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化学平衡常数及其计算【知识精讲】1.化学平衡常数(1)平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度、反应速率无关,但与转化率有关。
反应物或生成物中有固体或纯液体时,由于其浓度可看作“1”而不代入平衡常数公式。
(2)化学平衡常数是指在一定温度下,某一具体的可逆反应的平衡常数。
若反应方向改变,则平衡常数也改变;若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也改变。
(3)平衡常数越大,反应向右进行的程度越大。
化学平衡常数与转化率紧密相联。
定性来讲,K 值越大,反应物的转化率越大,反应进行的程度越大;定量来讲,转化率的计算离不开化学平衡常数,可以通过平衡常数表达式求得平衡时物质的物质的量浓度,从而求得转化率。
(4)浓度商Q与平衡常数K的关系:①Q>K,反应向逆反应方向进行;②Q=K,反应处于平衡状态;③Q<K,反应向正反应方向进行。
2.有关化学反应速率及平衡的计算,如果不能一步得出答案,一般可用“三部曲”(始态、反应、终态)进行求解,但应该注意:(1)参加反应消耗或生成的各物质的浓度比一定等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,由于始态时,是人为控制的,故不同物质的始态、终态各物质的量的比值不一定等于化学方程式中的化学计量数之比;若反应物始态时各反应物的浓度成计量数比,则各反应物的转化率相等,且终态时,反应物的浓度也成计量数比。
(2)始态、反应、终态中的物理量要统一,要么都用物质的量,要么都用物质的量浓度,要么都用气体的体积。
(3)计算化学平衡常数时,一定要运用各物质的“平衡浓度”来计算,且勿利用各物质的“物质的量”或“非平衡时的浓度”进行计算。
(4)平衡常数的表达式与方程式的书写形式有关,对于同一个反应,当化学方程式中的计量数发生变化时,平衡常数的数值及单位均发生变化,当方程式逆写时,平衡常数是原平衡常数的倒数。
【经典例析】例1. (1) 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:T/℃700 800 830 1000 1200K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6①该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
计算过程:30 ℃时A:H2O层:a=(4.09*0.0101)/(2*50)=4.13*10^(-4)mol/LCCl4层: a'=(34.07*0.0101)/(2*5)=3.44*10^(-2)mol/L分配系数:K=a'/a=83.3B: CCl4层: a'=(8.69*0.0101)/(2*5)mol/L由K=a'/a,可得a=a'/K=(8.69*0.0101)/(2*5*83.3)=1.05*10^(-4)mol/L H2O层:b=(12.91*0.0101)/(2*10)=6.52*10^(-3)mol/Lc=0.1mol/LKc2=C(KI3) / C(I2)C(KI) =(b-a)/(a(c-(b-a)))=(6.52*10^(-3)-1.05*10^(-4))/(1.05*10^(-4)(0.1-6.52*10^(-3)+1.05*10^(-4)))=6 52.83六、思考题1、测定平衡常数和分配系数为什么要求恒温?因为温度会影响物质转化率,平衡常数和分配系数是温度的函数。
2、配制溶液时,哪些试剂需要准确计量其体积,为什么?不需准确计量配制溶液的试剂体积。
因为最后所需的各浓度都用硫代硫酸钠精确滴定,配制系统溶液小量偏差,对结果影响可以忽略。
3、配制A,B,C号溶液进行实验的目的何在?根据本实验的结果能否判断反应已达平衡?A号溶液时为了求出30℃下,I2在水和四氯化碳中的分配系数;B号溶液是在水中建立I2的化学平衡以及I2在H2O和CCl4中的分配平衡,先通过滴定测出I2在CCl4中的浓度,求出H2O中I2的浓度,再依次算出KI3和I-的浓度,求出其化学平衡常数;C号溶液的目的是在相同温度下,不同初始浓度的样品溶液时,化学平衡常数的变化。
根据本实验的结果可以判断反应已达平衡。
4、不同初始浓度下,最后的平衡常数Kc是否一样?理论上,不同初始浓度下,但因为平衡常数是温度的函数,在相同的30℃下,Kc一样,但是实际操作时存在误差,数据会有所影响。
第21讲 化学平衡常数及计算 (精准检测卷)时间:50分钟一、选择题(12个小题,每小题只有一个正确选项,每题5分,共60分)1.查阅资料得知:(I)完全断开1molNO 、、分子中的化学键所需最低能量分别为2O 2N 632kJ 、498kJ 、946kJ ;(II)25℃时,反应①、②、③的化学方程式及平衡常数如下:①()()()22N g O g 2NO g A +301K =1.010-⨯②()()()2222H g O g 2H O g +A 812K =2.010⨯③()()()222CO g O g 2CO g +A 913K =2.510⨯下列说法不正确的是A .NO 分解反应的平衡常数为()()()2211NO g N g O g 22+A15110⨯B .根据的值可知常温下CO 和很容易发生反应生成3K 2O 2CO C .升高温度,反应②、③平衡常数的变化趋势与①的相反D .常温下,NO 、、分别发生分解反应生成的倾向顺序为2H O 2CO 2O 22NO H O CO >>【答案】B【解析】A .NO 分解反应的平衡常数为()()()2211NO g N g O g 22+A 30111K 110-==⨯,故A 正确;15110⨯B .的值很大,说明反应③正向进行的热力学趋势很大,但常温下该反应的速率其实很3K 小,CO 与之间的反应需要在点燃条件下才能进行,B 错误;2O C .完全断开1molNO 、、分子中的化学键所需最低能量分别为2O 2N 632kJ 、498kJ 、946kJ ,焓变=反应物总键能-生成物总键能,反应①是吸热反应,反应②、③是放热反应,升高温度,反应①正向移动,反应②、③逆向移动,所以②、③平衡常数的变化趋势与①的相反,故C 正确;D 、逆反应的平衡常数为正反应平好像是的倒数,所以常温下,NO 、、分别发生2H O 2CO 分解反应生成的倾向顺序为,故D 正确;2O 22NO H O CO >>选B 。
高二化学选修4第二章《化学反应速率化学平衡》单元测试题及的答案.doc选修4第二章《化学反应速率化学平衡》单元测试题第一部分选择题(共90分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。
每小题只有一个选项符合题意)1.在2A+B3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是A.υ(A)=0.5 mol/(L·s)B.υ(B)=0.3 mol/(L·s)C.υ(C)=0.8 mol/(L·s)D.υ(D)=1 mol/(L·s)2.下列说法正确的是A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大C.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率3.过程的自发性的作用是A.判断过程的方向B.确定过程是否一定会发生C.判断过程发生的速率D.判断过程的热效应4.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+ B(g) 2C(g)+D(g) 。
若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速度为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是A. 1.6 molB. 2.8 molC. 2.4 molD. 1.2 mol(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是5.一定条件下反应2AB(g) AA.单位时间内生成nmolA2,同时消耗2n molABB.容器内,3种气体AB、A2、B2共存C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率D.容器中各组分的体积分数不随时间变化<P2)下,可逆反应2X(g) 2Y(g) + Z(g)中,生成物Z在反应混合物中6.在一定温度不同压强(P的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是7.α1和α2分别为A 、B 在两个恒容容器中平衡体系A(g)2B(g)和2A(g)B(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A 的物质的量,下列判断正确的是 A .α1、α2均减小 B .α1、α2均增大 C .α1减小,α2增大 D .α1增大,α2减小 8.对可逆反应4NH 3(g )+ 5O 2(g(g )+ 6H 2O (g ),下列叙述正确的是A .达到化学平衡时,4υ正(O 2)= 5υ逆(NO )B .若单位时间内生成x mol NO 的同时,消耗x mol NH 3 ,则反应达到平衡状态C .达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减少,逆反应速率增大D .化学反应速率关系是:2υ正(NH 3)= 3υ正(H 2O )9.已知反应A 2(g )+2B 2(g2AB 2(g )△H <0,下列说法正确的A .升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小B .升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间C .达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D .达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动10.常温常压下,在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里,分别充有二氧化氮和空气,现分别进行下列两上实验:(N 2O 2NO 2 △H > 0)(a )将两容器置于沸水中加热(b )在活塞上都加2 kg 的砝码在以上两情况下,甲和乙容器的体积大小的比较,正确的是A .(a )甲>乙,(b )甲>乙B .(a )甲>乙,(b )甲=乙C .(a )甲<乙,(b )甲>乙D .(a )甲>乙,(b )甲<乙二、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题有一个或两个选项符合题意。
第二章检测(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括18个小题,每小题3分,共54分)1.下列说法中正确的是( )A.可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等B.在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态C.在其他条件不变时,升高温度可以使化学平衡向放热反应的方向移动D.在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态答案:B2.关于A(g)+2B(g)3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最大的是( )A.v(A)=0.6 mol·L-1·min-1B.v(B)=1.2 mol·L-1·min-1C.v(C)=1.2 mol·L-1·min-1D.v(B)=0.03 mol·L-1·s-1答案:D3.在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )A.容器内密度不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z答案:B4.在温度T1和T2(已知T2>T1)下,X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表:化学方程式K(T1) K(T2)F2+H22HF 1.8×1036 1.9×1032Cl2+H22HCl 9.7×1012 4.2×1011Br2+H22HBr 5.6×1079.3×106I2+H22HI 43 34仅依据K的变化,随着卤素原子序数的递增,下列推断不正确的是( )A.X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱B.HX的稳定性逐渐减弱C.HX的生成反应是放热反应D.在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低答案:A5.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是( )A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅B.高压比常压有利于合成SO3的反应C.加入催化剂有利于氨的合成D.工业制取金属钾Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中答案:C,将2 mol SO2和1 mol O2充入一固定容积的密闭容器中,在催化剂作用下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1,当达到化学平衡时,下列说法中正确的是( )A.SO2和SO3共2 molB.生成SO3 2 mol197 kJ热量 D.含氧原子共8 mol解析:该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故生成的SO3小于2 mol,放出的热量小于据硫原子守恒知SO2和SO3共2 mol,氧原子共6 mol。
试卷第1页,总9页 „„„„○„„„„外„„„„○„„„„装„„„„○„„„„订„„„„○„„„„线„„„„○„„„„ 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ „„
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„○„„„„内„„„„○„„„„装„„„„○„„„„订„„„„○„„„„线„„„„○„„„„ 2012-2013学年度华润高中练习题 化学平衡检测2 考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx 题号 一 二 三 四 总分
得分 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题) 请点击修改第I卷的文字说明
评卷人 得分 一、选择题(题型注释)
1.100mL 2mol/L的硫酸和过量的锌反应,为了加快反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可以采取的措施是 A.升高温度 B.加入少量的CuSO4溶液 C.改用纯度高的锌粒 D.改用小颗粒的锌粒 2.下表是25°C时某些盐的浓度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是( )
A.等物质的量浓度的NaClO和NaHCO3 混合溶液中 c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) B.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO C.25℃时,甲基橙滴入0.1mol/L的次氯酸溶液中,溶液呈红色 D.结合H+ 的能力:CH3COO->ClO->CO32- 3.右图表示反应X(g) 4Y g)+Z g);△H<0, 在某温度时X的浓度随时间变化的曲线,下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6min后,反应就终止了 B.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小 C.X的平衡分解率为85%
化学式 CH3COOH HClO H2CO3 Ka Ka=1.8×10-5 Ka=3.0×10-8 Ka1=4.1×10-7 Ka2=5.6×10-11 试卷第2页,总9页 „„„„○„„„„外„„„„○„„„„装„„„„○„„„„订„„„„○„„„„线„„„„○„„„„ ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ „„
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„○„„„„内„„„„○„„„„装„„„„○„„„„订„„„„○„„„„线„„„„○„„„„ D.若升高温度,.X的平衡分解率为85% 4.在密闭容器中进行A(g)+4B(g) 2C(g)+3D(g)的反应,其中A、B、C、D的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1,当反应达到平衡时,各物质的物质的量浓度不可能是( ) A.c(A)=0.15 mol·L-1 B.c(B)=0.8 mol·L-1 C.c(C)=0.3 mol·L-1 D.c(D)=0.5 mol·L-1
5.一定量的盐酸跟过量锌粉反应时,为了减缓反应速率但又不影响生成2H的总量,可采取的措施是( ) A.加入少量NaOH固体 B.加入少量3CHCOONa固体
C.加入少量4NHCl固体 D.加入少量23NaCO固体 6.下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是( ) ①氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体; ②铁在潮湿的空气中容易生锈; ③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气; ④保存FeCl2溶液时向溶液中加入少量铁粉 ⑤钠与氯化钾共融制备钾Na(L)+KCl(L)K(g)+NaCl(L); ⑥二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深 A.①②③ B.②④⑥ C.③④⑤ D.②⑤⑥
7.在一定条件下,密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g) 3Z(g)+2W(g),该X、Y的初始浓度分别为3.0 mol·L-1和1.0 mol·L-1,达平衡后,测出下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是 ( ) A c(Z)=0.75 mol·L-1 B c(Z)=1.2 mol·L-1 C c(W)=0.80 mol·L-1 D c(W)=1.0 mol·L-1
8.在密闭容器中进行反应:H2(g) +I2(g) 2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如右图所示。符合图示的正确判断是
A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0 C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<0 9.对于一定不能自发进行的反应来说,反应后体系的 A.混乱度减少,而能量增加 B.混乱度增大,而能量降低 C.混乱度减少,而能量降低 D.混乱度增大,而能量增加 10.工业上制备纯硅的热化学反应方程式为:SiCl4(g) + 2H2(g)Si(s) + 4HCl(g);△H = + Q kJ/mol(Q>0),一定温度、压强下,将一定量的反应物充入密闭容器中进行以上反应,下列叙述正确的是( ) A.反应过程中,若增大压强能提高硅的产率 B.若反应开始时H2为2 mol,则达到平衡时,吸收热量为Q kJ 试卷第3页,总9页 „„„„○„„„„外„„„„○„„„„装„„„„○„„„„订„„„„○„„„„线„„„„○„„„„ 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ „„
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„○„„„„内„„„„○„„„„装„„„„○„„„„订„„„„○„„„„线„„„„○„„„„ C.反应至4 min时,若HCl的浓度为0.12 mol/L,则H2的反应速率为0.03 mol/(L·min) D.当反应吸收热量为0.025Q kJ时,生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液中能恰好完全反应 11.在大试管内依次加入20 mL蒸馏水、10 mL无水酒精、7 g硫酸铵晶体,充分振荡后静置片刻,形成液体分层、部分固体沉淀的现象;再用激光笔测试,仅上层液体出现右图所示现象。依据上述描述,判断下列说法错误 的是 ( ) A.硫酸铵的溶解过程属于熵减小的过程 B.上层可能是硫酸铵在乙醇溶液中形成的胶体 C.该温度下,硫酸铵在水中的溶解度大于其在乙醇中的溶解度 D.再向该试管内滴入甲基橙试剂振荡后静置,上层液体显无色,下层液体出现红色 12.已知反应3A(g)+B(g)C(s)+4D(g)+Q,右图中a、b表示一定条件下,D的体积分数随时间t的变化情况。若要使曲线b变为曲线a,可采取的措施是:①增大B的浓度 ②升高反应温度 ③缩小反应容器的体积(加压) ④加入催化剂( )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④ 13.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(气)+B(气)=2C(气),若经 2 s(秒)后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法: ① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1 ② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L-1·s-1 ③ 2 s 时物质 A 的转化率为70% ④ 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L-1其中正确的是( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 14.关于下列四个图像的说法中正确的是( )
A.图①表示可逆反应“CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)”中的ΔH大于0 B.图②是在电解氯化钠稀溶液的电解池中,阴、阳极产生气体体积之比一定为1:1 C.图③可表示可逆反应“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”的ΔH小于0 D.图④可表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大 15.在恒压密闭容器M(如图Ⅰ)和恒容密闭容器N(如图Ⅱ)中,分别加入a molA和a molB,起始时两容器体积均为V L,发生如下反应并达到化学平衡状态:2A(?)+ B
(?) xC(g);ΔH<0,平衡时M中A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4。下列判断正确的是 ( )