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77 实验七十七 化学平衡常数及分配系数的测定

77 实验七十七  化学平衡常数及分配系数的测定
77 实验七十七  化学平衡常数及分配系数的测定

第一部分:思考题

实验七十七化学平衡常数及分配系数的测定

1.简述测定反应KI+I2=KI3的平衡常数的基本原理。

2. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中,所用的碘量瓶和锥形瓶哪些需要干燥?哪些不需要干燥?为什么?

3. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中,配制1、2号溶液的目的何在?

4. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中,滴定CCl4层样品时,为什么要先加KI水溶液?

5. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中,配制的1、2号溶液是否需要恒温?为什么?

6. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中,1、2号溶液达平衡后能否拿到恒温槽外取样?为什么?

7. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,如何通过平衡常数求得I3-的解离焓。

8. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,为什么应严格控制恒温?如何控制?

9. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中,需要直接测得哪些实验数据?如何测得?

10. 在KI+I2=KI3反应平衡常数测定实验中,如何求得反应达平衡时I2 、I-、I3-的浓度?

11. 在KI+I

2=KI

3

反应平衡常数测定实验中,若吸CCl

4

层样品时混进水层对结果有何影响?

12. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,吸取CCl

4

层样品为什么要用洗耳球使移液管尖鼓气情况下穿过水层?

13.装好溶液后的碘量瓶为什么要立即塞紧磨口塞?

14. 在KI+I

2=KI

3

反应平衡常数测定实验中,每隔10min震荡一次的目的何在,若震荡时间不够有何

影响?

15. 在KI+I

2=KI

3

反应平衡常数测定实验中,滴定过程中哪些要用微量管?哪些要用25mL滴定管?

为什么?

16. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,若温度控制误差超±1℃,有何影响?

17. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,在配置系统溶液时,是否需要精确量取,为什么?

18. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,滴定各层碘的浓度的目的何在?

第二部分:参考答案

实验七十七化学平衡常数及分配系数的测定

1. 简述测定反应KI+I2=KI3的平衡常数的基本原理。

答:在恒温下,碘(I2)溶在含有碘离子(I-)的溶液中,大部分成为络离子(I3-),并存在下列平衡:

其平衡常数表达式为:

2

3

2

3

2

3

I I I

I I I I

I I

a c c c c K γ

γγαααθ

-

---

-

-?

=

=

(2)

式中:α,c ,γ分别为活度,浓度和活度系数。由于在同一溶液中,离子强度相同(I -与I 3-电价相同)。由德拜-休克尔公式:

I

I Z i

i +

-=1509.0lg 2

γ (3)

计算可知,活度系数

--

=3

I I γγ (4)

在水溶液中,I 2浓度很小

12

≈I γ (5)

一定温度下,故得:

c I I I a K c c c c K =≈

--

2

3

θ

(6)

为了测定平衡常数,应在不干扰动态平衡的条件下测定平衡组成。在本实验中,当达到上述平衡时,若用硫代硫酸钠标准液来滴定溶液中的I 2浓度,则会随着I 2的消耗,平衡将向左端移动,使I 3-继续分解,因而最终只能测得溶液中I 2和I 3-的总量。

为了解决这个问题,可在上述溶液中加入四氯化碳(CCl 4),然后充分震荡 (I -和I 3-不溶于CCl 4),当温度一定时,上述化学平衡及I 2在四氯化碳层和水层的分配平衡同时建立,如图1所示。首先测出I 2在H 2O 及CCl 4层中的分配系数K d ,待平衡后再测出I 2在CCl 4中的浓度,根据分配系数,可算出I 2在KI 水溶液中的浓度。再取上层水溶液分析,得到I 2和I 3-的总量。

()

平衡

水层

水层

=,

,3

2

3

2

--

-+I I

I I c c c c

(7)

由于在溶液中I -总量不变,固有:

平衡

平衡

初始=,

,

,3

----I I I c c c (9)

因此,将平衡后各物质的浓度代入式(7)就可求出此温度下的平衡常数K c 。

-

26

4 --

23

22O S I 2 O S 2 +=+I

2. 在KI+I 2=KI 3反应平衡常数测定实验中,所用的碘量瓶和锥形瓶哪些需要干燥?哪些不需要干燥?为什么?

答:配置2号液的碘量瓶需要干燥,配置1号液的碘量瓶和锥形瓶不需要干燥。因为2号液是用来测定平衡浓度的,平衡时I -的浓度是用公式平衡

平衡

初始

=,

,

,3

---

-I I I

c c c 求得,初始的KI 浓度必

须准确已知,所以必须干燥。1号液是用来测I 2在H 2O 及CCl 4层中的分配系数K d ,分配系数与浓度无关,锥形瓶是滴定用的,滴定的是I 2的总的物质的量,与浓度无关,因此不需干燥。

3. 在KI+I 2=KI 3反应平衡常数测定实验中,配制1、2号溶液的目的何在?

答:配置1号液是用来测I 2在H 2O 及CCl 4层中的分配系数K d ,配置2号液是用来测定反应KI+I 2=KI 3达平衡时各物质的平衡浓度的。

4. 在KI+I 2=KI 3反应平衡常数测定实验中,滴定CCl 4层样品时,为什么要先加KI 水溶液?

答:硫代硫酸钠标准液与溶液中I 2的反应是在水层中进行,滴定CCl 4层样品的I 2时,先加KI 水溶液是为了加快CCl 4层中的I 2借助于反应KI+I 2=KI 3提取到水层中,有利于Na 2S 2O 3滴定的顺利进行。

5. 在KI+I 2=KI 3反应平衡常数测定实验中,配制的1、2号溶液是否需要恒温?为什么? 答:需要恒温,因为分配系数K d 和反应平衡常数均与温度有关,定温下为定值。

6. 在KI+I 2=KI 3反应平衡常数测定实验中,1、2号溶液达平衡后能否拿到恒温槽外取样?为什么?

答:不能,因为反应平衡常数与温度有关,温度改变,平衡会发生移动。

7. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,如何通过平衡常数求得I 3- 的解离焓。

答:测出两个反应温度下的的平衡常数,再由下式可计算的I 3-

解离焓。

()()

211

221ln T K T K T T T RT H c c m r -=

?

8. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,为什么应严格控制恒温?如何控制?

答:因为分配系数K d 和反应平衡常数均与温度有关,定温下为定值。所以应严格控制恒温。所

配置溶液放在恒温水浴中恒温。

9. 在KI+I 2=KI 3反应平衡常数测定实验中,需要直接测得哪些实验数据?如何测得?

答:配制的1、2号溶液达平衡后,用硫代硫酸钠标准液来滴定两溶液中的水层和四氯化碳层I 2

浓度所消耗的硫代硫酸钠标准液的体积。

用标准Na 2S 2O 3溶液滴定碘时,先要滴定至淡黄色再加淀粉溶液滴至水层淀粉指示剂的蓝色消失。取CCl 4层样品时勿使水层进入移液管中,为此用洗耳球使移液管尖鼓气情况下穿过水层插入CCl 4层中取样。在滴定CCl 4层样品的I 2时,应加入10ml0.1mol/L 的KI 水溶液以加快CCl 4层中的I 2借助于反应KI+I 2=KI 3提取到水层中,这样有利于Na 2S 2O 3滴定的顺利进行,滴定时要充分摇荡,细心地滴至水层淀粉指示剂的蓝色消失,四氯化碳层不再现红色。滴定后的和末用完的CCl 4皆应倒人回收瓶中。

10. 在KI+I 2=KI 3反应平衡常数测定实验中,如何求得反应达平衡时I 2 、I -、I 3-

的浓度?

答:为了测定平衡常数,应在不干扰动态平衡的条件下测定平衡组成。在本实验中,当达到上述平衡时,若用硫代硫酸钠标准液来滴定溶液中的I 2浓度,则会随着I 2的消耗,平衡将向左端移动,使I 3-继续分解,因而最终只能测得溶液中I 2和I 3-

的总量。

为了解决这个问题,可在上述溶液中加入四氯化碳(CCl 4),然后充分震荡 (I -和I 3-不溶于CCl 4),当温度一定时,上述化学平衡及I 2在四氯化碳层和水层的分配平衡同时建立,如图1所示。首先测出I 2在H 2O 及CCl 4层中的分配系数K d ,待平衡后再测出I 2在CCl 4中的浓度,根据分配系数,可算出I 2在KI 水溶液中的浓度。再取上层水溶液分析,得到I 2和I 3-的总量。

()

平衡

水层

水层

=,

,3

2

3

2

--

-+I I

I I c c c c

(7)

由于在溶液中I -总量不变,固有:

平衡

平衡

初始=,

,

,3

----I I I c c c (9)

因此,将平衡后各物质的浓度代入式(6)就可求出此温度下的平衡常数K c 。

c I I I a K c c c c K =≈

--

2

3

θ

(6)

11. 在KI+I 2=KI 3反应平衡常数测定实验中,若吸CCl 4层样品时混进水层对结果有何影响?

-

26

4 --

23

22O S I 2 O S 2 +=+I

答:吸CCl

4层样品时混进水层会造成CCl

4

层碘的浓度有误差。

12. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,吸取CCl

4

层样品为什么要用洗耳球使移液管尖鼓气情况下穿过水层?

答:防止水层进入移液管中而引起实验误差。

13.装好溶液后的碘量瓶为什么要立即塞紧磨口塞?

答:因为碘和四氯化碳易挥发,故立即塞紧磨口塞是为了防止碘和CCl

4

挥发。

14. 在KI+I

2=KI

3

反应平衡常数测定实验中,每隔10min震荡一次的目的何在,若震荡时间不够有何

影响?

答:每隔10min振荡一次是为了加快分配平衡的到达。若振荡时间不够,没有到达分配平衡,会导致实验结果有误差。

15. 在KI+I

2=KI

3

反应平衡常数测定实验中,滴定过程中哪些要用微量管?哪些要用25mL滴定管?

为什么?

答:滴定1号液25ml水层样品和2号液5mlCCl

4层时要用微量管,滴定1号液5mlCCl

4

层和2

号液25ml水层样品时用25ml滴定管。因为滴定1号液25ml水层样品和2号液5mlCCl

4

层时所需硫

代硫酸钠体积少,用微量管可以减少滴定误差;而滴定1号液5mlCCl

4

层和2号液25ml水层样品时硫代硫酸钠所用体积则较多,即要用容量大的滴定管。

16. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,若温度控制误差超±1℃,有何影响?

答:化学平衡常数及分配系数对温度的影响较为灵敏,若温度控制误差超±1℃,会导致较大的实验误差。

17. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,在配置系统溶液时,是否需要精确量取,为什么?

答:不需要精确量取。因为最终所需的各浓度都用硫代硫酸钠精确滴定出来,配置系统溶液的多少,不会影响化学平衡常数及分配系数。但至少应能保证实验分析用量。

18. 在化学平衡常数及分配系数的测定实验中,滴定各层碘的浓度的目的何在?

答:滴定1号液的25ml水层样品是为了求出水层中碘的浓度,滴定5mlCCl

4层是为了求出CCl

4

层中碘的浓度,由此来求出分配系数。滴定2号液的25ml水层样品是为了求出水层中碘的总浓度,

滴定5mlCCl

4层是为了求出CCl

4

层中碘的浓度,从而求出化学反应达平衡时I2 、I-、I3-的平衡浓度。

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3

molN 2O 5 充入一升密闭容器中,加热至 t℃时反应达 到了平衡状态。平衡时,c(O 2 )= 4.5 mol/L, c (N 2O 3 )= 1.62 mol/L,c(N 2 O)= _______ mol/L, 此时N 2O 5 的分解率为 ________。 4.一定温度下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时,n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8 mol, n(SO3)=1.4 mol,此时SO2的物质的量应是() A.0.4 mol B.0.6 mol C.0.8 mol D.1.2 mol 5、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87.5%,则化学方程式中的n值是 () A、2 B、3 C、4 D、5 6、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% 4

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+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”)。

有关化学平衡常数的计算

(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。求该温度时的平衡常

难点3 有关化学平衡常数的计算(解析版)

难点3 有关化学平衡常数的计算 【命题规律】 化学平衡常数及与化学平衡有关的计算属高频考点。本考点往往结合化学平衡移动、反应物的转化率等综合考察,解题通常需运用“三段式”。题型以填空题为主,选择题较少,难度中等偏上。考查的核心素养以变化观念与平衡思想为主。 【备考建议】 2020年高考备考应重点关注分压平衡常数(K p)的计算。 【限时检测】(建议用时:30分钟) 1.(2018·河北省衡水中学高考模拟)T℃,分别向10ml浓度均为1mol/L的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释,并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH) 与溶液浓度的对数(1gc) 的关系如图所示。下列叙述正确的是 己知:(1)HA的电离平衡常数K a=[c(H+)·c(A-)]/[c(HA)-c(A-)]≈c2(H+)/c(HA);(2) pK a=-lgK a A. 弱酸的K a随溶液浓度的降低而增大 B. a 点对应的溶液中c(HA)=0.1mol/L,pH=4 C. 酸性:HAHB,C错误;根据图像看出,当1gc=0时,c(HB)=1mol/L, c(H+)=1×10-5mol/L,HB的电离平衡常数K a=c2(H+)/c(HB)=(1×10-5)2/1=1×10-10, pK a=-lgK a=-lg×10-10=10,D错误。 2.(2019·北京市朝阳区高考联考模拟)乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C 2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L)。

(完整版)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 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

化学平衡典型计算题

化学平衡计算题 一、化学平衡常数(浓度平衡常数)及转化率的应用 1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的数学表达式 (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(α):α=(或质量、浓度) 反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量×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:n 1/n 2=V 1/V 2 (4)计算模式(“三段式”) 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 的转化率:α(A)=(ax/m )×100% C 的物质的量分数:ω(C)=×100% 技巧一:三步法 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、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 技巧二: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。 例2、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

化学平衡常数练习题

化学平衡常数 1.关于化学平衡常数的叙述正确的是 A.温度一定,一个化学反应的平衡常数不是一个常数 B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变 C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数D.浓度商Qc

8在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表: 下列说法错误 ..的是: A.反应达到平衡时,X的转化率为50% B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600(mol/l)-2 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 9在10 L 容器中,加入2 mol SO2(g)和2 mol NO2(g),保持温度恒定,发生反应:SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+ NO(g),当达到平衡状态时,测得容器中 SO2(g)的转化率为50%,该温度下的该反应的平衡常数= (算出数值) 10在一定条件下,向密闭容器中充入30 mL CO和20 mL水蒸气,使其反应,当反应CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡时,水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等,则下列叙述错误的是() A.平衡后CO的体积分数为40% B.平衡后CO的转化率为25% C.平衡后水的转化率为50% D.平衡后混合气体的平均相对分子质量为24

化学平衡常数及计算练习(附答案)

化学平衡常数练习 一、单选题 1.在一密闭容器中,反应aX(g)+bY(g)cZ(g)达到平衡时平衡常数为K1;在温度不变的条件下向容器中通入一定量的X和Y气体,达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍,平衡常数为K2,则K1与K2 的大小关系是() A.K1K2D.无法确定 2.在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一 定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表: 温度/℃25 80 230 平衡常数5×104 2 1.9×10-5 下列说法不正确的是( ) A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B.在25 ℃时,反应Ni(CO)4(g)?Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为 2×10-5 C.在80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1,则此时v正>v逆 D.在80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1 3.在一定温度下,改变反应物中n(SO2),对反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)

ΔH<0的影响如图所示,下列说法正确的是( ) A .反应b ?c 点均为平衡点,a 点未达到平衡且向正反应方向进行 B .a ?b ?c 三点的平衡常数K b >K c >K a C .上述图象可以得出SO 2的含量越高得到的混合气体中SO 3的体积分数越高 D .a ?b ?c 三点中,a 点时SO 2的转化率最高 4.下列关于化学平衡常数的说法中,正确的是( ) A .可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度 B .在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度表示,生产物浓度用平衡浓度表示 C .平衡常数的大小与浓度、压强、催化剂有关 D .化学平衡发生移动,平衡常数必定发生变化 5.在一定温度下,向2L 体积固定的密闭容器中加入1molHI ,发生反应:2HI(g)?H 2(g)+I 2(g) ?H>0,测得2H 的物质的量随时间变化如表,下列说法正确的是( ) t /min 1 2 3 ()2n H /mol 0.06 0.1 0.1 A .2 min 内的HI 的分解速度为0.0511mol L min --??

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

《物理化学》化学平衡练习题

《物理化学》化学平衡练习题 1. 常压下,(NH 4)2S(s)=2NH 3(g)+H 2S(g)的△H>0,则该反应( c ) a.任意温度下自发 b. 较高温度下自发 c.较低温度下自发 d.任意温度下不自发 2. 实际气体反应的标准平衡常数数值与( c )无关 a.标准态 b.温度 c.压力 d. 计量方程式 3.在一定温度和压力下,对于一个化学反应,能用以判断其反应方向的是(b ) a.Δr G m ? b. Δr G m c.K ? d.Δr H m 4.某温度时,NH 4Cl(s)=NH 3(g)+HCl(g)的分解压力是P ?,则反应的标准平衡常数K ?为( c ) a.1 b.0.5 c.0.25 d.0.125 5.某实际气体反应,用逸度表示的平衡常数f K 随下列哪些因素而变: (a) 系统的总压力 (b) 催化剂 (c) 温度 (d) 惰性气体的量 答c ; 6.根据某一反应的r m G ?值,下列何者不能确定: (a) 标准状态下自发变化的方向 (b) 在r m G ?所对应的温度下的平衡位置 (c) 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 (d) 提高温度反应速率的变化趋势 答d ; 7.增大压力能使平衡向产物方向移动的反应是: (a)32CaCO (s)CaO(s)+CO (g) (b) 222CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g) (c)2231.5H (g)+0.5N (g) NH (g) (d)3252253CH COOH()+C H OH()=H O()+C H COOCH ()l l l l 答c ; 8. 对任意一化学反应,等压热效应与等容热效应的关系为B(g)p V Q Q RT ν=+∑(式中B(g)ν为反应中气体的计量系数)故: (a )p Q >v Q ( b) p Q v Q < (c ) p Q =v Q (d) p Q 不一定大于v Q 答d ; 9.下列说法中, 不正确的是: (a ) (),/T P G ξ??表示完成 1mol 化学反应吉布斯自由能的变化

无机化学练习题(含答案)第六章化学平衡常数

第六章化学平衡常数 6-1 : 写出下列各反应的标准平衡常数表达式 (1)2SO2(g) + O 2(g) = 2SO 3(g) (2)NH4HCO3(s) = NH 3(g) + CO 2(g) + H 2O(g) (3)CaCO3(s) = CO 2(g) + CaO(s) (4)Ag 2O = 2Ag(s) + 1/2 O 2(g) (5)CO2(g) = CO 2(aq) (6)Cl 2(g) + H 2O(l) = H +(aq) + Cl -(aq) + HClO(aq) (7)HCN(aq) = H +(aq) + CN - (aq) (8)Ag 2CrO4(s) = 2Ag +(aq) + CrO 42- (aq) (9)BaSO4(s) + CO 32-(aq) = BaCO 3(s) + SO 42-(aq) 2+ + 3+ (10)Fe 2+(aq) + 1/2 O 2(g) + 2H +(aq) = Fe 3+(aq) + H 2O(l) 6-2: 已知反应 ICl(g) = 1/2 I 2(g) + 1/2 Cl 2(g) 在 25℃ 时的平衡常数为 K θ = 2.2 × 10-3,试计算下列反应的平衡常数: (1)ICl(g) = I 2(g) + Cl 2(g) (2)1/2 I 2(g) + 1/2 Cl 2(g) = ICl(g) 6-3: 下列反应的 Kp 和 Kc 之间存在什么关系? (1)4H 2(g) + Fe 3O4(s) = 3Fe(s) + 4H 2O(g)

(2)N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g)

高三二轮专题复习:化学平衡常数(教学设计)

高三二轮专题复习教学设计 化学平衡常数 考纲要求: (6)化学反应速率和化学平衡 ①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 ②了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 ③了解化学反应的可逆性。 ④了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行相关的计算。 ⑤理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识并能利用相关理论解析其一般规律。 ⑥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。 高考分析: 化学反应速率和化学平衡是高考的必考容,其主要命题的容有: ①化学反应速率影响因素及其计算; ②化学平衡状态的判断及其影响因素; ③应用平衡移动的原理判断反应进行的方向; ④化学反应速率和化学平衡的图像分析; ⑤转化率、平衡常数的含义及相关计算 将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年高考命题的热点,特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的容,高考的热点。 学情分析: 从解题得分的统计可以发现:学生不能灵活的利用平衡移动的规律解决有关平衡的问题,特别是复杂点的问题往往感到触手无策;对平衡常数的理解仅停留在概念定义层面,不能充分发挥它解决平衡问题的功能。 复习目标: 1.加深学生对化学平衡常数的理解,并熟练的利用化学平衡常数进行相关的计算,提高解题技能。 2.帮助学生将化学平衡、平衡常数等知识点进行系统化、网络化。 教学过程: 1.展示考纲要求: 化学反应速率和化学平衡 ①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 ②了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 ③了解化学反应的可逆性。 ④了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行相关的计算。 ⑤理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识并能利用相关理论解析其一般规律。 ⑥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。 讲解: 化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的容,是高考的热点。2013、2014年新课标全国Ⅰ卷、Ⅱ卷均考查了化学平衡常数这一知识点。

化学平衡计算题

化学平衡计算题求解技巧 知识体系和复习重点 一、化学平衡常数(浓度平衡常数)及转化率的应用 1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的数学表达式 (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(α):α=(或质量、浓度) 反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量×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:n 1/n 2=V 1/V 2 (4)计算模式(“三段式”) 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 的转化率:α(A)=(ax/m )×100% C 的物质的量分数:ω(C)= ×100% 技巧一:三步法 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、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 解析:设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始(mol ) a b 0 转化(mol ) αb 2 1 αb αb 平衡(mol )- a α b 2 1 -b αb αb 依题意有:-a αb 21+ -b αb = αb ,解得:α= %1005)(2?+b b a 。故应选B 。 技巧二: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。

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