化学平衡常数与转化率及习题(学生)化学平衡常数与转化率一、化学平衡常数1、概念：在一定温度下，对于一个可逆反应aA＋bB cC＋dD达到平衡后，生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂次方的乘积之比是一个常数。
用K表示。
即：K=C c(C)C d(D)C a(A)C b(B)单位：(mol/L)(c+d-a-b)2、意义：平衡常数是衡量一个可逆反应在一定温度下反应程度的化学量。
平衡常数越大，反应进行越彻底，转化率就越高。
平衡常数越小，反应进行越不彻底，转化率越低。
3、特征：平衡常数在一定温度下是一个常数，不随浓度、压强、催化剂的改变而改变。
只随温度的改变而改变，也就是说，平衡常数只是温度的函数。
4、注意：①对于固体和纯液体，改变用量不改变浓度，所以，固体和纯液体不列入平衡常数的表达式中。
例如：C (s)＋H 2O(g) CO(g) ＋H2 (g)，K= C(CO)·C(H2) C(H2O)例如：CH 3COO－(aq)＋H2O(l) CH3COOH (aq)＋OH－(aq) K= C(CH3COOH)·C(OH－)C(CH3COO－)②对于溶液中进行的可逆反应，实际不参加反应的离子不列入平衡常数的表达式。
例如：FeCl 3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl K=C[Fe(SCN)2＋] C(Fe3＋)·C(SCN－)③平衡常数的表达式与方程式书写有关。
可以联立几个方程式确定一个新反应的平衡常数。
逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数。
方程式乘一个系数，平衡常数变为原平衡常数以该系数的幂次方；方程式相加，是原平衡常数相乘；方程式相加，是原平衡常数相除。
例如：CH 3COOH CH3COO－＋H＋K a= C(CH3COO－)·C(H＋) C(CH3COOH)H 2O H＋＋OH－K w= C(H＋)·C(OH－)CH 3COO－(aq)＋H2O(l) CH3COOH (aq)＋OH－(aq)K h= C(CH3COOH)·C(OH－)C(CH3COO－)=K wK a二、平衡常数的运用1、用于相同温度下比较反应进行程度。
K值越大，反应进行越彻底。
对于弱酸，K a越大，酸性越强；对于弱碱，K b越大，碱性越强；对于盐类水解，K h越大，水解越彻底。
2、用于与浓度商一起判断平衡移动的方向。
浓度商：在一定温度下，对于一个可逆反应aA＋bB cC＋dD，任意时刻，生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂次方的乘积之比叫浓度商。
判断方向：①Q c>K，平衡朝逆反应进行；②Q c=K，恰好达到平衡状态，平衡不移动；③Q c<K，平衡朝正反应方向移动。
3、用于判断反应的能量特征，即判断正反应是吸热反应还是放热反应。
①若升高温度，K值增大，则说明平衡朝正反应方向移动，正反应是吸热反应。
②若升高温度，K值减小，则说明平衡朝逆反应方向移动，正反应是放热反应。
4、用于计算不同浓度下可逆反应的转化率：同一温度下的同一可逆反应，不同浓度下，可能有不同转化率，但平衡常数相同。
可以通过平衡常数相等建立方程，计算比较转化率。
三、转化率1、概念：转化率是可逆反应中，反应物反应的物质的量占该反应物物质的量的分数。
用α表示。
即：α=n(反应)n(总)×100%2、意义：转化率也用来表示反应的进行程度。
在相同温度条件下，相同浓度的的反应物转化率越高，反应进行越彻底。
3、特征：转化率不仅与温度有关，还与浓度、压强有关。
所以用转化率说明进行程度时，没有平衡常数科学。
只有在同温度同浓度的条件下，才能正确比较不同反应的进行程度。
4、注意：①在电离平衡中，电离度相当于电离平衡的转化率；在水解平衡中，水解度相当于水解平衡的转化率。
②同一个反应，在相同的条件下，若正反应的转化率为α，则逆反应的转化率就为（1—α）。
③一般来说，加入一种反应物，另一种反应物的转化率增大，自身的转化率降低。
四、强化练习化学反应速率高考题1、(2013四川理综, 6,6分) 在一定温度下, 将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中, 发生反应X(g) +Y(g) 2Z(g)ΔH< 0, 一段时间后达:t/min 2 4 7 9n(Y)/mol0.12 0.11 0.10 0.10A. 反应前2 min的平均速率v(Z) =2.0×10-3 mol/(L·min)B. 其他条件不变, 降低温度, 反应达到新平衡前v(逆) > v(正)C. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44D. 其他条件不变, 再充入0.2 mol Z, 平衡时X的体积分数增大2、(2012福建, 12,6分) 一定条件下, 溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。
下列判断正确的是()A. 在0~50 min之间, pH=2和pH=7时R的降解百分率相等B. 溶液酸性越强, R的降解速率越小C. R的起始浓度越小, 降解速率越大D. 在20~25 min之间, pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-13、(2012上海, 18,4分) 为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2) 表示], 向反应混合液中加入某些物质, 下列判断正确的是()A. 加入NH4HSO4固体, v(H2) 不变B. 加入少量水, v(H2) 减小C. 加入CH3COONa固体, v(H2) 减小D. 滴加少量CuSO4溶液, v(H2) 减小4、(2011安徽, 9,6分) 电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4): Cr2O72- (aq) +2Pb2+(aq) +H2O(l) 2PbCrO4(s) +2H+(aq)ΔH< 0该反应达平衡后, 改变横坐标表示的反应条件, 下列示意图正确的是()5、(2012广东, 31,16分) 碘在科研与生活中有重要应用。
某兴趣小组用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂, 探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知: S2O82-+2I-2SO42-+I2(慢)I2+2 S2O32-2I-+S4O62- (快)(1) 向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液, 当溶液中的耗尽后, 溶液颜色将由无色变为蓝色。
为确保能观察到蓝色, S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为: n(S2O32-) ∶n(S2O82-) 。
:实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水 KI溶液N a2S2O3溶液淀粉溶液①10.0 0.0 4.0 4.0 2.0②9.0 1.0 4.0 4.0 2.0③8.0 V x 4.0 4.0 2.0表中V x=, 理由是。
(3) 已知某条件下, 浓度c(S2O82-) -反应时间t的变化曲线如下图, 若保持其他条件不变, 请在坐标图中, 分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-) -t的变化曲线示意图(进行相应的标注) 。
(4) 碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。
该电池反应为: 2Li(s) +I2(s)2LiI(s)ΔH已知: 4Li(s) +O2(g) 2Li2O(s)ΔH14LiI(s) +O2(g) 2I2(s) +2Li2O(s)ΔH2则电池反应的ΔH=; 碘电极作为该电池的极。
化学平衡高考题1、(2013重庆理综, 7,6分) 将E和F加入密闭容器中, 在一定条件下发生反应: E(g) +F(s) 2G(g) 。
忽略固体体积, 平衡时G的体积分数(%) 随温度和压强压强/MPa体积分数/%温度/℃1.0 2.0 3.0810 54.0 a b915 c 75.0 d1 000 e f 83.0②915 ℃、2.0 MPa时E的转化率为60%③该反应的ΔS> 0④K(1 000 ℃) > K(810 ℃)上述①~④中正确的有()A. 4个B. 3个C. 2个D. 1个2、(2013安徽理综, 11,6分) 一定条件下, 通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s) +CO(g) MgO(s) +CO2(g) +SO2(g)ΔH> 0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后, 若仅改变图中横坐标x的值, 重新达到平衡后, 纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项x yA 温度容器内混合气体的密度B CO的物质的量CO2与CO的物质的量之比C SO2的浓度平衡常数KD MgSO4的质量(忽略体积) CO的转化率3、(2013北京理综, 11,6分) 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()A.B.t/℃25 50 100K W/10-141.01 5.47 55.0C.D.c(氨水)0.1 0.01/(mol·L-1)pH 11.1 10.6一定条件下存在反应: CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g), 其正反应放热。
现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ, 在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O, 在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2, 在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O, 700 ℃条件下开始反应。
达到平衡时, 下列说法正确的是()A. 容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C. 容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多D. 容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于15、(2013全国理综, 7,6分) 反应X(g) +Y(g) 2Z(g)ΔH< 0, 达到平衡时, 下列说法正确的是()A. 减小容器体积, 平衡向右移动B. 加入催化剂, Z的产率增大C. 增大c(X), X的转化率增大D. 降低温度, Y的转化率增大6、(2012安徽, 9,6分) 一定条件下, 通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收: SO2(g) +2CO(g) 2CO2(g) +S(l)ΔH< 0若反应在恒容的密闭容器中进行, 下列有关说法正确的是()A. 平衡前, 随着反应的进行, 容器内压强始终不变B. 平衡时, 其他条件不变, 分离出硫, 正反应速率加快C. 平衡时, 其他条件不变, 升高温度可提高SO2的转化率D. 其他条件不变, 使用不同催化剂, 该反应的平衡常数不变7、(2012四川, 12,6分) 在体积恒定的密闭容器中, 一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 ℃发生反应: 2SO2+O22SO3; ΔH< 0。