教育最新K122019高考化学一轮复习 有关化学平衡常数的计算学案(含解析)
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化学平衡常数、转化率及反应方向的判断李仕才B(g)cc A(g)2C(g)(g)+NaCl(s)(g)(g)“大于”“小于”或“等于”)1.0。
(5)830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。
在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,平衡(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(6)若1 200 ℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L−1、2 mol·L−1、4 mol·L−1、4 mol·L−1,则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
例题解析考向三转化率的计算与比较典例1 在容积相同的A、B两个密闭容器中,分别充入2 mol SO2和1 mol O2,使它们在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3并达到平衡。
在反应过程中,若A容器保持体积不变,B容器保持压强不变,当 A 中的SO2的转化率为25%时,则 B 容器中SO2的转化率应是A.25% B.>25%C.<25% D.12.5%1.在一密闭容器,a A(g)b B(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则A.平衡向逆反应方向移动了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重难点考向一:焓变、熵变及化学反应方向的关系典例1:下列反应中,一定不能自发进行的是( )A.2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g) ΔH=-78.03 kJ/mol ΔS=1 110 J/(mol·K)B.CO(g)===C(石墨,s)+1/2O2(g) ΔH=+110.5 kJ/mol ΔS=-89.36C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ/molΔS=-280.1 J/mol·K D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=+37.301 kJ/mol ΔS=184.05 J/(mol·K)归纳总结:焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响ΔHΔSΔH-TΔS反应情况-+永远是负值在任何温度下过程均自发进行B(g)不用催化剂或化学计量数a+b=c时曲线(p1>p2,a+b>c) (p1>p2,a+b<c):该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率,常见类型如下所示:c,则p1> p2>p3,<0) (若T1>T2,则Δ图象,可以很快地判断出反应进行的方向,根据c这类图象的分析方法是“定一议二”,当有多条曲线及两个以上条件时,要固定其中一个条件,分析其他条件之间的关系,必要时,作一辅助线分析。
可逆反应与化学平衡建立李仕才夯实基础知识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3.判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志:v 正=v 逆≠0①同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。
如a A +b Bc C +d D ,v 正(A)v 逆(B)=a b时,反应达到平衡状态。
(2)静态标志:各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变。
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。
③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。
总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若物理量为“不变量”,则不能作为平衡标志。
正误判断正误判断(1)2H2O2H2↑+O2↑为可逆反应(×)(2)二次电池的充、放电为可逆反应(×)(3)对反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态(×)(4)对于NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)反应,当每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2时,说明反应达到平衡状态(×)(5)化学平衡状态指的是反应静止了,不再发生反应了(×)(6)对于A(g)+B(g)2C(g)+D(g)反应,当密度保持不变,在恒温恒容或恒温恒压条件下,均不能作为达到化学平衡状态的标志(×)(7)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态(×)(8)在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态(√)深度思考1.向含有 2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-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。
化学平衡常数李仕才【考纲要求】 1.了解化学平衡常数的含义并能利用化学平衡常数进行相关计算。
2.能正确计算化学反应的转化率(α)。
3.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。
考点一化学平衡常数及其应用[核心知识大通关]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:c122?·c322?3.(1)K值越大,正反应进行的程度越大,反应物的转化率越大。
(2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
?小题热身正误判断,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)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数。
( )(3)升高温度,平衡常数一定增大。
( )(4)平衡常数变化,化学平衡不一定发生移动。
( )(5)化学平衡发生移动,平衡常数一定改变。
( )(6)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。
( )(7)反应A(g)+2C(g),达平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向移动,平衡常数K值增大。
( )(8)对于反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),升高温度,K值减小,则ΔH>0。
( )答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×[考向精练提考能]考向一 多个反应中平衡常数关系判断 1.已知下列反应在某温度下的平衡常数: H 2(g)+S(s)??H 2S(g) K 1S(s)+O 2(g)SO 2(g) K 2则在该温度下反应H 2(g)+SO 2(g)?O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数为( )A .K 1+K 2B .K 1-K 2C .K 1·K 2D.K 1K 2解析:由平衡常数的定义可知,K 1=c ?H 2S ?c ?H 2?,K 2=c ?SO 2?c ?O 2?,反应H 2(g)+SO 2(g)??O 2(g)+H 2S(g)的平衡常数K =c ?O 2?·c ?H 2S ?c ?H 2?·c ?SO 2?,可知K =K 1K 2。
电离平衡常数李仕才基础知识梳理 1.表达式(1)一元弱酸HA 的电离常数:根据HA H ++A -,可表示为K a =c (A -)·c (H +)c (HA )。
(2)一元弱碱BOH 的电离常数:根据BOH B ++OH -,可表示为K b =c (B +)·c (OH -)c (BOH )。
2.特点(1)电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K 值增大。
(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K 越大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越强。
例如,在25 ℃时,K (HNO 2)=4.6×10-4,K (CH 3COOH)=1.8×10-5,因而HNO 2的酸性比CH 3COOH 强。
(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K 1≫K 2≫K 3……,故其酸性取决于第一步电离。
(1)H 2CO 3的电离常数表达式:K a =c 2(H +)·c (CO 2-3)c (H 2CO 3)(×)(2)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱(√) (3)电离常数只与温度有关,与浓度无关(√)(4)弱电解质的电离平衡右移,电离平衡常数一定增大(×)(5)电离常数大的酸溶液中的c (H +)一定比电离常数小的酸溶液中的c (H +)大(×) (6)对于0.1 mol·L -1的氨水,加水稀释后,溶液中c (NH +4)、c (OH -)变小(√) (7)某一弱电解质,电离度越大,电离常数就越大(×)1.H 2CO 3的电离平衡常数K a1=4.3×10-7,K a2=5.6×10-11,它的K a1、K a2差别很大的原因_________________________________________________________(从电离平衡的角度解释)。
答案 第一步电离产生的H +对第二步的电离起抑制作用 2.部分弱酸的电离平衡常数如下表:按要求回答下列问题:(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_________________________。
第四十讲化学平衡常数及化学平衡计算(两课时)【考试说明】1、理解化学平衡常数的含义,2、能用化学平衡常数计算反应物的转化率。
【教学设计】一、化学平衡常数(一)化学平衡常数的理解1、化学平衡常数定义:2、平衡常数的数学表达式及单位:如对于达到平衡的一般可逆反应:aA + bB pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、 C (B)、C(C) 、C(D)化学平衡常数:K=[思考与交流] K值的大小说明了什么? 化学平衡常数与哪些因素有关?3、K值的大小意义:4、影响化学平衡常数的因素:(二)化学平衡常数的应用及计算1、利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响。
【例1】A 、B、 C、D为四种易溶物质,它们在稀溶液中建立如下平衡:A+2B+H 2O C+D。
当加水稀释时,平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是。
2、利用平衡常数解释压强改变对化学平衡的影响【例2】在密闭容器中进行的如下反应:2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)。
SO2的起始浓度是0.4mol/l, O2的起始浓度是1mol/l,当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态.(1)求反应的平衡常数(2)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍,平衡将如何移动?(3)若将平衡时反应混合物的压强减少1倍,平衡将如何移动?(4)平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,使体系总压变为原来的3倍,平衡又将如何移动?3、利用平衡常数判断反应的热效应和比较反应速率及求解转化率(1)若升高温度,K值增大,则正反应为热反应(2)若升高温度,K值减小,则正反应为热反应【例3】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:t℃700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数K = 。
高中化学《化学平衡和平衡常数的计算》教案教案:化学平衡和平衡常数的计算一、教学目标:理解化学平衡的概念,能够描述化学平衡的条件和特征。
掌握平衡常数的计算方法,能够根据反应方程式和反应浓度计算平衡常数。
能够根据给定的平衡常数计算反应浓度。
二、教学重点:化学平衡的条件和特征。
平衡常数的计算方法。
三、教学难点:平衡常数的计算方法。
根据平衡常数计算反应浓度。
四、教学准备:教师准备好教学课件和实验器材。
学生准备好课本和笔记本。
五、教学步骤:步骤一:导入(5分钟)教师通过提问和回顾上节课的内容,引导学生回忆化学平衡的概念和条件。
步骤二:概念讲解(10分钟)教师通过课件,简要讲解化学平衡的条件和特征,如反应物和生成物的浓度不再发生变化,正反应速率相等等。
步骤三:平衡常数的定义(10分钟)教师通过课件,引导学生理解平衡常数的概念和意义。
通过示意图和实例,让学生明白平衡常数是反应物浓度的比值。
步骤四:平衡常数的计算方法(20分钟)教师通过课件,详细讲解平衡常数的计算方法。
通过示例,让学生掌握根据反应方程式和反应浓度计算平衡常数的步骤和技巧。
步骤五:平衡常数的应用(15分钟)教师通过实例,演示如何根据给定的平衡常数计算反应浓度。
学生进行课堂练习,巩固平衡常数的应用。
步骤六:实验演示(20分钟)教师进行平衡常数的实验演示。
学生观察实验过程和结果,理解平衡常数的实验意义。
步骤七:总结和小结(10分钟)教师对本节课的重点内容进行总结和归纳。
学生进行课堂小结,梳理本节课的学习内容。
六、教学反思:本节课通过讲解和实验演示相结合的方式,使学生更好地理解了化学平衡和平衡常数的概念。
通过实例和练习的方式,提高了学生计算平衡常数和反应浓度的能力。
同时,通过实验演示,让学生亲眼观察了平衡常数的实验过程和结果,加深了对平衡常数的理解和认识。
课时26 化学平衡化学平衡常数计算【课时导航】课时26 化学平衡化学平衡常数计算(本课时对应学生用书第172-176页)【课时导航】复习目标1. 了解化学反应的可逆性。
2. 了解化学平衡建立的过程。
3. 理解化学平衡常数的含义。
4. 能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
知识网络问题思考问题1:如何理解化学平衡常数与化学方程式的书写有关?问题2:什么是化学平衡?有哪些特点?【课前自测】1. (2019·邯郸模拟)下列关于化学平衡的说法正确的是( )A. 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B. 当一个可逆反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等都等于0C. 平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变D. 化学平衡不可以通过改变条件而改变【答案】 A【解析】可逆反应达到平衡状态后,虽v(正)=v(逆),但均不为0,是动态平衡,B、C错;通过改变影响化学平衡移动的条件可以改变化学反应的限度,D错。
2. (2019·衡水模拟)在一个不传热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,反应达到平衡的标志是( )①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变③各组分的浓度不再改变④各组分质量分数不再改变⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q⑥单位时间内m mol A断键反应,同时p mol C也断键反应⑦体系的密度不再变化A. ③④⑤⑥B. ②③④⑥C. ①③④⑤D. ③④⑥⑦【答案】 B【解析】因为m+n与p+q的关系不确定,故容器内的压强随时间的变化不一定是变量,故①不一定是平衡状态;因容器是“不传热的固定容积的密闭容器”,反应过程中,体系中的温度应随时间变化,当温度不变时是平衡状态;各组分的浓度不再改变和各组分质量分数不再改变,反应都一定是平衡状态;速率之比等于化学方程式的化学计量数之比,不论反应是否达到平衡状态都存在这一关系,故⑤不一定是平衡状态;单位时间内m mol A 断键反应,则说明有p mol C生成(同时p mol C也断键反应),故⑥能说明反应已达平衡状态;体系的总质量和总体积始终不变,体系的密度始终不变,故⑦不能说明反应已达平衡状态。
2019年高考化学一轮复习精品资料1.了解化学反应的方向与焓变和熵变的关系;能够利用焓变和熵变判断化学反应的方向。
2.了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行相关计算。
一、化学反应进行的方向1.自发过程(1)含义在一定条件下,不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
2.化学反应方向:(1)判据(2)一般规律:①ΔH<0,ΔS>0的反应一定能自发进行;②ΔH>0,ΔS<0的反应一定不能自发进行;③ΔH和ΔS的作用相反,且相差不大时,温度对反应的方向起决定性作用。
当ΔH<0,ΔS<0时低温下反应能自发进行;当ΔH>0,ΔS>0时,高温下反应能自发进行。
说明:对于一个特定的气相反应,熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。
二、化学平衡常数 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,该常数就是该反应的化学平衡常数。
(2)表达式:对于可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),化学平衡常数K =c pc q c mc n。
如在一定温度下,4 mol A 在2 L 的密闭容器中分解:+C(g),达到平衡时测得已有50%的A 分解成B 和C ,则该反应的平衡常数为4。
(3)影响因素:K 的大小与物质的浓度、压强等无关,只随温度的变化而变化。
(4)意义:①一定温度下,K 值越大说明反应进行程度越大,反应物转化率也越大。
②一般认为,K >105时,反应进行得就基本完全了。
2.平衡转化率对于一般的化学反应:a A +b c C +d D ,达到平衡时反应物A 的转化率为α(A)=A 的初始浓度-A 的平衡浓度A 的初始浓度×100%=c 0-cc 0×100%[c 0(A)为A 的初始浓度,c (A)为平衡时A 的浓度]。
第3课时化学平衡常数【学习目标】1. 化学平衡常数的概念。
2. 运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。
3. 运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算。
【学习过程】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平衡状态时,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)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)当在一定温度下达到平衡时,K==阅读61页表2-7,你能得出什么结论?3. 平衡常数的意义:(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的(也叫)。
K值越大,表示反应进行得,反应物转化率;K值越小,表示反应进行得,反应物转化率。
(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行:对于可逆反应:m A(g)+ n B(g)p C(g)+ q D(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<K,反应向进行Q c=K,反应处于平衡状态Q c>K,反应向进行(3)利用K可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度,K值减小,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
阅读61页表2-8、2-9,你能得出哪些结论?二、使用平衡常数应注意的几个问题:1. 化学平衡常数只与有关,与反应物或生成物的浓度无关。
2. 在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写 C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g),K = Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO 2(g),K =3. 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关 例如:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数为K 1,12N 2(g)+32H 2(g)NH 3(g)的平衡常数为K 2,NH 3(g)12N 2(g)+32H 2(g)的平衡常数为K 3; 写出K 1和K 2的关系式: 。
2019年高考化学一轮复习精品资料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。
4.了解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。
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)概念在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)平衡特点二、化学平衡状态的判断可逆反应达到平衡时,V正=V逆,即单位时间内任一物质生成多少,就消耗多少。
表现在外部的特点是:各物质的物质的量不变,总物质的量也不变,每一种物质的物质的量的百分含量也不变,混合气体的平均相对分子质量也不变,每种物质的浓度也不变,如温度、体积固定,反应容器内的总压,也不随时间的变化而变化。
(但对反应前后气体物质分子数相等的可逆反应,就不能用总压、平均分子质量是否随时间变化来判断是否达到了平衡。
)(1)直接(特征)标志:①V正=V逆:指反应体系中的用同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等,但对不同物质而言,速率不一定相等。
现以N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)为例,在单位时间、单位体积内:a.若有1molN2消耗(代表V正),同时有1molN2生成(代表V逆)。
同种物质只需考虑量是否相同,所以有1molN2消耗必然同时有1molN2生成,即V正(N2)=V逆(N2)。
b.若有1molN2消耗(代表V正),同时有3molH2生成(代表V逆)。
不同种物质要考虑化学计量数,由化学方程式知N2和H2化学计量数之比为1:3,所以有1molN2消耗必然同时有3mol H2生成,即V逆(H2)=3V正(N2),由此可见两者数值不相等。
有关化学平衡常数的计算
李仕才
夯实基础知识
1.一个模式——“三段式” 如m A(g)+n B(g)?
?p C(g)+q D(g),令A 、B 起始物质的量浓度分别为a mol·L -1
、b mol·L
-1
,达到平衡后消耗A 的物质的量浓度为mx mol·L -1。
m A(g)+n B(g)?
?p C(g)+q D(g)
c 始/mol·L -1 a b 0 0 c 转/mol·L -1 mx nx px qx c 平/mol·L -1 a -mx b -nx px qx
K =(px )p
·(qx )
q
(a -mx )m ·(b -nx )n 。
2.明确三个量的关系
(1)三个量:即起始量、变化量、平衡量。
(2)关系
①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3.掌握四个公式 (1)反应物的转化率=
n (转化)n (起始)×100%=c (转化)
c (起始)
×100%。
(2)生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。
一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。
产率=实际产量
理论产量
×100%。
(3)平衡时混合物组分的百分含量=平衡量
平衡时各物质的总量×100%。
(4)某组分的体积分数=某组分的物质的量
混合气体总的物质的量×100%。
深度思考
将固体NH 4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH 4I(s)?
?NH 3(g)+HI(g),
②2HI(g)??H 2(g)+I 2(g)。
达到平衡时:c (H 2)=0.5 mol·L -1
,c (HI)=4 mol·L -1
,则此温度
下
反
应
①
的
平
衡
常
数
为
___________________________________________________________。
典型题目组
题组一 化学平衡常数的单纯计算
1.(2018·南宁二中月考)在容积为 1.00 L 的容器中,通入一定量的N 2O 4,发生反应N 2O 4(g)??2NO 2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH ________(填“大于”或“小于”)0;100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。
反应的平衡常数K 1为________。
(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T ,c (N 2O 4)以0.002 0 mol·L -1
·s -1
的平均速率降低,经10 s 又达到平衡。
①T ________(填“大于”或“小于”)100 ℃,判断理由是_____________________________。
②列式计算温度T 时反应的平衡常数K 2_____________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 (1)大于 0.36
(2)①大于 正反应吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高
②平衡时,c (NO 2)=0.002 0 mol·L -1
·s -1
×10 s ×2+0.120 mol·L -1
=0.160 mol·L -1
c (N 2O 4)=0.040 mol·L -1
-0.002 0 mol·L -1
·s -1
×10 s =0.020 mol·L -1
K 2=(0.160)2
0.020
=
1.28
题组二 化学平衡常数与转化率相结合计算
2.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中,将CO 和H 2S 混合加热并达到下列平衡: CO(g)+H 2S(g)?
?COS(g)+H 2(g) K =0.1
反应前CO 的物质的量为10 mol ,平衡后CO 的物质的量为8 mol 。
下列说法正确的是( ) A .升高温度,H 2S 浓度增加,表明该反应是吸热反应 B .通入CO 后,正反应速率逐渐增大 C .反应前H 2S 物质的量为7 mol D .CO 的平衡转化率为80%
3.[2017·全国卷Ⅰ,28(3)]H 2S 与CO 2在高温下发生反应:H 2S(g)+CO 2(g)?
?COS(g)
+H 2O(g)。
在610 K 时,将0.10 mol CO 2与0.40 mol H 2S 充入2.5 L 的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H 2S 的平衡转化率α1=________%,反应平衡常数K =________。
②在620 K 重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H 2S 的转化率α2________α1,该反应的ΔH ________(填“>”“<”或“=”)0。
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H 2S 转化率增大的是________(填标号) A .H 2S B .CO 2 C .COS D .N 2 答案 ①2.5 2.8×10-3
②> > ③B 题组三 有关化学平衡常数的另类计算
4.(2016·海南,16)顺1,2二甲基环丙烷和反1,2二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为v (正)=k (正)c (顺)和v (逆)=k (逆)c (反),k (正)和k (逆)在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。
回答下列问题:
(1)已知:t 1温度下,k (正)=0.006 s -1
,k (逆)=0.002 s -1
,该温度下反应的平衡常数值
K 1=________;该反应的活化能E a (正)小于E a (逆),则ΔH ________(填“小于”“等于”或
“大于”)0。
(2)t 2温度下,图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是________(填曲线编号),平衡常数值K 2=________;温度t 1________(填“小于”“等于”或“大于”)t 2,判断理由是________________________________________________________________________。
答案 (1)3 小于
(2)B 7
3 小于 该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动
5.一定量的CO 2与足量的C 在恒压密闭容器中发生反应:C(s)+CO 2(g)?
?2CO(g) ΔH
=+173 kJ·mol -1
,若压强为p kPa ,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,回答下列问题:
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为________。
(2)t1℃时平衡常数K p=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数);该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体,则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,原因是_____________________________________________。
答案(1)25% (2)0.5p不Q p=K p。