高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析
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高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析高中化学选修 4-化学平衡习题及答案解析一、单选题1、可逆反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g),在容积为 10L 的密闭容器中进行,开始时加入 2mol N₂和 6mol H₂,达平衡时,NH₃的浓度不可能达到()A 01mol/LB 02mol/LC 005mol/LD 015mol/L答案:B解析:假设 2mol N₂和 6mol H₂完全反应,生成 4mol NH₃,则NH₃的浓度为 04mol/L。
但这是一个可逆反应,不可能完全反应,所以 NH₃的浓度一定小于 04mol/L。
而 02mol/L 接近完全反应时的浓度,所以不可能达到。
2、一定条件下,将 NO₂与 SO₂以体积比 1:2 置于密闭容器中发生反应:NO₂(g) + SO₂(g) ⇌ SO₃(g) + NO(g) ,下列能说明反应达到平衡状态的是()A 体系压强保持不变B 混合气体颜色保持不变C SO₃和 NO 的体积比保持不变D 每消耗 1mol SO₃的同时生成 1mol NO₂答案:B解析:A 选项,该反应是一个气体分子总数不变的反应,压强始终不变,所以压强不变不能说明达到平衡状态。
B 选项,混合气体颜色不变,说明 NO₂的浓度不变,反应达到平衡状态。
C 选项,SO₃和 NO 都是生成物,且按照 1:1 生成,无论是否平衡,体积比始终保持不变,不能说明达到平衡。
D 选项,消耗 1mol SO₃的同时生成 1mol NO₂,都表示的是逆反应,不能说明正逆反应速率相等,不是平衡状态。
3、对于可逆反应:2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) △H < 0,下列各图正确的是()答案:A解析:A 选项,温度升高,平衡逆向移动,C 的百分含量降低,图像正确。
B 选项,增大压强,平衡正向移动,A 的转化率应该增大,图像错误。
C 选项,使用催化剂,只能改变反应速率,不能改变平衡状态,平衡时 C 的百分含量不变,图像错误。
化学平衡的移动【学习目标】1、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响;2、能利用相关理论解释外界条件对平衡移动的影响。
【要点梳理】要点一、外界条件对平衡移动的影响1.温度对化学平衡的影响。
温度通过影响化学平衡常数,而使平衡发生移动。
(1)若温度升高,K增大,则反应将向生成物浓度增大、反应物浓度减小的方向移动,即向吸热方向移动。
若温度升高,K减小,则反应将向反应物浓度增大、生成物浓度减小的方向移动,即向吸热方向移动。
规律:温度升高,平衡将向吸热反应方向移动。
(2)若温度降低,K减小,则反应将向反应物浓度增大、生成物浓度减小的方向移动,即向放热的方向移动。
若温度降低,K增大,则反应将向反应物浓度减小、生成物浓度增大的方向移动,即向放热方向移动。
要点诠释:温度降低,平衡向放热反应方向移动。
2.浓度对化学平衡的影响。
在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向着正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向着逆反应方向移动。
要点诠释:(1)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动。
例如,可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在某温度达到平衡后,增加或移去一部分C固体,化学平衡不移动。
(2)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,v(正)减小,v(逆)也减小,但减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
3.压强对化学平衡的影响。
其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着气体体积缩小的反应方向移动;减小压强,会使平衡向着气体体积增大的反应方向移动。
要点诠释:(1)化学平衡移动的过程是可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程。
旧化学平衡的破坏就是改变v(正)=v(逆)的关系,因此,无气态物质存在的化学平衡,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。
化学平衡例题解析【例1】在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()A.Z为0.3mol/LB.Y2为0.35mol/LC.X2为0.2mol/L D.Z为0.4mol/L【分析】理解“可逆反应”的定义:在同一条件下,反应既能向生成物方向移动,又能向反应物方向移动。
任何可逆反应,反应物都不可能百分之百地转化为生成物。
若反应向右进行,则X2、Y2、Z三种物质的浓度范围依次是:0~0.1mol/L、0.2mol/L~0.3mol/L、0.2mol/L~0.4mol/L;若反应向左进行,则X2、Y2、Z三种物质的浓度范围依次是:0.1~0.2mol/L、0.3mol/L~0.4mol/L、0mol/L~0.2mol/L。
【答案】A、B。
【例2】在一定温度下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是()A.单位时间内生成n mol A2,同时生成n mol AB B.容器内总压强不随时间改变C.单位时间内生成2n mol AB同时生成n mol B2D.任何时间内A2、B2的物质的量之比为定值【知识点拨】一定条件下可逆反应中正反应与逆反应的速率相等,反应混和物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。
化学反应达到平衡后,反应混和物的百分组成一定可引伸为物质的物质的量浓度、质量分数、体积(物质的量)分数一定、反应物的转化率(利用率)一定。
化学平衡的特征:⑴化学平衡是一种动态平衡,即v正=v逆≠0。
(动)⑵外界条件(如浓度、温度和压强等)不改变时,化学平衡状态不变。
(定)说明:化学平衡状态与反应从正反应开始还是从逆反应无关。
⑶当外界条件发生改变时,化学平衡发生移动,直至达到新的化学平衡。
(变)【分析】因为左边化学计量数之和为2,右边也为2,所以无论从左边反应开始,还是从右边加入生成物开始,总过程,气体压强始终不变,所以B是错误的。
选修四化学速率章末测试题(内含答案)一.选择题(共20 小题)1.将固体 NH4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH 4I( s)? NH3( g)+HI( g);②2HI(g)? H2( g)+I2(g).达到平衡时, c( H2)=0.5mol/L ,c(HI )=4mol/L ,则此温度下反应①的平衡常数为()A.9 B.16 C. 20 D.252.在体积为 V 的密闭容器中发生可逆反应3A (?) +B(?)═2C (g),下列说法正确的是()A.若 A 为气态,则气体的平均密度不再变化时反应达到平衡状态B.升高温度, C 的体积分数增大,则该正反应放热C.达到平衡后,向容器中加入B,正反应速率一定加快D.达到平衡后,若将容器的容积压缩为原来的一半,C 的浓度变为原来的 1.8倍,则 A 一定为非气态3.在体积均为 1.0L 的两个恒容密闭容器中加入足量的相同质量的固体 B ,再分别加入 0.1mol A 和 0.2molA ,在不同温度下反应A(g)+B (s)?2C (g)达到平衡,平衡时 A 的物质的量浓度c( A)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 点均处于曲线上).下列说法正确的是()A.反应A(g)+B(s)?2C (g)△S>0、△H<0B. A 的转化率: a(状态Ⅱ)> a(状态Ⅲ)C.体系中 c( C): c( C,状态Ⅱ)>( C,状态Ⅲ)D.化学平衡常数: K (状态Ⅰ)=K (状态Ⅲ)> K(状态Ⅱ)4.在醋酸溶液中, CH3COOH 电离达到平衡的标志是()A.溶液显电中性B.溶液中检测不出CH 3COOH 分子存在C.氢离子浓度恒定不变+﹣D. c(H )=c (CH 3COO )5.对于可逆反应: 2A(g)+B(g)? 2C(g)△H<0,下列各图正确的是()A.B.C.D.6.工业上用丁烷催化脱氢制备丁烯:C4H10( g)═C4 H8( g) +H2(g)(正反应吸热)将丁烷和氢气以一定的配比通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),反应的平衡转化率、产率与温度、投料比有关。
化学平衡的判定一.选择题(每题2共40分)1.一定条件下,在容积固定的某密闭容器中发生的反应N 2+3H 22NH 3在10s 内N 2的浓度由5mol•L -1降至4mol•L -l 。
下列说法正确的是( )A .充分反应后,N 2、H 2中至少有一种物质浓度可降为零B .使用合适的催化剂,可以加快该反应的速率C .增加H 2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率D .用NH 3表示的化学反应速率为0.1mol 2.在一定量的密闭容器中进行反应:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)。
已知反应过程中某一时刻N 2、H 2、NH 3的浓度分别为0.1 mol·L -1,0.3 mol·L -1,0.2 mol·L -1。
当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )A.N 2为0.2 mol·L -1,H 2为0.6 mol·L -1B.N 2、H 2均为0.18 mol·L -1C.N 2为0.15 mol·L -1D.NH 3为0.4 mol·L -13.一定条件下,在体积固定的密闭容器中通入2.0 mol SO 2、1.2molO 2,发生反应2SO 2(g) +O 2(g)2SO 3(g) ΔH= -198 kJ·mol - 1,下列判断不正确...的是( ) A .2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(s) ΔH < -198kJ·mol -1 B .增加反应物的量不能改变上述反应的ΔH C .充分反应后,放出的热量小于198 kJD .若从反应开始到建立平衡放出热量158.4 kJ ,则SO 2的平衡转化率为60% 4.T ℃,将2 mol X 和1 mol Y 充入体积为1 L 的密闭容器中,已知:2X(s)+Y(g)2Z(g) ΔH=-M kJ·mol -1。
10 min 后达到平衡,生成0.2 mol Z,共放出热量N kJ,下列说法正确的是( )。
人教版化学选修5:——《化学平衡状态》课时跟踪训练1.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g) 3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为2.5 mol·L-1和2.0 mol·L-1,达平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是( ) A.c(Z)=1.5 mol·L-1B.c(Z)=2.4 mol·L-1C.c(W)=1.6 mol·L-1D.c(W)=2.0 mol·L-1解析:选D 可逆反应中,反应物不可能完全转化。
由于反应中X、Y按物质的量之比1∶1反应,所以X过量,若Y完全反应,则c(Z)=3.0 mol·L-1,c(W)=2.0 mol·L-1。
但Y不可能完全反应,所以0 mol·L-1<c(Z)<3.0 mol·L-1,0 mol·L-1<c(W)<2.0 mol·L -1。
故D项肯定错误。
2.在一定条件下,可逆反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)中,NO2的物质的量浓度c(NO2)随时间变化的实验数据如下表所示:时间/min 0 5 10 15 20 25c(NO2)/(mol·L-1) 0 0.020.0320.0380.040.04根据表中数据判断,该反应达到平衡时c(NO2)为( ) A.0.020 mol·L-1B.0.032 mol·L-1C.0.038 mol·L-1D.0.040 mol·L-1解析:选D 根据表中数据可知,反应进行到20 min时NO2的浓度不再发生变化,所以平衡时NO2的浓度是0.040 mol·L-1。
3.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO 2(g) ΔH<0,不能说明反应已达到平衡状态的是( )A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B.反应器中压强不随时间变化而变化C.混合气体颜色深浅保持不变D.混合气体平均相对分子质量保持不变解析:选A A中正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等时,不符合化学式前的化学计量数之比,所以A不能说明已达到平衡状态。
第三课时 化学平衡常数化学平衡常数1.概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K 表示。
2.表达式对于一般的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在一定温度下,K =c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )。
3.特点K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
4.意义K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,反应进行得越完全,反应物转化率越高;反之,就越不完全,转化率就越低。
一般来说,当K >105时,该反应进行得就基本完全了。
5.转化率的计算公式 某个指定反应物的转化率=指定反应物的起始浓度-指定反应物的平衡浓度指定反应物的起始浓度×100%。
[特别提醒] 代入平衡常数表达式进行计算的是物质的平衡浓度而不是初始浓度和变化浓度。
1.对于可逆反应:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g),其平衡常数K 的表达式是什么?若保持其他条件不变,分别增大压强、增大N 2浓度,平衡如何移动?平衡常数K 如何变化?提示:K =c 2(NH 3)c (N 2)·c 3(H 2);增大压强,增大N 2的浓度,平衡均向正反应方向移动,但平衡常数K 不变。
2.已知反应:H 2(g)+I 2(g)2HI(g)的平衡常数是K ,则反应2HI(g)H 2(g)+I 2(g)的平衡常数是什么?反应12H 2(g)+12I 2(g)HI(g)的平衡常数是什么?提示:1K ,K 12。
3.催化剂能够改变化学反应速率,对化学平衡常数有什么影响?提示:不能改变化学平衡常数。
对化学平衡常数的理解(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做常数“1”而不代入表达式。
第三节化学平衡练习题一、选择题1.在一个密闭容器中进行反应:2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g)已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/LB.SO2为0.25mol/LC.SO2、SO3(g)均为0.15mol/LD.SO3(g)为0.4mol/L2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是()A. C生成的速率与C分解的速率相等B. A、B、C的浓度不再变化C. 单位时间生成n molA,同时生成3n molBD. A、B、C的分子数之比为1:3:23.可逆反应H 2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是()A. 混合气体密度恒定不变B. 混合气体的颜色不再改变C. H2、I2、HI的浓度相等D. I2在混合气体中体积分数不变4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A、B于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.C、D的物质的量的比值D.气体的总物质的量5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A.在一定条件下,发生如下反应:2A(g) B(g) + x C(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P%,若此时A的转化率为a%,下列关系正确的是()A.若x=1,则P>a B.若x=2,则P<aC.若x=3,则P=a D.若x=4,则P≥a6.密闭容器中,用等物质的量A和B发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为()A.40%B.50%C.60%D.70%7.在1L的密闭容器中通入2molNH 3,在一定温度下发生下列反应:2NH3N2+3H2,达到平衡时,容器内N2的百分含量为a%。
人教版2020年选修四化学配套练习之化学平衡(解析版)1.(2019·定远县育才学校高二期末)下列反应是工业生产硝酸的一个反应过程,4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1025 kJ/mol,若反应物起始的物质的量相同。
下列关于该反应的示意图不正确的是A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A、该反应正向为放热反应,升高温度,先达到化学平衡状态,化学平衡逆向移动,NO的含量降低,与图象相符,故A正确;B、该反应正向为气体体积增大的反应,增大压强,先达到化学平衡状态,化学平衡逆向移动,NO的含量降低,与图象相符,故B正确;C、升高温度,先达到化学平衡状态,化学平衡逆向移动,NO的含量降低,与图象不相符,故C错误;D、催化剂能够加快化学反应速率,缩短达到平衡状态所需时间,不改变化学平衡状态,与图象相符,故D正确;故答案为C。
2.(2020·江城县第一中学高二期末)某温度下,在容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol,2mol和4mol。
保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡向左移动的是()A.均减半B.均加半C.均增加1mol D.均减少1mol【答案】D【解析】【详解】在容积可变的恒压容器中,如果物质的量“均减半”或“均加倍”,则容器体积也相应“减半”或“加倍”,A、B、C三物质的浓度都没有改变,平衡不会移动,选项A、B不符合题意;由此可知,如果A、B、C三种物质增减倍数相同,容积也会相应改变,浓度不变,平衡不移动,“均增加1 mol”时,可理解成先分别增加1 mol、0.5mol、1 mol,然后再增加0.5molB,前者平衡不移动,后者导致平衡正向移动,选项C不符合题意;“均减少1 mol”时,可理解成先分别减少1 mol、0.5mol、1mol,然后再减少0.5molB,前者平衡不移动,后者平衡逆向移动,选项D符合题意;答案选D。
化学选修4课后习题答案第一章:化学平衡与溶液习题1:在500 mL 0.1 mol/L HCl 溶液中加入1 g KCl,求该溶液的pH值。
首先,计算KCl的摩尔量:摩尔质量(KCl) = 39.1 + 35.5 = 74.6 g/mol摩尔量(KCl) = 质量(KCl) / 摩尔质量(KCl) = 1g / 74.6g/mol = 0.0134 mol然后,计算盐酸(HCl)的摩尔量:摩尔质量(HCl) = 1.0 + 35.5 = 36.5 g/mol摩尔量(HCl) = 浓度(HCl) * 体积(HCl) = 0.1 mol/L * 0.5 L = 0.05 mol根据物质的摩尔量关系,可知盐酸(HCl)反应完全后的物质摩尔量:KCl:HCl = 1:1,所以 KCl 的摩尔量 = HCl 的摩尔量 = 0.0134 mol所以,盐酸(HCl)与KCl反应后,生成溶液中的氯离子的摩尔量为:氯离子(Cl-)的摩尔量 = 0.05 mol + 0.0134 mol = 0.0634 mol由此可得溶液中氯离子的浓度:浓度(Cl-) = 摩尔量(Cl-) / 体积溶液 = 0.0634 mol / 0.5 L = 0.1268 mol/ L根据氯离子的浓度求溶液的pH值:pH = -lg[Cl-] = -lg(0.1268) ≈ 0.9所以该溶液的pH值约为0.9。
习题2:若已知 0.1 mol/L HCl 和 0.05 mol/L NaOH 完全反应生成水和盐的化学方程式,求生成的氯化钠的质量。
化学方程式为:HCl + NaOH → NaCl + H2O根据方程式可知,1 mol HCl 反应生成 1 mol NaCl。
所以 0.1 mol/L HCl 反应生成的 NaCl 的摩尔质量:摩尔质量(NaCl) = 23.0 + 35.5 = 58.5 g/mol所以生成的 NaCl 的质量为:质量(NaCl) = 摩尔质量(NaCl) * 反应生成的 NaCl 的摩尔量= 58.5 g/mol * 0.1 mol/L * 1 L = 5.85 g所以生成的氯化钠的质量为 5.85 g。
《化学均衡》例题剖析第一课时1.合成氨工业为人类解决粮食问题做出了巨大贡献。
必定条件下,在密闭容器中进行合成氨反响:N 2(g) + 3H 2(g)? 2NH 3(g) ,当正、逆反响速率相等且不等于零时,以下说法不正确的选项是()A . N2、 H2完整转变为NH 3B.N 2、 H2、 NH 3在容器中共存C.反响已达到化学均衡状态2 2 3D. N 、 H 、 NH的浓度不再改变【答案】 A【分析】反响:N2(g) + 3H 2(g)? 2NH 3(g),当正、逆反响速率相等且不等于零时,达到化学均衡状态。
可逆反响中,反响物不可以完整转变为氨气,故 A 错误; N 2、 H2、NH 3在容器中共存,故 B 正确;正、逆反响速率相等且不等于零时的状态是化学均衡状态,故 C 正确;化学均衡状态时,各组分的浓度不随时间的变化而变化,故 D 正确。
2.CO 和 H 2在必定条件下能够合成甲醇:CO(g) + 2H 2(g)? CH3OH,以下表达中能说明上述反响在必定条件下必定达到最大限度的是()A . CO 所有转变为乙醇B.正反响和逆反响的化学反响速率均为零C.CO 和 H2以 1︰ 2 的物质的量之比反响生成甲醇D.反响系统中甲醇的物质的量浓度不再变化【答案】 D【分析】可逆反响不行能完整转变,故 A 错误;正逆反响速率相等,都大于0,是动向均衡,故 B 错误;只需反响发生,CO 和H 2就以1︰ 2 的物质的量之比反响生成甲醇,故 C 错误;反响系统中甲醇的物质的量浓度不再变化,说明正逆反响速率相等,故 D 正确。
3.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反响A(s) +2B(g) ? C(g) + D(g) ,当以下物理量不再变化时,能够表示该反响已达均衡状态的是()A .混淆气体的压强B.混淆气体的均匀相对分子质量C.A 的物质的量浓度D.气体的总物质的量【答案】 B【分析】此题考察化学均衡状态的判断,意在考察考生的剖析、推理能力。
第3节 化学平衡第2课时1.关于化学平衡常数的叙述正确的是( )A .温度一定,一个化学反应的平衡常数不是一个常数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 .温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数D .浓度商Q c <K 时,v 正<v 逆解析:选C 。
K 是温度的函数,平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。
正、逆反应的平衡常数互为倒数,如H 2(g)+I 2(g)2HI(g),K 正=c 2HIc H 2c I 2,K逆=c H 2c I 2c 2HI ,所以K 正=1K 逆。
浓度商Q <K ,未达到化学平衡状态,此时v 正>v 逆。
2.对于3Fe(s)+4H 2O(g)Fe 3O 4(s)+4H 2(g),反应的化学平衡常数的表达式为( )A .K =c Fe 3O 4·c H 2c Fe ·c H 2OB .K =c Fe 3O 4·c 4H 2c Fe ·c 4H 2OC .K =c 4H 2Oc 4H 2D .K =c 4H 2c 4H 2O解析:选D 。
固体不写入表达式中。
3.在一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO 2(g)+O 2(g)催化剂△2SO 3(g),已知c (SO 2)始=0.4 mol ·L -1,c (O 2)始=1 mol ·L -1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K =19,则此反应中SO 2的转化量为( ) A .0.24 mol ·L -1 B .0.28 mol ·L -1 C .0.32 mol ·L -1D .0.26 mol ·L -1 解析:选C 。
2SO 2(g)+O 2(g) 催化剂△2SO 3(g)起始量/mol ·L -1:0.4 1 0变化量/mol ·L -1:x 0.5x x平衡量/mol ·L -1:0.4-x 1-0.5x x由平衡常数的定义:K =c 2SO 3c 2SO 2·c O 2=x 20.4-x2·1-0.5x=19,解得x =0.32 mol ·L -1。
第三节化学平衡第1课时化学平衡状态1.了解化学反应的可逆性,了解可逆反应的概念、特点。
2.了解化学平衡的建立过程。
3.理解化学平衡的特征。
(重点)教材整理1.可逆反应2.不可逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略,把这类反应称作不可逆反应,用“===”号表示。
例如:Ba2++SO2-4===BaSO4↓。
[探究·升华][思考探究](1)可逆反应是指同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。
【提示】正确(2)Cl2与水的反应是不可逆反应还是可逆反应。
【提示】可逆反应(3)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应。
【提示】错误(4)可逆反应中反应物的转化率能达到100%。
【提示】错误[认知升华]极端假设法确定各物质浓度的范围在密闭容器中进行反应X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,反应达到平衡。
可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底:X 2(g)+Y 2(g)⇌2Z(g)起始浓度/(mol·L -1) 0.1 0.3 0.2改变浓度/(mol·L -1) 0.1 0.1 0.2终态浓度/(mol·L -1) 0 0.2 0.4假设反应逆向进行到底:X 2(g)+Y 2(g)⇌2Z(g)起始浓度/(mol·L -1) 0.1 0.3 0.2改变浓度/(mol·L -1) 0.1 0.1 0.2终态浓度/(mol·L -1) 0.2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为X 2∈(0,0.2),Y 2∈(0.2,0.4),Z ∈(0,0.4)。
[题组·冲关]题组1 可逆反应的判断1.下列各组两个反应互为可逆反应的是( )①2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O 与CO 2+Na 2CO 3+H 2O===2NaHCO 3②H 2SO 4(浓)+2HBr===2H 2O +Br 2+SO 2与Br 2+SO 2+2H 2O===2HBr +H 2SO 4③2NO 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 .②③C .③④D .②④【解析】 可逆反应必须是在同一条件同时向两个方向进行的反应。
第三节题化学平衡练习择题一、选1.在一个密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3 分别是0.2mol/L 、0.1mol/L 、0.2mol/L ,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.SO2 为0.4mol/L ,O2 为0.2mol/LB.SO2 为0.25mol/LC.SO2、SO3(g)均为0.15mol/LD.SO3(g)为0.4mol/L2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是()A. C 生成的速率与 C 分解的速率相等B. A 、B、C 的浓度不再变化C. 单位时间生成nmolA ,同时生成3n m olBD. A 、B、C 的分子数之比为1:3:23.可逆反应H2(g)+I 2(g) 2HI(g) 达到平衡时的标志是()A. 混合气体密度恒定不变B. 混合气体的颜色不再改变C. H2、I2、HI 的浓度相等D. I 2 在混合气体中体积分数不变4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A、B 于反应容器中,当下列物理量A(s) +2B(g) C(g)+D(g) 已达平衡的是()不再改变时,表明反应:A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.C、D 的物质的量的比值D.气体的总物质的量5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体 A .在一定条件下,发生如下反应:2A(g) B(g) + xC(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P%,若此时 A 的转化率为a%,下列关系正确的是()A.若x=1,则P>a B.若x=2,则P<aC.若x=3,则P=a D.若x=4,则P≥a6.密闭容器中,用等物质的量 A 和B 发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g),反应达时 A 的转化率到平衡时,若混合气体中 A 和B 的物质的量之和与 C 的物质的量相等,则这为()A.40%B.50%C.60%D.70%7.在1L 的密闭容器中通入2molNH 3,在一定温度下发生下列反应:2NH 3 N2+3H 2,达到平衡时,容器内N2 的百分含量为a%。
化学平衡图像及等效平衡昨天专题一、选择题(每小题5分,每小题有1-2个正确选项)1.向某密闭容器中充入1mol CO和2mol H2O(g),发生反应:CO 催化剂+H2O(g)CO2+H2。
当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。
高温若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是( )A.0.5mol CO+2mol H2O(g)+1mol CO2+1mol H2B.1mol CO+1mol H2O(g)+1mol CO2+1mol H2C.0.5mol CO+1.5mol H2O(g)+0.4mol CO2+0.4mol H2D.0.5mol CO+1.5mol H2O(g)+0.5mol CO2+0.5mol H22.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH<0B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g);ΔH>0C.CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)+H2O(g);ΔH>0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g);ΔH<0 3.用来表示可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)(正反应为放热反应),下图表示的图像中正确的为( )4.如下图所示,φ(X)为气态反应物在平衡时混合物中的体积分数,T为温度。
符合该曲线的反应是( )A.2NH3(g)N2(g)+3H2(g)(正反应为吸热反应)B.H2(g)+I2(g)2HI(g)(正反应为放热反应)C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)(正反应为放热反应) D.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)(正反应为吸热反应)5.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。
第三节 化学平衡练习题一、选择题1.在一个密闭容器中进行反应: 2SO 2(g)+ O 2(g)2SO 3(g)已知反应过程中某一时刻,SO 2、O 2、 SO 3 分别是 0.2mol/L 、 0.1mol/L 、 0.2mol/L ,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )A .SO 2 为 0.4mol/L , O 2 为 0.2mol/LB . SO 2 为 0.25mol/LC . SO 2、 SO 3(g) 均为 0.15mol/LD .SO 3(g)为 0.4mol/L 2.在一定温度下,可逆反应 A(g)+3B(g) 2C(g) 达到平衡的标志是( )A. C 生成的速率与 C 分解的速率相等B. A 、 B 、 C 的浓度不再变化C. 单位时间生成 nmolA ,同时生成 3nmolBD. A 、 B 、 C 的分子数之比为 1:3:2 3.可逆反应 H 2(g)+I 2(g) 2HI(g) 达到平衡时的标志是( )A. 混合气体密度恒定不变B. 混合气体的颜色不再改变C. H 2、 I 2、 HI 的浓度相等D. I 2 在混合气体中体积分数不变4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A 、B 于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s) + 2B(g) C(g) + D(g) 已达平衡的是()A .混合气体的压强B .C . C 、D 的物质的量的比值D .气体的总物质的量5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A .在一定条件下,发生如下反应:2A(g) B(g) + xC(g) ,反应达平衡时,测得容器内压强增大为P %,若此时 A 的转化率为 a %,下列关系正确的是()A .若 x=1,则 P > aB .若 x=2,则 P <aC .若 x=3 ,则 P=aD .若 x=4,则 P ≥a6.密闭容器中,用等物质的量 A 和 B 发生如下反应: A(g)+2B(g)2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中 A 和 B 的物质的量之和与 C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为()A .40%B . 50%C . 60%D . 70%7.在 1L 的密闭容器中通入2molNH 3,在一定温度下发生下列反应:2NH 3N 2+3H 2,达到平衡时,容器内N 2 的百分含量为 a%。
若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列初始物质,达到平衡时,容器内N 2 的百分含量也为 a %的是()A .3molH 2+1molN 2B . 2molNH 3+ 1molN 2C . 2molN 2+3molH 2D . 0.1molNH 3+ 0.95molN 2+2.85molH 28.在密闭容器中发生反应 2SO 2+O 22SO 3(g) ,起始时 SO 2 和 O 2 分别为 20mol 和 10mol ,达到平衡时, SO 2 的转化率为 80% 。
若从 SO 3 开始进行反应,在相同的条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO 3 的物质的量及 SO 3 的转化率分别为()A 10mol 10%B 20mol 20%C 20mol 40%D 30mol 80%9. X 、 Y 、 Z 为三种气体,把 a mol X 和 b mol Y 充入一密闭容器中,发生反应X+2Y2Z 。
达到平衡时,若它们的物质的量满足: n (X ) +n ( Y )=n ( Z ),则 Y 的转化率为( )A .a b100%B . 52(a b)5b100%C .2(a b)100%D .5(a b)5a100%10.一定条件下,在一密闭容器中通入一定量SO 2 和 O 2 的混合气体,发生如下反应: 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)+ Q(Q>0)。
反应达平衡后 SO 2 、O 2 和 SO 3 的物质的量之比为 3∶ 4∶ 6,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时, O 2 和 SO 3 的物质的量分别是1 1 mol 和2 0 mol ,此时容器内 SO 2 的物质的量应是AA 0 7 molB 0 9 molC 1 1 molD 1 3 mol11.在一定温度下,某密闭容器中发生反应:2SO 2(g)+ O 2 (g)2SO 3(g) + Q 达平衡后, SO 2、 O 2、 SO 3 的物质的量之比为 3∶2∶ 4。
其它条件不变,升温达到新平衡时, SO 2 为 1.4 mol , O 2 为 0.9 mol ,则此时 SO 3 的物质的量为()A. 1.4 molB. 1.6 molC. 1.8 molD. 2.0 mol12.某体积可变的密闭容器,盛有适量的 A 和 B 的混合气体,在一定条件发生反应A+3B2C ,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL ,其中 C 气体的体积占 10%,下列推断正确的是()①原混合气体的体积为 1.2VL②原混合气体的体积为 1.1VL③反应达到平衡时气体 A 消耗掉 0.05VL④反应达到平衡时气体B 消耗掉 0.05VLA 、②③B 、②④C 、①③D 、①④13.在一定温度时,将 1mol A 和 2mol B 放入容积为 5L 的某密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)C(g)+2D(g) ,经 5min 后,测得容器内 B 的浓度减少了 0.2mol/L 。
下列叙述不正确 的是( )...A .在 5min 内该反应用 C 的浓度变化表示的反应速率为 0.02mol/(L min)·B . 5min 时,容器内 D 的浓度为 0.2mol/LC .当容器内压强保持恒定时,该可逆反应达到平衡状态D .5min 时容器内气体总的物质的量为 3mol14.把 6molA 和 5molB 两气体通入容积为 4L 的密闭容器中,一定条件下反应:3A (气) +B (气)2C (气) +xD (气) +Q , 5min 达平衡,此时生成2molC ,测得 D的平均反应速率为0.1mol ·(L · min ) - 1)。
下列说法中正确的是(A .降低平衡体系的温度,逆反应速率最小,正反应速率增大,平衡正向移动B .恒温下达到平衡的标志是C 和D 的生成速率相等 C . A 的平均反应速率为 0.15mol ·(L · min )D .B 的转化率为 25%15.一定温度下, 向一固定容积的容器中放入 1molA 和 1molB ,待反应 A(s)+B(g)C(g)+2D(g) 达到平衡时, C 的质量分数是M%,在相同的条件下,若按以下配比开始反应,平衡时C 的质量分数比为M%的是()A .2molA+2molBB . 2molD+1molCC . 2molD+1molA+1molBD . 0.5molA+0.5molB+0.5molC+1.0molD16.在密闭容器中发生反应2SO 2+O 22SO 3(g),起始时 SO 2 和 O 2 分别为 30mol 和 15mol ,达到平衡时, SO 2的转化率为 80%,若从 SO 3 开始进行反应,在相同条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时 SO 3 的物质的量及 SO 3 的转化率为()A .15mol 和 10%B . 30mol 和 20%C . 30mol 和 40%D . 45mol 和 80%二、填空题17.写出下列化学反应的化学平衡常数表达式:① N 2+3H 2 2NH 3 K=② 1N 2+H 22 NH3 K=33③ Fe+4H 2O(g)Fe 3O 4 +4H 2K=18.在 1L 密闭容器中, 充入 amolN 2 和 bmolH 2,在一定温度下 N 2+3H 2 2NH 3,达到平衡, 容器中还剩余 CmolN 2, 则平衡时 N 2 的转化率是, H 2 的转化率是,生成 NH 3 是mol ,容器中H 2 的平衡浓度是。
19.一定温度下在 10L 容器中加入 5molSO 2 和 3molO 2,当反应达到平衡时,有3molSO 2 发生了反应,则:( 1)生成了molSO 3, SO 2 的转化率为。
( 2)平衡时容器内气体的总物质的量为。
( 3)平衡时 SO 2 的浓度是, O 2 的浓度是, SO 3 的浓度是。
20.一定条件下, 可逆反应: A 2+B 22C 达到平衡。
经测定,平衡时 c(A 2)=0.5mol/L ,c(B 2)=0.1mol/L ,c(C)=1.6mol/L ,若 A 2、 B 2 和 C 的起始浓度分别为 amol/L , bmol/L , cmol/L 。
请回答:( 1) a 、 b 应满足的关系是 ____________________ (2) a 的取值范围是 ___________________________21.在温度 830K 时,下列可逆反应及其平衡有某些特殊性:CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g)若 c(CO)始 为 2 mol / L , c(H 2O)始 为 3 mol / L ,反应达平衡时,CO 的转化率为 60%,如果 c(H 2O) 始为 6 mol / L ,c(CO)始 为 2 mol / L ,反应达到平衡时,则CO 的转化率为 75%。
1 计算上述两种情况下H 2O 的转化率 、, CO 和 H 2O 的转化率之间的关系可表示为。
(2) 设 830K 时, c(CO)始 = a mol / L , c(H 2O)始 = b mol / L ,达平衡时 c(H 2)平 =c mol / L 。
① 当 a = 5, c =20时, b =;② 当 a = b 时, c=;9a③ 22.将+ O 2用以表示 a 、 b 、 c 之间关系的式子是。
2mol H 2O 和 2mol CO 置于 1L 容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应: 2H 2O ( g )2H 22CO +O 22CO 2( 1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气 体不能 同时是 和 ,或 和 。
(填它们的分子式).. n ( H 2O )( 2)若平衡时 O 2 和 CO 2 的物质的量分别为 n ( O 2 ) 平 = a mol , n ( CO 2) 平 = b mol 。
试求平 =。
(用含 a 、b 的代数式表示)三、计算题23. amolN 2 和 bmolH 2 反应,在一定条件下达到平衡,生成 cmolNH 3.NH 3 在平衡混合物中的质量分数是多少?24. 1 体积 SO 2 和 3 体积空气混合后,在450℃以上通过 V 2O 5 催化剂,发生如下反应:2SO 2(g) +O 2(g)2SO 3(g)若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9∶ 1,则反应掉的 SO 2 是原有 SO 2 的百分之几?答案及解析 :1.C 项反应物、生成物浓度不可能同时减小。