专题复习 化学平衡常数
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专题复习 化学平衡常数
知识点:
1、 平衡状态
(1) 定义:
(2) 平衡状态的特征
(3) 平衡状态的判定
2:平衡常数:
(1) 定义:
(2)影响平衡常数的因素:
(3)表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数公式可以表示为: ,各物质的浓度一定是平衡..时的浓度,而不是其他时刻的.
(4)、关于平衡常数的书写规则:
①在进行K值的计算时,固体和纯液体的浓度可视为“1”。例如:Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g),在一定温度下,化学平衡常数 。
②化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数,当化学反应方程式的计量数增倍或减倍时,化学平衡常数也 。
(5)平衡常数的意义和用途:
①平衡常数的意义:
②利用平衡常数可以判断反应吸热或放热:
③利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。例如,在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数为K。若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下: ,则有以下结论:
Qc=K ,V(正)=V(逆),可逆反应处于 ;
Qc<K ,V(正)>V(逆),可逆反应向 ;
Qc>K ,V(正)<V(逆),可逆反应向 行。
2、两个重要的模型:
强化训练:
1、反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) 在温度和容积不变的条件下进行。下列叙述能表明反应达到平衡状态的是( )
A、容器内压强不再改变 B、v(H2O)=v(H2) C、气体的密度不再改变 D、反应不再进行
2、对于以下反应:A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),在一定温度、压强下,在一体积可变的容器中,当下列物理量不再发生变化时就可确定一定达到平衡状态的是( )
A.容器的体积不再发生变化 B.B的生成速率和D的消耗速率之比为3∶1
C.混合气体的密度不随时间变化 D.B、C、D的分子数之比为3∶2∶1
3、在1100℃,一定容积的密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) △H=a kJ/mol(a >0),该温度下K=0.263,下列有关该反应的说法正确的是( )
A. 若生成1 mol Fe,则吸收的热量小于a kJ
B. 若升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢,则化学平衡正向移动
C. 若容器内压强不随时间变化,则可以判断该反应已达到化学平衡状态
D. 达到化学平衡状态时,若c(CO)=0.100 mol/L,则c(CO2)=0.0263 mol/L
4、某温度下,2 L密闭容器中加入4 mol A和2 mol B发生反应:3A(g)+2B(g)4C(l)+2D(g)。平衡时测得n(C)=1.6mol。下列说法正确的是( )
A、反应的化学平衡常数表为K=c4(C)c2(D)c3(A)c2(B)
B、增大压强,平衡右移,K平衡增大
C、B的平衡转化率是40%
D、其他条件不变,向平衡体系中加入少量C,υ正、υ逆均增大
5、一定条件下,向密闭容器中加入1 mol/L X发生反应:3X(g) Y(g) + Z(g) △H<0,反应到5min时达到平衡,在15min时改变某一条件,到17min时又建立新平衡,X的物质的量浓度变化如图,下列说法中不正确的是( )
A.0~5 min时,该反应的速率为v(X)=0.12 mol/(L·min)
B.5 min达到平衡时,该温度下的平衡常数数值为0.625
C.15 min时改变的条件可能是减小压强
D.从初始到17 min时,X的转化率为30 %
6、在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
下列说法错误的是( )
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 7、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/ ℃ 700 800 830 1000
1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
830℃时,向一个2 L的密闭容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B,反应初始4 s内A的平均反应速率v(A)=0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是( )
A.4 s时c(B)为0.76 mol/L
B.830℃达平衡时,A的转化率为80%
C.反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D.1200℃反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)平衡常数为0.4
8、相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 平衡时反应中的能量变化 N2 H2 NH3
① 1 3 0 放出热量a kJ
② 2 3 0 放出热量b kJ
③ 2 6 0 放出热量c kJ
下列叙述正确的是 ( )
A.放出热量关系:a < b < 92.4 B.三个容器内反应的平衡常数:③ > ① > ②
C.达平衡时氨气的体积分数:① > ③ D.N2的转化率:② > ① > ③
9.对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A.达到化学平衡时,4v正(O2) = 5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若减小压强,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:2v正(NH3) = 3v正(H2O)
10、在2L密闭容器中,加入X和Y各4mol,一定条件下发生化学反应:
2X(g)+ 2Y(g) Z(g)+2 W(g) △H<0, 反应进行到5s时测得X的转化率为25%,10
s后达到化学平衡,测得Z的浓度为0.5mol/L,则下列说法正确的是( )
A.5s内平均反应速率为υ(Y)= 0.2 mol/( L·s)
B.该反应的平衡常数数值为0.5
C.保持容积体积不变,向容器中通入惰性气体可提高反应物的转化率
D.升高温度,当测得容器中密度不变时,表示该反应已经达到平衡状态
11、在2L恒容密闭容器中充入2 mol X和1mol Y发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g)△H<0,反应过程持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.升高温度,平衡常数增大
B.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
C.Q点时,Y的转化率最大
D.平衡时充入Z,达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
φ(X)
W M
T∕K Q 12、2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)。一定温度下,在甲、乙、丙三个容积均为2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。
甲
乙
丙
起始物质的量 n(SO2) / mol 0.4 0.8 0.8
n(O2) / mol 0.24 0.24 0.48
SO2的平衡转化率 / % 80 α1 α2
下列判断中,正确的是( )
A.甲中反应的平衡常数小于乙 B.该温度下,平衡常数值为400
C.平衡时,丙中c(SO3)是甲中的2倍 D.平衡时,甲中O2的转化率大于乙中O2的转化率
13、某温度下2 L密闭容器中,3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示。 下列说法正确的是 ( )
X Y W
n(起始状态)/mol 2 1 0
n(平衡状态)/mol 1 0.5 0.5
A.该温度下,此反应的平衡常数表达式是23()()()cXcYKcW
B.升高温度,若W的体积分数减小,则此反应△H>0
C.增大压强,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动
D.该温度下,再向容器中通入3molW,达到平衡时,n(X)=2mol
14、硫酸工业用SO2制取SO3的反应为:2SO2+O2 催化剂
加热 2SO3 △H=-47kJ/mol。
不同温度下,反应的平衡常数如下表:
温 度 200℃ 300℃ 400℃
平衡常数 K1 K2 K3
(1)反应的平衡常数表达式为=
(2)下列描述中能说明上述反应已达到平衡的是 (填序号)
a.v(O2)正=2v(SO3)逆 b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在上述平衡体系中加入18O2,当平衡发生移动后,SO2中18O的百分含量 (填增加、减少、不变)其原因是 。
(4)一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一恒容密闭容器中,平衡时SO3的体积分数为x。保持温度不变,若初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量分别为a、b、c,当a、b、c的取值满足①
(填a与c的关系)、② (填b、c的关系)时,才能保证达到平衡时SO3的体积分数仍为x。
(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式 ,