一轮化学平衡常数及计算

化学平衡常数,一、定义：一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的总浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的总浓度之积是个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数,浓度的单位为molL-1,二、数学表达式：mA+nBpC+qD,注意：反应中的固体或纯溶剂不列入平衡常数的表达式中！,c,CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)Kc=CO2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)Kc=CO/(CO2H2),书写平衡常数关系式的规则,稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中，如：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+Kc=CrO42-2H+2/Cr2O72-,非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2OK=CH3COOC2H5H2O/(C2H5OHCH3COOH),同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。,例：N2O4（g）2NO2（g）Kc=NO22/N2O41/2N2O4（g）NO2（g）Kc=NO2/N2O41/21/3N2O4（g）2/3NO2（g）Kc=NO22/3/N2O41/3,若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)2NO(g)+O2(g)2NO2K12NO2(g)N2O4K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3,K3=K1K2,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2C(s)+CO2(g)2CO(g)K3K3=K1/K2,(1)Kc=N2O4/NO22,(2)Kc=NO22/N2O4,1.写出下列各反应的平衡常数K(1)2NO2（g）N2O4（g）(2)N2O4（g）2NO2（g）,1.平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如：N2(g)+O2(g)2NO(g)Kc=110-30(298K)这意味着298K时，N2和O2基本上没有进行反应，反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行，平衡时NO实际上全部分解为N2和O2。,平衡常数的意义,2、平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度。K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。,3、反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数KC105，认为正反应进行得较完全；KC10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。,反应II：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),氨催化氧化时会发生下述两个竞争反应I、II。催化剂常具有较强的选择性，即专一性。,为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2，测得有关物质的量关系如右图：,该催化剂在高温时选择反应_(填“I”或“II”）。520时，反应I的平衡常数K=_(不要求得出计算结果,反应I4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)+HI(g)；2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时，c(H2)=0.5molL-1，c(HI)=4molL-1，则此温度下反应的平衡常数为？,20,在常温下，amol/L的NH4Cl与bmol/L的NH3H2O等体积混合，溶液的PH=7，则NH3H2O的电离常数，NH4+的水解常数分别是多少？,该温度下醋酸的电离常数是？,（2016福建模拟）25时，将1.0LwmolL-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合，充分反应后向混合液中通（加）入HCl气体或NaOH固体，溶液pH随加入HCl或NaOH的物质的量而变化如图下列叙述正确的是（）A、a、b、c对应的混合液中，水的电离程度由大到小的顺序的是abcB、c点混合液中c（Na+）c（CH3COO-）C、加入NaOH过程中，减小D、若忽略体积变化，则25时CH3COOH的电离平衡常数K=10-7molL-1,（2016福建模拟）25时，将1.0LwmolL-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合，充分反应后向混合液中通（加）入HCl气体或NaOH固体，溶液pH随加入HCl或NaOH的物质的量而变化如图下列叙述正确的是（）A、a、b、c对应的混合液中，水的电离程度由大到小的顺序的是abcB、c点混合液中c（Na+）c（CH3COO-）C、加入NaOH过程中，减小D、若忽略体积变化，则25时CH3COOH的电离平衡常数K=10-7molL-1,25时，将1.0LwmolL-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合，充分反应后向混合液中通（加）入HCl气体或NaOH固体，溶液pH随加入HCl或NaOH的物质的量而变化如图下列叙述正确的是（）,A、a、b、c对应的混合液中，水的电离程度由大到小的顺序的是abcB、c点混合液中c（Na+）c（CH3COO-）C、加入NaOH过程中，减小D、若忽略体积变化，则25时CH3COOH的电离平衡常数K=10-7molL-,25时，向100mL1molL-1H2SO3溶液中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，溶液中含硫物质的分布分数与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是(),A.由图可知：H2SO3的pKa1=1.85（已知：pKa=-lgKa）B.加入150mLNaOH溶液时，2c(Na+)=3c(H2SO3)+3c(HSO3-)+3c(SO32-)C.pH=7.19时，c(Na+)+c(H+)=3c(SO32-)+c(OH-)D.pH=7时c(Na+)c(HSO3-)+c(SO32-),D,常温下，H3PO4与NaOH溶液反应的体系中，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如右图已知Ca3(PO4)2难溶于水。下列有关说法不正确的是AH3PO4的Ka3=10-12.2，HPO42-的水解平衡常数为10-6.8BNa2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性C为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在45.5左右DpH=13时，溶液中各微粒浓度大小关系为：c(Na+)c(HPO42-)c(PO43)c(OH)c(H+),D,一定温度下，在一个容积为5L的恒压密闭容器中，充入2molH2和1molCO，发生如下反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，经过5min后达到平衡状态。若此时测得CO的转化率为0.75，求（1）以H2的浓度变化表示的该反应的速率；（2）此时的KC,KP；（3）平衡混合气的密度与相同状况下的氢气密度之比。,一定条件下，可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算也可以用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数在恒温恒压条件下，总压不变，用平衡分压计算平衡常数更方便下列说法不正确的是（）A、对于C2H4（g）+H2O（g）C2H5OH（g）在一定条件下达到平衡状态时，体系的总压强为P，其中C2H4、H2O、C2H5OH均为1mol，则用分压表示的平衡常数Kp=3/PB、恒温恒压下，反应2A（g）+B（g）2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol若此时A、B和C均增加1mol，平衡正向移动C、恒温恒压下，在一容积可变的容器中，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）达到平衡状态时，N2、H2、NH3各1mol，若此时再充入3molN2，则平衡正向移动D、对于一定条件下的某一可逆反应，用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，其数值不同，但意义相同，都只与温度有关,C,氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO-强，25时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2（g）Cl2（aq）K1=10-1.2Cl2（aq）+H2OHClO+H+Cl-K2=10-3.4HClOH+ClO-Ka=？其中Cl2（aq）、HClO和ClO-分别在三者中所占分数（）随pH变化的关系如图所示，下列表述正确的是（）ACl2（g）+H2O2H+ClO-+Cl-K=10-10.9B在氯处理水体系中，c（HClO）+c（ClO-）=c（H+）-c（OH-）C用氯处理饮用水时，pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差D氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好,c,一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C（s）+