平衡的计算.docx

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平衡的计算

平衡的计算

§3.2化学平衡

【归纳与整理】

一、化学平衡常数------平衡混合物中各组分的物质的量浓度之间的限制关系

.概念

在一定温度下，当一个可逆反应达到时，生成物与反应物的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，用符号

表示。

.表达式

对于可逆反应A+nBpc+qD在一定温度条件下达到平衡时：

.平衡浓度

只写浓度可变的溶液相和气相，纯固态和纯液态物质不写入：

caco3cao+co2

cr2o72—+H2o2cro42—+2H+

.的意义

平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度的特征值，一般可认为，越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大，也就是反应进行的程度越大；反之，越小，表示反应进行的程度越小。

一般地说，＞时，该反应进行得就基本完全了。

F2+H22HF=6.5X1095

cl2+H22Hcl=2.57X1033

Br2+H22HBr=1.91X1019

I2+H22HI=8.67X102

.影响的因素

浓度压强催化剂温度

放热反应，温度升高，平衡常数

吸热反应，温度升高，平衡常数

.平衡常数的表达

化学计量数扩大2倍，N2+3H22NH3=

/2N2+3/2H2NH3=

互逆反应，其平衡常数

No2N2o4=

N2o42No2=

反应方程式相加，平衡常数相

NH4INH3+H①1=

HIH2+I2②2=

NH4INH3+I2+H2③3=

用实际参加反应的粒子进行表达

cl2+H2oH++cl-+Hclo=

.平衡常数的应用

判断可逆反应进行的限度

判断一个可逆反应是否达到平衡

若用起始时各物质浓度幕之积的比值与比较，可判断可逆反应进行的方向。

当Q=时可逆反应；

当0＞时，可逆反应；

当0＜时，可逆反应。

二、平衡转化率

某个指定反应物的转化率=

三、化学平衡计算

化学平衡计算三步曲

A+nBpc+qD

n起始/olabcd

n变化/ol

xnxpxqx

n平衡/ola-xb-nxc+pxd+qx

【例1】已知在800时，反应：

co+H2oH2+co2

若起始浓度c=2ol?

L-1，c=3ol?

L-1，则反应达平衡时，co转化成co2的转化率为60%如果将H2o的起始浓度加大

为6ol?

L-1，试求此时co转化为co2的转化率。

【基本练习】

转化率有关的讣算

.将1ol气体A和3ol气体B在一定条件下发生反应：

A+3B2C。

达到平衡时，B的转化率为50%则A的转化率为

A.25%B30%c40%D50%

.将2ol气体A和3ol气体B在一定条件下发生反应：

A+3B2C。

达到平衡时，B的转化率为50%则A的转化率为

A.25%B30%c40%D50%

.在一定条件下进行的合成氨反应，当反应达到平衡时，

实验测得N2的转化率为25%而H2的转化率为37.5%。

则起始时N2和H2的物质的量之比为：

A.1:

1B.1:

2c.1:

3D.2:

1

.在一定温度下，在密闭容器中使No2分解，2No22No+o2,反应达到平衡时，容器内压强为原来的1.4倍，贝UNo2的分解率为

A.20%B40%c50%D80%

.在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：

A+2B2C,反应达到平衡时，若混和气体中A和B的物质的量之和与c的物质的量相等。

则这时A的转化率为

A.40%B50%c60%D70%

.X、y、Z为三种气体，把aoix和boly充入一密闭容器中，发生反应：

X+2y2乙达到平衡时，若它们的物质的量满足n+n=n，则y的转化率为

A.B.c.D.

.如右下图所示两个等体积的容器，A为恒压容器，B

为恒容容器。

在相同温度下，分别将1olN2和3olH2混合气体充入A、B容器中，发生如下反应：

N2+3H22NH3△H=-92.4j/ol。

保持温度不变，A、B容器中的反应均达到平衡状态。

平衡时，A容器中气体体积为起始时的4/5，平衡状态记为P。

试回答下列问题：

平衡时A容器中NH3的体积分数是。

若要使B容器中NH3的体积分数与A容器中相同，可采取的措施是。

若保持温度不变，向B容器中补加colNH3，再次达到平衡时，A、B两容器中压强恰好相等，则c=。

若保持温度不变，开始时向容器A中加入aolN2、bolH2和colNH3,要使反应向逆反应方向进行，且达到平衡后各气

体的物质的量与原A平衡状态P相同，则起始时，c的取值范围是。

若保持温度不变，开始时向容器B中加入aolN2、bolH2和1olNH3，平衡时，测得放出的热量为23.1j,NH3的体积分数与A容器平衡状态P相同，则a+b的值是:

.化学平衡

常数有关的计算

.在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8ol的H2和0.6ol的12，在一定的条件下发生如下反应：

H2+I22HI;

△HvO。

反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:

该反应的化学平衡常数表达式为；

根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v为;

反应达到平衡后，第8分钟时：

1若升高温度，化学平衡常数HI浓度的变化正确；

2若加入I2,H2浓度的变化正确的是。

反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一

倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。

.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：

co2+H2co+H2o,其化学平衡常数和温度t的关系如下表：

tC70080083010001200

0.60.91.01.72.6

回答下列问题：

该反应的化学平衡常数表达式为=

该反应△H0

能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是

A.容器内压强不变B.混合气体中c不变

c.v正=v逆D.c=c

某温度下，平衡浓度符合下式：

cc=cc,此时t=°C

.反应Fe+co2Feo+co的平衡常数为1;反应Fe+H2oFeo+H2的平衡常数为2。

在不同温度时1、2的值如下表：

温度12

731.472.38

1732.151.67

推导反应co2+H2co+H2o的平衡常数与1、2的关系式：

。

计算值：

温度为973开时=；1173开时：

=。

通过值的计算反应是反应。

在一体积为10L的密闭容器中，加入一定量的co2和H2o,在1173开时发生反应并记录前5in的浓度，第6in时改变了反应的条件。

各物质的浓度变化如下表：

时间/inco2H2ocoH2

00.XX0.300000

0.17400.27400.02600.0260

c1c2c3c3

c1c2c3

0.07270.17270.12730.1273

0.03500.13500.1650

1前2in，用co表示的该化学反应的速率是：

。

2在3~4in之间，反应处于状态。

3第6in时，平衡向方向移动，可能的原因是。

.合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义，对我国实现农业现代化起着重要作用。

根据已学知识回答下列问题：

已知N2+3H22NH@H=—92.4j?

ol-1

合成氨工业采取的下列措施不可用平衡移动原理解释的是；

A.采用较高压强

B.采用500C的高温

c.用铁触媒作催化剂

D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出

合成氨工业中采用了较高压强，而没有采用100Pa或者

更大压强，试解释没有这么做的理由；

在容积均为2L的甲、乙两个容器中，分别加入2olN2、

6olH2和1olN2、3olH2，在相同温度、催化剂下使其反应。

最终达到平衡后，两容器N2转化率分别为a甲、a乙，则甲容器中平衡常数表达式为，此时a甲a乙。

甲烷蒸气转化反应为：

cH4+H2oco+3H2,工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。

已知温度、压强和水碳比［］对甲烷蒸汽转化反应的影响

如下图：

图1图2图3

该反应平衡常数表达式为

升高温度，平衡常数，降低反应的水碳比，

平衡常数。

图2中，两条曲线所示温度的关系是：

t1t2;在

图3中画出压强为2Pa时，cH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。

工业生产中使用镍作催化剂。

但要求原料中含硫量小于

5X10-7%,其目的是。

参考答案：

【解析】D

【解析】A

【解析】B

【解析】D

【解析】A

【解析】B

【解答】25%增加N2、H?

2或降低温度0.5

0.8

化学平衡常数有关的讣算

【解析】本题为05上海高考题25

=c2c?

c

0.167ol/L?

in

①减小c

2f

见右图

【解析】

【解答】=1/2

0.62;1.29;吸热

①v=0.0130ol?

L-1?

nin-1②平衡

3右或正反应；升高温度

【解答】B、c

压强越大，消耗的动力越大，对设备的要求越高，而总

体经济效益提高不大

；＞