高中化学平衡常数
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五大平衡常数 专题平衡常数影响因素:所有平衡常数K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp ,都只与温度和本身性 一、化学平衡常数可逆反应达到平衡后的体系中,m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(g) 表达式 K =)B ()A ()D ()C (n m q p c c c c ⋅⋅①T 升高,K 增大,则正反应吸热;T 升高,K 减小,正反应放热。
②Q c <K ,反应向正方向进行; Q c =K ,反应刚好达到平衡; Q c >K ,反应向逆方向进行。
③同一个反应,正逆平衡常数乘积为1, K (正)·K (逆)=1 ④化学计量数均扩大n 倍或缩小为1n ,则K '=K n或K '=K 1n⑤几个不同的可逆反应,Ⅲ式=Ⅰ式+Ⅱ式,则K Ⅲ=K Ⅰ·K Ⅱ。
或Ⅲ式=Ⅰ式-Ⅱ式,则K Ⅲ=K IK II常考点:(1)化学平衡常数表达式; (2)化学平衡常数的计算;(3)由化学平衡常数计算初始浓度或平衡浓度; (4)计算反应物的平衡转化率或生成物的产率;(5)用化学平衡常数K 判断平衡移动的方向、反应的热效应等。
二、电离平衡常数弱酸的电离平衡中,HA ⇌H ++A -表达式 K a =)HA ()A ()H (c c c —⋅+弱碱的电离平衡中,BOH ⇌B ++OH -表达式 K b =)BOH ()OH ()B (c c c —⋅+①T 升高,K 增大;电离是吸热的;②K 越大,酸的酸性或碱的碱性相对越强;反之,K 越小,酸的酸性或碱的碱性相对越弱。
③多元酸的K a1>>K a2>>K a3。
主要考查点:(1)直接计算电离平衡常数、水解平衡常数;(2)由电离平衡常数、水解平衡常数推断弱酸、弱碱的相对强弱或浓 度;(3)由K a 、K b 或K h 计算pH;(4)K a 、K b 、K h 、K W 之间的定量关系。
高中化学化学反应的平衡常数化学反应是物质在化学变化中的相互作用和转化。
在化学反应过程中,反应物会转化成产物,同时也会有产物逆向转化成反应物的趋势。
这种反应物与产物之间的转化和逆转化达到平衡时,称为化学反应的平衡态。
平衡态下,反应物和产物的浓度保持不变,这个状态的反应物浓度与产物浓度之比被称为化学反应的平衡常数。
化学反应的平衡常数用K表示,它是反应物浓度和产物浓度的各自的瞬时浓度之比,各个物质的浓度用方括号表示。
平衡常数的表达式根据反应方程式中各个物质的摩尔系数决定。
下面我们讨论几种常见的化学反应及其平衡常数。
一、气体反应的平衡常数对于气体反应来说,平衡常数表示为各个气体的压强之比。
例如,对于以下气体反应:aA + bB ⇌ cC + dD平衡常数表达式为:K = (PC^c * PD^d) / (PA^a * PB^b)其中PA、PB、PC、PD分别为反应物A、B和产物C、D的分压。
二、溶液反应的平衡常数对于溶液反应来说,平衡常数表示为各个溶质的摩尔浓度之比。
例如,对于以下溶液反应:aA + bB ⇌ cC + dD平衡常数表达式为:K = ( [C]^c * [D]^d ) / ( [A]^a * [B]^b )其中[A]、[B]、[C]、[D]分别为反应物A、B和产物C、D的摩尔浓度。
三、溶液的离子反应的平衡常数在涉及到溶解度的反应中,溶质可以分解为离子形式。
例如,对于以下离子反应:aA^z+ + bB^y- ⇌ cC^m+ + dD^n-平衡常数表达式为:K = ( [C]^c * [D]^d ) / ( [A]^a * [B]^b )其中[A]、[B]、[C]、[D]分别为反应物A、B和产物C、D的离子浓度。
逆反应的平衡常数与正向反应的平衡常数有关系:如果正向反应的平衡常数为K,逆反应的平衡常数为1/K。
化学反应的平衡常数可以用来描述反应的进行程度。
当平衡常数大于1时,说明产物浓度高于反应物浓度,反应趋向产物一侧;当平衡常数小于1时,反应趋向反应物一侧;当平衡常数等于1时,反应物和产物浓度相等,反应达到平衡。
考点40 化学平衡常数及转化率1.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)表达式对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。
(3)应用①判断反应进行的限度K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。
K值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。
K <10−510−5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全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)在任意状态时,浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。
Q c>K时,反应向逆反应方向进行;Q c=K时,反应处于平衡状态;Q c<K时,反应向正反应方向进行。
③利用平衡常数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。
2.转化率对于一般的化学反应:a A+b B c C+d D,达到平衡时反应物A的转化率为α(A)=A AA的初始浓度-的平衡浓度的初始浓度×100%=0(A)(A)(A)c cc-×100%[c0(A)为起始时A的浓度,c(A)为平衡时A的浓度]反应物平衡转化率的变化判断判断反应物转化率的变化时,不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来,要视具体情况而定。
常见有以下几种情形:反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小,反应物B的转化率增大同等倍数地增大(或减小)反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反应物A和B的转化率均增大m+n<p+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反应物A的转化率增大m<n+p反应物A的转化率减小m=n+p反应物A和B的转化率不变考向一 化学平衡常数及影响因素典例1 下列关于化学平衡常数的说法中,正确的是A .在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值B .化学平衡常数K 可以推断一个可逆反应进行的程度C .化学平衡常数K 只与温度、反应物浓度、体系的压强有关D .当改变反应物的浓度时,化学平衡常数会发生改变 【答案】B【解析】A .在给定的反应方程式中,化学平衡常数只受温度的影响,温度改变则化学平衡常数改变,故错误;B .任何时刻Q c >K ,说明平衡向逆反应方向进行,Q c <K ,说明平衡向正反应方向进行,Q c =K ,说明反应达到平衡,故正确;C .化学平衡常数只受温度影响,故错误;D .根据选项C 分析,故错误。
高三化学二轮复习—三大平衡常数1、理解化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积的含义,会书写相应的表达式。
2、能利用化学平衡常数进行简单的计算。
3、知道平衡常数的应用。
一、自主复习: 1、平衡常数表达式:对于可逆反应:a A(g)+ b B(g) c C(g)+d D(g),其中a 、b 、c 、d 分别表示化学方程式中各反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数表达式为: 如CH 3COOH CH 3COO -+ H +,电离平衡常数 。
Fe(OH)3(s) Fe 3+(aq )+ 3OH -(aq ), 溶度积常数 。
2、平衡常数的意义:(1)化学平衡常数K 的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K 值越大,表明反应进行得越 ;K 值越小,表示反应进行得越 。
(2)弱酸、弱碱的电离常数能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。
电离常数越大,弱酸(碱)的酸(碱)性越 , 反之,则越 。
(3)难溶电解质的K sp 的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
思考:根据下表的数据可以出什么结论? 结论:Ksp 和S 均可衡量物质在水中的溶解能力,只有相同类型的物质才有Ksp 越大S 越 的结论。
3、平衡常数的影响因素:平衡常数只与 有关。
若正反应是吸热反应,升高温度,K ;若正反应是放热反应,升高温度,K 。
二、平衡常数的应用1、利用K 值判断反应的热效应例1、现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。
火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS )通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K ,使锌蒸馏出来。
主要反应为:①焙烧炉中:2ZnS+3O 2=2ZnO+2SO 2 ②鼓风炉中:2C+O 2=2CO ③鼓风炉中:ZnO (s )+CO (g ) Zn(g)+CO 2(g )⑴请写出反应③的平衡常数表达式K= ,⑵若在其它条件不变时,在鼓风炉中增大CO 的浓度,平衡将向 移动,此时平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
五大平衡常数 专题平衡常数影响因素:所有平衡常数K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp ,都只与温度和本身性 一、化学平衡常数可逆反应达到平衡后的体系中,m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(g) 表达式 K =)B ()A ()D ()C (n m q p c c c c ⋅⋅①T 升高,K 增大,则正反应吸热;T 升高,K 减小,正反应放热。
②Q c K ,反应向正方向进行;Q c =K ,反应刚好达到平衡; Q cK,反应向逆方向进行。
③同一个反应,正逆平衡常数乘积为1, K (正)·K (逆)=1 ④化学计量数均扩大n 倍或缩小为,则K '=K n或K '= ⑤几个不同的可逆反应,Ⅲ式=Ⅰ式+Ⅱ式,则K Ⅲ=K Ⅰ·K Ⅱ。
或Ⅲ式=Ⅰ式-Ⅱ式,则K Ⅲ=常考点:(1)化学平衡常数表达式; (2)化学平衡常数的计算;(3)由化学平衡常数计算初始浓度或平衡浓度; (4)计算反应物的平衡转化率或生成物的产率;(5)用化学平衡常数K 判断平衡移动的方向、反应的热效应等。
二、电离平衡常数弱酸的电离平衡中,HA ⇌H ++A -表达式 K a =)HA ()A ()H (c c c —⋅+弱碱的电离平衡中,BOH ⇌B ++OH -表达式 K b =)BOH ()OH ()B (c c c —⋅+①T 升高,K 增大;电离是吸热的;②K 越大,酸的酸性或碱的碱性相对越强;反之,K 越小,酸的酸性或碱的碱性相对越弱。
③多元酸的K a1>>K a2>>K a3。
主要考查点:(1)直接计算电离平衡常数、水解平衡常数;(2)由电离平衡常数、水解平衡常数推断弱酸、弱碱的相对强弱或浓 度;(3)由K a 、K b 或K h 计算pH;(4)K a 、K b 、K h 、K W 之间的定量关系。
三、水的离子积常数(1)纯水以及电解质水溶液中;H 2O ⇌H ++OH —或H 2O+H 2O ⇌H 3O ++OH —表达式K W =c (OH -)·c (H +) (2)拓展应用在液氨、H 2O 2、乙醇等的自偶电离平衡中。
高中化学的解析化学平衡中的平衡常数及其影响因素解析化学平衡是化学反应达到动态平衡时的状态,其中平衡常数起着重要的作用。
平衡常数描述了反应物和生成物在平衡时的浓度之间的关系。
本文将对高中化学中解析化学平衡的平衡常数及其影响因素进行详细解析。
一、平衡常数的定义和计算方法平衡常数(K)表示反应物和生成物在平衡时的浓度之间的比例关系。
对于一般的反应aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数可以写为K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b。
其中,方括号表示物质的浓度,a、b、c、d 分别表示反应物和生成物的摩尔系数。
计算平衡常数的方法需要知道反应物和生成物在平衡时的浓度。
实验中可以通过测定物质的浓度或者利用反应物的摩尔数与体积之间的关系来确定浓度。
二、平衡常数的重要性和应用平衡常数提供了反应物和生成物在平衡时的相对浓度,对于理解和预测反应的方向和强度非常重要。
根据平衡常数大小,可以得到以下几个结论:1. K > 1:反应向生成物的方向偏移,生成物的浓度较高。
2. K < 1:反应向反应物的方向偏移,反应物的浓度较高。
3. K ≈ 1:反应物和生成物的比例接近相等。
平衡常数的应用非常广泛。
例如,在工业生产中,可以通过控制反应条件和利用平衡常数来提高产物的产率。
在环境保护方面,平衡常数可以帮助我们理解和预测环境中化学反应的平衡状况。
三、平衡常数的影响因素平衡常数的大小受到多种因素的影响,以下是几个主要的影响因素:1. 温度:温度的变化能够改变平衡常数的大小。
根据广义化学反应原理,在化学反应中吸热反应的平衡常数会随着温度的升高而增大,而放热反应的平衡常数则会随温度的升高而减小。
2. 压力:对于气相反应,压力的变化也会影响平衡常数。
根据Le Chatelier原理,增加压力会使反应逆向进行,平衡常数会变小;减少压力会使反应正向进行,平衡常数会变大。
3. 浓度:平衡常数与化学反应的浓度之间存在一定的相关性。
高考化学试题中的五大常数一、考查化学平衡常数1. 考点精析(1)对于一般的可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数公式可以表示为:,各物质的浓度一定是平衡..时的浓度,而不是其他时刻的。
据此可判断反应进行的程度:K值越大,正反应进行的程度越大,反应物的转换率越高;K值越小,正反应进行的程度越下,逆反应进行的程度越大,反应物的转换率越低。
(2)在进行K值的计算时,固体和纯液体的浓度可视为“1”。
例如:Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g),在一定温度下,化学平衡常数。
(3)利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。
例如,在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数为K。
,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:,叫该反应的浓度商。
则有以下结论:<K,V(正)>V(逆),可逆反应向正反应方向进行;=K,V(正)=V(逆),可逆反应处于化学平衡状态;>K,V(正)<V(逆),可逆反应向逆反应方向进行。
(4)化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数,当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时,化学平衡常数也相应的发生变化。
(5)当化学反应方程式的计量数一定时,化学平衡常数只与温度有关。
2.考题例析【例1】(2011福建高考题)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是( )A .往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb 2+)增大B .往平衡体系中加入少量Sn(NO 3)2固体后,c(Pb 2+)变小C .升高温度,平衡体系中c(Pb 2+)增大,说明该反应△H >0D .25℃时,该反应的平衡常数K =2.2解析:此题是新情景,考查平衡移动原理以及平衡常数计算等核心知识,只要基础扎实都能顺利作答。