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高考化学 化学平衡常数及其计算
⑤pp平 始=a+b+pa++qb-m-nx
⑥ ρ 混=a·MA+V b·MB g·L-1[其中 M(A)、M(B)分别为 A、B 的
摩尔质量]
⑦平衡时体系的平均摩尔质量: M =a+ab·M+Ap++qb-·Mm-Bnx g·mol-1
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
考法精析
平衡不移动
D.其他条件不变,当密闭容器中混合气体密度不变时,表明反应已 达到平衡
解析:由表知,X、Y 是反应物,W 是生成物,且 Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(W) =2∶1∶3,化学方程式为 2X(g)+Y(g) 3W(g),反应的平衡常数表达式 是 K=c2cX3W·cY,A 错误;升高温度,若 W 的体积分数减小,说明平衡向 逆反应方向移动,则此反应的 ΔH<0,B 正确;使用催化剂,平衡常数不变, C 错误;混合气体密度一直不变,不能说明反应已达到平衡,D 错误。
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
考法
一
外界条件对转化率大 小的影响
考点二 平衡常数和转化率的相关计算 1.反应 X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0,在密闭容器中充入 0.1 mol
X 和 0.1 mol Y,达到平衡时,下列说法不正确的是 ( ) A.减小容器体积,平衡不移动,X 的转化率不变 B.增大 c(X),X 的转化率减小 C.保持容器体积不变,同时充入 0.1 mol X 和 0.2 mol Y,
(3)相同条件下,向该密闭容器中充入各物质的起始量如下:
①均为 0.2 mol ②C(s)、H2O 为 0.2 mol,CO、H2 为 0.1 mol, 判断该反应进行的方向:①_向__逆__反__应__方__向__,②_向__正__反__应__方__向__。
解析:(1)容积为 1 L,则 H2O、CO、H2 的浓度均为 0.1 mol·L-1,K =cCcOH2·cOH 2=0.10×.10.1=0.1。(2)升高温度平衡常数增大,说明平衡 向右移动,正反应为吸热反应,ΔH>0。(3)①Q =0.20×.20.2=0.2>K= 0.1,反应向逆反应方向进行;②Q =0.10×.20.1=0.05<K=0.1,反应向 正反应方向进行。
的量分别为 a mol、b mol,达到平衡后,A 的转化量为
mx mol,容器容积为 V L,则有以下关系:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始/mol a
b
0
0
转化/mol mx nx
px qx
平衡/mol a-mx b-nx px
qx
对于反应物:n(平)=n(始)-n(转)
对于生成物:n(平)=n(始)+n(转)
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
则有:①K=a-VmpVxxpm··qVbx-Vqnxn
②c 平(A)=a-Vmx mol·L-1
③α(A)平=max×100%,α(A)∶α(B)=max∶nbx=mnab
④φ(A)=a+b+pa+-qm-x m-nx×100%
一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。 实际产量
产率=理论产量×100%。 平衡量
(3)平衡时混合物组分的百分含量=平衡时各物质的总量×100%。 某组分的物质的量
(4)某组分的体积分数=混合气体总的物质的量×100%。
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
3.谨记一个答题模板
反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令 A、B 起始物质
③各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中化学计
量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始
浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此抓住变化浓度
是解题的关键。
考点二 平衡常数和转化率的相关计算 2.掌握四个公式 (1)反应物的转化率=nn转起化始×100%=cc转起化始×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。
B.反应③的平衡常数 K=KK12 C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2 浓度减小,则该反应的
焓变为正值
D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2 浓度一定减小 解析:在书写平衡常数表达式时,纯固体物质不能出现在平衡常
数表达式中,A 错误;由于反应③=反应①-反应②,因此平衡
常数 K=KK12,B 正确;对于反应③,温度升高,H2 浓度减小,则 平衡左移,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,因此 ΔH<0,
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
考点二
平衡常数和转化率 的相关计算
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
1.明确三个量——起始量、变化量、平衡量
催化剂 N2 + 3H2 高温、高压 2NH3
起始量 1
3
0
变化量 a
b
c
平衡量 1-a 3-b
c
①反应物的平衡量=起始量-转化量。
②生成物的平衡量=起始量+转化量。
号 K 表示。
2.表达式
(1)对于反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),
K=
cpC·cqD cmA·cnB
(计算
K
利用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。固体和纯液体物质的
浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。
考点一 化学平衡常数的概念及应用
B.该反应的化学平衡常数表达式为 K=ccFFeeO·c·cCCOO2 C.该反应的正反应是吸热反应 D.增大 CO2 浓度,平衡常数增大 解析:A 项,升温,正、逆反应速率均增大,不正确;B 项, 该反应的化学平衡常数表达式为 K=ccCCOO2,不正确;C 项, 升温,平衡常数增大,表明平衡向正反应方向移动,即正反 应为吸热反应,正确;D 项,增大反应物浓度,平衡常数不 变,不正确。
法正确的是
()
容 温度 物质的起始浓度/(mol·L-1) 物质的平衡浓度/(mol·L-1)
器 /K c(H2) c(CO) c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ 400 0.20 0.10
0
0.080
Ⅱ 400 0.40 0.20
0
Ⅲ 500 0
0
0.10
0.025
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 将C容.器达Ⅲ到中平c衡(C时H3,O容H)器=Ⅱ0.1中0 c(Hm2o)l大·L于-1容等器效Ⅲ转中移c至(H左2)边的的两反倍应 容 物物项D器 转,,.化 Ⅱ相容达率 中当器到大 相于Ⅲ平, 对中c衡错 于(H相误 容时2)对; 器=,于ⅠC0容项.中2容器0,,器Ⅲ容压mⅠ中器强o中lⅢ的·增L,相正大 -1温对,,反于度平c应(容C升衡速器 O右高率)Ⅱ=移,比,,0平容.温1则衡0度器容左升Ⅰ器m移高oⅡ中l,,·中的L压-则反大1强。应逆减A 小反,应平为衡吸左热移反,应达,平正衡时反,应容放器热Ⅱ,中错c(H误2);小B于项容,器Ⅲ中c(H2)的两
X 的转化率增大 D.加入催化剂,正反应速率增大,Z 的产率增大 解析:A 项,该反应为反应前后气体物质的量不变的反应, 平衡不受压强影响,减小容器体积,平衡不移动,X 的转化 率不变,正确;B 项,增大 c(X),平衡正向移动,Y 的转化 率增大,X 的转化率减小,正确;C 项,相当于只增加 Y 的 浓度,X 的转化率会增大,正确;D 项,催化剂不能使平衡移 动,不改变产物的产率,错误。
Q<K Q=K Q>K
反应向正反应方向进行,v正>v逆 反应处于化学平衡状态,v正=v逆 反应向逆反应方向进行,v正<v逆
考点一 化学平衡常数的概念及应用 (3)判断可逆反应的热效应
考点一 化学平衡常数的概念及应用
考法精析
考点一 化学平衡常数的概念及应用
考法 一 化学平衡常数的含义
考点一 化学平衡常数的概念及应用
考点一 化学平衡常数的概念及应用
考法 二 化学平衡常数的应用
考点一 化学平衡常数的概念及应用
3.反应 Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),700 ℃时平衡常数为 1.47,900 ℃时平衡常数为 2.15。下列说法正确的是 ( ) A.升高温度该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
C 错误;对于反应③,在恒温恒容下,增大压强,如充入惰性气
体,则平衡不移动,H2 的浓度不变,D 错误。
考点一 化学平衡常数的概念及应用
2.某温度下 2 L 密闭容器中 3 种气体起始状态和平衡状态时的物
质的量(n)如表所示,下列说法正确的是
()
XY W
n(起始状态)/mol 2 1 0
A.该温度n(下平,衡此状反态应)/m的o平l 衡常1 数表0.达5 式是1.5K=c2cX3W·cY B.其他条件不变,升高温度,若 W 的体积分数减小,则此反应 ΔH<0 C.其他条件不变,使用催化剂,正、逆反应速率和平衡常数均增大,
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
<10-5 10-5~105
>105
反应程度 很难进行 反应可逆 反应可接近完全
考点一 化学平衡常数的概念及应用
(2)判断化学反应进行的方向 对于可逆反应 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),在一定温度 下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系: Q =cccaCA··ccdbDB,称为浓度商。
B.nnCNH24不变时,若升温,NH3的体积分数会增大 C.b点对应的平衡常数比a点的大
D.a点对应的NH3的体积分数约为26%
考点二 平衡常数和转化率的相关计算
3.(2016·江苏高考改编)一定温度下,在 3 个体积均为 1.0 L 的恒容
密闭容器中反应 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)达到平衡。下列说