化學(xué)平衡常數(shù)和等效平衡學(xué)案和習(xí)題

1、化學(xué)平衡常數(shù)和等效平衡學(xué)案一.化學(xué)平衡常數(shù)的含義及其表達(dá)式 在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)_達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物_與反應(yīng)物_的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)），符號(hào)用“K”表示。對(duì)于一般的可逆反應(yīng)：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，平衡常數(shù)的表達(dá)式為：K=_。 注意(1)K值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行的_越大；即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 反之，反應(yīng)進(jìn)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(yù)示某可逆反應(yīng)向某方向進(jìn)行的最大限度，但不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。(3)K只受_影響，與反應(yīng)物或生成物的_無

2、關(guān)。也與壓強(qiáng)的改變無關(guān)；由于催化劑同等程度地改變正逆反應(yīng)速率，故平衡常數(shù)不受催化劑影響，任何可逆反應(yīng)，當(dāng)溫度保持不變，改變影響化學(xué)平衡的其它條件時(shí)，即使平衡發(fā)生移動(dòng)，K值不變。（4）其它條件不變時(shí)，若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，由于升高（或降低）溫度時(shí)平衡向正（或逆）反應(yīng)方向移動(dòng)，K增大（或減小）；若正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，由于升高（或降低）溫度時(shí)平衡向逆（或正）反應(yīng)方向移動(dòng)，K減?。ɑ蛟黾樱?；所以溫度升高時(shí)平衡常數(shù)可能增大，也可能減小，但不會(huì)不變。(5)反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時(shí)，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(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體；稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，

3、如有水參加反應(yīng)，由于水的濃度是常數(shù)而不必出現(xiàn)在表達(dá)式中；非水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，若有水參加或生成，則應(yīng)出現(xiàn)在表達(dá)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(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡

4、常數(shù)。若反應(yīng)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(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)改變。（7）互為可逆的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)之積有何關(guān)系？ 總反應(yīng)與各分步反應(yīng)的平衡常數(shù)（K總、K1、K2、K3）有何關(guān)系？ 一定溫度下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否只有一個(gè)化學(xué)平衡常數(shù)？ 。（8）一般當(dāng)K105時(shí)，該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全，K<105時(shí)，該反應(yīng)就基本不進(jìn)行，一般當(dāng)成非可逆反應(yīng)；而K在105105之間的反應(yīng)被認(rèn)為是典型的可逆反應(yīng)。二化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用。(1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，它能夠表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個(gè)反應(yīng)的K值越大，表明平衡時(shí)生成物的濃度越大，

5、反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大，可以說，化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個(gè)反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。(2)可以利用平衡常數(shù)的值，判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡以及不平衡時(shí)向何方進(jìn)行建立平衡。如對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在任意時(shí)刻反應(yīng)物與生成物的濃度有如下關(guān)系： Qc，Qc叫做該反應(yīng)的濃度商。(3)利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。等效平衡學(xué)案定義：同一可逆反應(yīng)在相同條件下，無論從正反應(yīng)開始，還是從相應(yīng)的可逆反應(yīng)開始，或從中間某一時(shí)刻開始，經(jīng)過足夠長時(shí)間，反應(yīng)都能達(dá)到平衡狀態(tài)，且化學(xué)

6、平衡狀態(tài)完全相同，此即等效平衡。注：若平衡等效，則意味著相應(yīng)物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)、濃度、轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率相等。但對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的量可能不同。規(guī)律：1恒溫、恒容下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，只有物質(zhì)的量與原始值相同，二者才等效 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 起始量 1 mol 3 mol 0mol等效于 0mol 0 mol 2mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol a mol b mol c mol 則a、b、c關(guān)系：(a + 1/2 c) = 1 ; ( b + 3/2 c)=32、恒溫、恒容下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要物質(zhì)的量比值與原平衡相同，則平衡

7、等效H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始量 1 mol 2 mol 0 mol 等效于 2mol 4 mol 0 mol 2 mol 5 mol 2 mol a mol b mol c mol 則a、b、c關(guān)系：(a + ) ：( b + )=1：23、.恒溫、恒壓下，對(duì)一可逆反應(yīng)，由極端假設(shè)法確定出兩初始狀態(tài)的物質(zhì)的量比相同，則在談到平衡后兩平衡等效N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 起始量 1 mol 4 mol 等效于 1.5 mol 6 mol 0 mol 0.5 mol 1 mol a mol b mol c mol 則a、b、c關(guān)系：(a + 1/2 c) ：(

8、 b + 3/2 c)=1：4化學(xué)平衡常數(shù)和等效平衡習(xí)題1對(duì)于3Fe4H2O(g)高溫 Fe3O44H2(g)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為()AK BKCK DK2、下列化學(xué)平衡常數(shù)的說法正確的是：A化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)必發(fā)生變化B平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡必發(fā)生移動(dòng)C改變溫度，平衡常數(shù)一定改變D催化劑改變達(dá)到平衡的時(shí)間，必引起平衡常數(shù)的改變3、在某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g)  pC(g) + qD(g)的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是：AK值越小，達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大BK值越大，達(dá)到平衡時(shí)，生成物的含量越大C反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，達(dá)到平衡時(shí)，K值越大

9、D溫度越高，達(dá)到平衡時(shí)，K值越大4、在80時(shí)，0.40mol的N2O4氣體充入2L已經(jīng)抽空的固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)： N2O4   2 NO2  H>0 ，隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：  時(shí)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

10、.52  0.60  0.60（1）計(jì)算在80時(shí)該反應(yīng)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(yīng)的K值，可采取的措施有（填序號(hào)） ，若要重新達(dá)到平衡時(shí)，使NO2/N2O4值變小，可采取的措施有（填序號(hào)） 。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  

11、0;          D 升高溫度5在可逆反應(yīng)中，平衡常數(shù)與反應(yīng)進(jìn)行的限度關(guān)系正確的是()AK越大，反應(yīng)程度越大 BK越大，反應(yīng)程度越小CK的大小與反應(yīng)程度無關(guān) D升高溫度，K增大6已知450時(shí)，反應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)的K50，由此推測在450時(shí)，反應(yīng)2HI(g)H2(g)I2(g)的化學(xué)平衡 ()A50 B0.02 C100 D無法確7放熱反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在溫度t1時(shí)達(dá)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

12、反應(yīng)體系的溫度至t2時(shí)，反應(yīng)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(yīng)：NH4I(s)NH3(g)HI(g) 2HI(g) H2(g)I2(g)達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)0.5 mol/L，c(HI)4 mol/L，則此溫度下反應(yīng)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(yīng)2A(g)+B(g)  2C(g)，達(dá)到平衡時(shí)，A、B、C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mo

13、l、4mol。保持溫度不變，對(duì)平衡化合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，通過計(jì)算平衡常數(shù)分析平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？（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(jìn)行如下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） 。其化學(xué)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(yīng)

14、的平衡常數(shù)表達(dá)式K=   ， H_0 某溫度下，平衡濃度符合下式：CO2·H2=CO·H2O，試判斷此時(shí)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(yīng)Fe（固）+CO2（氣）      Fe3O4（固）+CO（氣）的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)Fe（固）+H2O（氣）    &

15、#160; Fe3O4（固）+H2（氣）的平衡常數(shù)為K2。在不同溫度時(shí)K1、K2的值如下表：溫度（絕對(duì)溫度）  K1  K2 973  1.47  2.38 1173   2.15  1.67（1）推導(dǎo)反應(yīng)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(jì)算K值：溫度為973開時(shí)K= ；1173開時(shí)：K=  。通過K值的計(jì)算該反應(yīng)是 反應(yīng)（填"吸熱"或"放熱"）。（3）

16、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(shí)發(fā)生反應(yīng)并記錄前5min的濃度，第6min時(shí)改變了反應(yīng)的條件。各物質(zhì)的濃度變化如下表：時(shí)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 &

17、#160;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(xué)反應(yīng)的速率是： 。 在34min之間，反應(yīng)處于  狀態(tài)（填"平衡"或"非平衡"）。 第6min時(shí)，平衡向  方向移動(dòng)，可能的原因是 。12. 現(xiàn)有反應(yīng)：CO（氣） H2O（氣）CO2（氣） H2（氣）放熱反應(yīng)；在850時(shí)，K1。（1）若升高溫度到950時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)K_  _l  （

18、填“大于”、“小于”、或“等于”）；（2）850時(shí)，若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0 mol CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2和x mol H2，則：當(dāng)x5.0時(shí)，上述反應(yīng)向_（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向進(jìn)行。若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)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(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)催化劑 2SO3(g)，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(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

19、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(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?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(qǐng)用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含a和c，另一個(gè)只含b和c)： _、_。14.在一個(gè)固定體積的密閉容器中，加入2 mol A、1 mol B反應(yīng)，2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)。達(dá)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(dá)到平衡后，C的濃度仍為W mol/L的是( )A、4 mol

20、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(yīng)：2NH3高溫、高壓催化劑N23H2，達(dá)平衡時(shí)，N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?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(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?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 H21

21、6在恒溫、恒容的條件下，有反應(yīng)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(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同B兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)混合氣體的百分組成不同C達(dá)到平衡時(shí)，途徑的反應(yīng)速率v(A)等于途徑的反應(yīng)速率v(A)D達(dá)到平衡時(shí)，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(yīng)：2A(g)B(g)xC(g)，達(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為w%；若維持容器的容積和溫度

22、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(dá)到平衡后，C的體積分?jǐn)?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(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)B(g)C(g)(1)若開始時(shí)放入1 mol A和1 mol B，到達(dá)平衡后，生成 a mol C，這時(shí)A的物質(zhì)的量為_mol。(2)若開始時(shí)放入3 mol A和3 mol B，到達(dá)平衡后，生成C的物質(zhì)的量為_mol。(3)若開始時(shí)放入x mol A、2 mol B和1 mol C，到達(dá)平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是y mol和3a mol，

23、則 x_ mol，y mol。平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量 (選填一個(gè)編號(hào))。(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(dá)平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_。.若維持溫度不變，在一個(gè)與(1)反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。(5)開始時(shí)放入1 mol A和1 mol B到達(dá)平衡后生成b mol C。將b與(1)小題中的a進(jìn)行比較_(選填一個(gè)編號(hào))。(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

24、一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，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(qiáng)不變，對(duì)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(yīng)：2A(g)B(g)3C(g)，若反應(yīng)開始時(shí)充入2 mol A和2 mol B，達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時(shí)，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是()A2 mol CB2 mol A、1 mol B和1 mol He(不參加反應(yīng))C1 mol B和1 mo

25、l 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(yīng)：2SO2(g)O2(g)催化劑 2SO3(g)，平衡時(shí)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(shí)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(cuò)誤的是()A化學(xué)反應(yīng)速率：乙>甲 B平衡時(shí)O2的濃度：乙>甲C平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率：乙>甲 D平衡時(shí)SO2的體積分?jǐn)?shù)：乙>甲23、可逆反應(yīng)COH2OCO2H2在密閉容器中建立了平衡。當(dāng)溫度為749K時(shí)，Kc2.60，問：（1）當(dāng)CO起始濃度為2 mol/L，H2O起始濃度為2 mol/L時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？（2）當(dāng)CO起始濃度仍為2 mol/L，H2O的起始濃度為6 mol/L時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？24在一定溫度、壓強(qiáng)下，在容積可變的密閉容器內(nèi)充有1mol