2017高考化学一轮复习第11周第3天化学平衡常数及转化率天天练(含解析)鲁科版
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第22讲化学平衡常数及转化率的计算考点一化学平衡常数的概念及应用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,用符号K表示。
2.表达式对于反应m A(g)+n B(g)⇌p C(g)+q D(g),K=[C]p[D]q[A]m[B]n(固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。
3.意义及影响因素(1)K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。
(2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
4.应用(1)判断可逆反应进行的程度。
(2)利用化学平衡常数,判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应a A(g)+b B(g)⇌c C(g)+d D(g)的任意状态,浓度商:Q=c c(C)c d(D)c a(A)c b(B)。
Q<K,反应向正反应方向进行;Q=K,反应处于平衡状态;Q>K,反应向逆反应方向进行。
(3)利用K可判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
书写下列反应的平衡常数表达式。
(1)Cl2+H2O⇌HCl+HClO(2)C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)(3)CH3COOH+C2H5OH⇌CH3COOC2H5+H2O(4)CO2-3+H2O⇌HCO-3+OH-(5)CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)题组一化学平衡常数表达式的书写1.写出下列反应的平衡常数表达式:(1)4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K=________________。
(2)人体中肌红蛋白(Mb)与血红蛋白(Hb)的主要功能为运输氧气与二氧化碳,肌红蛋白(Mb)可以与小分子X(如氧气或一氧化碳)结合,反应方程式为Mb(aq)+X(g)⇌MbX(aq),反应的平衡常数表达式K=________________。
第3天化学平衡常数及转化率(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) [概念辨析] 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)反应物、生成物都必须在化学平衡常数公式中出现,不论是何状态。
(×)(2)一个化学反应,使用催化剂与不使用催化剂,对化学平衡常数没有影响。
(√)(3)温度越高,化学平衡常数就越大。
(×)(4)能自发进行的反应一定能实际发生。
(×)(5)放热过程都能自发进行,吸热过程都不能自发进行。
(×)(6)高温高压下使石墨转化为金刚石的过程是自发过程。
(×)(7)一定温度下,反应MgCl2(1)===Mg(l)+Cl2(g)的ΔH<0,ΔS>0。
(×)(8)同种物质在三种状态下,熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。
(√)1.在恒容密闭容器中,CO与H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),达到平衡后,若只改变某一条件,图中正确的是( )解析:增大CO的浓度,平衡向正反应方向进行,但CO的转化率降低,A项错误;平衡常数只与温度有关系,B项正确,C项错误;CO的转化率越大,生成的甲醇越多,D项错误。
答案: B2.在一定温度下的密闭容器中,加入 1 mol CO和 1 mol H2O(g)发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得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.平衡常数与反应温度无关C.CO的平衡转化率为50%D.其他条件不变,改变压强,平衡不移动解析:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始的物质的量/mol 1 1 0 0反应的物质的量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡的物质的量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5由化学反应方程式及以上数据判断可得,A 、C 、D 项均正确。
课时训练8化学平衡常数平衡转化率一、单项选择题1.在相同的温度下,已知反应:①N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数为3.84×10-11;②2SO2+O22SO3的平衡常数为3.10×1026(mol·L-1)-1。
则在该温度下,两个化学反应的反应程度之间的关系为()。
A.①>②B.①<②C.①=②D.不能确定解析:平衡常数的大小能表示化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,表示反应进行得越彻底。
各个化学反应的平衡常数的大小相差很大,如本题中给出的两个化学反应:反应①进行的程度很小,而反应②进行的程度很大。
因此,B选项是正确的。
答案:B2.已知下列反应的平衡常数:①H2(g)+S(s)H2S(g)K1;②S(s)+O2(g)SO2(g)K2,则反应③H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是()。
A.K1+K2B.K1-K2C.K1×K2D.解析:反应①的平衡常数K1=,反应②的平衡常数K2=,反应③的平衡常数K=。
答案:D3.1 000 K时反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的K=8.28×107(mol·L-1)-1,当各气体物质的量浓度分别为H2:0.7 mol·L-1,CH4:0.2 mol·L-1时,上述反应()。
A.正向进行B.逆向进行C.达到平衡D.不一定解析:Q c=≈0.41(mol·L-1)-1<K,反应向正向进行。
答案:A4.已知450 ℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的K=50,由此推测在450 ℃时,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的化学平衡常数为()。
A.50B.0.02C.100D.无法确定解析:对于反应H2(g)+ I2(g)2HI(g)来说,K==50,而反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的化学平衡常数为K1==0.02。
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化学平衡选择题(每小题有....1.-.2.个选项符合题意.......) 1、 CO (g )+H 2O (g )H 2(g )+CO 2(g )△H ﹤0,在其他条件不变的情况下( )A .加入催化剂,改变了反应的途径,反应的△H 也随之改变B .改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变C .升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变D .若在原电池中进行,反应放出的热量不变 2、反应m A (g )+n B (g )p C (g )+q D (g )经10 min 后达到平衡,测得此时A 的浓度减少了1L mol -⋅n ,C 的浓度增加了2n/3 mol/L ,又知,平均反应速率V C =2V B .达到平衡后,若保持 温度不变,缩小容器体积,A 的转化率不变,那么该反应的化学方程式应为( ) A .2A (g )+6B (g )3C (g )+5D (g ) B .3A (g )+B (g )2C (g )+2D (g ) C .3A (g )+B (g )2C (g )+D (g ) D .A (g )+3B (g )3C (g )+3D (g )3、一定温度下,将1 mol A(g)和1 mol B(g)充入2 L 密闭容器中发生反应 A(g)+B(g)x C(g)+D(s),在t 1时达到平衡。
在t 2、t 3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。
下列有关说法正确的是( ) A .反应方程式中x =2B .t 2时刻改变的条件是使用催化剂C .t 3时刻改变的条件是移去少量D D .t 1~t 3间该反应的平衡常数不相同4、在密闭容器中发生反应2SO 2+O 22SO 3(气),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%。
第4天 化学反应速率及影响因素(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)[概念辨析] 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
(√) (2)同一反应中,各物质的反应速率之比等于其化学方程式中化学计量数之比,等于各物质的浓度变化量(取绝对值)之比,等于各物质的物质的量的改变量之比。
(×)(3)对于纯液体和固体,浓度不变,故不能用纯液体和固体来表示反应速率。
(√) (4)恒容,增加惰性气体的量,原化学反应速率加快。
(×) (5)化学反应速率一定随着时间的延长而减小。
(×) (6)决定化学反应速率快慢的是温度、浓度和催化剂。
(×) (7)放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率。
(×) (8)反应物的浓度越大,正反应的速率越大。
(√) 1.下列说法正确的是( )A .同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律B .升高温度,只能增大吸热反应的反应速率C .使用正催化剂,能增大活化分子的百分数,所以反应速率增大D .向有气体参加的反应中通入“惰性气体”,正逆反应速率均不变 答案: C2.CO 和NO 都是汽车尾气中的有害气体,它们在催化转换器中能反应生成氮气和CO 2,对此反应,下列说法中错误的是( )A .改变压强不可以改变反应速率B .使用催化剂能同时增大正、逆反应的速率C .增加压强能增大反应速率D .升高温度能增大反应速率 解析: 2CO +2NO N 2+2CO 2,改变压强,能改变反应速率。
答案: A3.已知:4NH 3+5O 2===4NO +6H 2O ,若反应速率分别用v (NH 3)、v (O 2)、v (NO)、v (H 2O)[mol/(L·min)]表示,则正确的关系是( )A.45v (NH 3)=v (O 2) B.56v (O 2)=v (H 2O) C.23v (NH 3)=v (H 2O) D.45v (O 2)=v (NO)答案: D4.将等物质的量的A 、B 混合于2 L 的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)x C(g)+2D(g),经5 min 后,测得D 的量为1 mol ,C 的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。
第34讲化学平衡常数与平衡转化率层次1基础性1.下列关于化学平衡常数K的说法错误的是( )A.对于某一可逆反应来说,K只与温度有关,与浓度无关B.升高温度,K变小,正反应是放热反应C.K越大,反应进行得越彻底D.使用合适的催化剂,既可以改变反应速率,也可以改变平衡常数K2.利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH>0。
温度为T℃时,该反应的平衡常数为K。
下列说法正确的是( )A.K越大,说明反应速率、CO2的平衡转化率越大B.增大压强,平衡向逆反应方向移动,K减小C.升高温度,反应速率和平衡常数K都增大D.加入催化剂,能提高合成气的平衡产率3.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) K1ΔH1<0;2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2ΔH2<0。
则反应4NO 2(g)+2NaCl(s)2NaNO 3(s)+2NO(g)+Cl 2(g)的平衡常数是( ) A.K 12K 2B.2K 1-K 2C.2K 1K 2D.K 12-K 24.某恒容密闭容器中充入一定量气体M 和N,发生反应:2M(g)+N(g)2Q(g) ΔH,不同温度下,气体M 的平衡浓度随温度变化的关系如图所示。
下列说法正确的是( )A.该反应ΔH>0B.平衡常数K A <K BC.反应进行到状态D 一定有v 正>v 逆D.状态A 、C 相比,状态A 点的c(Q)更大5.(山东淄博模拟)T ℃时,向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH 4(g)和CO 2(g),发生二氧化碳重整甲烷反应:CH 4(g)+CO 2(g)2CO(g)+2H 2(g),测得体系中CH 4(g)和CO(g)的物质的量浓度随时间变化如图所示。
下列说法错误的是( )A.B点的坐标为(5,1)2B.反应进行到5 min时,2v正(CH4)<v逆(CO)C.CO2(g)的平衡转化率约为33.3%mol2·L-2D.T℃时,该反应的平衡常数为496.25 ℃时,向40 mL 0.05 mol·L-1的FeCl3溶液中一次性加入10 mL 0.15 mol·L-1的KSCN溶液,发生反应,混合溶液中c(Fe3+)随反应时间(t)的变化如图所示。
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)1.一定条件下,向 2 L 密闭容器中充入 4 mol X,2 mol Y ,发生反应:2X(g)+Y(g)2Z(g),该反应的平衡常数的单位是 ( ) A .(mol·L -1)2 B .mol·L -1 C .(mol·L -1)-1D .(mol·L -1)-2解析:K =[Z]2[X]2[Y]′,故其单位为(mol·L -1)-1。
答案:C2.在1 000 K 时,已知反应Ni(s)+H 2O(g)NiO(s)+H 2(g)的平衡常数K =0.005 9。
当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,此反应 ( )A .已达平衡状态B .未达平衡状态,反应正向进行C .未达平衡状态,反应逆向进行D .无法确定解析:Q =c (H 2)c (H 2O )=1>0.005 9,故反应未达平衡状态,反应逆向进行。
答案:C3.某温度时,化学反应SO 2(g)+12O 2(g)SO 3(g)的平衡常数K =50,在同一温度下,化学反应2SO 3(g)2SO 2(g)+O 2(g)的平衡常数K 值应为 ( )A .2500B .100C .4×10-4D .2×10-2解析:由原平衡知: SO 3(g) SO 2(g)+12O 2(g)的平衡常数K 1=1K =150,所以:2SO 3(g) 2SO 2(g)+O 2(g)的平衡常数K 2=K 21=12500=4×10-4。
答案:C4.298 K 时,各反应的平衡常数如下: ① N 2(g)+O 2(g) 2NO(g) K =1×10-30;②2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g)K =2×1081;③2CO 2(g) 2CO(g)+O 2(g) K =4×10-92,则常温下,NO 、H 2O 、CO 2这三种化合物分解放氧的倾向最大的是 ( ) A .① B .② C .③D .无法判断解析:要判断NO 、H 2O 、CO 2这三种化合物分解放氧的倾向,则必须求出各个分解放氧反应的平衡常数,然后比较大小。
平衡转化率课后练习(1)1.在一定体积的密闭容器中放入3 L气体R和5 L气体Q,在一定条件下发生反应2R(g)+5Q(g) =4X(g)+nY(g)反应完全后容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值A. 2B. 3C. 4D. 52.在 2 L的密闭容器中, 充入 1 mol N2和 3 mol H2, 在一定的条件下反应, 2 分钟后达到平衡状态, 相同温度下, 测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了 1/10, 填写下列空白:(1) 平衡时混合气体中三种气体的物质的量比为 _________________.(2) N2的转化率为 _______________.(3) 2分钟内, NH3的平均反应速率为 _______________.3.在相同的条件下(T=500 K),相同体积的甲、乙两容器,甲容器中充入1 g SO2、1 g O2,乙容器中充入2 g SO2、2 g O2,下列叙述错误的是A.化学反应速度:乙>甲 B.平衡后O2的浓度:乙>甲C.SO2的转化率:乙>甲 D.平衡后SO2的百分含量:乙>甲4.在一个温度恒定的密闭容器中,SO2和O2发生反应.已知1 mol SO2和足量O2完全反应,放出的热量为Q.请按要求回答下列问题.[恒压条件下](1)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2,达平衡后,生成0.9 mol SO3,这时SO2的转化率为________.(2)若开始时放入4 mol SO2和2 mol O2,达平衡后,生成SO3的物质的量为________,反应放出的热量为________.[恒容条件下](3)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2,达平衡后,生成a mol SO3,则a________0.9(填“>”、“<”或“=”).(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量,要使达平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同,则x、y、z必须满足的一般条件是___________________________.(用两个代数式表式,其中一个只含x、y,另一个含x、z).5.一定条件下,将10mol H2和1mol N2充入一密闭容器中,发生反应:N2(g)+3H2(g) ≒2NH3(g),达到平衡时,H2的转化率可能是()A.25% B. 30% C.35% D.75%6.在合成氨反应中,开始充入a mol N2和b mol H2,在一定条件下,反应达平衡,测得NH3占混合气体的25%,则平衡时N2的转化率是()A.(0.1+10b/a)% B.0.1(a+b)%C.33.3% D.(10+10b/a)%7.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。
1.(对应考点一)(2018·厦门高二质检)反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g)的平衡常数表达式为 ( )A .K =[CO][H 2][C][H 2O] B .K =[C][H 2O][CO][H 2] C .K =[CO][H 2][H 2O] D .K =[H 2O][CO][H 2]解析:该反应的平衡常数表达式为生成物平衡浓度的系数次幂之积与反应物平衡浓度的系数次幂之积的比值,固体物质不代入表达式中。
答案:C2.(对应考点一)2 000 K 时,反应CO(g)+12O 2(g) CO 2(g)的平衡常数为K ,则该温度下反应2CO 2(g)2CO(g)+O 2(g)的平衡常数K′ ( )A .KB.1K C .K 2 D.1K 2 解析:由CO(g)+12O 2(g) CO 2(g)的平衡常数为K ,可知CO 2(g) CO(g)+12O 2(g)的平衡常数为1K 。
由表达式得:1K =[CO][O 2]12[CO 2]① K′=[CO]2[O 2][CO 2]②, 将①式进行平方即得②式,则K′=1K 2。
答案:D3.(对应考点一)在某温度下,将H 2和I 2各0.10 mol 的气态混合物充入10 L 的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得[H 2]=0.008 0 mol·L -1。
则该反应的平衡常数K 为( )A .1B .0.75C .0.5D .0.25 解析:根据题意知:H 2(g) + I 2(g)2HI(g) 起始量(mol·L -1) 0.010 0.010 0变化量(mol·L -1) 0.002 0 0.002 0 0.004 0平衡量(mol·L -1) 0.008 0 0.008 0 0.004 0K =[HI]2[H 2][I 2]=20.008 0×0.008 0=0.25。
答案:D4.(对应考点一、二)已知某温度下可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g),反应物的初始浓度分别为:c 0(M)=1 mol·L -1,c 0(N)=2.4 mol·L -1;达到平衡后,M 的平衡转化率为60%,则此时平衡常数K 的数值为( )A .0.25B .0.5C .1D .2解析:据“三段式”分析法:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) 起始(mol·L -1) 1 2.4 0 0转化(mol·L -1) 0.6 0.6 0.6 0.6平衡(mol·L -1) 0.4 1.8 0.6 0.6K =[P][Q][M][N]=0.6 mol·L -1×0.6 mol·L -10.4 mol·L -1×1.8 mol·L-1=0.5。
高三一轮复习化学平衡常数、转化率、平衡图像复习讲义化学平稳常数、转化率及反应方向的判定教学目的能够写出化学平稳常数的表达式;能够运算出物质的平稳转化率;重、难点判定反应是否达到平稳状态;反应物平稳转化率的变化判定;焓变、熵变及化学反应方向的关系本节知识点讲解1.化学平稳常数(1)定义在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平稳时,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,那个常数确实是该反应的化学平稳常数(简称平稳常数),用K表示。
(2)表达式关于一样的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。
(3)应用①判定反应进行的限度K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。
K值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。
K <10−510−5~105>105反应程度专门难进行反应可逆反应可接近完全②判定反应是否达到平稳状态化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在任意状态时,浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。
Q c>K时,反应向逆反应方向进行;Q c=K时,反应处于平稳状态;Q c<K时,反应向正反应方向进行。
③利用平稳常数判定反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
2.转化率关于一样的化学反应:a A+b B c C+d D,达到平稳时反应物A的转化率为α(A)=A AA的初始浓度-的平衡浓度的初始浓度×100%=0(A)(A)(A)c cc-×100%[c0(A)为起始时A的浓度,c(A)为平稳时A的浓度]反应物平稳转化率的变化判定反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小,反应物B的转化率增大同等倍数地增大(或减小)反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反应物A和B的转化率均增大m+n<p+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反应物A的转化率增大m<n+p反应物A的转化率减小考向一化学平稳常数及阻碍因素典例1 在一定条件下,已达平稳的可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g),下列说法中正确的是A.平稳时,此反应的平稳常数K与各物质的浓度有如下关系:K=() ()()22CA Bcc c⋅B.改变条件后,该反应的平稳常数K一定不变C.假如改变压强并加入催化剂,平稳常数会随之变化D.若平稳时增加A和B的浓度,则平稳常数会减小巩固练习1.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 ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平稳常数K=(用K1、K2表示)。
课时2 化学平衡移动(时间:45分钟 分值:100分)一、选择题(本题共10个小题,每题6分,共60分,每个小题只有一个选项符合题意。
)1.下列关于催化剂的说法正确的是( )。
A .使用催化剂可以增大正反应速率,减小逆反应速率B .使用催化剂可以使化学平衡正向移动C .使用催化剂可以降低反应的活化能D .使用催化剂可以改变反应的平衡常数解析 使用催化剂可同等程度地改变正逆反应速率,但不改变反应的限度。
答案 C 2.已知可逆反应:2N 2H 4(g)+2NO 2(g) 3N 2(g)+4H 2O(g) ΔH >0。
下列有关说法正确的是( )。
A .加压有利于化学平衡向正反应方向移动B .该反应的化学平衡常数表达式为:K =[N2H4]2·[NO2]2[N2]3·[H2O]4C .升高温度可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率D .使用催化剂可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率解析 A 项,加压,化学平衡向逆反应方向移动,A 错;B 项,平衡常数表达式中应该是生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积,B 错;C 项,该反应的正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,可以提高平衡转化率,C 错。
答案 D 3.(2013·济南名校诊断)在体积、温度都相同的条件下,反应2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)分别从下列两条途径建立平衡:Ⅰ.A 、B 的起始物质的量均为2 mol ;Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。
以下叙述中不正确的是( )。
A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的平均相对分子质量相同C.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率v A等于Ⅱ途径的反应速率v AD.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的1 2解析 途径Ⅱ中2 mol C和6 mol D按方程式转化为A、B,相当于4 mol A 和4 mol B,该反应为反应前后气体物质的量不变的反应,故在恒温、恒容条件下,途径Ⅰ和途径Ⅱ将建立等效平衡,A、B、D均正确;因为途径Ⅱ达平衡时各组分的浓度为途径Ⅰ的两倍,达平衡时途径Ⅰ的反应速率v A小于途径Ⅱ的反应速率v A,C错误。
第2天等效平衡(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 1.在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器中充入a mol A,发生反应2A(g)===B(g)ΔH<0。
达到平衡后再向容器中充入a mol A,再次达到平衡后,与原平衡比较,下列叙述不正确的是()A.平均相对分子质量增大B.A的转化率提高C.A的质量分数增大D.反应放出的总热量大于原来的2倍解析:由题意可知,正反应为气体分子数减小的放热反应。
在原平衡的状态下再充入等量的反应物,相当于在原平衡的基础上压缩体积为原来的一半,原平衡向正反应方向移动,物质的量减少,故平均相对分子质量增大,A的转化率提高,A的质量分数减小,放出的热量与参加反应的反应物的物质的量成正比。
答案: C2.(2015·天津理综,6)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:X(g)+m Y(g)3Z(g)平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。
在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。
下列叙述不正确的是() A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1解析:在原平衡体系中加入1 mol Z,再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变,说明该平衡与原平衡是等效平衡,则化学方程式两边气态物质的化学计量数相等,即m=2,A项正确;温度不变,平衡常数不变,B项正确;起始时X、Y的物质的量之比等于化学计量数之比,则二者的平衡转化率相等,C项正确;起始时加入1 mol X和2 mol Y,相当于3 mol Z,平衡时Z的物质的量为3 mol×10%=0.3 mol,在平衡体系中再加入1 mol Z,相当于起始时共加入4 mol Z,则新平衡时Z的物质的量为4 mol×10%=0.4 mol,其浓度为0.4 mol/2 L=0.2 mol·L-1,D项错误。
第1课时化学平衡常数平衡转化率一、选择题1.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是()A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个恒定值B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数KC.平衡常数K既与温度、反应物本身的性质有关,也与反应物浓度、压强有关D.从平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度解析:该题考查平衡常数的影响因素及应用,平衡常数只与温度和反应物本身的性质有关,因此A、B、C项均错,平衡常数越大,反应进行的程度越大,因此D项对。
答案:D2.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是()A.K值不变,平衡可能移动B.K值变化,平衡一定移动C.平衡移动,K值可能不变D.平衡移动,K值一定变化解析:平衡常数仅与温度有关,改变浓度、压强等平衡可以发生移动,但K值不变,A、C正确,D错误;K值变化说明温度一定变化,平衡一定移动,B正确.答案:D3.2 000 K时,反应CO(g)+错误!O2(g)CO2(g)的平衡常数为K,则该温度下反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常数K′为( )A.K B.错误!C.K2 D.错误!解析:由反应CO(g)+错误!O2(g)CO2(g)的平衡常数为K,可知反应CO2(g)CO(g)+错误!O2(g)的平衡常数为错误!,由平衡常数表达式得:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常数K′=错误!②,将①式进行平方即得②式,则K′=错误!.答案:D4.在恒温、恒容的密闭容器中发生可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),当m、n、p、q为任意整数(不为零)时,能说明达到平衡状态的标志是()A.体系的压强不再改变B.混合气体的密度不再改变C.B的体积分数不再改变D.单位时间内m mol A断键发生反应,同时p mol C生成解析:反应体系中各组分都是气体,混合气体的密度不再改变不能表示反应达平衡;m、n、p、q为任意整数,则反应前后气体的物质的量可能变化,也可能不变,体系的压强不再改变不一定能表示反应达平衡,m mol A断键发生反应,同时p mol C生成都表示正反应速率,不能表示反应达到平衡。
2017年高考化学(热点+题型全突破)专题6 模块4 热点题型三化学平衡常数及平衡转化率的计算(含解析)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017年高考化学(热点+题型全突破)专题6 模块4 热点题型三化学平衡常数及平衡转化率的计算(含解析))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题6 模块4 热点题型三 化学平衡常数及平衡转化率的计算(一)【知识梳理】1.化学平衡常数的全面突破(1)数学表达式:在一定条件下,可逆反应:a A+b B=c C+d D达到化学平衡时,b a dc B A D C K ][][][][⋅⋅= 注意 ①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。
如: CaCO 3(s )CaO(s )+CO 2(g )K =c (CO 2)Cr 2O 2-7(aq)+H 2O (l )2CrO 错误!(aq)+2H +(aq )但在非水溶液中,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数表达式中.如:C 2H 5OH +CH 3COOHCH 3COOC 2H 5+H 2O][][][][3522523COOH CH OH H C O H H COOC CH K ⋅⋅=C (s )+H 2O (g )CO(g)+H 2(g )K=c(H 2)。
c (CO)/c (H 2O)②同一化学反应,化学反应方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值亦不同。
第3天化学平衡常数及转化率
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) [概念辨析] 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)反应物、生成物都必须在化学平衡常数公式中出现,不论是何状态。
(×)
(2)一个化学反应,使用催化剂与不使用催化剂,对化学平衡常数没有影响。
(√)
(3)温度越高,化学平衡常数就越大。
(×)
(4)能自发进行的反应一定能实际发生。
(×)
(5)放热过程都能自发进行,吸热过程都不能自发进行。
(×)
(6)高温高压下使石墨转化为金刚石的过程是自发过程。
(×)
(7)一定温度下,反应MgCl2(1)===Mg(l)+Cl2(g)的ΔH<0,ΔS>0。
(×)
(8)同种物质在三种状态下,熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。
(√)
1.在恒容密闭容器中,CO与H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),达到平衡后,若只改变某一条件,图中正确的是( )
解析:增大CO的浓度,平衡向正反应方向进行,但CO的转化率降低,A项错误;平衡常数只与温度有关系,B项正确,C项错误;CO的转化率越大,生成的甲醇越多,D项错误。
答案: B
2.在一定温度下的密闭容器中,加入 1 mol CO和 1 mol H2O(g)发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得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=1
B.平衡常数与反应温度无关
C.CO的平衡转化率为50%
D.其他条件不变,改变压强,平衡不移动
解析:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始的物质的量/mol 1 1 0 0
反应的物质的量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡的物质的量/mol 0.5 0.5 0.5 0.5
由化学反应方程式及以上数据判断可得,A 、C 、D 项均正确。
平衡常数与反应温度有关,B 项错误。
答案: B
3.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 +2Y 2Z ,
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 +b
5×100%
B.a +
b
5b
×100% C.
a +
b
5
×100%
D.a +b
5a ×100%
解析: X + 2Y 2Z
起始物质的量/mol a b 0 转化物质的量/mol x 2x 2x 平衡物质的量/mol a -x b -2x 2x
据题意:(a -x )+(b -2x )=2x 。
解得:x =a +b
5,故Y 的转化率为
a +
b
5
b
×100%=
a +
b
5b
×100%。
答案: B
4.
(2015·安徽理综,11)汽车尾气中NO 产生的反应为:N 2(g)+O 2(g)2NO(g)。
一定
条件下,等物质的量的N 2(g)和O 2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a 表示该反应在温度
T 下N 2的浓度随时间的变化,曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间
的变化。
下列叙述正确的是( )
A .温度T 下,该反应的平衡常数K =
c 0-c 1
2
c 21
B .温度T 下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C .曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂
D .若曲线b 对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH <0
解析: A 选项正确,达平衡时,c (N 2)=c (O 2)=c 1 mol·L -1
,c (NO)=2(c 0-c 1) mol·L
-1
,故K =c 2
c
2
c
2
=
4c c 0-c 1
c 21
;B 选项错误,因反应前后容器体积不变,且反
应中无固态(或液态)物质参加或生成,故混合气体的密度始终不变;C 选项错误,催化剂只能改变到达平衡的时间,不会破坏平衡,即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变;D 选项错误,对比曲线a 和b 到达平衡所需时间,可知曲线b 对应的条件改变是升高温度,达新平衡时c (N 2)减小,则平衡正向移动,故该反应应为吸热反应,即ΔH >0。
答案: A
5.在0.5 L 的密闭容器中,一定量的氮气与氢气进行如下反应:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)
ΔH =a kJ·mol -1,其化学平衡常数K 与温度的关系如下:
请回答下列问题。
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:________,a ______(填“大于”、“小于”或“等于”)0。
(2)400 ℃时,2NH 3(g)
N 2(g)+3H 2(g)的化学平衡常数为________,测得氨气、氮气、
氢气的物质的量分别为3 mol 、2 mol 、1 mol 时,该反应的v 正(N 2)________(填“大于”、“小于”或“等于”)v 逆(N 2)。
解析: (1)根据平衡常数的定义可写出该反应的平衡常数表达式为K =
c 2
3
c
2
c
3
2。
由表中数据可知,温度升高,平衡
常数减小,即平衡逆向移动,故正反应为放热反应,所以a <0。
(2)N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)与2NH 3(g)
N 2(g)+3H 2(g)的平衡常数互为倒数,故
400 ℃时2NH 3(g)
N 2(g)+3H 2(g)的化学平衡常数K =1/0.5=2。
当氨气、氮气、氢气的
物质的量分别为3 mol 、2 mol 、1 mol 时,三者的浓度分别为6 mol·L -1、4 mol·L -1、2 mol·L -1
,此时的浓度商Q c =4×23
62=89<K ,所以平衡正向移动,v 正(N 2)>v 逆(N 2)。
答案: (1)K =c 2
3c 2
c
3
2
小于
(2)2 大于
6.(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s)+H 2O(g)
H 2(g)+CO(g)
ΔH =+131.3 kJ·mol -1,ΔS =+133.7 J·mol -1·K -1,该反应在低温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在400 ℃时,N 2(g)+3H 2(g)
2NH 3(g)的K =0.5。
①在400 ℃时,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的K′=________(填数值)。
②400 ℃时,在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol,则此时反应v(N2)正________(填“>”“<”“=”或“不确定”)v(N2)逆。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动;使用催化剂________(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的ΔH。
解析:(1)根据ΔH-TΔS<0及ΔH=+131.3 kJ·mol-1,ΔS=+133.7 J·mol-1·K
-1=0.133 7 kJ·mol-1·K-1,解得在T> 131.3 kJ·mol-1
0.133 7 kJ·mol-1·K-1≈982 K时该反应能自发进行,由此可知该反应在低温下不能自发进行。
(2)①平衡常数的值与化学方程式的书写有关,根据平衡常数的定义可得K′=1
K=2。
②引入浓度商Q,Q=c23
c 2c32=
42
4×23=
1
2=K,
说明此时已达化学平衡状态,即v(N 2)正=v(N2)逆。
③恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,使总体积增大。
答案:(1)不能
(2)①2②=③向左不改变。