第3节 化学反应标准平衡常数
化学平衡计算(带答案)
化学平衡计算 一、有关概念 1、物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 2、反应的转化率(α)：α＝()() 反应物转化的物质的量或质量反应物起始的物质的量或质量、浓度、浓度×100％ 3、在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： — 恒温、恒容时：12n n ＝12P P ；恒温、恒压时：12n n ＝1 2V V 4、混合气体平均分子量的数学表达式 ＝Ｍ１×Ｖ１％＋Ｍ２×Ｖ２％＋Ｍ３×Ｖ３％＋…式中表示混合气体的平均分子量。 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。Ｖ１％，Ｖ２％，Ｖ３％分别表示混合气体中各组分的体积分数。 在相同条件下，气体的体积分数等于气体的物质的量分数（组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比） 5、标三量法化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。 计算模板： 浓度(或物质的量) a A(g)＋b B(g)c C(g) ＋d D(g) 初始 m n 0 0 变化 ax bx cx dx ~ 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率：α(A)＝(ax /m )×100％ C 的物质的量(或体积)分数：ω(C)＝ cx m ax n bx cx dx -+-++×100％ 二、强化练习 1．在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中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( ) A ．40% B ．50% C ．60% D ．70% 【答案】A 【解析】设A 、B 起始物质的量都为1mol ，A 的转化率为x ~ A(g)+2B(g)2C(g) 起始(mol)：1 1 0 转化(mol)：1×x 2(1×x) 2(1×x) 平衡(mol)：1-x 1-2x 2x 平衡时A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等：(1-x)＋(1-2x)＝2x ，解得x=。
化学平衡常数及其计算训练题
化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 考纲要求 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 考点一可逆反应与化学平衡建立 1．可逆反应 (1)定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 ①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 (1)概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 (3)平衡特点 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)2H2O电解 2H2↑＋O2↑为可逆反应( ) 点燃 (2)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化( ) (3)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等( ) (4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( ) 2SO3(g) ΔH＝2．向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂 加热 －Q kJ·mol－1(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量 2 mol(填“＜”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量 0 mol，转化率 100%，反应放出的热量Q kJ。 题组一极端假设，界定范围，突破判断 1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为mol·L－1、mol·L－1、mol·L－1， 化学平衡计算 一、有关概念 1、物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 2、反应的转化率(α)：α＝()() 反应物转化的物质的量或质量反应物起始的物质的量或质量、浓度、浓度×100％ 3、在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时：12n n ＝12P P ；恒温、恒压时：12n n ＝12 V V 4、混合气体平均分子量的数学表达式 ＝Ｍ１×Ｖ１％＋Ｍ２×Ｖ２％＋Ｍ３×Ｖ３％＋…式中表示混合气体的平均分子量。 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。Ｖ１％，Ｖ２％，Ｖ３％分别表示混合气体中各组分的体积分数。 在相同条件下，气体的体积分数等于气体的物质的量分数（组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比） 5、标三量法化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。 计算模板： 浓度(或物质的量) a A(g)＋b B(g)c C(g) ＋d D(g) 初始 m n 0 0 变化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率：α(A)＝(ax /m )×100％ C 的物质的量(或体积)分数：ω(C)＝ cx m ax n bx cx dx -+-++×100％ 二、强化练习 1．在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中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( ) A ．40% B ．50% C ．60% D ．70% 【答案】A 【解析】设A 、B 起始物质的量都为1mol ，A 的转化率为x A(g)+2B(g)2C(g) 起始(mol)：1 1 0 转化(mol)：1×x 2(1×x) 2(1×x) 平衡(mol)：1-x 1-2x 2x 平衡时A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等：(1-x)＋(1-2x)＝2x ，解得x=0.4。 2.X 、Y 、Z 为三种气体，把a molX 和b molY 充入一密闭容器中，发生反应： X ＋2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n (X)＋n (Y)＝n (Z)，则Y 的转化率为( ) 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＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O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： 2NO22O4(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．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2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I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．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＋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∶3 D．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)＋H22(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)＋n ＋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：NH43(g)＋HI(g)， 2(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－1 B．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)＋。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 1.2V L 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0.05V L D．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 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% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 2014-2015学年度第一学期高二级理科化学导学案 第1周编号：3 总编号：3 使用日期：主备人：周军锋 审核人：班级：姓名：包组领导： 3A（g）+ B（g）=== 2C（g）+ 2D（g）开始物质的量3mol 0 0 转化的物质的量mol 1mol 平衡时物质的量 2 mol 1mol 1 mol 由D的生成量，根据方程式可计算出A、B的转化量分别为、。 所以，B的转化率为=20%。 根据平衡时A的物质的量，A的平衡浓度为2L=L。 探究案合作探究一 在一个容积为3L的密闭容器里进行如下反应： 反应开始时，，2min末。（1）试用、和的浓度分别表示该反应的反应速率（2）并求出2min末的浓度 合作探究二 某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入 SO2和 O2，发 生2SO2+O2 2SO3反应．5分钟后反应达到化学平衡状态，测得容器中气体压强变为原来的90%．求 (1)以SO3的浓度变化表示该反应的化学反应速率； (2)该反应中SO2的平衡转化率． 合作探究三 27．将6 mol H2和3 molCO充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应： 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)，6秒末时容器内压强为开始时的倍。 试计算：（1）H2的反应速率是多少（2）CO的转化率为多少 检测案1、在一定条件下，将 2 2 B A和两种气体通入密闭容器中，反应按 2 2 yB xA+ C 2进行，2秒钟后反应速率如下：) /( 5.0 ) (2 s L mol v A ? =， ) /( 5.1 ) (2 s L mol v B ? =，) /( 1 ) ( s L mol v C ? =，则x、y的值分别为（）A．3和2 B．1和3 C．3和1 D．4和5 2、对于某反应X+3Y=2E+2F，在甲、乙、丙、丁四种不同条件下，分别测得反应速率为甲：m in) /( 3.0? =L mol v X ，乙：m in) /( 2.1? =L mol v Y ，丙：m in) /( 8.0? =L mol v E ，丁：m in) /( 9.0? =L mol v F 。则反应最快的是（） A．甲B．乙C．丙D．丁 3、在一定条件下，向1L密闭容器中加入 2 2N mol和 2 10H mol，发生反应2 2 3H N+ 3 2NH，2分钟末时，测得剩余氮气为mol 1，下列有关该反应的反应速率的描述中不正确的是（） A．min) /( 5.0 ) (2 ? =L mol v N B．min) /( 5.1 ) (2 ? =L mol v H C．min) /( 2 ) (2 ? =L mol v NH D．min) /( 1 ) (2 ? =L mol v N 4、把3molP和置于2L密闭容器中，发生如下反应：3P(g)+Q(g) xM(g)+2N(g),5min后达到平衡，生成N 1mol，经测定M的平均速率是(L·min)，下列叙述错误的是( ) 的平均反应速率是(L·min) 的转化率是25% 的平衡浓度是1mol/L 的值为2 5、在一只密闭容器中，把气体X和气体Y相混合，在一定条件下发生了下列可逆反应：3X(g)+Y(g) xQ(g)+2R(g) 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 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．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的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 化学平衡课后习题 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“?”。 1. 某一反应在定温、定压且无非体积功的条件下，当该反应的?r G m <0时，则该反应能 正向进行。 ( ) 2. 如果某一化学反应的?r H < 0，该反应的K 随着温度升高而减小。（ ） 3. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >0时，随着惰性气体的加入而平 衡向左移动。（ ） 4. 对理想气体反应：0 = ∑B νB B ，在定温定压下当∑B νB >0时，随着惰性气体的加入而平 衡向左移动。（9. 如果某一化学反应的?r H 不随温度变化，那么其?r S 也不随温度变化， 但是其?r G 却与温度有关。（ ） 5. 对于真实气体混合物的反应，该反应的标准平衡常数K 仅仅是温度的函数。（ ） 二、选择题 选择正确答案的编号，填在各题后的括号内： 1. PCl 5的分解反应PCl 5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g) 在473 K 达到平衡时PCl 5(g) 有48.5%分 解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（ ） （1）吸热反应； （2）放热反应； （3）反应的标准摩尔焓变为零的反应； （4）在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。 2. 设反应 a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa 、300 K 下，A 的转化率是600 K 的2 倍，而且在300 K 下系统压力为101 325 Pa 的转化率是2×101 325 Pa 的2 倍，故可推断该 反应 ( ) （1）标准平衡常数与温度，压力成反比； （2）是一个体积增加的吸热反应 ； （3）是一个体积增加的放热反应； (4)标准平衡常数与温度成正比，与压力成反比。 3.理想气体反应N 2O 5（g ）== N 2O 4（g ）+1/2O 2（g ）的?r H 为41.84kJ ?mol －1， ∑=0)(,B C m p B ν。要增加N 2O 4（g ）的产率可以（ ） （1）降低温度； （2）提高温度； （3）提高压力； （4）定温定容加入惰性气体。 4. 影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为：（ ）。 (1) 催化剂 ； (2) 温度 ； (3) 压力 。 5. 温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（ ） （1）降低； （2）增大； 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 高考化学知识点：化学平衡常数 高考化学知识点：化学平衡常数 1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的化学表达式 (2)化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率()：= 100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时：恒温、恒压时：n1/n2=V1/V2 (4)计算模式 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx (A)=(ax/m)100% (C)= 100% (3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。化学平衡的计算步骤，通常是先写出有关的化学方程式，列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量，然后再通过相关的转换，分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为：建立解题模式、确立平衡状态方程。说明： ①反应起始时，反应物和生成物可能同时存在; ②由于起始浓度是人为控制的，故不同的物质起始浓度不一定是化学 计量数比，若反应物起始浓度呈现计量数比，则隐含反应物转化率相等，且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。 ③起始浓度，平衡浓度不一定呈现计量数比，但物质之间是按计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化一定成计量数比，这是计算的关键。 化学平衡常数知识点总结分享到这里，更多内容请关注高考化学知识点栏目。 化学平衡计算专题突破 可逆反应进行程度的描述方法：转化率、产率 (1)反应物的转化率＝反应物的转化量/该反应物起始量×100% (2)产物的产率＝产物的实际量/该产物的理论量×100% 一、有关化学平衡的计算 １.化学平衡计算的基本模式—平衡“三步曲”（三段式） 三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol 、mol/L ，也可用L 。 例1：反应CO+H 2O 2+CO 2在773K 时平衡常数K =9，如反应开始时C(H 2O)=C(CO)=0.020mol ·L-1求CO 的转化率。 2、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+ n （Y ）= n （Z ）， 则Y 的转化率为（ ） A 、 %1005?+b a B 、%1005)(2?+b b a C 、%1005 ) (2?+b a D 、%1005) (?+a b a 计算技巧 [差量法] 差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。 3、某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 + 3B 2C ，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%，下列推断正确的是（ ） ①原混合气体的体积为1.2VL ②原混合气体的体积为1.1VL ③反应达平衡时,气体A 消耗掉0.05VL ④反应达平衡时，气体B 消耗掉0.05V L A 、②③ B 、②④ C 、①③ D 、①④ 4.在一个固定体积的密闭容器中，放入2molX 和3molY ，在一定条件下反应： (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度 化学平衡二 教学目标 1.知道化学平衡常数的含义； 2.能运用化学平衡常数对化学反应进行的程度做出判断； 3.能利用化学平衡常数用三段式计算反应物的转化率； 教学重点、难点 教学重点： 平衡常数的应用 教学难点： 平衡常数的理解 知识点详解： 知识点一 化学平衡常数的含义及表达式 1．含义 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(简称平衡常数)，用符号“K”表示。 2．对于一般的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(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 ＝cp C ·cq D cm A ·cn B 。 例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 Fe3O4·c H2c Fe ·c H2O B ．K ＝c Fe3O4·c4H2 c Fe ·c4H2O C ．K ＝c4H2O c4H2 D ．K ＝c4H2 c4H2O 知识点二 意义 (1)K 值越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；反之进行的程度就越小，转化率就越小。 (2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 例2．关于化学平衡常数的叙述，正确的是( ) A ．只与化学反应方程式本身和温度有关 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 高温 例3．在密闭容器中进行下列反应)()(2g CO s C +)(2g CO ；0>?H 达到平衡后，改变 下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化： （1）增加少量碳，平衡 ，)(CO c ； （2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡 ，)(2CO c ，K ； （3）通入2N ，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡 ，)(2CO c ，K ； （4）保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡 ，)(CO c ，K ； 迁移1．在某温度下，将2H 和2I 各mol 10.0的气态混合物充入L 10的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得L mol H c /0080.0)(2=。 （1）求该反应的平衡常数。 （2）在上述温度下，该容器中若通入2H 和2I 蒸气的浓度各为L mol /020.0，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。 知识点三 化学平衡常数的应用 （1）K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向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）若用任意状态的浓度幂之积的比值（称为浓度商，用c Q 表示）与K 比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。即： K Q c < 反应向正反应方向进行 K Q c = 反应达到平衡状态 常考点高考题——化学平衡计算 1.一般化学平衡问题的计算 1．某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＋3B 2C 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 气体的体积占有10%，下列推断正确的是 ( ) 1 原混合气体的体积为1.2V L ②原混合气体的体积为1.1V L ③反应达平衡时气体A消耗掉0.05V L ④反应达平衡时气体B消耗 掉0.05V L A. ②③ B. ②④ C. ①③ D. ①④ 2．在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，在一定条件下发生反应：2Ag＋Bg 2Cg，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前 的，则A的转化率为 A 67% B 50% C 25% D 5%99广东 3．在一密闭溶器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)＋2B(g) 2C(g)反应达到平衡时，若混合气体中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 ( ) A. 40% B. 50% C. 60% D. 70% 4．在373K时，把05 mol N2O4气通入体积为5 L的真空密闭容器中，立即出现棕色。反应进行至2 s时，NO2的浓度为002 mol / L。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的16倍。下列说法正确的是 A 前2 s，以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为001 mol / L·s B 在2 s时体系内的压强为开始时的11倍 C 在平衡时体系内含N2O4025 mol D 平衡时，如果压缩容器体积，则可提高N2O4的转化率90MCE 5．m mol C2H2跟n mol H2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成p mol C2H4，将平衡混和气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量是 A. 3m＋n mol B. m＋n－3p mol C. 3m＋n＋2p mol D. m＋n mol 6．X、Y、Z为三种气体，把a mol X与b mol Y充入一密闭容器中， 化学平衡状态的判断标准 1、本质： V正 = V逆 2、现象：浓度保持不变 mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) 本质：v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C耗 = v C生 v D耗 = v D生 v A耗﹕ v B生 = m﹕n …… 现象：1、A、B、C、D的浓度不再改变 2、A、B、C、D的分子数不再改变。 3、A、B、C、D的百分含量不再改变。 4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变 5、体系温度不再改变 6、若某物质有色，体系的颜色不再改变。 引申：mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) + Q 对 m+n ≠ p+q 的反应（即反应前后气体分子数改变），还可从以下几个方面判断： 1、体系的分子总数不再改变 2、体系的平均分子量不再改变 3、若为恒容体系，体系的压强不再改变 4、若为恒压体系，体系的体积、密度不再改变 注意：以上几条对m+n = p+q的反应不成立。 以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例，达到平衡的标志为： A的消耗速率与A的生成速率 A的消耗速率与C的速率之比等于 B的生成速率与C的速率之比等于 A的生成速率与B的速率之比等于 例题：1、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 2、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是:( ) ①C的生成速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成a molA,同时生成3a molB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦ A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A.②⑦ B.②⑤⑦ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑦ 元素推断：已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜ B＜C＜D＜E＜F。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D 的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸 化学平衡常数、化学反应进行的方向 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.对于一般的可逆反应 m A (g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)，在一定温度下： n m q P B A D C K ] [][][][??= 3.注意： ①化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 ②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。若反应方向改变，则平衡常数改变。 4.化学平衡常数的应用 ①K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物的转化率越大，反之亦然。 ②若用任意状态的浓度幂之积的比值（称为浓度商，用Q c 表示），与K 比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。 Q c < K ，反应向正反应方向进行 Q c = K ，反应达到平衡状态 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。 ④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。 1、已知反应①：CO(g)＋CuO(s) CO 2(g)＋Cu(s)和反应②：H 2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋ H 2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K 1和K 2，该温度下反应③：CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g)的平衡常数为K 。则下列说确的是( ) A ．反应①的平衡常数K 1＝ c CO 2·c Cu c CO ·c CuO B ．反应③的平衡常数K ＝K 1 K 2 专题四突破1个高考难点——化学平衡常数及其计算[课时跟踪检测] 1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应①O 3O2＋[O]ΔH>0平衡常数为K1； 反应②[O]＋O 32O2ΔH<0平衡常数为K2； 总反应：2O 33O2ΔH<0平衡常数为K。 下列叙述正确的是() A．降低温度，总反应K减小B．K＝K1＋K2 C．适当升温，可提高消毒效率D．压强增大，K2减小 2．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应 NH 2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lg K) 值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是() A．该反应的ΔH>0 B．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C．A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10－2.294 D．30 ℃时，B点对应状态的v正化学平衡状态
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