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2020年高考一轮复习题型突破
利用平衡常数判断反应状态及其热效应
借助平衡常数判断反应状态及热效应规律
1.判断反应状态:对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:Qc=
Qc
2.判断热效应:
升高温度
降低温度
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1.概念
在一定温度下,一个可逆反应达到化学平衡时,生成物 与反应物 的比值是一个常数,用符号 表示。
2.表达式
对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡时:
浓度平衡常数Kc= ;压强平衡常数Kp= (固体和纯液体的浓度视为常数)。
3.意义
(1)K值的大小反应了化学反应进行的程度。K值越大,反应物的转化率越 ,正反应进行的程度越 。当K≥105时,认为反应进行得较完全。
(2)K值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度,不能预示反应达到平衡所需要的时间。
(3)K只受 影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,与压强变化无关。
4.应用
(1)利用化学平衡常数,判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意状态,浓度商Qc= 。
Qc<K,反应向 反应方向进行;
Qc=K,反应处于 状态;
Qc>K,反应向 反应方向进行。
(2)利用K可判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为 热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为 热反应。
(3)计算转化率:利用平衡常数计算转化率的主要途径是利用温度不变时,平衡常数不变列方程求解。
(4)计算相关反应的平衡常数。
若反应方向改变,则平衡常数变为其倒数;若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变同次幂,但意义不变。
【答案】1.浓度幂之积 浓度幂之积 K
2.
3.(1)高 大 (3)温度
4.(1) 正 平衡 逆 (2)吸 放
SHAPE \* MERGEFORMAT
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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.25 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C.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
D.在80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol/L,则此时v正>v逆
【答案】D
【解析】 由图表数据分析,平衡常数随温度升高而减小,说明升温使平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,A正确;25 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数与Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)互为倒数,平衡常数的倒数为=2×10-5, B正确;80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,c(CO)==1 mol/L,依据平衡常数计算式,K==2,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L,C正确;在80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol/L,Qc===8>2,说明平衡逆向进行,则此时v正<v逆,D错误。
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(1)某温度下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图7-27-2所示。2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) (填“>”“<”或“=”)K(B),B点的化学平衡常数是 。
(2)在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,t1时刻达到平衡,测得容器中含SO3 0.18 mol。
①t1时刻达到平衡后,改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化,则改变的条件是 。
A.体积不变,向容器中通入少量O2
B.体积不变,向容器中通入少量SO2
C.缩小容器体积
D.升高温度
E.体积不变,向容器中通入少量氮气
②若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,则平衡