,故B、C均错误;加水稀释,使c(Fe3+)、c(SCN-)和c(Fe(SCN)3)的浓度均减小,但c(Fe3+)·c(SCN-)减小的更快,使Qc>K,平衡逆向移动,故D正确。
(4)相同条件下,反应前A的密度是平衡混合气体密度的几倍。
参考答案:
1.AD 2.AC 3.B 4.A 5.B 6.C 7.B 8.A 9.B 10.D
11.(1) (2)催化剂在400℃~450℃活性最大(3)B;在该条件下,发生反应的气体体积减小,压强减小(4)不;可能反应物中某物质的状态发生改变。
14、在接触法制硫酸中,将SO2与空气按1:3的体积比混合(空气中氮气与氧气的体积比为4:1)后进入接触室,在一定条件下反应达到平衡后,气体总体积减少为原来的88%(体积均在相同情况下测定),试求:
(1)反应达到平衡时SO2的转化率;
(2)若生成的SO3可在吸收塔中完全被吸收,则排出的尾气中SO2的体积百分含量。
(2)常温下水分解产生O2,此时平衡常数值约为。
(3)常温下NO、H2O、CO2三种化合物分解放出氧气的大小顺序为:
>>。
(4)随着轿车进入家庭,汽车尾气污染成为备受关注的环境问题,市政府要求全市对所有汽车尾气处理装置完成改装,以求基本去除氢氧化物、一氧化碳污染气体的排放。而改装后的尾气处理装置主要是加入了有效催化剂,请你根据以上有关数据分析,仅仅使用催化剂
四、计算转化率
利用温度不变时,化学平衡常数不变的关系,列方程求解。
【例4】已知在800K时,反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),若起始浓度c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3mol/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6mol/L,试求CO转化为CO2的转化率。
(3)若该反应在固定容积的密闭容器中进行,并保持温度不变。往容器里充入等物质的量的A、B两种气体物质,反应进行5min后,试推测容器内的压强可能发生的变化。(填正确的字母编号)
A、增大B、减小C、不变
其理由是。
(4)若该反应在恒温下进行并已达平衡,再维持温度不变,将压强由100kPa增大到500kPa平衡发生了移动,但却发现平衡向左移动,你是否怀疑勒夏特列原理对平衡系统的遍适用性?;试写出你的分析理由
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始浓度mol/L 2 6 0 0
转化浓度mol/L x x x x
平衡浓度mol/L 2-x 6-x x x
因温度不变,故平衡常数不变,则有 ,解得:x=1.5mol/L。
故CO的转化率为: 。
通过以上几个案例的分析,可以看出化学平衡常数是解答化学平衡问题的重要工具,其用途可概括为直接应用和综合应用两个方面。通过平衡常数可以直接判断一个反应进行的程度,也可以间接地通过平衡常数来判定反应的热效应和反应进行的方向,以及用平衡常数进行各种计算,求某些特定物质的转化率或浓度等。
A.前2 s,以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为0.01mol/(L·s)
B.在2s时容器内压强为开始时压强的1.1倍
C.在平衡体系内含N2O40.25mol
D.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( )
C.若反应进行到状态D时,一定有v正>v逆
D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大
【答案】BC
【解析】根据题中图示可知,c(I3-)是随着温度T的升高而减小的,说明:
I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)是一个放热反应,即△H<0,所以A错误;根据平衡移动规律,c(I3-)变小,则c(I2)应变大,所以状态B的c(I2)大,所以D错误;正确答案为B、C。
【答案】75%
【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)=0.8mol/L,c(H2O)=1.8 mol/L,c(CO2)=1.2 mol/L,c(H2)=1.2 mol/L;再由此求K值:K= 。
假设第二次平衡时,CO的转化浓度为x,则
15、在673K,1.01×105Pa时,有1mol气体A发生如下反应:2A(g) xB(g)+C(g)。在一定条件下已达到平衡。在平衡混合气体中,A占其体积百分比为58.84%。混合气体总质量为46g,密度为0.72g·L-1。求:
(1)平衡混合气体的平均相对分子质量;
(2)A的平衡转化率;
(3)x值
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