化學平衡常數(shù)和等效平衡學案和習題.doc

化學平衡常數(shù)和等效平衡學案一.化學平衡常數(shù)的含義及其表達式 在一定溫度下，當一個_達到化學平衡狀態(tài)時，生成物_與反應物_的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)），符號用“K”表示。對于一般的可逆反應：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），當在一定溫度下達到化學平衡狀態(tài)時，平衡常數(shù)的表達式為：K=_。 注意(1)K值越大，說明反應進行的_越大；即該反應進行得越完全，反應物的轉(zhuǎn)化率 反之，反應進行的程度越小，K值越小，轉(zhuǎn)化率就越小。（2）K值大小只能預示某可逆反應向某方向進行的最大限度，但不能預示反應達到平衡所需要的時間。(3)K只受_影響，與反應物或生成物的_無關(guān)。也與壓強的改變無關(guān)；由于催化劑同等程度地改變正逆反應速率，故平衡常數(shù)不受催化劑影響，任何可逆反應，當溫度保持不變，改變影響化學平衡的其它條件時，即使平衡發(fā)生移動，K值不變。（4）其它條件不變時，若正反應是吸熱反應，由于升高（或降低）溫度時平衡向正（或逆）反應方向移動，K增大（或減?。?；若正反應是放熱反應，由于升高（或降低）溫度時平衡向逆（或正）反應方向移動，K減?。ɑ蛟黾樱?；所以溫度升高時平衡常數(shù)可能增大，也可能減小，但不會不變。(5)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看做“l(fā)”而不代入公式，如果有固體或純液體參加或生成，則表達式中不能出現(xiàn)固體或純液體；稀溶液中進行的反應，如有水參加反應，由于水的濃度是常數(shù)而不必出現(xiàn)在表達式中；非水溶液中進行的反應，若有水參加或生成，則應出現(xiàn)在表達式中。例如：CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g） K =3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g） K =Cr2O72（l）+H2O（l）2CrO42（l）+2H+（l） K =CH3COOH（l）+HOCH2CH3（l）CH3COOCH2CH3（l）+H2O（l）K =（6）化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數(shù)也會改變。（7）互為可逆的兩個化學反應，平衡常數(shù)之積有何關(guān)系？ 總反應與各分步反應的平衡常數(shù)（K總、K1、K2、K3）有何關(guān)系？ 一定溫度下，一個化學反應是否只有一個化學平衡常數(shù)？ 。（8）一般當K105時，該反應就進行得基本完全，K0 ，隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)： 時間（s） 0 20 40 60 80 100 n（mol） n（N2O4） 0.40 a 0.20 c d e n（NO2） 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60（1）計算在80時該反應的平衡常數(shù)K 。A3.6 B1.8 C3.6mol/L D1.8 mol/L（2）要增大該反應的K值，可采取的措施有（填序號） ，若要重新達到平衡時，使NO2/N2O4值變小，可采取的措施有（填序號） 。A 向混合氣體中通入N2O4 B 向混合氣體中通入NO2C 使用高效催化劑 D 升高溫度5在可逆反應中，平衡常數(shù)與反應進行的限度關(guān)系正確的是()AK越大，反應程度越大 BK越大，反應程度越小CK的大小與反應程度無關(guān) D升高溫度，K增大6已知450時，反應H2(g)I2(g)2HI(g)的K50，由此推測在450時，反應2HI(g)H2(g)I2(g)的化學平衡 ()A50 B0.02 C100 D無法確7放熱反應CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在溫度t1時達到平衡，c1(CO)c1(H2O)1.0 mol/L，其平衡常數(shù)為K1，其他條件不變升高反應體系的溫度至t2時，反應物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數(shù)為K2，則()A若增大CO濃度，K2和K1都增大 BK2K1Cc2(CO)c2(H2O) Dc1(CO)c2(CO)8將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應：NH4I(s)NH3(g)HI(g) 2HI(g) H2(g)I2(g)達到平衡時，c(H2)0.5 mol/L，c(HI)4 mol/L，則此溫度下反應的平衡常數(shù)為()A9 B16 C20 D259、某溫度下，在一體積固定的密閉容器中，反應2A(g)+B(g) 2C(g)，達到平衡時，A、B、C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol、4mol。保持溫度不變，對平衡化合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，通過計算平衡常數(shù)分析平衡向哪個方向移動？（1）均加倍 （2）均減半 （3）均減少1mol （4）均增加1mol10、在一定體積的密閉容器中，進行如下反應：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） 。其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表： T(K)700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6回答下列問題： 該反應的平衡常數(shù)表達式K= ， H_0 某溫度下，平衡濃度符合下式：CO2H2=COH2O，試判斷此時的溫度為 K； 若維持此溫度不變，測得密閉容器中H2O(g)、CO2、H2的平衡濃度分別為1.8mol/L、1.2mol/L、1.2mol/L，則CO平衡濃度為 11、反應Fe（固）+CO2（氣） Fe3O4（固）+CO（氣）的平衡常數(shù)為K1；反應Fe（固）+H2O（氣） Fe3O4（固）+H2（氣）的平衡常數(shù)為K2。在不同溫度時K1、K2的值如下表：溫度（絕對溫度） K1 K2 973 1.47 2.38 1173 2.15 1.67（1）推導反應CO2（氣）+H2（氣） CO（氣）+H2O（氣）的平衡常數(shù)K與K1、K2的關(guān)系式： 。（2）計算K值：溫度為973開時K= ；1173開時：K= 。通過K值的計算該反應是 反應（填吸熱或放熱）。（3）在一體積為10L的密閉容器中，加入一定量的CO2和H2，在1173開時發(fā)生反應并記錄前5min的濃度，第6min時改變了反應的條件。各物質(zhì)的濃度變化如下表：時間/min CO2 H2 CO H2O 0 0.2000 0.3000 0 0 2 0.1740 0.2740 0.0260 0.0260 3 C1 C2 C3 C3 4 C1 C2 C3 C3 5 0.0727 0.1727 0.1273 0.1273 6 0.0350 0.1350 0.1650 前2min，用CO表示的該化學反應的速率是： 。 在34min之間，反應處于 狀態(tài)（填平衡或非平衡）。 第6min時，平衡向 方向移動，可能的原因是 。12. 現(xiàn)有反應：CO（氣） H2O（氣）CO2（氣） H2（氣）放熱反應；在850時，K1。（1）若升高溫度到950時，達到平衡時K_l （填“大于”、“小于”、或“等于”）；（2）850時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0 mol CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2和x mol H2，則：當x5.0時，上述反應向_（填“正反應”或“逆反應”）方向進行。若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是_ 。13在一定溫度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應：2SO2(g)O2(g)催化劑 2SO3(g)，當此反應進行到一定程度時，反應混合物就處于化學平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量。如a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種氣體的體積分數(shù)仍跟上述平衡時的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)若a0，b0，則c_；(2)若a0.5，則b_，c_；(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c)： _、_。14.在一個固定體積的密閉容器中，加入2 mol A、1 mol B反應，2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)。達到平衡后，C的濃度為W mol/L，若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的濃度仍為W mol/L的是( )A、4 mol A、2 mol B B、2 mol A、1 mol B、3 mol C、1 mol D C、3 mol C、1 mol D、1 molB D、3 mol C、1 molD15在1 L密閉容器中通入2 mol NH3，在一定溫度下發(fā)生反應：2NH3高溫、高壓催化劑N23H2，達平衡時，N2的物質(zhì)的量分數(shù)為a%，維持容器的體積和溫度不變，分別通入下列幾組物質(zhì)，達到平衡時，容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分數(shù)仍為a%的是()A3 mol H2和1 mol NH3 B2 mol NH3和1 mol N2C2 mol N2和3 mol H2 D0.1 mol NH3、0.95 mol N2、2.85 mol H216在恒溫、恒容的條件下，有反應2A(g)2B(g)C(g)3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡，途徑：A、B的起始濃度均為2 mol/L；途徑：C、D的起始濃度分別為2 mol/L和6 mol/L，以下敘述正確的是()A兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同B兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)混合氣體的百分組成不同C達到平衡時，途徑的反應速率v(A)等于途徑的反應速率v(A)D達到平衡時，途徑所得混合氣體的密度為途徑所得混合氣體的密度的1/217在一密閉的容器中充入2 mol A和1 mol B發(fā)生反應：2A(g)B(g)xC(g)，達到平衡后，C的體積分數(shù)為w%；若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質(zhì)的量A：0.6 mol、B：0.3 mol、C：1.4 mol充入容器，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為w%，則x的值為()A只能為2 B只能為3C可能為2，也可能為3 D無法確定18.恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應：A(g)B(g)C(g)(1)若開始時放入1 mol A和1 mol B，到達平衡后，生成 a mol C，這時A的物質(zhì)的量為_mol。(2)若開始時放入3 mol A和3 mol B，到達平衡后，生成C的物質(zhì)的量為_mol。(3)若開始時放入x mol A、2 mol B和1 mol C，到達平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是y mol和3a mol，則 x_ mol，y mol。平衡時，B的物質(zhì)的量 (選填一個編號)。(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol (丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于 2 mol做出此判斷的理由是_。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次到達平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)是_。.若維持溫度不變，在一個與(1)反應前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應。(5)開始時放入1 mol A和1 mol B到達平衡后生成b mol C。將b與(1)小題中的a進行比較_(選填一個編號)。(甲)ab (乙)ab (丙)ab (丁)不能比較a和b的大小做出此判斷的理由是_。19.某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A(g)B(g)2C(g)達到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol和4 mol。保持溫度和壓強不變，對平行混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是()A均減半 B均加倍C均增加1 mol D均減少1 mol20一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應：2A(g)B(g)3C(g)，若反應開始時充入2 mol A和2 mol B，達平衡后A的體積分數(shù)為a%。其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分數(shù)大于a%的是()A2 mol CB2 mol A、1 mol B和1 mol He(不參加反應)C1 mol B和1 mol CD2 mol A、3 mol B和3 mol C21一定條件下將2 mol SO2和2 mol SO3氣體混合于一固定容積的密閉容器中，發(fā)生反應：2SO2(g)O2(g)催化劑 2SO3(g)，平衡時SO3 n mol。在相同溫度下，分別按下列配比在上述容器中放入起始物質(zhì)。平衡時SO3的物質(zhì)的量可能大于n的是()A2 mol SO21 mol O2B4 mol SO21 mol O2C2 mol SO21 mol O22 mol SO3D3 mol SO21 mol O23 mol SO322在相同溫度下(T500 K)，有相同體積的甲、乙兩容器，且保持體積不變，甲容器中充入1 g SO2和1 g O2，乙容器中充入2 g SO2和2 g O2。下列敘述中錯誤的是()A化學反應速率：乙甲 B平衡時O2的濃度：乙甲C平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率：乙甲 D平衡時SO2的體積分數(shù)：乙甲23、可逆反應COH2OCO2H2在密閉容器中建立了平衡。當溫度為749K時，Kc2.60，問：（1）當CO起始濃度為2 mol/L，H2O起始濃度為2 mol/L時，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？（2）當CO起始濃度仍為2 mol/L，H2O的起始濃度為6 mol/L時，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？24在一定溫度、壓強下，在容積可變的密閉容器內(nèi)充有1molA和1molB，此時容積為VL，保持恒溫恒壓，使反應：A(g)+B(g)C(g)達到平衡時，C的體積分數(shù)為40%，試回答下列問題：欲使溫度和壓強在上述條件下恒定不變，在密閉容器內(nèi)充入2molA和2molB，則反應達到平衡時容器的容積為，C的體積分數(shù)為。25一定條件下，將SO2和O2充入一密閉容器中，發(fā)生如下反應：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。反應過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示：回答下列問題 (1)寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式K_(2)降