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1、-六、七、八、 化学选修四第二章知识点-第 6 页九、 平衡常数【知识点】l 定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）l 表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g）当在一定温度下达到平衡时，K= 注意：化学平衡常数只与 有关； 在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写互为可逆反应的K值互为倒数。l 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 程度 （也叫 反应的限度 ）。K值越大，表示反应进
2、行得 越完全 ，反应物转化率 越大 ；K值越小，表示反应进行得 越不完全 ，反应物转化率 越小 。注意：反应物转化率增大，K值不一定增大。因为K只与温度有关。（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：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(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：Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫该反应的浓度商。 QcK ，反应向 正反应方向 进行QcK ，反应处于平衡状态QcK ，反应向 逆反应方向 进行（3）利用可判断反应的热效应若升高温度，值增大，则正反应为 吸热 反应，H 0。若升高温度，值减小
3、，则正反应为 放热 反应，H 0。【典型例题】1. 下列关于化学平衡常数的说法中错误的是( ) B.催化剂不能改变平衡常数的大小 C.平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动 D.化学平衡发生移动，平衡常数必发生改变2. 已知450时，反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的K50，由此推测在450时，反应2 SO3 (g) 2SO2(g)O2(g) 的化学平衡常数为A50 B0.02 C100 D无法确定3. C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K= 4. 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如
4、下：t70080083010001200K请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数K表达式为 。（2）该反应为 反应。（填“吸热”或“放热”）（3）800，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)=0.01 mol/L, c(H2O)=0.03 mol/L, c(CO2)=0.01 mol/L, c(H2)=0.05 mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填大、小或不能确定)平衡 移动（填正、逆、不）(4) 某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，试判此时的温度为 。【常见错误及注意事项】七、综合计算（v、c、k、
5、转化率等）【知识点】l 速率表达式 l 浓度表达式 l 平衡常数表达式 l 转化率表达式 l 气体体积分数表达式 【典型例题】1. 在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g) H0，2min末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：（1）x值等于_ （2）A的转化率为_（3）生成D的反应速率为_ （4）该温度下反应的平衡常数为 （5）平衡体系中C的体积分数为_（6）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的体积分数_2. 在10L容器中，加入2mol的
6、SO2(g)和2mol的NO2(g)，保持温度恒定，发生反应：SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g)。当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50% 试求：该温度下、该容器中，再继续加入1mol的SO2(g)，则：（1）化学平衡将向_ _方向移动，NO2的转化率将_ _；（2）经计算，当达到新的平衡状态时，容器中SO2(g)的浓度是_ _mol/L；（3）整个过程中，SO2的转化率由50%变为_%，NO2的转化率由_%变为_%。（4）计算结果给我们的启示是：增大一种反应物物的用量，其转化率将_（填“增大” 、“不变”或“减小”）另一反应物的转化率将_（填“增大” 、“
7、不变”或“减小”）。现实生产中的意义是：可以通过增大_的用量，来提高成本高的反应物的利用率。3. 恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g)2NH3(g)（1）若反应到达某时刻t时，nt (N2) = 13mol，nt (NH3) = 6mol，计算a的值 （2）反应达平衡时，混合气体的体积为71(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量。4. 恒温下，向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所
8、示：时间/min51015202530c(NH3)/(mol/L)5min内，用N2浓度的变化表示的反应速率为 ，此条件下该反应的化学平衡常数K= ；反应达到平衡后，保持温度、容积不变，若向平衡体系中加入0.4 mol N2 、 1 mol H2和0.2 mol NH3 ，化学平衡将向 方向移动【常见错误及注意事项】八、平衡图像【知识点】l 要观察图像的：面：横、纵坐标的含义即函数关系。线：坐标中曲线的变化即函数的增减性、斜率等。点：曲线上的原点、交点、拐点、等特殊点的含义。l 实用口诀：时间平衡图象：“先拐先平，条件高”即 遇多个变量时： “定一议二”，即 C%tT2 P2T1 P1T1 P
9、2【典型例题】1. 反应2（）（）2（）H0在不同温度及压强下，产物的物质的量与反应时间的关系如图所示。则： ，p p 2. 对于可逆反应（）（）（）（）反应过程中，其他条件不变时，产物的质量分数与温度或压强p的关系如图请判断下列说法正确的是（ ）。 降温，化学平衡向正反应方向移动使用催化剂可使D%有所增加 化学方程式中化学计量数432B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动 3. 化学平衡（）（）p（）（），如图所示是A的转化率同压强、温度的关系，分析可知：此反应正反应 热，温度 的体积分数Z1000kPa100kPa10kPa 4. 下图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示
10、意图。下列叙述正确的是A上述反应的正反应为放热反应B上述反应的逆反应的H0 C X、Y、Z均为气态DZ为气态，X和Y中只有一种为气态， 正 逆5. 符合右侧图象的反应为（）。 （）（）（） 3（）（l）2（l）（） 4（）5（）4（）6（） （）（）2（） 6. （）（）（）H 0的可逆反应中，在恒温条件下，B的体积分数与压强的关系如图所示，有关叙述正确的是 点，正逆；点，正逆 点比点反应速率快 7、 对于反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H0，下列研究目的和示意图相符的是AB研究目的压强对反应的影响(p2p1)温度对反应的影响图示CD研究目的平衡体系增加N2对反应的影响催化剂对反应
11、的影响图示8、 如图所示，可逆反应：2A(g)+B(g) 2C(g) H0的图像正确的是（ ）8、【常见错误及注意事项】九、化学反应方向【知识点】l 熵：描述体系混乱度的物理量。同一物质的熵与其聚集状态有关：S（g） S（l） S（s）l 判断反应进行方向的方法：HTS 0 不能自发进行；=0 反应处于平衡状态即当H 0 ，S 0时，反应一定能自发进行当H 0 ，S 0时，反应一定不能自发进行当H 0 ，S 0时反应不一定能自发进行， 温可使反应自发进行当H 0 ，S 0时反应不一定能自发进行， 温可使反应自发进行l 注意：a) 焓判据和熵判据共同决定一个化学反应的方向，不能独立使用。 b)
12、当外界条件发生改变时，化学反应进行的方向可能改变。c) 过程的自发性只能用于判断化学反应进行的方向，不能确定反应是否一定发生 【典型例题】1. 下列物质中，熵值(S)最大的是 A金刚石 BCl2(1) CI2(g) DCu(s)2、下列说法正确的是 A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B.自发反应熵一定增大，非自发反应熵减少或不变C熵增加的放热反应一定自发进行 D.自发反应在任何条件下都能实现 3、已知：298 K、101105Pa下：石墨：H=00 kJmol-1、S= 574 Jmol-1K-1； 金刚石：H= 188 kJmol-1、S= 239 Jmol-1K-1。根据焓判
13、据可知，稳定性：石墨 金刚石， 根据熵判据可知，稳定性：石墨 金刚石， 【常见错误及注意事项】十、 速率、平衡实验【知识点】l 影响速率的因素及结果：l 影响平衡的因素及结果：l 空白实验；对比实验。【典型例题】1、 4和2C2O4混合反应，反应方程式为：KMnO4 H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO2 。 用仪器测得反应过程混合溶液中的（MnO4）与随时间变化关系如右图t1t2时间段的实验现象是 分析t1t2时间段反应速率明显加快可能的原因是： 设计简单实验验证的分析可供选择的试剂：4、2C2O4、2C2O4、 MnSO4(s) 反应温度：25、50实验实验加入试剂42
14、C2O4 反应温度 现象记录记录溶液颜色开始变浅和完全褪色的时间2、某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验编号反应物催化剂10mL2% H2O2溶液无10mL5% H2O2溶液无10mL5% H2O2溶液1mL0.1molL1FeCl3溶液10mL5% H2O2溶液少量HCl溶液1mL0.1molL1FeCl3溶液10mL5% H2O2溶液少量NaOH溶液1mL0.1molL1FeCl3溶液（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_ 。（2）实验和的目的是_ _。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件
15、下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是 。（4）实验、中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析上图能够得出的实验结论是 。3、在CuCl2水溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42+4Cl - CuCl42-+4H2O能使黄绿色CuCl2溶液向蓝色转化的操作是 （蓝色） （绿色） A、蒸发浓缩 B、加水稀释 C、加入AgNO3 D、加入食盐晶体4、如图所示,烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体,中间用止水夹K夹紧,烧杯甲中盛放100mL6mol/L的HCl溶液,烧杯乙中盛放100mL冷水。(1)现向烧杯甲的溶液中放入25gNaOH固体, 则A烧瓶中气体的颜色 ,理由是 。(2)向烧杯乙中放入25gNH4NO3固体,搅拌使之溶解。B烧瓶中气体的颜色 ,理由是 。(3)相关方程式（注明反应热） 【常见错误及注意事项】