第二章第二节化学反应的限度第1课时化学平衡常数和转化率

第二章第二节化学反应的限度第1课时化学平衡常数和转化率
第二章第二节化学反应的限度第1课时化学平衡常数和转化率

第二章第二节 化学反应的限度

第一课时 化学平衡常数 导学案

【学习目标】 1.知道化学平衡常数的涵义;了解转化率的含义。

2.了解平衡常数与平衡转化率之间的联系及计

算。

[知识回顾]

一、可逆反应

1.概念

在____________下,既能向__________方向进行,同时又能向____________方向进行的反应。用________表示,如:N 2+3H 2

2NH 3。

2.特征

(1)同一条件下,正反应和逆反应___________________________________。

(2)反应________进行到底,反应物________实现完全转化。

(3)反应体系中,与化学反应有关的各种物质________________________。

(4)反应达到限度时,反应_________________________________________。

二、化学平衡状态

1.含义

在一定条件下,当____________________相等时,反应体系中所有参加反应的物质的____________可以保持________。

2.特征

①逆:____________ ②等:__________ ③定:_________________________ ④动:______________________ ⑤变:________________

[知识回顾自测]

1.能够说明一个可逆反应H 2(g)+I 2 (g)2HI(g)已达到平衡状态的是( )

A .1 mol H —H 键断裂的同时有1 mol H —I 键形成

B .1 mol H —H 键断裂的同时有2 mol H —I 键形成

C .1 mol I —I 键断裂的同时有2 mol HI 键形成

D .1 mol H —H 键断裂的同时有1 mol I —I 键形成

2.在一定条件下,反应:2NO(g)+O 2(g)

2NO 2(g)在定容容器中发生,对该反应达到平衡的标志的描述中,错误的是( )

A .混合气体的总分子数不再变化

B .混合气体的颜色不再变化

C .容器的总压强不再变化

D .混合气体的总质量不再变化

高温、高压 催化剂

【课前自主预习】

一、化学平衡常数

1.定义

在一定________下,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,_________浓度幂之积与__________浓度幂之积的比值,用符号K 表示。

2.表达式

以化学反应a A(g)+b B(g) c C(g)+d D(g)为例:

K =[C]c [D]d

[A]a [B]b 单位:____________________。 注意:各物质的浓度必须是平衡浓度,同时,固体和纯液体不列入平衡常数的表达式

3.意义

对于同类型反应,平衡常数的大小反映化学反应可能进行的________;平衡常数的数值越大,说明__________________。

4.影响因素 (1)内因:反应物的____________。 (2)外因:反应体系的________。

注意:化学平衡常数只与温度有关,对于给定的可逆反应,温度不变,K 值不变;反应物与生成物浓度的改变对平衡常数无影响

5.应用

(1)判断反应进行的限度

①K >105时,认为反应可以进行得______ ____。

②K <10-5时,认为反应__________。

③10-5≤K ≤105时,认为该反应为可逆反应。

(2)判断反应是否达到平衡状态

化学反应a A(g)+b B(g) c C(g)+d D(g)的任意状态时,浓度商为Q =c c C c d D c a A c b B

。 ①若Q >K ,说明反应____________; ②若Q =K ,说明反应____________; ③若Q

二、平衡转化率

1.用平衡常数表示反应限度有时不够直观,因此在实际应用中,常用__________________来表示反应限度。对于化学反应:a A +b B

c C +

d D 。 反应物A 的平衡转化率α可以表示为:α(A)=_____________________________。 也可以用同样的方法表示反应物B 的平衡转化率。

2.一个已标明化学方程式的化学反应,在________一定时虽然只有一个平衡常数,但不同反应物的平衡转化率可以因反应物的不同而不同。因此,脱离具体的反应物谈化学反应的平衡转化率是没有意义的。反应的平衡转化率能表示在____________和____________下反应进行的限度。

化学平衡中转化率求法和规律总结 (2)

化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率=%100-?该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率=%100-?质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率=%100) ()(?或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律 (1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),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。 (2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(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。 3、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。 4、NO 2、N 2O 4平衡问题2NO 2(g ) N 2O 4(g ) (1)恒温、恒容的条件下,若分别向容器中通入一定量的NO 2气体或N 2O 4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NO 2的转化率都增大,N 2O 4 的转化率将减小。NO 2体积分数减小,N 2O 4体积分数增大,混合气体相对分子质量增大。 若要求某一时刻的转化率只要把平衡时的反应物浓度(或物质的量)改为某一时刻的反应物浓度(或物质的量)即可。 现将有关平衡转化率的问题小结如下: 1. 对有多种反应物的可逆反应达到平衡后加其一。这种情况不管状态如何均认为所加物本身转化率减小其它物质转化率增大 例1: ,反应达到平衡后增大的浓度,则平衡向正反应方向移动, 的转化率增大,而 的转化率降低。 逆向运用: 例2.反应: 3A (g )+B (g ) 3C (g )+2D (g )达到平衡后加入C 求A 的转化率 分析:加入C 促使D 向A 、B 进一步转化故D 向A 、B 转化的转化率增大而A 、B 向C 、D 转化的转化率减小。 2. 对只有一种反应物的可逆反应达到平衡后再加。

化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用

化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用 1.(2019·烟台调研)一定温度下有可逆反应:A(g)+2B(g) ?2C(g)+D(g)。现将5 mol A和10 mol B加入体积为2 L的密闭容器中,反应至10 min时改变某一条件,C的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。下列有关说法中正确的是() B.反应从起始至5 min时,B的转化率为50% C.5 min时的平衡常数与10 min时的平衡常数不相等 D.第15 min时,B的体积分数为25% 2.(2018·福建高三三模)如图,甲容器有一个移动活塞,能使容器保持恒压。起始时向甲中充入2 mol SO2、1 mol O2,向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下,关闭活塞K,使两容器中各自发生下述反应:2SO2(g)+O2(g) ?2SO3(g)。达平衡时,甲的体积为0.8 L。下列说法正确的是() A.乙容器中SO 2的转化率小于60% B.平衡时SO3的体积分数:甲>乙 C.打开K后一段时间,再次达到平衡,甲的体积为1.4 L D.平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3,平衡向正反应方向移动 3.将4 mol CO(g)和a mol H2(g)混合于容积为4 L的恒容密闭容器中,发生反应:CO(g)+2H2(g) ?CH3OH(g),10 min后反应达到平衡状态,测得H2为0.5 mol·L-1。经测定v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1。下列说法正确的是() A.平衡常数K=2 B.H2起始投入量为a=6 C.CO的平衡转化率为66.7% D.平衡时c(CH3OH)=0.4 mol·L-1 题型二化学平衡常数及平衡转化率的综合应用 4.(2018·太原诊断)合成氨工业涉及固体燃料的气化, 需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律, 让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反 应C(s)+CO2(g) ?2CO(g)ΔH,测得压强、温度对 CO、CO2的平衡组成的影响如图所示: 回答下列问题: (1)p1、p2、p3的大小关系是____________,欲提高C 与CO2反应中CO2的平衡转化率,应采取的措施为_______________________。图中a、b、c 三点对应的平衡常数大小关系是__________________________________。 (2)900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V,CO2的转化率为__________,该反应的平衡常数K=________________。 (3)将(2)中平衡体系温度降至640 ℃,压强降至0.101 3 MPa,重新达到平衡后CO2的体积分

化学平衡转化率专题

化学平衡转化率专题 1.在557℃时,在体积为1L的密闭容器中进行下列反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。 若起始CO为2mol,水蒸气为3mol,达到平衡时,测得CO2的浓度为1.2mol。求CO及H2O的转化率。 2.(1)若再通入水蒸气,而其他条件不变,达到平衡时,CO及H2O的转化率如何变化? (2)若再通入2molCO和3mol水蒸气,其他条件不变,达到平衡时,CO及H2O的转化率如何变化? 3.若保持恒温恒压,起始CO为2mol,水蒸气为6mol,达到平衡时,CO及H2O的转化率如何变化?)【归纳总结】1.(1)增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大,自身转化率; (2)若容器体积不变,使其它反应物的浓度减小,则自身的转化率也。 (3)若容器体积不变,对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),达到平衡后,按原比例同倍数的增加反应物A和B的量:若a+bc+d,A、B的转化率均 若a+b=c+d,A、B的转化率均 4.某恒温恒容的容器中,建立如下平衡:2NO 2(g)N2O4(g),在相同条件下,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,容器内N2O4的体积分数比原平衡时()A.都增大B.都减小C.前者增大后者减小D.前者减小后者增大 5.一定温度下,将a mol PCl 5通入一个容积不变的反应器中,达到如下平衡:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),测得平衡混合气体压强为p1,此时再向反应器中通入a mol PCl5,在温度不变的条件下再度达到平衡,测得压强为p2,下列判断正确的是( ) A.2p1>p2 B.PCl5的转化率增大 C.2p1<p2 D.PCl3%(体积含量)减少 6.2.0mol PCl3和1.0mol Cl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应PCl3g)+Cl2(g) PCl5(g) 达到平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时移走1.0mol PCl3和0.50mol Cl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是() A.0.40mol B.0.20mol C. 大于0.20mol,小于0.40mol D. 小于0.20mol 7. 2HI(g)H2(g)+I2(g)是气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后,再向固定密闭容器中加入HI,HI平衡转化率() A.增大B.减小C.不变D.不能确定 【归纳总结】2.由以上三个例题可以总结为:恒温恒容的容器,当增大某物质的量时,可将浓度问题转换为压强问题,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,最后再判断转化率变化。 变式训练:

课时化学平衡常数

--课时-化学平衡常数

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2-3 课时3 化学平衡常数 知能定位 1.了解化学平衡常数的含义、表达式及影响因素。 2.了解平衡转化率的含义。 3.能够利用化学平衡常数进行简单计算。 情景切入. 可逆反应在一定条件下不能进行完全,怎样才能定量地描述化学反应的限度呢? 自主研习 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化学平衡状态时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,用符号K 表示。 2.表达式 以化学反应aA(g)+ bB(g ) c C (g)+ d D(g )为例: K= ) ()() ()(B Cb A Ca D Cd C c C (纯固体或溶剂不出现在平衡常数的表达式中)。 3.意义 平衡常数的大小反映化学反应可能进行的程度;平衡常数的数值越大,说明 反应可以进行得越彻底。 4.影响因素 (1)内因:反应物的本身性质。 (2)外因:反应体系的温度。 二、平衡转化率 1.定义 物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。 2.表达式 对于反应a A+bB c C +dD,反应物A的平衡转化率为:α(A)= ) () ()(00A C A C A C ×100%,式中c 0(A )和c (A)分别表示A 的初始浓度和A 的平衡浓度。 3.影响因素 (1)初始浓度和平衡浓度 (2)多种反应物参加反应时,提高一种物质的浓度,可以提高其他物质的转化率,而此物质

本身转化率会降低。 4.意义 反应的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 课堂师生互动 知识点1 化学平衡常数使用注意事项及应用 1.使用化学平衡常数应注意的问题: (1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物和生成物的浓度无关。 (2)反应物和生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做“1”而不代入公式。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 ②若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。如N 2+3H22NH 3 K′=a 则有 2NH 3N 2+3H 2 K =1/a 21N2+2 3 H 2NH 3K ″=a21 2.化学平衡常数的应用 (1)判断平衡移动方向 利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。 对于可逆反应m A(g)+ n B(g) pC(g)+ q D(g) 在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Q c = ) (·)() (·)(B c A c D c C c n m q p 表示, Q c 叫该反应的浓度商,则: 当Q c =K 时,反应处于平衡状态; 当Q c <K时,反应向正反应方向进行; 当Q c >K 时,反应向逆反应方向进行。 (2)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。 (3)计算转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。 特别提醒 (1)化学平衡常数(K)与浓度商(Qc )的表达式一样,但各物质的浓度不一样, K 值中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,而Q c 值中是任一时刻的浓度。 (2)化学平衡常数不表示反应的快慢,即化学反应速率快, K值不一定大。 (3)化学平衡常数只与温度有关,加入催化剂不会改变化学平衡常数。 考例1 写出下表中各反应的平衡常数的表达式。 反应 K c 高温 ①C(s)+C O2(g)2CO(g) ②H 2(g)+I 2(g) 2HI(g ) ③FeO(s)+C O(g) Fe(s)+C O2(g)

2021年高考化学总复习第七章《化学反应速率和化学平衡》第24讲化学平衡常数及转化率的计算

2021年高考化学总复习第七章《化学反应速率和化学平衡》第24讲化学平衡常数及转化率的计算 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。3.能正确计算化学反应的转化率(α)。 1.概念 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,用符号K表示。 2.表达式 (1)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) (固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。 (2)平衡常数与方程式的关系 ①在相同温度下,对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数,即K正=1 K逆 。 ②方程式乘以某个系数x,则平衡常数变为原来的x次方。 ③两方程式相加得总方程式,则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积,即K总=K1·K2。 理解应用 (1)在某温度下,N2+3H22NH3的平衡常数为K1,则该温度下,NH31 2N2+ 3 2H2的平 衡常数K2=__________。 答案1 K1 (2)在一定温度下,已知以下三个反应的平衡常数:反应①:CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)K1 反应②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)K2 反应③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K3

a .反应①的平衡常数表达式为____________。 b .反应③的K 3与K 1、K 2的关系是K 3=________________________________________。 答案 a .K 1= c (CO 2)c (CO ) b.K 1 K 2 解析 b .K 3=c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O ),K 2=c (H 2O )c (H 2),结合K 1=c (CO 2)c (CO ),可知K 3=K 1 K 2。 3.意义及影响因素 (1)K 值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。 (2)K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4.应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)+b B(g) c C(g)+ d D(g)的任意状态,浓度商:Q =c c (C )·c d (D ) c a (A )·c b (B ) 。 Q <K ,反应向正反应方向进行; Q =K ,反应处于平衡状态; Q >K ,反应向逆反应方向进行。 (3)判断可逆反应的热效应 (1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度(×) (2)增大反应物的浓度,平衡正向移动,化学平衡常数增大(×) (3)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度(√) (4)对某一可逆反应,升高温度则化学平衡常数一定变大(×) (5)平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动(√) (6)反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向移动,平衡常数 增大(×) 题组一 平衡常数及影响因素 1.对于反应C(s)+H 2O(g) CO(g)+H 2(g) ΔH >0,下列有关说法正确的是( )

化学平衡 转化率

化学等效平衡 等效平衡问题:对于同一可逆反应,在同一相同条件下,无论反应是从正反应开始、还是从逆反应开始或从中间态开始,以一定的配比投入物质,则可以达到相同的平衡状态。 例如,在同一相同条件下:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 配比1(单位mol): 1 3 0 配比2(单位mol):0 0 2 配比3(单位mol):0.5 1.5 1 以上3种配比投入物质,可以达到相同的平衡状态。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、质量分数等)均相同. 一、等效平衡概念 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、质量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。 注意:(1)外界条件相同:①恒温、恒容,②恒温、恒压。 (2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,各组份的浓度、物质的量、反应的速率、压强等可以不同。 (3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,只要物料相当,就达到相同的平衡状态。 二、等效平衡的分类和判断方法 (一):恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数发生变化的反应(即△V≠0的体系):判断方法:极值等量即等效 恒温、恒容时,根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,反应物(或生成物)中同一组分的物质的量完全相同,则互为等效平衡。此时一般不考虑反应本身的特点,计算的关键是换算到同一边后各组分要完全相同。 特点:两次平衡时各组分的百分含量、物质的量、浓度均相同(全等平衡). 【例1】定温定容下,可逆反应N2(g) +3H2(g)2NH3(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后,N2的体积分数都相等,请填写下面的空格。 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 平衡时n(NH3)/mol 起始量(投料1)/ mol: 1 3 0 a 等效于(投料2)/ mol:0 等效于(投料3)/ mol:4/3 等效于(投料4)/ mol: a b c a、b、c取值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):、。 (二):恒温、恒容条件下对反应前后气体分子数不发生变化的反应(即△V=0的体系): 判断方法:极值等比即等效 恒温、恒容时,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,不同的投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同,即互为等效平衡。此时的反应特点是无体积变化,计算的关键是换算到同一边后各组分只需要物质的量之比相同即可。 特点:两次平衡时各组分的百分含量相同,但物质的量、浓度按比例变化(等比平衡). 【例2】定温定容下,可逆反应H2(g) + I2(g)2HI(g)按下列四种不同投料方式达到

化学平衡与转化率问题专题

1.平衡常数越大,反应进行的越彻底,即转化率越高。 K〉100000时,认为反应完全进行。 2. T与P的影响 温度或压强改变后,若能是化学平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大。 3.反应物用量(反应物浓度,一般为气体的浓度或者溶液中溶质的浓度)的影响 ⑴若反应物是一种,如:Aa(g)? Bb(g)+ cC(g)。增加A的量,平衡正向移动,A的转 化率的变化如下: 若在恒温恒压条件下,A的转化率不变。(构建模型) 若在恒温恒容条件下,(等效于加压),增加A的量,平衡正向移动,A的转化率与气态物质的化学计量数有关: a=b+c A的转化率不变 a>b+c A的转化率增大 ac+d A B的转化率增大 a+b

化学平衡中转化率变化的判断技巧 一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化 对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大,而自身转化率下降,学生对转化率的这种变化很难接受,故可以设计以下例题帮助学生理解概念。 例1.在557℃时,密闭容器中进行下列反应CO+H2O CO2+H2。 若CO起始浓度为2mol/L(1),水蒸气浓度为3mol/L(2),达到平衡时,测得CO2的浓度为L。求CO及H2O的转化率。 分析:在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上,抓住转化浓度,利用常规解题方法。 CO + H2O(气) CO2 + H2 起始浓度 mol/L 2 3 0 0

第1课时化学反应的方向

第1课时化学反应的方向 一、化学反应的方向 1.化学反应具有方向性,许多化学反应的正反应能自发进行,而其逆反应无法自发进行。 2.自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。 二、判断化学反应方向的依据 1.能量判据 自然界中的自发过程,都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向;绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应越完全。 反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 2.熵判据 (1)熵 用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S。单位:J·mol-1·K-1。 (2)熵值大小的比较 同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。 (3)熵变:反应前后体系熵的变化,符号为ΔS。 若发生变化后体系的混乱度增大,该过程的ΔS>0,反之,ΔS<0。 (4)熵变与化学反应自发性关系 ΔS>0,反应自发进行;ΔS<0,反应不能进行。化学反应的ΔS越大,越有利于反应自发进行。 3.复合判据 体系能量降低(ΔH<0)和混乱度增大(ΔS>0)都有促使反应自发进行的倾向,判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时: (1)当ΔH<0,ΔS>0时,反应自发进行。 (2)当ΔH>0,ΔS<0时,反应不能自发进行。 (3)当ΔH<0,ΔS<0时,反应在较低温度下自发进行。 (4)当ΔH>0,ΔS>0时,反应在较高温度下自发进行。 知识点一能量判据 1.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是() A.所有的放热反应都是自发进行的 B.所有的自发反应都是放热的 C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素 D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据 答案 C 解析多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是唯一因素”。 2.下列自发反应可用焓判据来解释的是() A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1 B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1 C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-286 kJ·mol-1 D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.2 kJ·mol-1 答案 C 解析从焓变的角度分析,化学反应有由高能状态向低能状态转化、使体系能量降低的趋势,表现为放热反应较易进行。

化学平衡常数和化学平衡计算练习题

化学平衡常数和化学平衡计算 1.在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时,有下列平衡:CO+H2OCO2+H2,且K=1。若用2molCO和10molH2O相互混合并加热到800℃,则CO的转化率为() A.16.7% B.50% C.66.7% D.83.3% 2.在容积为1L的密闭容器里,装有4molNO2,在一定温度时进行下面的反应:2NO2 (g)N2O4(g),该温度下反应的平衡常数K=0.25,则平衡时该容器中NO2的物质的量为 A.0mol B.1mol C.2molD.3mol 3.某温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为50。开始时,c(H2)=1mol·L-1,达平衡时,c(HI)=1mol·L-1,则开始时I 2(g)的物质的量浓度为 ( ) A.0.04mol·L-1 B.0.5mol·L-1C.0.54mol·L-1? D.1mol·L-1 4.在一个容积为6 L的密闭容器中,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+n Y(g)2Q(g)+6R(g)反应达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%,X的浓度减小1/3,则该反应中的n值为( ) A.3 B.4 C.5 D.6 5.在一定条件下,可逆反应X(g)十3Y(g)2Z(g)达到平衡时,X的转化率与Y的转化率之比为1∶2,则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A.1∶1 B.1∶3 C.2∶3D.3∶2 6.将等物质的量的CO和H2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应至4min时,得知CO的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为 A.11.5 B.23 C.25 D.28 7.在一固定容积的密闭容器中,加入4 L X(g)和6 L Y(g),发生如下反应:X(g)+nY(g)2R(g)+W(g),反应达到平衡时,测知X和Y的转化率分别为25%和50%,则化学方程式中的n值为 A.4 B.3 C.2 D.1 8.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH4I(s)NH3(g)+HI(g),2HI(g)H2(g)+I2(g)。当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则NH3的浓度为() A.3.5mol·L-1B.4mol·L-1 C.4.5mol·L-1D.5mol·L -1 9.体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应A(g)+3B(g)2C(g)。若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A.原混合气体的体积为1.2VL B.原混合气体的体积为1.1V L C.反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VLD.反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10.在n L密闭容器中,使1molX和2molY在一定条件下反应:a X(g)+b Y(g)c Z(g)。达到平衡时,Y的转化率为20%,混合气体压强比原来下降20%,Z的浓度为Y的浓度的0.25倍,则a,c的值依次为( ) A.1,2 B.3,2 C.2,1 D.2,3 11.在一定条件下,1mol N2和3mol H2混合后反应,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为( ) A.20% B.30% C.40%?D.50%

化学平衡转化率的变化规律

化学平衡转化率的变化规律 一:温度的影响: 若正反应是吸热反应,升高温度,转化率升高,降低温度,转化率降低;若正反应为放热反应,升高温度,转化率降低,降低温度,转化率升高。 【例1】将H 2(g)Br2(g)充入恒容密闭容器中恒温下发生如下反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) △H<0,平衡时Br2(g)的转化率为a,若条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b,a与b关系是() A a>b B ap+q时,压强增大,A、B的转化率升高;压强减小,A、B的转化率降低 2、m+nb 4.加入惰性气体 若恒温恒容时(总压强增大)A、B的转化率不变。 若恒温恒压时(容器的体积增大,相当于减压): ①m+n>p+q时,A、B的转化率降低

②m+np+q时,A、B的转化率升高。 ②m+n b% (B)a%= b% (C)a%< b% (D)无法确定(Ⅱ)一种气体反应物对于mA(g) pC(g)+qD(g) m >p+q时,A的转化率升高。

高中化学_化学平衡常数 转化率教学设计学情分析教材分析课后反思

“平衡常数"复习课教学设计—— 一轮复习 【课堂引入】关于平衡常数,高考怎么考? 2015----2018全国卷考察知识点年份Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷 201526、电离常数的应用 28、Ksp、K的计算26、利用Ksp的计算 K的表达式及影 响因素 28、K的计算 201627、转化率大小判断 K 、Ksp的计算26、K的计算,产率 的判断 27、α、K大小的 判断 、K的表达式 201727、利用Ksp的计算,α、K 的计算及α大小的判断27、转化率α与平衡移动关系 【自主学习】:化学平衡常数转化率 环节一自主学习巩固基础 1.化学平衡常数转化率 (1)平衡常数概念: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。 以反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)为例,写出下列表达式: ( c0(A)代表A的初始浓度,[A]代表A的平衡浓度) 平衡常数。A(g)的平衡转化率 (2)意义:化学平衡常数和转化率的大小反映了。 平衡常数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α 越大越越越越 越小越越越越 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只与温度有关,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。(填增大或减小) [应用体验] 1、书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 ①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1 ②2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K2 ③NH3(g)1 2N2(g)+ 3 2H2(g)K3 ④CO2-3+H2O HCO-3+OH-K4 ⑤C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K5 2、已知反应A(g)+3B(g)3C(g)在一定温度下达到平衡,该反应的平衡常数表达式为 K=。若各物质的平衡浓度分别为c(A)=2.0 mol·L-1、c(B)=2.0 mol·L-1、 c(C)=1.0 mol·L-1,则K=。 3、在一密闭容器中,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() (三段式写出计算过程) A.40%B.50%C.60%D.7 总结:关于平衡常数我们要注意什么? 【学生活动】课前自习自主学习完成。 【学生展示】自主完成,全体提交,老师批阅 【课堂活动】自主学习课前案反馈,展示学生学案情况,引导他们分析如何解决问题,及时反馈 【学生活动】根据展示总结补充完善基本知识 1、固体及纯液体(浓度视作常数),不写入表达式 2、K代入的是物质的平衡浓度,而不是任意时刻浓度,也不能用物质的量。 3、平衡移动,只要温度不变,K大小不变 4、反应逆向进行或方程式计量数变,K就变

化学平衡中转化率求法与规律总结

化学平衡中转化率求法与规律总结 平衡转化率= 或:平衡转化率=%100-?质的量 该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率=%100) ()(?或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量得改变对转化率得一般规律 (1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其她条件时(恒温恒容),增加A 得量平衡向正反应方向移动,但就是A 得转化率与气体物质得计量数有关:(可用等效平衡得方法分析)。 ①若a = b + c :A 得转化率不变;②若a > b + c : A 得转化率增大; ③若a < b + c A 得转化率减小。 (2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g), ①在不改变其她条件时,只增加A 得量,平衡向正反应方向移动,但就是A 得转化率减小,而B 得转化率增大。 ②若按原比例同倍数地增加A 与B,平衡向正反应方向移动,但就是反应物得转化率与气体物质得计量数有关:如a +b = c + d ,A 、B 得转化率都不变;如a + b >c + d ,A 、B 得转化率都增大;如a + b < c + d ,A 、B 得转化率都减小。 3、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,学生感到困惑得就是充入“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。因平衡体系得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得方向移动。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得转化率变化。 4、NO 2、N 2O 4平衡问题2NO 2(g) N 2O 4(g) (1)恒温、恒容得条件下,若分别向容器中通入一定量得NO 2气体或N 2O 4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NO 2得转化率都增大,N 2O 4 得转化率将减小。NO 2体积分数减小,N 2O 4体积分数增大,混合气体相对分子质量增大。 若要求某一时刻得转化率只要把平衡时得反应物浓度(或物质得量)改为某一时刻得反应物浓度(或物质得量)即可。 现将有关平衡转化率得问题小结如下: 1、 对有多种反应物得可逆反应达到平衡后加其一。这种情况不管状态如何均认为所加物本身转化率减小其它物质转化率增大 例1:,反应达到平衡后增大得浓度,则平衡向正反应方向移动,得转化率增大,而得转化率降低。 逆向运用: 例2、反应: 3A(g)+B(g) 3C(g)+2D(g)达到平衡后加入C 求A 得转化率 分析:加入C 促使D 向A 、B 进一步转化故D 向A 、B 转化得转化率增大而A 、B 向C 、D 转化得转化率减小。 2、 对只有一种反应物得可逆反应达到平衡后再加。 由于反应只有一种所以无论往反应物加多少量都可视为等比例增加反应物得用量,故认为有两种情况: (1)恒温恒压:由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物得用用量均与原平衡等效故转化率不变,各反应物与生成物得体积分数不变,各反应物与生成物物质量会跟原平衡相比,等比例增加,但浓度不变 (2)恒温恒容:此时可以瞧成反应叠加后,增大压强使平衡向气体总系数小方向移动, 例3.,反应达到平衡后,再向密闭容器中加入,反应达到平衡时NO 2、N 2O 4得物质得量(或物质得量浓度)均增大,颜色变深,NO 2转化率增大。

第三课时化学平衡常数

第三课时化学平衡常数 【学习目标】: 1、化学平稳常数的概念 2、运用化学平稳常数对化学反应进行的程度判定 3、运用化学平稳常数进行运算,转化率的运算 【学习过程】: [引言]当一个可逆反应达到化学平稳状态时,反应物和生成物的浓度之间有如何样的定量 关系,请完成44页[咨询题解决],你能得出什么结论? 一、化学平稳常数 1、定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平稳状态时,生成物浓度以系数为指数的幕 的乘积与反应物浓度以系数为指数的幕的乘积的比值是一个常数。那个常数确实是该反应的化学平稳常数〔简称平稳常数〕 2、表达式:关于一样的可逆反应,mA〔g〕+ nB〔g〕__- pC〔g〕+ qD〔g〕 当在一定温度下达到平稳时,K==c p(C) c q(D)/c m(A) c n(B) 阅读45页表2-7,你能得出什么结论? 3、平稳常数的意义: 〔1〕平稳常数的大小反映了化学反应进行的程度〔也叫反应的限度〕。 K值越大,表示反应进行得越完全,反应物转化率越大; K值越小,表示反应进行得越不完全,反应物转化率—。 〔2〕判定正在进行的可逆是否平稳及反应向何方向进行: 关于可逆反应: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=C p(C) C q(D)/C m(A) C n(B),叫该反应的浓度商。

Q c v K ,反应向 正反应方向 进行 Q c = K ,反应处于平稳状态 Q c > K ,反应向 逆反应方向 进行 〔3〕利用K 可判定反应的热效应 假设升高温度,K 值增大,那么正反应为 吸热 反应(填”吸热'’或”放热〃)。 假设升高温度,K 值减小,那么正反应为 放热 反应(填”吸热'’或”放热〃)。 阅读45页表2-8、2-9,你能得出哪些结论? 二、使用平稳常数应注意的几个咨询题: 1、 化学平稳常数只与 _________ 有关,与反应物或生成物的浓度无关。 2、 在平稳常数表达式中:水 (液态)的浓度、固体物质的浓度不写 C (s )+H 20(g ) ― C0(g )+H 2(g ), K=c (CO ) c (H 2)/c (H 2O ) Fe(s)+C0(g) —= Fe(s)+C02(g), K=c(C0 2)/c(C0) 3、化学平稳常数表达式与化学方程式的书写有关 该反应物的起始浓度 例如: N 2(g)+3H 2(g) 一 一 2NH 3(g)的平稳常数为 K 1, 1/2N 2(g)+3/2H 2(g) 稳常数为 K 2, NH 3(g)—- 1/2N 2(g )+3/2H 2(g )的平稳常数为 K 3; 写出 K 1和K 2的关系式 : K 1=K 22 。 写出 K 2和K 3的关系式 : K 2 K 3=1 。 写出 K 1和K 3的关系式 : K 1 K 32=1 。 该反应物的起始浓度 该反应物的平衡浓度 X100% 该反应物的起始浓度 或者=该反应物反应中消耗(反应)浓度x100% NH 3(g )的平

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。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1.概念 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,用符号K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? (固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。3.意义及影响因素 (1)K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4.应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数,判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)的任意状态,浓度商:Q c=c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q<K,反应向正反应方向进行; Q=K,反应处于平衡状态; Q>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。 深度思考

1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率,也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化,化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响,温度升高,化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2.书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2+H2O HCl+HClO (2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) (3)CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O (4)CO2-3+H2O HCO-3+OH- (5)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) 3.一定温度下,分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)+ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)+3H2(g)K3 (1)K1和K2,K1=K22。 (2)K1和K3,K1=1 K3。 题组一平衡常数的含义 1.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1

高中化学平衡中转化率求法和规律总结(含解析)

化学平衡中转化率求法和规律总结 平衡转化率= %100-?该反应物的起始浓度 该反应物的平衡浓度某反应物的起始浓度 或:平衡转化率=%100-?质的量该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率=%100) ()(?或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量的改变对转化率的一般规律 (1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其他条件时(恒温恒容),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。 (2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(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。 3、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。 4、NO 2、N 2O 4平衡问题2NO 2(g ) N 2O 4(g ) (1)恒温、恒容的条件下,若分别向容器中通入一定量的NO 2气体或N 2O 4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NO 2的转化率都增大,N 2O 4 的转化率将减小。NO 2体积分数减小,N 2O 4体积分数增大,混合气体相对分子质量增大。 若要求某一时刻的转化率只要把平衡时的反应物浓度(或物质的量)改为某一时刻的反应物浓度(或物质的量)即可。 现将有关平衡转化率的问题小结如下: 1. 对有多种反应物的可逆反应达到平衡后加其一。这种情况不管状态如何均认为所加物本身转化率减小其它物质转化率增大 例1: ,反应达到平衡后增大的浓度,则平衡向正反应方向移动,的转化率增大,而的转化率降低。

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