内容正文:
连线关键词
解读主旨句
A.化学反应速率:v=,单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)等
B.化学平衡:可逆反应,条件一定,v正=v逆,各组分浓度不变
C.化学平衡常数:K=
D.焓判据:使体系能量降低的方向,就是反应容易进行的方向
E.熵判据:使体系熵增大的方向,就是反应容易进行的方向
[透视点一] 化学平衡常数的应用
1.判断平衡移动方向
利用平衡常数可从定量的角度解释恒温下浓度、压强对化学平衡移动的影响。
对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qc=表示,Qc叫该反应的浓度商,则:
当Qc=K时,反应处于平衡状态;
当Qc<K时,反应向正反应方向进行;
当Qc>K时,反应向逆反应方向进行。
2.利用K可判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
3.计算转化率
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。
特别提醒:化学平衡常数(K)与浓度商(Qc)的表达式一样,但各物质的浓度不一样,K值中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度,而Qc值中是任一时刻的浓度。
[命题1] 已知可逆反应CO+H2O(g)CO2+H2,达到平衡时,K=,K是常数,只与温度有关,与浓度无关。
(1)830 K时,若起始时:c(CO)=2 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为 ________ ,K的值为 ________ 。
(2)830 K时,若只将起始时,c(H2O)改为6 mol·L-1,则水蒸气的转化率为 ________ 。
(3)若830 K时,起始浓度c(CO)=a mol·L-1,c(H2O)=b mol·L-1,H2的平衡浓度c(H2)=c mol·L-1
①a、b、c之间的关系式是_______________________________________。
②当a=b时,a= ________ 。[来源:学.科.网]
[思路引导] 解答本题要注意以下两点:
(1)根据反应方向以及方程式中化学计量数的变化确定平衡常数的变化。
(2)根据K随温度的变化判断反应特点,根据Qc与K的大小判断反应方向。
[解析]
(1) CO+H2O(g)CO2+H2
起始浓度(mol·L-1) 2 3 0 0
转化浓度(mol·L-1) 1.2 1.2 1.2 1.2
平衡浓度(mol·L-1) 0.8 1.8 1.2 1.2
K==1,
α(H2O)=×100%=40%。
(2)设水蒸气的转化浓度为x
CO + H2O(g)CO2+H2
起始浓度(mol·L-1) 2 6 0 0
转化浓度(mol·L-1) x x x x
平衡浓度(mol·L-1) 2-x 6-x x x
K==1,x=1.5 mol·L-1,
α(H2O)=×100%=25%。
(3) CO + H2O(g)CO2+H2
起始浓度(mol·L-1) a b 0 0
转化浓度(mol·L-1) c c c c
平衡浓度(mol·L-1) a-c b-c c c
则=1。
把b=a代入上式,可得a=2c。
[答案] (1)40% 1 (2)25%
(3)①=1 ②2c
[冲关锦囊] (1)化学平衡常数表达式中各物质的量浓度
必须是平衡状态下的浓度,不能用任一时刻的浓度值。
(2)化学平衡常数的大小,不表示化学反应的快慢,即化学反应速率大,K值不一定大。
(3)使用催化剂,不改变平衡常数的大小。
[透视点二] 化学平衡图像
1.图像类型:一般分两种类型:(1)过程图像;横坐标表示时间(t),曲线代表反应过程中某物理量的变化趋势;(2)平衡图像:横坐标表示温度(T)或压强(p),曲线上的点代表某一平衡状态下对应的某物理量。
2.化学平衡图像题的解答步骤
(1)看图像
一看面(即纵坐标与横坐标的意义);二看线(即线的走向和变化趋势),三看点(即起点、折点、交点、终点),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等),五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
(2)想规律
联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
(3)作判断
根据图像中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。
3.化学平衡图像题的解答原则
(1)“定一议二”原则
在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系。或者确定纵坐标所表示的量,讨论横