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文档简介

2026届高考化学冲刺复习化学平衡常数、转化率化学平衡常数mA(g)+nB(g)⇌

pC(g)+qD(g)浓度c(A)c(B)c(C)c(D)

任何时刻的数值称为浓度商(Q)

在一定温度下达到化学平衡时,数值为常数,称为化学平衡常数(K)单位:取决于化学计量数,可忽略不计化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度变化无关。化学平衡常数写出下列反应的化学平衡常数K的表达式Fe3O4(s)+

4H2(g)⇌3Fe(s)+4H2O(g)

固体或液体纯物质不列入平衡常数H2O(g)需要列入平衡常数N2(g)+

3H2(g)⇌2NH3(g)

2NH3(g)⇌N2(g)+

3H2(g)

K1=1/K2=K32平衡常数表示具体的化学反应,与化学计量数有关。AgCl⇌Ag++Cl–

NH3·H2O⇌NH4++OH–

酸性条件下酯化反应的化学平衡常数表达式如何书写?CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O浓硫酸∆

在非水相体系(有机体系)环境中,书写平衡常数时,H2O(l)的浓度也要写上化学平衡常数反应I:2H2(g)+

O2(g)⇌2H2O(g)

反应II:2CO(g)+

O2(g)⇌2CO2(g)

反应III:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)

这三个反应的平衡常数之间有何关系?化学平衡常数化学平衡常数平衡常数与方程式的关系(1)在相同温度下,对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数,即K正=

。(2)方程式乘以某个系数x,则平衡常数变为原来的x次方。(3)两方程式相加得总方程式,则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积,即K总=K1·K2。化学平衡常数的应用1.判断化学反应进行的方向

浓度商Q=mA(g)+nB(g)⇌

pC(g)+qD(g)浓度c(A)c(B)c(C)c(D)反应物实时浓度低于平衡浓度反应向逆反应方向进行,v正<v逆Q<K:Q=K:Q>K:反应物实时浓度等于平衡浓度反应处于平衡状态,v正=v逆反应物实时浓度高于平衡浓度反应向正反应方向进行,v正>v逆化学平衡常数的应用2.判断化学反应进行的程度化学方程式平衡常数

(K)F2(g)+H2(g)⇌

2HF(g)6.5×1095Cl2(g)+H2(g)⇌

2HCl(g)2.57×1033Br2(g)+H2(g)⇌

2HBr(g)1.91×1019I2(g)

+H2(g)⇌2HI(g)8.67×10225°C时生成卤化氢反应的平衡常数非金属性越强,其气态氢化物越稳定对应气态氢化物的分解反应越难进行即气态氢化物的生成反应越容易进行非金属性越强,对应气态氢化物的生成反应的平衡常数K越大对于同类反应,平衡常数K越大,说明平衡体系中生成物的占比越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,平衡转化率越大。一般来说,当K>105时,该反应就基本完全进行了;当K<10−5时,该反应就很难进行。化学平衡常数的应用2.判断化学反应进行的程度注意:化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小,并不涉及反应时间和化学反应速率。也就是说,某个化学反应的平衡常数很大,可能化学反应速率却很小。常温下K=5×108常温下化学反应限度较大,但化学反应速率很小合成氨:N2(g)

+3H2(g)⇌2NH3(g)化学平衡常数的应用3.判断可逆反应的热效应化学平衡常数的应用在一定温度下,1L的密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),平衡时测得C、H2O、CO、H2的物质的量都为0.1mol。(1)该反应的平衡常数K=________。(2)若升高平衡体系的温度,该反应的平衡常数会增大,则该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)。(3)该温度下,再充入0.1molH2O(g),平衡向________方向移动,该反应的平衡常数K′=________。化学平衡常数的应用大于化学平衡的计算在容积不变的密闭容器中,将2.0molCO与10molH2O混合加热到830°C,达到下列平衡,此时该反应的K为1.0。(1)求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)起始浓度/(mol/L)0

转化浓度/(mol/L)平衡浓度/(mol/L)

0

在容积不变的密闭容器中,将2.0molCO与10molH2O混合加热到830°C,达到下列平衡,此时该反应的K为1.0。(2)求达到平衡时CO2的体积分数。

平衡浓度/(mol/L)

CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)起始浓度/(mol/L)0转化浓度/(mol/L)平衡浓度/(mol/L)

0

化学平衡的计算在容积不变的密闭容器中,将2.0molCO与10molH2O混合加热到830°C,达到下列平衡,此时该反应的K为1.0。(3)在该温度下,2L的密闭容器中通入CO和H2O各2.0mol,求平衡时CO转化为CO2的转化率。CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)起始浓度/(mol/L)

转化浓度/(mol/L)平衡浓度/(mol/L)

1.01.0x00xxx1.0−x1.0−xxx同一个反应在相同温度下,平衡常数不变。化学平衡的计算在容积不变的密闭容器中,将2.0molCO与10molH2O混合加热到830°C,达到下列平衡,此时该反应的K为1.0。(4)在该温度下,2L的密闭容器中通入2.0molCO和5.0molH2O,反应一段时间后,CO浓度为0.5mol/L,此时反应达到平衡了吗?若未达到平衡,此时反应向哪个方向进行?CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)起始浓度/(mol/L)转化浓度/(mol/L)实时浓度/(mol/L)

1.02.50.5000.50.52.00.50.50.50.5<K=1.0反应还未达到平衡,向正反应方向进行根据平衡常数计算平衡时的CO浓度,与0.5mol/L进行比较。其他方法?根据CO浓度求出其他物质在此刻的实时浓度,计算浓度商,与平衡常数进行比较。化学平衡的计算化学平衡的计算转化率与选择性

产率实际产率平衡产率

受反应速率影响受平衡移动影响转化率与选择性

化学平衡常数

200.016648加热N2O5依次发生的分解反应为:①N2O5(g)⇌N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)⇌N2O(g)+O2(g)。在容积为2L的密闭容器中充入8molN2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为9mol,N2O3为3.4mol。则t℃时反应1的平衡常数为:A.10.7B.8.50C.9.60D.10.2N2O5(g)⇌N2O3(g)+O2(g)N2O3(g)⇌N2O(g)+O2(g)起始/mol8转化/molxxxyyy平衡n(N2O5)=8-xn(N2O3)=x-yn(O2)=x+yn(N2O)=yx+y=9,x-y=3.4x=6.2,y=2.8多重平衡多重平衡多个反应同时进行,计算某反应的平衡常数,使用整个平衡体系中物质的浓度,不能只考虑单一反应N2O5(g)⇌N2O3(g)+O2(g)N2O3(g)⇌N2O(g)+O2(g)起始/mol8转化/molxxxyyy平衡n(N2O5)=8-xn(N2O3)=x-yn(O2)=x+yn(N2O)=yx+y=9,x-y=3.4x=6.2,y=2.8

ac

>

<

tm时生成物浓度较低在化学平衡体系中,可以用各气体物质的分压(分压=总压×该气体的体积分数/物质的量分数)代替浓度,计算所得的平衡常数称为压强平衡常数。mA(g)+nB(g)⇌

qC(g)+tD(g)平衡浓度c(A)c(B)c(C)c(D)

单位:取决于反应的化学计量数压强平衡常数汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应,在压强为10Mpa,温度为T°C时,若反应进行到20min达到平衡状态,此时NO的体积分数为25%,该温度下用分压表示的平衡常数Kp为多少?(保留三位小数)2NO+

2CO⇌N2+2CO2

起始量/mol转化量mol平衡量/mol8102x008−2xx2x2x2xx10−2x

n(NO)=4mol,n(CO)=6mol,n(N2)=2mol,n(CO2)=4mol,n(总)=16molMPa−1p(NO)、

p(CO)、p(N2)、p(CO2)可计算压强平衡常数恒压体系,反应前后总压不变40%

3.56×104

压强平衡常数恒容体系,反应前后总压变化2019高三四校联考Kp:分压表示平衡常数分压=总压*物质的量分数

计算时注意⚠️总压是否变化三段式算出物质的量,别忘记算分数单位别遗漏

CO2+3H2==CH3OH+H2O起始1300转化0.61.80.60.6平衡0.41.20.60.6N%

1/7

3/7

3/14

3/14n总=4

P总=

100kPan总=2.8

P总=

70kPa

恒容体系,反应前后总压变化(2018全国I)(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1

30.06.0×10-213.4

8032.1多重平衡多个反应同时进行,计算某反应的平衡常数,使用整个平衡体系中物质的浓度,不能只考虑单一反应

减小增大75%1.8(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应Ⅰ在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示,其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。④在固体酸(HB)催化作用下,测得反应Ⅰ的速率方程为v=k·P(C6H6)(k为速率常数),在刚性容器中发生反应Ⅰ,关于反应Ⅰ的ΔH和反应速率(v)的叙述正确的是____A.升高温度,K和

v均增大B.增大p(C6H6),K不变,v增大C.降低温度,K和v均减小D.增大p(CH3OH),K不变,v增大①反应Ⅰ的△H=________kJ/mol②吸附CH3OH的焓变________吸附C6H6的焓变(填“>”或“<”)。③C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为________。

-61.4<

C6H6*+H2O+CH3B=C7H8*+H2O+HBB2023广东卷(3)R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡:

01.0000ax0.64b0.400.60

2023广东卷

评分细则(3)①0.36(1分)

②3:4(2分)(4)98%(4分)给分点一:通过c0(M)/c0(L)=0.51算出c0(M)=0.51c0(L)=0.51×10-5mol/L

只列出c0(M)/c0(L)=0.51不给分给分点二:通过交点纵坐标0.4求出: c平(L)=c平(ML)=0.4c0(L)=0.4×10-5mol/L(体现任意两个量相等即可)

或c平(ML2)=0.1c0(L)=0.1×10-5mol/L给分点三:

求出Δc平(M)=0.5c0(L)=0.5×10-5mol/L

或c平(M)=0.01c0(L)=0.01×10-5mol/L给分点四:

求出α(M)=98%(0.98/98.00%等也可以)2022广东卷大本P190角度拓展

2021广东卷

68%(2020全

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