高中化学 2.3化学平衡 第3课时练习 新人教版选修4
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第二章化学反响速率和化学平衡第三节化学平衡第3课时代学平衡常数1.关于可逆反响:C(s)+CO 2(g)2CO(g),在必定温度下其平衡常数为K,下列条件的改动中能使K产生改动的是()A.将C(s)的表面积增大B.增大系统压强C.升高系统温度D.运用适宜的催化剂解析:平衡常数K只与温度有关,与浓度、压强、是否运用催化剂无关。
答案:C2.在必定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反响,其平衡常数K值分别是①H 2+F22HF K=1047;②H2+Cl22HCl K=1017;③H 2+Br22HBr K=109;④H2+I22HI K=1。
比较K值巨细,可知各反响的正反响进行的程度由大到小的次序是()A.①②③④B.④②③①C.①④③②D.无法确认解析:化学平衡常数越大,表明该反响的正反响进行的程度越大,故A正确。
答案:A3.已知下列反响的平衡常数:①H 2(g)+S(s)H 2S(g),K1;②S(s)+O2(g)SO2(g),K2;则反响H2(g)+SO 2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是()A.K1+K2B.K1-K2C.K1×K2D.解析:K1=,K2=,第三个反响的平衡常数K3==×=K1×=。
答案:D4.关于反响2X(g)+Y(g)2Z(g),下列说法中正确的是()A.因为K=,跟着反响的进行,Z的浓度不断增大,X、Y的浓度不断减小,平衡常数不断增大B.当温度不变时,增大反响物的浓度,使K变小C.可逆反响到达平衡时,逆反响便当即中止了D.温度产生改动,上述反响的K值也产生改动解析:平衡常数K只与温度有关,D项正确。
答案:D5.在必定温度下的密闭容器中,参加1 mol CO和1 mol H 2O产生反响:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),到达平衡时测得n(H2)为0.5 mol,下列说法不正确的是() A.在该温度下平衡常数K=1B.平衡常数与反响温度无关C.CO的转化率为50%D.其他条件不变改动压强平衡不移动解析:由方程式及以上数据判别可得,A、C、D项均正确。
化学平衡常数和化学平衡计算时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题4分,共48分)1.在必然条件下,有下列分子数相同的可逆反映,其平衡常数K 值别离是 ①H 2+F 22HF K =1047②H 2+Cl 22HCl K =1017 ③H 2+Br 22HBr K =109 ④H 2+I 22HI K =1比较K 值大小,可知各反映的正反映进行的程度由大到小的顺序是( ) A .①②③④ B .④②③① C .①④③② D .无法肯定1.答案:A2.高温下,某反映达平衡,平衡常数K =c CO ·c H 2Oc CO 2·c H 2。
恒容时,温度升高,H 2浓度减小。
下列说法正确的是( )A .该反映的焓变成正值B .恒温恒容下,增大压强,H 2浓度必然减小C .升高温度,逆反映速度减小D .该反映化学方程式为CO +H 2O催化剂高温CO 2+H 22.答案:A3.下列有关平衡常数的说法中,正确的是( ) A .改变条件,反映物的转化率增大,平衡常数也必然增大 B .反映2NO 2(g)N 2O 4(g) ΔH <0,升高温度,该反映平衡常数增大C .对于给定可逆反映,温度一按时,其正、逆反映的平衡常数相等D .平衡常数为K =c CO ·c H 2Oc CO 2·c H 2的反映,化学方程式为CO 2(g)+H 2(g)催化剂高温CO(g)+H 2O(g)3.解析:若是压强的改变,使反映物的转化率增大,则平衡常数K 不变,A 错误;对2NO 2(g)N 2O 4(g) ΔH <0,升高温度,平衡常数K 减小,B 错误;对于给定可逆反映,温度必然,其正、逆反映的平衡常数互为倒数,C 错误。
答案:D4.已知 K 时,可逆反映:Pb 2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn 2+(aq)的平衡常数K =,若溶液中Pb 2+和Sn 2+的浓度均为 mol·L -1,则反映进行的方向是( )A .向右进行B .向左进行C .处于平衡状态D .无法判断4.解析:Q =c Sn 2+c Pb 2+=错误!=1<K =,故反映未达到平衡,反映向右进行。
第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡考纲解读1.了解化学反应的可逆性。
2.了解化学平衡建立的过程,理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单计算。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识其一般规律。
4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
预习提纲一、可逆反应与不可逆反应1.可逆反应(1)概念在相同条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。
(2)表示方法约定采用“”表示,把从左向右的反应称作正(向)反应,从右向左的反应称作逆(向)反应。
例如:SO 2和H2O可表示为SO2+H2O H2SO3(3)特征可逆反应发生的条件相同,反应不能进行到底,反应物不能实现完全转化,且反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存。
2.不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而忽略,把几乎完全进行的反应叫不可逆反应,用“===”号表示。
例如:Ba2++SO42—==BaSO4↓二、化学平衡状态1.化学平衡的建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器,其反应过程如下:(1)反应开始时:反应物的浓度最大,正反应速率最大.生成物的浓度为零,逆反应速率为零.(2)反应进行时:反应物的浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小.生成物的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大.(3)最终在某一时刻,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度不再变化,生成物的浓度也不再变化。
上述过程用图示法表示如下2.概念在一定条件下的可逆反应里,当正反应和逆反应的速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。
3.特征(1)“动”——化学平衡是一种动态平衡,反应达到平衡时,反应并没有停止。
(2)“等”——v(正) =v(逆)>0。
(3)“定”——条件一定时,反应速率一定,混合物中各组分的浓度一定。
(4)“变”——当条件改变时,平衡一般要发生改变。
4.影响因素(1)浓度当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
1.关于化学平衡常数的叙述正确的是( )A .化学平衡常数与温度无关B .两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数不变C .化学平衡常数等于某时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值D .温度一定,对于给定的化学反应,正逆反应的平衡常数互为倒数解析:选D 。
化学平衡常数是与温度有关的常数,不同温度下,K 值不同,同时平衡常数还与方程式的书写方式有关,故A 、B 错。
K 值的计算必须用平衡浓度,故C 错。
2.(2011年河北石家庄高二检测)在恒温、恒容下,有反应2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g),现从两条途径分别建立平衡。
途径Ⅰ:A 、B 的起始浓度均为2 mol·L -1;途径Ⅱ:C 、D 的起始浓度分别为2 mol·L -1和6 mol·L -1。
以下叙述正确的是( )A .达到平衡时,途径Ⅰ的反应速率等于途径Ⅱ的反应速率B .达到平衡时,途径Ⅰ所得混合气体的压强等于途径Ⅱ所得混合气体的压强C .两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量相同D .两途径最终达到平衡时,体系内各组分的百分含量不相同解析:选C 。
该反应为两端气体分子数相等的反应,故途径Ⅰ和途径Ⅱ建立了等效平衡,达到平衡时,各成分的量不同,但体系内各组分的百分含量相同。
3.(2009年高考天津卷)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 2结合生成HbO 2,因此具有输氧能力。
CO 吸入肺中发生反应:CO +HbO2O 2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K =220。
HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍,会使人智力受损。
据此,下列结论错误的是( )A .CO 与HbO 2反应的平衡常数K =c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)B .人体吸入的CO 越多,与血红蛋白结合的O 2越少C .当吸入的CO 与O 2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损D .把CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动解析:选C 。
第3节化学平衡1.某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡,测得平衡时各物质的物质的量之比为2:2:1,保持温度、体积不变,再以2:2:1的体积比将A、B、C充入此容器中,则()A. 平衡向逆反应方向转动B. 平衡不移动C. C的百分含量增大D. C的百分含量减小2.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。
用K2Cr2O7溶液进行下列实验:结合实验,下列说法不正确的是A. ①中溶液橙色加深,③中溶液变黄B. ②中Cr2O72-被C2H5OH还原C. 对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D. 若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色3.下列有关平衡常数说法正确的是()A. 温度越高,K值越大B. K值越大,反应的转化率越小C. K值越大,反应的转化率越大D. K值的大小与起始浓度有关4.已知:在一定温度下,H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数为K1;H2(g)+I2(g)⇌HI(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系为()A. K1=K2B. K1=2K2C. K1=1/2K2D. K1=K225.如图曲线a表示可逆反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g).进行过程中Z的物质的量随时间变化的关系.若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是()A. 压缩反应容器的体积B. 加入一定量的ZC. 降低温度D. 减少X的投入量6.一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol•L-1,保持温度不变,将密闭容器的容积压缩为原来的一半再次达到平衡后,测得A浓度为0.8mol•L-1,则下列叙述正确的是()A. 平衡向正反应方向移动B. x+y<zC. B的物质的量浓度减小D. C的体积分数降低7.图中表示2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H<0,能正确反映该可逆反应变化的图象是()A. B.C. D.8.对于反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0,下列图象正确的是()A. ①④B. ②③C. ①③D. ②④9.某温度下,反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=.该温度下在体积均为10L的三个密闭容器中分别加入反应物,起始加入量如图所示:下列判断不正确的是()起始量甲乙丙H2 (mol) 1 2 2CO2(mol) 1 1 2A. 反应开始时,甲中的反应速率最慢,丙中的反应速率最快B. 平衡时,甲和丙中CO2的转化率相等,均是60%C. 平衡时,乙中H2的转化率大于60%D. 平衡时,丙中c(H2)是0.08 mol•L-110.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A. 在硫化氢水溶液中加入碱有利于S2-的生成B. 加入催化剂有利于氨的氧化反应C. 高压有利于合成氨反应D. 向新制氯水中加入碳酸钙有利于次氯酸浓度增大11.已知A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:|温度/℃700 900 830 1000 1200平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式K=______,△H______0(填“<”“>”“=”);(2)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1.,则6s时c(A)=______ mol•L-1,C的物质的量为______mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为______,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为______;(3)判断该反应是否达到平衡的依据为______(填正确选项前的字母):a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变c.c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等(4)1200℃时反应C(g)+D(g)⇌A(g)+B(g)的平衡常数的值为______.12.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1△H1<0 (I)2NO(g)+Cl2(g)⇌ClNO(g) K2△H2<0 (Ⅱ)(1)4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= ______ (用K1、K2表示).(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡.测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)= ______ mol,NO的转化率α1= ______ .其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2______ α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 ______ (填“增大”“减小”或“不变”).13.有两只密闭容器A和B,A能保持恒压,B能保持恒容.起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2:1的等量的SO2和O2,使之发生反应:2SO2+O2⇌2SO3,并达到平衡.则(填“>”、“=”、“<”;“左”、“右”;“增大”、“减小”、“不变”).(1)达到平衡所需要的时间:t(A)______ t(B),SO2的转化率:a(A)______a (B)(2)起始时两容器中的反应速率:v(A)______ v(B),反应过程中的反应速率:v(A)______ v(B).(3)达到平衡时,在两容器中分别通入等量的Ar气.A中的化学平衡向______ 反应方向移动,B中的化学反应速率______ .(4)达到平衡后,向两容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A 容器中SO2的质量分数______ ,B容器中SO2的质量分数______ .14.已知二甲醚是一种重要的清洁燃料,可以通过CH3OH分子间脱水制得:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=23.5kJ•mol-1.在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示.请回答下列问题:(1)该条件下反应平衡常数表达式K= ______ .在t1℃时,反应的平衡常数为______ .用CH3OH表示的化学反应速率______ .(2)相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4mol•L-1、c(H2O)=0.6mol•L-1、c(CH3OCH3)=1.2mol•L-1,此时正、逆反应速率的大小:v (正)______ v (逆)(填“>”、“<”或“=”).15.汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H>0,已知该反应在240℃,平衡常数K=64×10-4.请回答:(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为______.(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志______.A.消耗1mol N2同时生成1mol O2 B.混合气体密度不变C.混合气体平均相对分子质量不变 D.2v正(N2)=v逆(NO)(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是______(填字母序号).(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态.与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO 的体积分数______.(填“变大”、“变小”或“不变”)(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L,此时反应______(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是______.参考答案【答案】1. C2. D3. C4. D5. A6. A7. B8. B 9. C 10. B11. (1);<(2)0.022;0.09;80%;80%(3)c(4)2.512. (1)(2)0.025;75%;>;不变13. <;>;=;>;左;不变;不变;降低14. ;5;mol/(L•min);>15. 0.05mol/Lmin;AD;AC;不变;向正反应方向进行;因为浓度商Q c<K。
第三节 化学平衡一、选择题1.在A(g)+B(g)C(g) ΔH <0的反应中,如图所示,能正确表示反应速率(纵坐标)与温度(横坐标)关系的是( )2.将一定体积的SO 3(g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2SO 3(g) ===2SO 2(g)+O 2(g)并达到平衡;保持温度不变,再充入相同体积的SO 3(g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是( ) A .平均相对分子质量 B .SO 3(g)的转化率 C .c (SO 3)/c (SO 2) D .c 2(SO 3)/[c 2(SO 2)·c (O 2)]3.已知2SO 2 (g)+O 2 (g) ===2SO 3 (g) ΔH =-197 kJ·mol -1。
向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2 mol SO 2和1 mol O 2;(乙) 1 mol SO 2和0.5 mol O 2 ;(丙) 2 mol SO 3 。
恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是( ) A .容器内压强p :p 甲=p 丙>2p 乙 B .SO 3的质量m :m 甲=m 丙>2m 乙 C .c (SO 2)与c (O 2)之比为k :k 甲=k 丙>k 乙 D .反应放出或吸收热量的数值Q :Q 甲=Q 丙>2Q 乙4.当下列反应达到平衡时,保持恒温恒压,向容器中充入氩气,平衡不发生移动的是( )A .N 2(g)+3H 2(g) ===2NH 3(g)B .2HI(g) ===H 2(g)+I 2(g)C .PCl 5(g) ===PCl 3(g)+Cl 2(g)D .2SO 2(g)+O 2(g) ===2SO 3(g)5.8.500 ℃时,在一个容积为10 L 的密闭容器中进行可逆反应N 2(g)+3H 2(g)高温、高压催化剂2NH 3(g),开始时加入2 mol N 2和2 mol H 2,则达到平衡时,NH 3的浓度不可能达到( ) A .0.04 mol·L -1 B .0.06 mol·L -1C .0.16 mol·L -1D .0.10 mol·L -16.一定能引起化学平衡移动的是( ) A .化学反应速率发生了变化B .有气态物质参加的反应达到平衡后,改变了压强C .由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化D .改变了反应物浓度7.下列各组中两个反应互为可逆反应的是 ( ) ①2H 2+O 2=====点燃2H 2O 与2H 2O=====通电2H 2↑+O 2↑②H 2SO 4(浓)+2HBr===2H 2O +Br 2+SO 2↑与Br 2+SO 2+2H 2O===2HBr +H 2SO 4 ③2NO 2===N 2O 4与N 2O 4===2NO 2④2SO 2+O 2=====催化剂△2SO 3与2SO 3=====催化剂△2SO 2+O 2 A .①② B .②③ C .③④ D .②④8.一定条件下,向密闭容器中充入1 mol NO 和1 mol CO 进行反应:NO(g)+CO(g) ===12N 2(g)+CO 2(g),测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示,其中处于化学平衡状态的点是 ( )A .d 点B .b 点C .c 点D .a 点9.在新制的氯水中存在平衡:Cl 2+H 2O H ++Cl -+HClO ,若向氯水中投入少量碳酸钙粉末,溶液中发生的变化是( ) A .H +浓度减小,HClO 浓度减小B .H +浓度增大,HClO 浓度增大C .H +浓度减小,HClO 浓度增大 D .H +浓度增大,HClO 浓度减小10.对处于化学平衡状态的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知( ) A .化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动 B .化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化 C .正反应进行的程度大,正反应速率一定大 D .改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动11.从植物花中提取一种有机物,可用简化式HIn 表示,在溶液中因存在下列电离平衡:HIn(溶液红色)H +(溶液)+In -(溶液黄色),故可用作酸碱指示剂。
《化学平衡》提高练习1.在容积不变的密闭容器中进行如下反应:H2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g) ΔH>0,达到平衡后,改变下列反应条件,相关叙述正确的是()A.加入H2O(g),平衡向正反应方向移动,体系压强减小B.加入少量C,正反应速率增大C.降低温度,平衡向正反应方向移动D.加入CO,混合气体的密度增大2.可确认发生了化学平衡移动的是()A.化学反应速率发生了改变B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变了压强C.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变D.可逆反应达到平衡后,使用催化剂3.对于反应:2X+Y2Z(正反应为放热反应),若升高温度则能使()A.反应速率不变,Z的产量减少B.反应速率增大,Z的产量增大C.反应速率增大,Y的转化率降低D.反应速率减小,Z的产量增大4.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH <0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。
a与b的关系是()A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定5.某温度下,N2O4(气)2NO2(气) (正反应为吸热反应)。
在密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是()A.加压时(体积变小),将使正反应速率增大,平衡向逆反应方向移动B.体积不变,加入NO2,将使正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动C.保持体积不变,加入少许N2O4,再达到平衡时,颜色变深D.保持体积不变,升高温度,再达平衡时颜色变深6.可逆反应:3A(气)3B(?)+C(?) (正反应为吸热反应),随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是()A.B和C可能都是固体B.B和C一定都是气体C.若C为固体,则B一定是气体D.B和C可能都是气体7.对于反应2A(气)+x B(气)4C(气)达到平衡时,C的浓度为1.2 mol/L,当其它条件不变,把体积扩大1倍时,测得C的浓度为0.7 mol/L,则x的值为()A.1 B.2 C.3 D.48.对于x A(g)+y B(g)z C(g)+w D(g)的平衡体系,当升高温度时,体系的平均相对分子质量从26变为29,则下列说法中正确的是()A.x+y>z+w,正反应是放热反应B.x+y>z+w,正反应是吸热反应C.x+y<z+w,逆反应是放热反应D.x+y<z+w,逆反应是吸热反应9.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0上图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。