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解决化学平衡中等效平衡问题

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化学平衡中的等效平衡问题

知识整理

相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。判断等效平衡的方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。

在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下表:

一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡

1.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积改变的反应:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。

2.在定T、V条件下,对于反应前后气体体积不变的反应:只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。

二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡

在定T、P条件下:若改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。

即:对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。

例1.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g) 2C(g),达到平衡时,C的物质的量浓度为K mol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,A.4 molA+2 molB B.2 molA+1 molB+2 molC C.2 molC+1 molB D.2 molC E.1 molA+0.5 molB+1 molC

①达到平衡后,C的物质的量浓度仍是K mol/L的是(DE )

②A项平衡时,c(C)与2K mol/L的关系?

分析:→

扩大一倍若平衡不动,则[C]=2K mol/L,现右移∴>2K mol/L

③平衡时各选项中C的平衡浓度c(C)的大小顺序。

分析:C项,相当于D、E项达平衡基础上,再加1molB,右移,c(C)增大,A=B>C>D=E

④若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C的物质的量,如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,填写:

Ⅰ若a=0,b=0,则c=__2___。

Ⅱ若a =0.5,b =0,则b __0.25__,c =__1.5__。

Ⅲa 、b 、c 的取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示,一个只含a 、c ,另一个只含b 、c ):_a +c =2___;___b +c /2=1____。

解析:a molA+b molB+c molC 等价转化→a molA+b molB+(c molA+c/2 molB)

例2.可逆反应2A(g)+3B(g) xC(g)+4D(g)。若按下列两种配比:①0.8molA 、1.2molB 、

1.2molC 、

2.4molD ;②a molA 、b molB 、0.6molC 、1.2molD 将它们放入一个容积不变的密闭容器中,保持温度不变,达到平衡后,C 的百分含量相同,则a =_1.4__,b =_2.1_,方程式中C 的计量数为_2_。

解析: 2A(g) + 3B(g) = xC(g) + 4D(g)

0.8 1.2 1.2 2.4

等价转化 (2

x ×0.8+1.2) (2×0.8+2.4) 以A 计:a mol b molB 0.6molC 1.2mol

等价转化 (

2x ×a +0.6) (2×a +1.2) ∴2x ×0.8+1.2=2

x ×a +0.6 2×0.8+2.4=2×a +1.2 得x =2、a =1.4

同理:x =2代入,以B 计 得b =2.1

验证: 2A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 4D(g)

0.8 1.2 1.2 2.4

等价转化 2 4

1.4

2.1 0.6 1.2

等价转化 2 4

另:若△V =0,直接看出x =1,再由投料比求出a 、b

例3.在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:H 2(g)+Br 2(g)2HBr(g),已知加入1molH 2和2molBr 2时,达到平衡后生成a molHBr (见表)。在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号的状态,填写:

解析:放大缩小模型,可知对H 2(g)+Br 2(g)→2HBr(g),1molH 2+2molBr 2与k molH 2+2k molBr 2在同温同压下一定可达“等百分含量”即等效平衡,后者平衡时生成了ka molHBr

H 2(g)+Br 2(g)→2HBr(g)

1 2 a

k 2k ka

① 即k =2,∴HBr :2a mol

② 即k =0.5,需0.5molH 2+1molBr 2 等价转化∽ 0.5a molHBr ――应达到

而1molHBr ∽ 0.5molH 2+0.5molBr 2 起始等效

∴0.5molH 2+1molBr 2 ∽ 0 molH 2+0.5molBr 2+1molHBr (比较得出)

③ 设最初m molH 2+n molBr 2+x molHBr

而x molHBr ∽ 21x molH 2+2

1x molBr 2 ∴m molH 2+n molBr 2+x molHBr ∽ (m +

21x )molH 2+(n +21x )molBr 2 且(m +21x )∶(n +21x )=1∶2平衡时生成(m +2

1x )a mol HBr 解得x =2(n -2m )

∴x 代入(m +2

1x )a (即现在的k )=(n -m )a 例4.向体积不变的密闭容器中充入2 mol N 2和6 mol H 2,一定条件下发生反应:

N 2(气)+ 3 H 2(气) 2 NH 3(气),平衡时混合气共7 mol .令a 、b 、c 分别代表N 2、H 2、NH 3起始加入的物质的量,维持温度不变,使达到平衡时各成分的百分含量不变.则: ①.若a =0,b =0,则c = 4 .

②.若a =0.7,b =2.1,则:

Ⅰ.c = 2.6 .

Ⅱ.这时反应向 逆反应 进行.

Ⅲ.若要维持反应开始向该反应方向进行,c 的范围是 1<c ?4 .

③.欲使起始反应维持向与②相反的方向进行,则b 的范围是 4.5<b ?6 . 分析:②:符合题设条件的各起始量之差应与反应式中相应系数成比例.

Ⅰ. N 2(气)+ 3 H 2(气) 2 NH 3(气)

起始 2 6 0

条件 0.7 2.1 c

≡ 0.7+2

c =2, ∴c =2.6 Ⅱ.题设条件平衡时共7 mol 气体,而②小题起始量才5.4 mol (0.7+2.1+2.6),所以起始方向向逆反应进行.

Ⅲ.从三个极限起始量考虑,即N 2转化率等于0时,2 mol N 2、6 mol H 2、NH 3=0;N 2转化率等于100%时,N 2=0、H 2=0、NH 3=4 mol ;现求平衡时各成分的物质的量

N 2(气)+ 3 H 2(气) 2 NH 3(气)

2 6 0

x 3x 2x

2-x 6-3x 2x

依题意:(2-x )+(6-3x )+ 2x = 7,x = 0.5

所以平衡时,N 2=1.5 mol 、H 2=4.5 mol 、NH 3=1 mol 将三个极限起始量加以分析对比:

N 2(气)+ 3 H 2(气) 2 NH 3(气)

2 6 0 (N 2转化率为0时起始量)

1.5 4.5 1 (平衡量为起始量)

0 0 4 (N 2转化率为100%时起始量) 可以看出,为了维持反应开始向逆反应进行,NH 3的起始范围是1<c ?4 ③.同理,为了维持反应开始向正反应进行,H 2的起始范围是4.5<b ?6.

例5.在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密闭隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应,各物质的起始加入量如下:A、B、C

均为4mol,D为6.5mol,F为2.0mol,设E为x

A(g)+B(g)

mol。当x在一定范围内变化时,均可通过调节

反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置,请填写以下空白:

①若x=4.5,则右侧反应在起始时间向__正反应___(填正反应或逆反应)方向进行,欲使

起始反应维持向该反应方向进行,则x的最大取值应小于__7__mol。

解析:等效平衡的前提:温度一定,现变温,所以由题意,等效是体现在左、右量相等上。

左边△V=0,n(总)=12 mol

右边:n′(总)=12 mol 时,隔板在中央。

D(g) + 2E(g) 2F(g)

6.5 x=4.5 2.0

n′(总)=6.5+4.5+2.0=13 mol > 12 mol ∴向体积减小的正反应方向移动。

设达平衡时,E的消耗量为2a mol

D(g) + 2E(g) 2F(g)

6.5 x 2.0

6.5-a x-2a 2.0+2a

∴(6.5-a)+( x-2a)+(2.0+2a)=12 mol

x-2a > 0

得x < 7

②若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?

其理由是什么?

解析:因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,所以物质的量也不同。

巩固练习:

1.在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应

2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为w mol·L-1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C的浓度仍为w mol·L-1的配比是()

A.4 mol A+2 mol B B.3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B

C.3mol C+1 mol D+1 mol B D.3 mol C+1 mol D

2.在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2,一定温度下建立如下平衡:

2NO2N2O4,此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%,若再充入1mol N2O4,在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得NO2的体积分数为y%,则x和y的大小关系正确的是()

A.x>y B.x

3.在气相条件下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充人1 g SO2、l gO2,乙容器充人2 g SO2、2g O2则下列叙述中正确的是()

A.化学反应速率:乙>甲B.平衡后SO2的浓度:乙>甲

C.SO2转化率:乙<甲D.平衡后O2的体积分数:乙>甲4.某温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应A(g)十2B(g)=2Q(g)平衡时,各物质的浓度比为c(A):c(B):c(Q)=1:1:2,保持温度不变,以1:1:2的体积比再充人A、

B 、Q ,则下列叙述正确的是

A .刚充入时反应速率v(正)减小,v(逆)增大

B .达到新的平衡时,反应混合物中A 、B 的体积分数增加

C .达到新的平衡时c(A):c (B ):c (Q )仍为1:1:2

D .达到新的平衡过程中,体系压强先增大,后逐渐减小

5、在一个真空固定体积的密闭容器内,充入10molN 2和30molH 2,发生合成氨反应:N 2+3H 22NH 3,在一定温度下达到平衡,H 2的转化率为25%。若在同一容器中充入NH 3,欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同,则起始时充入的NH 3的物质的量和达到平衡时NH 3的转化率是( )

A 、15mol 25%

B 、20mol 50%

C 、20mol 75%

D 、40mol 80%

6.在恒温、恒容的条件下,有反应2A (气)+2B (气)+3D (气),现从两条

途径分别建立平衡。途径I :A 、B 的起始浓度均为2mol ·L -1;途径II :C 、D 的起始浓度分

别为2mol/L 和6mol/L ;则以下下叙述正确的是:

A .两途径最终达到平衡时,体系内混合气的百分组成相同

B.两途径最终达到平衡时,体系内混合气的百分组成不同

C.达平衡时,途径I 的反应速率v (A )等于途径II 的反应速率v (A )

D .达平衡时,途径I 所得混合气的密度为途径II 所得混合气密度的2

1

7.在一密闭容器中进行2SO 2+O 2 2SO 3三氧化硫的反应,己知反应过程中某一时刻的数据是: SO 2、O 2、SO 3的浓度分别是0.2mol/L 、0.1mol/L 、 0.2mol/L ,当达到平衡时可能数据是

A .SO 2 0.4mol/L

B .SO 2 0.25mol/L

C .SO 2 SO 3均为0.15mol/L

D .SO 3 0.4mol/L

8.在密闭容器中,aA(气)bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加1倍,当达到新平衡时,B 的浓度是原来的60%,下列说法正确的是:

A .平衡向正反应方向移动了;

B .物质A 的转化率减少了;

C .物质B 的质量分数增加了;

D .a>b ;

9.在一恒定的容器中充入2molA 和1molB 发生反应:2A (气)+B (气)xC (气),到平衡后,C 的体积分数为W%:若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A :0.6mol 、B :0.3mol ,C :1.4mol 充入容器,达到平衡后,C 的体积分数仍为W%,则比值为:

A.只能为2

B.只能为3 C .可能是2,也可能是3 D.无法确定

10.某温度下1 L 密闭容器中加1 mol N 2和3 mol H 2,使反应N 2+3H 2 2NH 3达到平衡,测得平衡混合气体中N 2、H 2、NH 3物质的量分别为m mol 、n mol 、g mol 。如温度不变,只改变初始加入的物质的量,而要求m 、n 、g 的值维持不变,则N 2、H 2、NH 3加入的物质的量用x 、y 、z 表示时,应满足条件:

(1)若x=0,y=0,则z= 。

(2)若x=0.75 mol ,则y= ,z= 。

(3)x 、y 、z 应满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个含x 和y ,另一个只含y 和z) 。

(1)2 (2) 2.25 0.5 (3) y=3x 2y+3z = 6

11.I .恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应: A(g)+B(g) C(g)

(1)若开始时放入1mol A 和1 mol B ,到达平衡后,生成a mol C ,这时A 的物质的量为 mol 。

(2)若开始时放入3mol A 和3 mol B ,到达平衡后,生成C 的物质的量为 mol 。

(3)若开始时放入x mol A ,2mol B 和1mol c ,到达平衡后,A 和C 的物质的量分别是y mol

3a mol,则x= mol,y = mol。

平衡时,B的物质的量(选填一个编号)

甲、大于2mol 乙、等于2mol 丙、小于2mol 丁、可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理由是。

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是。

Ⅱ.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。

(5)开始时放入1mol A和1molB到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比

较。甲、ab 丙、a=b 丁、不能比较a和b的大小

作出此判断的理由是。

(1)1-a (2)3a (3)2 3(1-a) 丁(4)a/(2-a) (5)乙

12.将1molCO和1molH2O(g)充入某固定容积的反应器中,在某条件下达到平衡:

CO+H 2O(g)CO2+H2,此时有2/3的CO转化为CO2。

⑴该平衡混合物中CO2的体积分数为

⑵若在相同条件下,向容器中充入1molCO2、1molH2和1molH2O,则达到平衡时与⑴中平衡相比较,平衡应向(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动,此时平衡混合物中CO2的体积分数可能是下列各值中的(填编号)

A.22.2% B.27.55% C.33.3% D.36.8%

⑶结合⑵中计算结果分析若平衡向正方向移动时,则下列说法中正确的是(填序号)

①生成物的产量一定增加;②生成物的体积分数一定增加;③反应物的转化率一定增大;

④反应物的浓度一定降低;⑤正反应速率一定大于逆反应速率;⑥一定使用了催化剂

(1)33.3%(2)正反应,B(3)①⑤

解析:(2)中的投料相当于投入了CO1mol,H2O1mol,增大了H2O的浓度,平衡向正方向移动,所以CO的转化率增大。解题时可运用极限思维的方法:若CO仍只有2/3转化,计算可得平衡混合物中CO2的体积分数为22.2%;若CO全部转化,计算可得CO2的体积分数为33.3%。因此实际情况应介于二者之间。故选B。

13.在一定温度下,向一个容积不变的容器中,加入3molSO2和2molO2及固体催化剂,使之反应。2SO

(g) + O2(g) 2SO3 (g) ;△H=-196.6kJ/mol。平衡时容器内气体压强为

起始时的90%。此时

Ⅰ、加入3molSO2和2molO2发生反应,达到平衡时,放出的热量为。

Ⅱ、保持同一反应温度,在相同的容器中,将起始物质的量改为amolSO2、bmolO2、cmolSO3(g),欲使平衡时SO3的体积分数为2/9 ,

①达到平衡时,Ⅰ与Ⅱ放出的热量(填序号)。

A、一定相等

B、前者一定小

C、前者大于或等于后者

②a、b、c必须满足的关系是(一个用a、c表示,另一个用b、c表示)、

③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,a的取值范围是:。

Ⅰ、98.3kJ (2分)

Ⅱ、①C (1分) ② a +c=3,2b+c=4(每式1分,共2分)③2<a?3(2分)14.将2molH2O(g)和1molBr2(g)置于1L的密闭容器中,在一定条件下加热至较高温度,发生如

下可逆反应(忽略其它反应):2H2O(g) 2H2(g)+ O2(g) H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) (1)当上述系统达到平衡后,测得c(H2O)平=0.6 mol·L-1,c(Br2)平=0.6 mol·L-1,则平衡时c(H2)平= mol·L-1

(2)若平衡时c(H2)平=a mol·L-1,c(HBr)平=b mol·L-1,则平衡时混合气体的密度是相同条件下H2密度的倍。

(3)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是和,或和(填化学式)。

(1)1.0 (2)196/(6+a+0.5b) H2O O2 Br2 HBr

15.在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定的温度和压强,进行以下反应:N2+3H22NH3。已知加入1molN2和4molH2时,达到平衡后生成amolNH3。有恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填表(恒温恒压)

(1)1.5a

(2)0 0.5

(3)2(g-4m)

a(g-3m)

16.已知T°、pkpa时,在容积为vL的密闭容器内充有1molA和1molB。保持恒温、恒压

反应A(g)+B(g) C(g)达到平衡时,C的体积分数为40%。试回答有关问题。

(1)欲使温度和压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器内充入2molA 2molB,则反应达到平衡时,容器的容积为,C的体积分数为。

(2)若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为T℃,使1molA和1molB反应

达到平衡状态时,C的体积分数仍为40%,则该密闭容器的容积为。

10/7VL 40% 5/7VL

17. 在一个固定容积的密闭容器中, 保持一定的温度, 在一定条件下进行以下反应: A(气)

+ 2B(气) 3C(气), 已知加入1mol A和3mol B, 生成了amol C:

(1) 达到平衡时C在反应混合气体中的百分含量是 _______(用含有a的关系式表示)

(2)在相同的实验条件下, 若在同一个容器中改为加入2mol A和6mol B, 达到平衡后,

C的物质的量为 ______ mol, 此时C在混合气体中的百分含量 ________(填写增大、减小或不变)

(3)在相同实验条件下, 若在同一容器中加入2mol A和8mol B, 若要求平衡后C在混

合气体中的百分含量保持不变, 则还应该加入C ________ mol

(4)在同一个容器中加入nmol A和3nmol B, 则平衡时C的物质的量为m mol, 若改变

实验条件, 可以使C的物质的量在m—2m之间变化, 那么, n与m的关系是_____(用含有n和m的关系式表示.

18.一个容积固定的反应容器中, 有一可以左右滑动的密封隔板, 两侧分别进行如下图所示的可逆反应:

各物质的起始加入量如下: A、B、C 均为 4.0 mol, D为 6.5 mol, F为 2 mol, 设E 为x mol, 当x 在一定范围内变化时, 均可以通过调节反应器的温度时两侧反应都达到平衡, 且隔板恰好处于反应器的正中位置, 请填写下列空白:

(1) 当x = 4.5时, 则右侧反应起始时向 ________ (填“正反应”或“逆反应”), 要使

起始反应维持向该方向进行, x 的最大值应小于 _______________.

(2) 若x 分别为 4.5 和 5.0, 则在这两种情况下, 当反应达到平衡时, A的物质的量

____(填写相等、不相等或不能确定), 请解释理由 ___________________.

(3) x = 3.0时, 右侧反应在起始时向 ___________ (填“正反应”或“逆反应”), 要使

起始反应维持向该方向进行, x 的最小值应大于 _______________.

(4) x = 4.5时, 左右两侧反应体系达到平衡后, 向左侧反应器中充入a mol A气体, 当

左右两侧再次达到平衡状态时, 求a 的取值范围.

(5) 当x 变动时, D的最大转化率为多少.

(6) 当x变动时, 则起始时D和E的物质的量的比值的取值范围为多少.

(7) 当x = 4.5时, 且左右两侧反应体系均达到平衡状态后, 向右侧反应器中充入a mol 的Ar气, 则求a 的最大取值.

(1)正反应 7.0 (2)不相等因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的,平衡状态不同,所以物质的量也不同。(3)逆反应 2.5 (4)0-2 (7)1.25

化学平衡常数表达式的书写

化学平衡常数表达式的书写 1、写出铁与水蒸汽反应的化学方程式,如果它是一可逆反应,请写出其平衡常数表达式 2、写出工业上制水煤气的反应方程式,如它是一可逆反应,请写出其平衡常数表达式; 3、写出工业上合成氨的反应方程式,如它是一可逆反应,请写出其平衡常数表达式; 4、写出氨催化氧化成一氧化氮的反应方程式,如它是一可逆反,请写出其平衡常数表达式; 5、HAC + H2O H3O+ + AC—这是醋酸的电离方程式,请写出其电离平衡常数表达式 6、写出碳酸根离子水解的离子方程式,并写出其水解平衡常数的表达式; 7、2CrO42—+2 H+Cr2O72—+ H2O,写出其平衡常数表达式;8、写出乙酸与乙醇的酯化反应方程式,并写出其平衡常数表达式;9、写出乙酸乙酯在酸性环境下水解的反应方程式,并写出其平衡常数表达式;10、如果在常温下的饱和氯化钠溶液中,通入大量的氯化氢气体,有什么现象?你能用平衡 移动原理来解释这个现象吗?请写出其平衡的方程式,并写出其常数表达式。 11、写出氢氧化铝沉淀与水的混和体系中的各种平衡的方程式;并写出其对应的平衡常数表达 式; 化学平衡常数的计算 1、298K时,K sp[Ce(OH)4]=1×10—29。Ce(OH)4的溶度积表达式为K sp= ____________ 。 为了使溶液中Ce4+沉淀完全,即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10—5mol·L-1,需调节pH为 ______ 以上。

2、某温度下,将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.25 mol/L,则CO的转化率=__ ___,此温度下的平衡常数K=___ __(请写出计算过程,保留二位有效数字)。 3、PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表: t / s050150250350 n(PCl3) / mol00. 160. 190. 200. 20 3 ②试计算该温度下反应的平衡常数(写出计算过程,保留 2 位有效数字) 4、不同温度下,向装有足量I2O5固体的2 L 恒容密闭容器中通入2molCO,5CO(g)+I2O5 (s) 5CO2(g)+I2(s)测得CO2的体积分数φ(CO2) 随时间t 变化曲线如右图。请回答: ①从反应开始至 a 点时的反应速率为v(CO)=,b 点 时化学平衡常数K b=。 5、对反应CO(g) + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g) ΔH 2 = -41 kJ/mol,起始时在密闭容器中充 入 1.00 molCO 和 1.00 molH2O ,分别进行以下实验,探究影响平衡的因素(其它条件相同且不考 实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图,实验编号容器体积/L温度/°C 在与实验①相同的条件下,起始时充入① 2.01200 容器的物质的量:n(CO)=n(H2O)=n(CO2)② 2.01300 =n( H2)=1.00mol 。③ 1.01200 通过计算,判断出反应进行的方向。(写出计算过程。)

化学反应速率与化学平衡知识点归纳

⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念: ①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关; ②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如:化学反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q ③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素: I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。 Ⅱ.条件因素(外因)(也是我们研究的对象): ①. 浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数; ②. 压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。③. 温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率。 ④. 催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤. 其他因素。如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。 2. 化学平衡: ⑴. 化学平衡研究的对象:可逆反应。 ⑵. 化学平衡的概念(略); ⑶. 化学平衡的特征: 动:动态平衡。平衡时v正==v逆≠0 等:v正=v逆 定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定(不是相等); 变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡。 ⑷. 化学平衡的标志:(处于化学平衡时): ①、速率标志:v正=v逆≠0; ②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化; ③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化; ④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同; ⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化。【例1】在一定温度下,反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( C ) A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB B. 容器内的压强不随时间变化 C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2 ⑸. 化学平衡状态的判断: 举例反应mA(g) +nB(g) pC(g) +qD(g) 混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡 ④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡

四大平衡常数典型例题考点考法归纳和总结

四大平衡常数典型例题考点考法归纳和总结 杨小过 考法一电离平衡常数的应用与计算 1.(1)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知:N2H4+H +N2H+5的K=8.7×107;K W=1.0×10-14)。 (2)已知:K W=1.0×10-14,Al(OH)3AlO-2+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于________。 2.下表是25 ℃时某些弱酸的电离常数。 化学式CH3COOH HClO H2CO3H2C2O4 K a K a=1.8× 10-5 K a=3.0× 10-8 K a1=4.1×10-7 K a2=5.6×10-11 K a1=5.9×10-2 K a2=6.4×10-5 224 度由大到小的顺序为_________________________________________________________。 (2)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液,其溶液的物质的量浓度的大小关系是:CH3COOK________NaClO,两溶液中:[c(Na+)-c(ClO-)]______[c(K+)-c(CH3COO-)]。(填“>”“<”或“=”) (3)向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO-)=5∶9,此时溶液pH=____。 (4)碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为____________________________。 考法二水的离子积常数的应用与计算 3.右图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是 () A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=K W B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-) C.图中T1<T2 D.XZ线上任意点均有pH=7 4.水的电离平衡曲线如右图所示。 (1)若以A点表示25 ℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到 100 ℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从________增 加到________。 (2)25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液,②0.05 mol·L-1的 Ba(OH)2溶液,③pH=10的Na2S溶液,④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是____________________。

化学平衡知识点总结

化学平衡基础知识 三、化学平衡 1、可逆反应 ⑴定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。用“ ”代替“==”。 ⑵可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的,一般把向右进行的反应叫做正反应,向左进行的反应叫做逆反应。 ⑶在不同条件下能向两个方向进行的反应不叫可逆反应。如: 2H 2 + O 2 2H 2O ;2H 2O 2H 2↑+ O 2↑ ⑷可逆反应不能进行到底,在一定条件下只能进行到一定程度后达到平衡状态。 2、化学反应的限度 ⑴化学反应的限度就是研究可逆反应在一定条件下所能达到的最大限度。 ⑵反应的转化率 反应物的转化率:α=%100 该反应物起始量 反应物的转化量 3、化学平衡 ⑴化学平衡状态:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度保持不变的状态,叫做化学平衡状态,简称化学平衡。 ①化学平衡的微观标志(即本质):v 正=v 逆 ②化学平衡的宏观标志:反应混合物中各组分的浓度和体积分数保持不变,即随时间的变化,保持不变。 ③可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或正、逆反应同时开始,都能达到化学平衡。 ⑵化学平衡的特征 ①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动:化学平衡是动态平衡,反应处于平衡态时,化学反应仍在进行,反应并没有停止。 ③等:化学反应处于化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,且都不等于零。④定:化学反应处于化学平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持一定,体积分数保持一定。对反应物,有一定的转化率,对生成物,有一定的产率。 ⑤变:化学平衡是有条件的平衡,当外界条件变化,原有的化学平衡被破坏,在新的条件下,平衡发生移动,最终又会建立新的化学平衡。 四、判断可逆反应达到平衡的标志 以可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)为例 1、直接标志 ⑴v正=v逆。 具体可以是:①A、B、C、D中任一种在单位时间内的生成个数等于反应掉的个数。②单位时间内生成m mol A(或n molB),同时生成p molC(或q molD)。 ⑵各物质的质量或物质的量不再改变。 ⑶各物质的百分含量(物质的量分数、体积分数、质量分数)不再改变。 ⑷各物质的浓度不再改变。 2、间接标志 ⑴若某一反应物或生成物有颜色,颜色稳定不变。 ⑵当m+n≠p+q时,恒容下总压强不再改变。(m+n=p+q时,总压强不能作为判断依据 例举反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 是否平 衡状态 混合物体系中各成分的量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定是 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定是 ③各气体的体积或体积分数一定是 ④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定不一定 正反应速率与逆反①在单位时间内消耗了m mol A,同时生成m mol A,即v正=v 逆 是

化学四大平衡

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 中学化学平衡理论体系及勒夏特列原理的应用 中学化学教材中,有一个平衡理论体系,包括溶解平衡、化学平衡、电离平衡、 水解平衡、络合平衡等。化学平衡是这一平衡理论体系的核心。系统掌握反应速率与 化学平衡的概念、理论及应用对于深入认识其他平衡,重要的酸、碱、盐的性质和用 途,化工生产中适宜条件的选择等,具有承上启下的作用;对于深入掌握元素化合物 的知识,具有理论指导意义。正因为它的重要性,所以,在历年高考中,这一部分向 来是考试的热点、难点。 一、化学平衡理论 1、化学平衡定义: 2、勒夏特列原理: 3、勒夏特列原理的应用: [讨论、归纳] 生产生活实例涉及的平衡根据勒原理所采取的措施或原因 解释 1.接触法制硫酸2SO2+O22SO3通入过量的空气 2.合成氨工业N2+3H22NH3高压(20MPa-50MPa),及时分离 液化氨气 3.金属钠从熔化的氯化钾中置换金属钾Na + KCl NaC l + K↑控制好温度使得钾以气态形式逸 出。 4.候氏制碱法NH3+CO2+H2O==NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl 先向饱和食盐水中通入足量氨气 5.草木灰和铵态氮肥不CO 3 2-+H2O HCO3-+ OH-两水解相互促进,形成更多的

能混合使用NH4++H 2O NH3·H2O + H+NH3·H2O,损失肥效 6.配置三氯化铁溶液应在浓盐酸中进行Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+在强酸性环境下,Fe3+的水解受到 抑制 7.用热的纯碱水洗油污 或对金属进行表面处 理 CO32-+H2O HCO3-+OH-加热促进水解,OH-离子浓度增大 1、下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是() A.往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-的增加 B.加催化剂有利于合成氨反应 C.合成氨时不断将生成的氨液化,有利于提高氨的产率。 D.合成氨时常采用500℃ 的高温 2、已知工业上真空炼铷(熔融)原理如下:2RbCl +Mg == MgCl2 +2Rb(g),对于此反应 的进行能给予正确解释的是() A.铷的金属活动性不如镁强,故镁可置换铷。 B.铷的沸点比镁低,把铷蒸气抽出时 平衡右移。 C.氯化镁的稳定性不如氯化铷强。 D.铷的单质状态较化合态更稳定。 3、在加热条件下,KCN 溶液中会挥发出剧毒的HCN,从平衡移动的角度来看,挥 发出HCN的原因是。为了避免产生HCN,应采取的措施 是向KCN溶液中加入。 4、把FeCl3溶液蒸干并灼烧,最后得到的主要固体产物是其原因 是。 5、把Al2(SO4)3溶液蒸干,最后得到的主要固体产物是其原因 是。 6、在泡沫灭火剂中放入的两种化学药品是NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,其灭火原 理是什么? 7、请解释:为什么生活中饮用的碳酸型饮料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫。 解释:碳酸型饮料中未溶解的二氧化碳与溶解的二氧化碳存在平衡:CO2(g) CO2(aq),打开瓶盖时,二氧化碳的压力减小,根据勒夏特列原理,平衡向释放二氧化 碳的方向移动,以减弱气体的压力下降对平衡的影响。因此,生活中饮用的碳酸型饮 料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫。 二、中学化学常见四大平衡 1、[讨论、归纳] 常见化学平衡体系 化学平衡 体系 化学平衡溶解平衡水解平衡

化学四大平衡

中学化学平衡理论体系及勒夏特列原理得应用 中学化学教材中,有一个平衡理论体系,包括溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡、络合平衡等。化学平衡就是这一平衡理论体系得核心。系统掌握反应速率与化学平衡得概念、理论及应用对于深入认识其她平衡,重要得酸、碱、盐得性质与用途,化工生产中适宜条件得选择等,具有承上启下得作用;对于深入掌握元素化合物得知识,具有理论指导意义。正因为它得重要性,所以,在历年高考中,这一部分向来就是考试得热点、难点。 一、化学平衡理论 1、化学平衡定义: 2、勒夏特列原理: 3、勒夏特列原理得应用: 1、下列事实中不能用勒夏特列原理来解释得就是( ) A、往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-得增加 B、加催化剂有利于合成氨反应 C、合成氨时不断将生成得氨液化,有利于提高氨得产率。 D、合成氨时常采用500℃得高温 2、已知工业上真空炼铷(熔融)原理如下:2RbCl +Mg == MgCl2 +2Rb(g),对于此反应得进行能给予正确解释得就是( ) A、铷得金属活动性不如镁强,故镁可置换铷。 B、铷得沸点比镁低,把铷蒸气抽出时平衡右移。 C、氯化镁得稳定性不如氯化铷强。 D、铷得单质状态较化合态更稳定。 3、在加热条件下,KCN 溶液中会挥发出剧毒得HCN,从平衡移动得角度来瞧,挥发出HCN得原因就 是。为了避免产生HCN,应采取得措施就是向KCN溶液中加入。 4、把FeCl3溶液蒸干并灼烧,最后得到得主要固体产物就是其原因就是。

5、把Al2(SO4)3溶液蒸干,最后得到得主要固体产物就是其原因就是。 6、在泡沫灭火剂中放入得两种化学药品就是NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,其灭火原理就是什么? 7、请解释:为什么生活中饮用得碳酸型饮料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫。 解释:碳酸型饮料中未溶解得二氧化碳与溶解得二氧化碳存在平衡:CO2(g) CO2(aq),打开瓶盖时,二氧化碳得压力减小,根据勒夏特列原理,平衡向释放二氧化碳得方向移动,以减弱气体得压力下降对平衡得影响。因此,生活中饮用得碳酸型饮料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫。 二、中学化学常见四大平衡 1)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 2)HAc(aq) H+(aq)+Ac-(aq) 3)CO+Cu2O Cu+CO2 4)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O 5)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 6)HCO3-(aq) H+(aq)+CO32-(aq) 2、常见四大平衡研究对象及举例 A、化学平衡:可逆反应。如:; 加热不利于氨得生成,增大压强有利于氨得生成。 例1、竖炉冶铁工艺流程如图,使天然气产生部分氧化,并在特殊得燃烧器中使氧气与天然气燃烧CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g),催化反应室发生得反应为:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ?H1=+216kJ/mol;CH4(g)+ CO2(g)2CO(g) + 2H2(g) ?H2=+260kJ/mol(不考虑其她平衡得存在),下列说法正确得就是AD A.增大催化反应室得压强,甲烷得转化率减小 B.催化室需维持在550~750℃,目得仅就是提高CH4转化得速率 C.设置燃烧室得主要目得就是产生CO2与水蒸气作原料气与甲烷反应 D.若催化反应室中,达到平衡时,容器中n(CH4)=amol,n(CO)=bmol,n(H2)=cmol,则通入催化反应室得CH4得物质得量为a+(b+c)/4 例2:一定条件下,向密闭容器中投入3mol H2与1mol N2,发生如下反应:N2+3H22NH3 1)完成v-t图

高二化学沉淀溶解平衡同步练习

2019年高二化学沉淀溶解平衡同步练习 在学习的过程中,及时做同步练习是非常重要,小编为大家准备了2019年高二化学沉淀溶解平衡同步练习,供大家参考学习,希望对大家有所帮助! 1.在100 mL 0.10 molL-1的AgNO3溶液中加入100 mL 溶有 2.08 g BaCl2的溶液,再加入100 mL溶有0.010 mol CuSO45H2O的溶液,充分反应。下列说法中正确的是( ) A.最终得到白色沉淀和无色溶液 B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 C.最终得到的溶液中,Cl-的物质的量为0.02 mol D.在最终得到的溶液中,Cu2+的物质的量浓度为0.01 molL-1 解析:此题为一计算推断题。经计算AgNO3、BaCl2、CuSO45H2O三种物质的物质的量都为0.01 mol,反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01 mol,溶液中剩余的是0.01 mol 、0.01 mol Cl-和0.01 mol Cu2+,所以溶液应呈蓝色,故A、C 是错误的,三种溶液混合后溶液的体积增大两倍,Cu2+的物质的量浓度为0.033 molL-1。 答案:B 2.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系:Ba(OH)2(固体) Ba2++2OH-。向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末,下列叙述正确的是( )

A.溶液中钡离子数目减小 B.溶液中钡离子浓度减小 C.溶液中氢氧根离子浓度增大 D.pH减小 解析:氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡,即氢氧化钡的固体溶解到溶液中电离生成钡离子和氢氧根离子,溶液中的钡离子和氢氧根离子结合,沉淀出氢氧化钡的固体,再加入少量的氢氧化钡粉末,由于溶液中固体不存在浓度问题,平衡没有发生移动。可是选项中所描述的量都发生变化,与结论相矛盾。是否从该体系的另一方面分析,水的量发生变化考虑?由于加入的氢氧化钡粉末在水中转化为结晶水合物,消耗了一定量的水,平衡发生移动。溶解的离子结合生成氢氧化钡的固体,引起溶解物质相应的量发生变化。选项A中的钡离子的个数随着水的量的减少,溶液质量、溶质质量都相应减少,其个数必然减少。 本题也可采用排除法,当平衡发生移动时,一定会引起相应物质的数量变化。若是讨论某种具体物质的数量,它应该绝对变化,如溶质微粒个数、溶质质量和溶液质量等。但若讨论两个量的比值,在特定条件下可能不变,如溶解度、浓度等。 答案:A 3.工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子,可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS,使这些金属离子形

化学平衡知识点总归纳

第1讲 化学反应速率 考点一 化学反应速率 1.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的来表示。 2.数学表达式及单位 v =Δc Δt ,单位为或。 3.规律:同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的之比。 4.化学反应速率大小的比较方法:由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。 (1)看是否统一,若不统一,换算成相同的单位。 (2)换算成物质表示的速率,再比较数值的大小。 (3)比较化学反应速率与的比值,即对于一般反应aA +bB===cC +dD ,比较v(A)a 与v(B)b ,若v(A)a >v(B) b ,则A 表示的 反应速率比B 的大。 考点二 影响化学反应速率的因素 1.内因(主要因素):反应物本身的性质。 2.外因(其他条件不变,只改变一个条件) 3.理论解释——有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子:能够发生的分子。 ②活化能:如图 图中:E 1为,使用催化剂时的活化能为,反应热为。(注:E 2为逆反应的活化能) ③有效碰撞:活化分子之间能够引发的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响 1.恒容 充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度(活化分子浓度)→反应速率。 2.恒压 充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度(活化分子浓度)→反应速率。 考点三控制变量法探究影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力,因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类试题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。但在分析相关数据时,要注意题给数据的有效性。 第2讲化学平衡状态 考点一可逆反应与化学平衡状态 1.可逆反应 (1)定义:在下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 ①二同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。 ②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示:在方程式中用“ ”表示。 2.化学平衡状态 (1)概念:一定条件下的可逆反应中,与相等,反应体系中所有参加反应的物质的保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 (3)平衡特点

高二化学沉淀溶解平衡002

高二化学沉淀溶解平衡002 第四单元沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡 【学习目标】 让学生掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用,并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。 培养学生的知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。 【课前预习】 分析沉淀溶解平衡形成的过程及影响因素。 写出氯化银、氢氧化铁溶解平衡常数的表达式。 【新课学习】板块一、沉淀溶解平衡及其影响因素 【实验探究】 在学习初中化学时,我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。如氯化银、硫酸钡就属于难溶物。那么,它们在水中是否完全不能溶解? 请按如下步骤进行实验 将少量Agcl+cl-若改变条件,对其有何影响 外因: 板块二、溶度积常数

【交流与讨论】写出氯化银、氢氧化铁溶解平衡常数的表达式。 【归纳整理】二、溶度积常数 定义 2、表达式: 3、意义: 4、特点: 【当堂巩固】: 写出难溶物Baco3、Ag2cro4、g2在水中的沉淀溶解平衡的方程式和溶度积的表达式。 将足量Agcl分别溶于下列试剂中形成Agcl饱和溶液①水中②10L0.1ol/LNacl溶液③5L0.1ol/L的gcl2溶液中,Ag+浓度大小顺序是________________________ 【交流与讨论】5、溶度积的应用: a、已知溶度积求离子浓度: 例1:已知室温下PbI2的溶度积为7.1x10-9,求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;在c=0.1ol/l的溶液中,Pb2+的浓度最大可达到多少? b、已知溶度积求溶解度: 例2:已知298时g2的sp=5.61×10-12,求其溶解度S。 c、已知离子浓度求溶度积:

2020年高考化学专题复习“四大平衡常数”综合问题

“四大平衡常数”综合问题 1.(2018·漳州八校联考)已知 298 K 时,HNO 2 的电离常数K a =5×10- 4。硝酸盐和亚硝酸盐有广泛应用。 (1)298 K 时,亚硝酸钠溶液中存在:NO 2-+H 2O HNO 2+OH - K h 。K h =________。 (2)常温下,弱酸的电离常数小于弱酸根离子的水解常数,则以水解为主。0.1 mol·L - 1 NaOH 溶液和 0.2 mol·L - 1 HNO 2 溶液等体积混合,在混合溶液中c (H + )________(填“>”“<”或“=”)c (OH - )。 (3)检验工业盐和食盐的方法之一:取少量样品溶于水,滴加稀硫酸酸化,再滴加 KI 淀粉溶液,若溶液变蓝 色,产生无色气体,且气体遇空气变红棕色,则该样品是工业盐。写出碘离子被氧化的离子方程式: _________________________________________。 (4) 在酸性高锰酸钾溶液中滴加适量亚硝酸钠溶液,溶液褪色,写出离子方程式: ________________________________________________________________________。 (5)硝酸银溶液盛装在棕色试剂瓶中,其原因是硝酸银不稳定,见光分解生成银、一种红棕色气体和一种无 色气体。写出硝酸银见光分解的化学方程式:_______________________________________。 (6)已知:298 K 时,K sp (AgCl)=2.0×10 - 10 ,K sp (Ag 2CrO 4)=1.0×10 - 12 。用标准 AgNO 3 溶液滴定氯化钠溶 液中的 Cl - ,用 K 2CrO 4 作指示剂。假设起始浓度c (CrO 24- )=1.0×10- 2 mol·L - 1,当 Ag 2CrO 4 开始沉淀时, c (Cl - )=________。 解析: (1)K h =c HNO 2·c -OH -=c HNO 2·c -OH - + ·c H +=K W = 1×10--14 = 2×10 - 11 。 (2)NaOH + c NO 2 c NO 2 ·c H K a 5×10 4 HNO 2===NaNO 2+H 2O ,则混合后得到等物质的量浓度的 NaNO 2 和 HNO 2 的混合溶液,由(1)知 HNO 2 的电离常数大于 NO 2-的水解常数,故混合溶液中以 HNO 2 的电离为主,混合溶液呈酸性。(3)酸性条件下亚硝酸钠氧化碘 离子,离子方程式为 2NO 2-+4H ++2I -===2NO ↑+I 2+2H 2O 。(4)在强氧化剂存在的条件下,亚硝酸盐表现还原性:2MnO 4-+5NO 2-+6H +===2Mn 2++5NO 3-+3H 2O 。(5)由氧化还原反应原理知,银、氮元素的化合价降低,则氧元素的化合价升高,无色气体为 O 2。硝酸银见光分解的化学方程式为 2AgNO 3===光 ==2Ag +2NO 2↑+O 2↑。 (6)c 2(Ag +)·c (CrO 42-)=K sp (Ag 2CrO 4),c (Ag +)= 1.0×10--12 mol·L -1=1.0×10-5 mol·L -1。c (Cl -)=K sp AgCl + = 1.0×10 2 c Ag 2.0 ×10--10 mol·L -1=2.0×10- 5 mol·L -1。 1.0×10 5 答案:(1)2×10-11 (2)> (3)2NO 2- +4H + +2I - ===2NO ↑+I 2+2H 2O

化学平衡常数及计算练习(附答案)

化学平衡常数练习 一、单选题 1.在一密闭容器中,反应aX(g)+bY(g)cZ(g)达到平衡时平衡常数为K1;在温度不变的条件下向容器中通入一定量的X和Y气体,达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍,平衡常数为K2,则K1与K2 的大小关系是() A.K1K2D.无法确定 2.在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一 定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表: 温度/℃25 80 230 平衡常数5×104 2 1.9×10-5 下列说法不正确的是( ) A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 B.在25 ℃时,反应Ni(CO)4(g)?Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为 2×10-5 C.在80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol·L-1,则此时v正>v逆 D.在80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1 3.在一定温度下,改变反应物中n(SO2),对反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)

ΔH<0的影响如图所示,下列说法正确的是( ) A .反应b ?c 点均为平衡点,a 点未达到平衡且向正反应方向进行 B .a ?b ?c 三点的平衡常数K b >K c >K a C .上述图象可以得出SO 2的含量越高得到的混合气体中SO 3的体积分数越高 D .a ?b ?c 三点中,a 点时SO 2的转化率最高 4.下列关于化学平衡常数的说法中,正确的是( ) A .可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度 B .在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度表示,生产物浓度用平衡浓度表示 C .平衡常数的大小与浓度、压强、催化剂有关 D .化学平衡发生移动,平衡常数必定发生变化 5.在一定温度下,向2L 体积固定的密闭容器中加入1molHI ,发生反应:2HI(g)?H 2(g)+I 2(g) ?H>0,测得2H 的物质的量随时间变化如表,下列说法正确的是( ) t /min 1 2 3 ()2n H /mol 0.06 0.1 0.1 A .2 min 内的HI 的分解速度为0.0511mol L min --??

高考化学复习化学平衡常数知识点总结

15-16高考化学复习化学平衡常数知识点总 结 平衡常数一般有浓度平衡常数和压强平衡常数,下面是化学平衡常数知识点总结,请考生及时学习。 1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的化学表达式 (2)化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率():= 100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时:恒温、恒压时:n1/n2=V1/V2 (4)计算模式 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始m n O O

转化ax bx cx dx 平衡m-ax n-bx cx dx (A)=(ax/m)100% (C)= 100% (3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。化学平衡的计算步骤,通常是先写出有关的化学方程式,列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量,然后再通过相关的转换,分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为:建立解题模式、确立平衡状态方程。说明: ①反应起始时,反应物和生成物可能同时存在; ②由于起始浓度是人为控制的,故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比,若反应物起始浓度呈现计量数比,则隐含反应物转化率相等,且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。 ③起始浓度,平衡浓度不一定呈现计量数比,但物质之间是按计量数反应和生成的,故各物质的浓度变化一定成计量数比,这是计算的关键。 化学平衡常数知识点总结分享到这里,更多内容请关注高考化学知识点栏目。

2020高考化学冲刺核心素养专题 四大平衡常数(Ka、Kh、Kw、Ksp)的综合应用含解析

核心素养微专题 四大平衡常数(K a、K h、K w、K sp)的综合应用 1.四大平衡常数的比较 常数符号适用体系影响因素表达式 水的离子积常数K w 任意水 溶液 温度升高, K w 增大 K w =c(OH-)·c(H+) 电离常数酸K a 弱酸 溶液 升温, K值增大 HA H++A-,电离常数K a= 碱K b 弱碱 溶液 BOH B++OH-,电离常数K b= 盐的水解常数K h 盐溶液 升温,K h 值增大 A-+H 2 O OH-+HA,水解常数K h= 溶度积常数K sp 难溶电 解质溶液 升温,大 多数K sp 值增大 M m A n的饱和溶液:K sp= c m(M n+)·c n(A m-) 2.四大平衡常数的应用 (1)判断平衡移动的方向 Q c 与K的关系平衡移动方向溶解平衡 Q c >K逆向沉淀生成 Q c =K不移动饱和溶液 Q c

①K h=②K h= (3)判断离子浓度比值的大小变化。如将NH 3·H 2 O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由 于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。(4)利用四大平衡常数进行有关计算。 【典例】(2019·武汉模拟)(1)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。 ①滴定醋酸的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②V1和V2的关系:V1________V2(填“>”“=”或“<”)。 (2)25 ℃时,a mol·L-1的醋酸与0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后呈中性,则醋酸的电离常数为________。(用含a的代数式表示)。 【审题流程】明确意义作判断,紧扣关系解计算 【解析】(1)①醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度时醋酸的pH大,曲线Ⅱ为滴定盐酸曲线,曲线Ⅰ为滴定醋酸曲线,答案填Ⅰ; ②醋酸和氢氧化钠恰好完全反应时,得到的醋酸钠溶液显碱性,要使溶液pH=7,需要醋酸稍过量,而盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠溶液显中性,所以

高中化学练习:难溶电解质的沉淀溶解平衡

课时规范练25 难溶电解质的沉淀溶解平衡 一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分.每小题只有一个选项符合题目要求) 1.(2018天津五区县期中)下列说法中正确的是( ) A.用等体积的蒸馏水或0.01 mol·L-1盐酸洗涤AgCl沉淀,AgCl损失量相同 B.向MgCO3沉淀中滴加NaOH溶液可以得到Mg(OH)2沉淀 C.向氨水中加入NH4Cl或NaOH固体,溶液的pH均增大 D.盐溶液加水稀释时,c(H+)、c(OH-)均减小 2.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,而后用盐酸去除.下列叙述不正确的是( ) A.温度升高,Na2CO3溶液的K W和c(OH-)均会增大 B.沉淀转化的离子方程式为C(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+S(aq) C.在盐酸中,CaCO3的溶解性大于CaSO4 D.Na2CO3溶液遇CO2后,阴离子浓度均减小 3.(2018河南林州一中月考)已知常温下K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgBr)=5×10-13,下列有关说法错误的是( ) A.在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中:=360 B.向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀 C.AgCl在水中的K sp比在NaCl溶液中的大 D.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不相同 4.(2018湖北武汉部分重点学校调研)在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.又知t℃时AgCl的K sp=4×10-10,下列说法不正确的是( ) A.在t℃时,AgBr的K sp为4.9×10-13 B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点 C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816 5.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如下图所示.下列说法错误的是( )

(人教版)2020高考总复习 化学:核心素养提升29 四大平衡常数

素养说明:化学学科核心素养要求考生:“认识化学变化有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应,运用化学反应原理解决实际问题。”平衡常数是定量研究可逆过程平衡移动的重要手段,有关各平衡常数的应用和求算是高考常考知识点,在理解上一定抓住,各平衡常数都只与电解质本身和温度有关,而与浓度、压强等外界条件无关。 1.四大平衡常数对比 电离常数(K a、K b) 水的离子积常数 (K w) 难溶电解质 的溶度积 常数(K sp) 盐类的水解常数 (K h) 概念在一定条件下达到电离平衡 时,弱电解质电离形成的各 种离子的浓度的乘积与溶液 中未电离的分子的浓度之比 是一个常数,这个常数称为 电离常数 一定温度下,水 或稀的水溶液中 c(OH-)与c(H+) 的乘积 在一定温度 下,在难溶 电解质的饱 和溶液中, 各离子浓度 幂之积为一 个常数 在一定温度下,当 盐类水解反应达到 化学平衡时,生成 物浓度幂之积与反 应物浓度幂之积的 比值是一个常数, 这个常数就是该反 应的盐类水解平衡 常数

表达式 (1)对于一元弱酸HA: HA H++A-,电离常 数K a= c(H+)·c(A-) c(HA) (2)对于一元弱碱BOH: BOH B++OH-,电 离常数 K b= c(B+)·c(OH-) c(BOH) K w=c(OH-)· c(H+) M m A n的饱 和溶液: K sp=c m(M n +)·c n(A m-) 以NH+4+ H2O NH3· H2O+H+为例 影响因素只与温度有关,升高温度,K 值增大 只与温度有关, 升高温度,K w增 大 只与难溶电 解质的性质 和温度有关 盐的水解程度随温 度的升高而增大, K h随温度的升高而 增大 2.“四大常数”间的两大等式关系 (1)K W、K a(K b)、K sp、K h之间的关系 ①一元弱酸强碱盐:K h=K W/K a; ②一元弱碱强酸盐:K h=K W/K b; ③多元弱碱强酸盐,如氯化铁: Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(s)+3H+(aq) K h=c3(H+)/c(Fe3+)。 将(K W)3=c3(H+)×c3(OH-)与K sp=c(Fe3+)×c3(OH-)两式相除,消去c3(OH-)可得K h=(K W)3/K sp。 (2)M(OH)n悬浊液中K sp、K w、pH间关系,M(OH)n(s)M n+(aq)+n OH-(aq) K sp=c(M n+)·c n(OH-)=c(OH-) n·c n(OH-)= c n+1(OH-) n= 1 n( K w 10-pH )n+1。 [题型专练] 1.(2018·银川模拟)下列有关说法中正确的是() A.某温度时的混合溶液中c(H+)=K w mol·L-1,说明该溶液呈中性(K w为该温度时水的离子积常数)

化学平衡常数和化学平衡计算练习题

化学平衡常数和化学平衡计算 1.在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时,有下列平衡:CO+H2OCO2+H2,且K=1。若用2molCO和10molH2O相互混合并加热到800℃,则CO的转化率为() A.16.7% B.50% C.66.7% D.83.3% 2.在容积为1L的密闭容器里,装有4molNO2,在一定温度时进行下面的反应:2NO2 (g)N2O4(g),该温度下反应的平衡常数K=0.25,则平衡时该容器中NO2的物质的量为 A.0mol B.1mol C.2molD.3mol 3.某温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为50。开始时,c(H2)=1mol·L-1,达平衡时,c(HI)=1mol·L-1,则开始时I 2(g)的物质的量浓度为 ( ) A.0.04mol·L-1 B.0.5mol·L-1C.0.54mol·L-1? D.1mol·L-1 4.在一个容积为6 L的密闭容器中,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+n Y(g)2Q(g)+6R(g)反应达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%,X的浓度减小1/3,则该反应中的n值为( ) A.3 B.4 C.5 D.6 5.在一定条件下,可逆反应X(g)十3Y(g)2Z(g)达到平衡时,X的转化率与Y的转化率之比为1∶2,则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A.1∶1 B.1∶3 C.2∶3D.3∶2 6.将等物质的量的CO和H2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应至4min时,得知CO的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为 A.11.5 B.23 C.25 D.28 7.在一固定容积的密闭容器中,加入4 L X(g)和6 L Y(g),发生如下反应:X(g)+nY(g)2R(g)+W(g),反应达到平衡时,测知X和Y的转化率分别为25%和50%,则化学方程式中的n值为 A.4 B.3 C.2 D.1 8.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH4I(s)NH3(g)+HI(g),2HI(g)H2(g)+I2(g)。当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则NH3的浓度为() A.3.5mol·L-1B.4mol·L-1 C.4.5mol·L-1D.5mol·L -1 9.体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应A(g)+3B(g)2C(g)。若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A.原混合气体的体积为1.2VL B.原混合气体的体积为1.1V L C.反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VLD.反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10.在n L密闭容器中,使1molX和2molY在一定条件下反应:a X(g)+b Y(g)c Z(g)。达到平衡时,Y的转化率为20%,混合气体压强比原来下降20%,Z的浓度为Y的浓度的0.25倍,则a,c的值依次为( ) A.1,2 B.3,2 C.2,1 D.2,3 11.在一定条件下,1mol N2和3mol H2混合后反应,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下氢气的5倍,则氮气的转化率为( ) A.20% B.30% C.40%?D.50%

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