1.理解化學(xué)平衡移動原理。
2.學(xué)會運用化學(xué)平衡常數(shù)來解決具體問題。
一、化學(xué)平衡
1. 定義
化學(xué)平衡狀態(tài):一定條件下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)進(jìn)行到正逆反應(yīng)速率相等時,各組成成分濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡”,這就是這個反應(yīng)所能達(dá)到的限度即化學(xué)平衡狀態(tài)。
2. 化學(xué)平衡的特征
逆(研究前提是可逆反應(yīng))
等(同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等)
動(動態(tài)平衡)
定(各物質(zhì)的濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
3. 判斷平衡的依據(jù)
判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)
二、影響化學(xué)平衡移動的因素
1.濃度對化學(xué)平衡移動的影響
(1)影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度,都可以使平衡向正方向移動;增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向逆方向移動
(2)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以平衡不移動
2. 溫度對化學(xué)平衡移動的影響
影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,溫度升高會使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動,溫度降低會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)方向移動。
3. 壓強對化學(xué)平衡移動的影響
影響規(guī)律:其他條件不變時,增大壓強,會使平衡向著體積縮小方向移動;減小壓強,會使平衡向著體積增大方向移動。
注意:(1)改變壓強不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡發(fā)生移動
(2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學(xué)平衡移動規(guī)律相似
4. 催化劑對化學(xué)平衡的影響:由于使用催化劑對正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率影響的程度是等同的,所以平衡不移動。但是使用催化劑可以影響可逆反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間。
5. 勒夏特列原理(平衡移動原理):如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強,濃度),平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。
三、化學(xué)平衡常數(shù)
1. 定義:在一定溫度下,當(dāng)一個反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)比值。 符號:K
2. 使用化學(xué)平衡常數(shù)K應(yīng)注意的問題:
= 1 \* GB3 ①表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度是平衡時的濃度。
= 2 \* GB3 ②K只與溫度(T)有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。
= 3 \* GB3 ③反應(yīng)物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時,由于其濃度是固定不變的,可以看做是“1”而不代入公式。
= 4 \* GB3 ④稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關(guān)系式中。
3. 化學(xué)平衡常數(shù)K的應(yīng)用:
= 1 \* GB3 ①化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高。反之,則相反。一般地,K>105時,該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。
= 2 \* GB3 ②可以利用K值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進(jìn)行建立平衡。(Q:濃度積)
Q〈K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;
Q=K:反應(yīng)處于平衡狀態(tài) ;
Q〉K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
= 3 \* GB3 ③利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)
若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
四、等效平衡
1. 概念:在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓),只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同組分的百分含量均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。
2. 分類
(1)定溫,定容條件下的等效平衡
第一類:對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng):必須要保證化學(xué)計量數(shù)之比與原來相同;同時必須保證平衡式左右兩邊同一邊的物質(zhì)的量與原來相同。
第二類:對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng):只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比例與原來相同即可視為二者等效。
(2)定溫,定壓的等效平衡
只要保證可逆反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比相同即可視為等效平衡。
知識點一:影響化學(xué)平衡移動的因素、化學(xué)平衡移動的計算
例1.羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的
危害。在恒容密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1
反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10ml,平衡后CO物質(zhì)的量為8ml。下列說法正確的是( )
A.升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.通入CO后,正反應(yīng)速率逐漸增大
C.反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7ml
D.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%
解析:A. 升高溫度,H2S濃度增加,說明平衡逆向移動,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),A錯誤;B.通入CO
后,正反應(yīng)速率瞬間增大,又逐漸減小,B錯誤;C. 根據(jù)CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1
起始物質(zhì)的量(ml) 10 n 0 0
變化物質(zhì)的量(ml) 2 2 2 2
平衡物質(zhì)的量(ml) 8 n-2 2 2
設(shè)該容器的體積為V,根據(jù)K=0.1,列關(guān)系式得 [(2÷V)×(2÷V))÷[(8÷V)×(n-2)÷V]=0.1,
解得n=7,C正確;D.根據(jù)上述數(shù)據(jù)CO的平衡轉(zhuǎn)化率為2÷10×100%=20%,D錯誤;答案選C。
答案:C
例2.對于合成氨反應(yīng),達(dá)到平衡后,以下分析正確的是( )
A.升高溫度,對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
B.增大壓強,對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
C.減小反應(yīng)物濃度,對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
D.加入催化劑,對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
解析:A.合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,正反應(yīng)、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大,但是溫
度對吸熱反應(yīng)的速率影響更大,所以對該反應(yīng)來說,對逆速率影響更大,錯誤。B.合成氨的正反
應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。增大壓強,對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,
所以平衡正向移動,正確。C.減小反應(yīng)物濃度,使正反應(yīng)的速率減小,由于生成物的濃度沒有變化,
所以逆反應(yīng)速率不變,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,所以化學(xué)平衡逆向移動,錯誤。D.加入催化劑,
使正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率改變的倍數(shù)相同,正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率相同,化學(xué)平衡不發(fā)生移動,錯誤。
答案:B
知識點二:化學(xué)平衡常數(shù)
例3.一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):
C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡時,體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:
已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是( )
A.550℃時,若充入惰性氣體,?正,?逆 均減小,平衡不移動
B.650℃時,反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%
C.T℃時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動
D.925℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=24.0P總
解析:A.平衡向正反應(yīng)方向移動,A錯誤;B.利用三段式,可得CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%,B正確,C.
由圖可知T℃時,平衡體系中CO2和CO體積分?jǐn)?shù)相等,則在恒壓密閉容器中再充入等體積的CO2和
CO,平衡不移動,C錯誤;D.平衡后P(CO)= EQ \F(24,25) P總,P(CO2)= EQ \F(1,25) P總,KP= EQ \F([P(CO)]2, P(CO2)) 。選B。
答案:B
例4.某溫度下,在2L的密閉容器中,加入1mlX(g)和2mlY(g)發(fā)生反應(yīng):X(g)+m Y(g)3Z(g),平衡時,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1mlZ(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是( )
A.m=2
B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同
C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1:1
D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4 ml·L-1
解析:化學(xué)平衡包括的知識點很多,有平衡標(biāo)志的判斷、平衡移動的判斷、等效平衡的判斷、平衡的計算、物質(zhì)濃度、轉(zhuǎn)化率、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)的計算、平衡常數(shù)的表達(dá)式及計算、平衡常數(shù)的應(yīng)用、反應(yīng)速率的變化對平衡的影響、反應(yīng)方向的判斷等。平衡的計算不是平衡問題的難點,一般根據(jù)“三段式”計算即可,而平衡標(biāo)志的判斷、等效平衡的判斷是難點,抓住平衡標(biāo)志的特點與非平衡時狀態(tài)的不同時解決平衡標(biāo)志問題的關(guān)鍵。對于等效平衡的判斷,應(yīng)注意條件及反應(yīng)的本身特點。
答案:D
【基礎(chǔ)演練】
1.100 mL 6 ml·L-1 H2SO4跟過量鋅粉反應(yīng),一定溫度下,為了減緩反應(yīng)進(jìn)行的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量( )
A.碳酸鈉(固體) B.水
C.硫酸鉀溶液 D.硫酸銨(固體)
答案:BC
2.一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入1 ml N2和3ml H2 ,發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下述條件,NH3 氣體平衡濃度不改變的是( )
A.保持溫度和容器壓強不變,充入1 ml NH3(g)
B.保持溫度和容器體積不變,充入1 ml NH3(g)
C.保持溫度和容器壓強不變,充入1 ml N2(g)
D.保持溫度和容器體積不變,充入1 ml Ar(g)
答案:AD
3.在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1ml/L、0.3ml/L、0.2ml/L,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的濃度有可能是( )
A.Z為0.3ml/L B.Y2為0.4ml/L
C.X2為0.2ml/L D. Z為0.4ml/L
答案:A
4.下列對化學(xué)平衡移動的分析中,不正確的是( )
①已達(dá)平衡的反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),當(dāng)增加反應(yīng)物物質(zhì)的量時,平衡一定向正反
應(yīng)方向移動
②已達(dá)平衡的反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),當(dāng)增大N2的濃度時,平衡向正反應(yīng)方向移動,
N2的轉(zhuǎn)化率一定升高
③有氣體參加的反應(yīng)平衡時,若減小反應(yīng)器容積時,平衡一定向氣體體積增大的方向移動
④有氣體參加的反應(yīng)達(dá)平衡時,在恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體,平衡一定不移動
A.①④B.①②③
C.②③④D.①②③④
答案:D
5.對于可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)2C(g)(正反應(yīng)吸熱),下列圖象中正確的是( )

答案:D
【鞏固提高】
1.在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:
下列說法正確的是:( )
A.反應(yīng)達(dá)到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為60%
B.反應(yīng)可表示為X+3Y2Z,其平衡常數(shù)為1600
C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大
D.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)
答案:BD
2.人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb)易與O2結(jié)合生成HbO2,因此具有輸氧能力,CO吸入肺中發(fā)生反應(yīng):CO+HbO2O2+HbCO,37 ℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=220。HbCO的濃度達(dá)到HbO2濃度的0.02倍,會使人智力受損。據(jù)此,下列結(jié)論正確的是( )
A.CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
B.人體吸入的CO越多,與血紅蛋白結(jié)合的O2也越多
C.當(dāng)吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時,人的智力才會受損
D.把CO中毒的病人放入高壓氧倉中解毒,其原理是使上述平衡向左移動
答案:AD
脫礦
礦化
3.牙齒表面由一層硬、組成為Ca(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著,它在唾液中存在下列平衡:
Ca(PO4)3OH(固) 5Ca2++3PO43-+OH-
進(jìn)食后,細(xì)菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機酸,這時牙齒受腐蝕,其原因是 。
已知Ca(PO4)3F(固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小,質(zhì)地更堅固。請用離子方程式表示,當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲牙的原因 。
根據(jù)以上原理,請你提出一種其他促進(jìn)礦化的辦法: 。
答案:生成的有機酸,中和OH-,使平衡向脫礦方向移動,加速牙齒腐蝕:5Ca2++3PO43-+F-=Ca(PO4)3F↓;加入Ca2+或PO43-。
4.在一定條件下,x A+y Bz C的反應(yīng)達(dá)到平衡。
(1)已知A、B、C都是氣體,在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動,則x、y、z之間的關(guān)系是__________________;
(2)已知C是氣體,且x+y=z,在增大壓強時,如果平衡發(fā)生移動,則平衡一定向_____________移動;
(3)已知B、C是氣體,當(dāng)其他條件不變,增大A的物質(zhì)的量時,平衡不發(fā)生移動,則A是_____________態(tài)物質(zhì)。
(4)若加熱后C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,則正反應(yīng)是_________(填“放熱”或“吸熱” )反應(yīng)。
答案:(1)x+y>z;(2)逆反應(yīng)方向;(3)固態(tài)或液態(tài);(4)放熱。
5.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大氣的
主要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一。
(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(p)的關(guān)系如右圖所示。
根據(jù)圖示回答下列問題:
①將2.0ml SO2和1.0ml O2置于10L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,體系總壓強為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_____。
②平衡狀態(tài)由A變到B時.平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
答案:(1)①800L·ml-1 ②=
6.在20L恒容的密閉容器中,加入3m1SO3(g)和lm1氧氣,在一定溫度下使其反應(yīng),反應(yīng)至4min時,氧氣的濃度為0.06ml/L,當(dāng)反應(yīng)到8min時,反應(yīng)到達(dá)平衡,此時三氧化硫濃度c (SO3)= aml/L。
(1)0min~4min內(nèi)生成O2平均速率v(O2)= ml/L·min
(2)達(dá)到平衡時c (O2)=c(SO2),則a= ml/L,在下列
坐標(biāo)系中作出0min~8min及之后SO2、O2、SO3濃度隨時間變化曲線.
(3)若起始時按下表數(shù)據(jù)投料,相同溫度下達(dá)到平衡時,三氧化硫
濃度大于a ml/L的是
答案:(1) 0.025ml/(L. min)
(2)a=0.05 ml/L 圖象如右
(3)BD
7.現(xiàn)有可逆反應(yīng).2NO2(g) N2O4(g),△H<0,試根據(jù)下列圖象判斷t2、t3、t4時刻采取的措施。
t2: ;
t3: ;
t4: 。
答案:t2 :增大生成物N2O4的濃度; t3 :降低壓強; t4 :加入催化劑
8.下列反應(yīng)在210℃達(dá)到平衡:
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) △H >0 K=1 ①
CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) △H <0 K=5×104 ②
COCl2(g)CO(g)+ Cl2(g) △H >0 ③
(1)化學(xué)平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)的進(jìn)行程度,K值越大,表示_______________________,K值大小與溫度的關(guān)系是:溫度升高,K值___________________(填一定增大、一定減小、或可能增大也可能減?。?。
(2)根據(jù)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K的表達(dá)式,平衡時,下列等式必定成立的是
A.c(PCl5) = c(PCl3)= c(Cl2)=1
B.c(PCl5)= c(PCl3)·c(Cl2)=1
C.c(PCl5)= c(PCl3)·c(Cl2)
反應(yīng)②和反應(yīng)③的K值表達(dá)式 (填“相同”或“不同”)
(3)降低Cl2濃度,反應(yīng)③的K值 ____ (填“增大”、“減少”或“不變”)
(4)要使反應(yīng)①和反應(yīng)②的K值相等,應(yīng)采取的措施是
A.反應(yīng)①、反應(yīng)②同時升高溫度
B.反應(yīng)①、反應(yīng)②同時降低溫度
C.反應(yīng)①降低溫度,反應(yīng)②維持210℃
答案:(1)可逆反應(yīng)的進(jìn)行程度越大; 可能增大也可能減小
(2)C; 不同; (3)不變 (4)A
1.對于密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)CO(g) + H2O(g) CO2 (g) +H2 (g),達(dá)到平衡后,其他條件不變,增大CO的濃度,下列說法不正確的是( )
A.正反應(yīng)速率增大B.逆反應(yīng)速率先減小
C.達(dá)到平衡時,逆反應(yīng)速率比原平衡要大 D.化學(xué)平衡常數(shù)不變
答案:B
2. 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列措施:①恒容通入惰性氣體 ②恒壓通入惰性氣體,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是( )
A.①② B.① C.② D.都不能
答案:C
3.右圖曲線a表示放熱反應(yīng) X(g) + Y(g) Z(g) + M(g) + N(s)進(jìn)行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關(guān)系。若要改變起始條件,使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行,可采取的措施是( )
A.升高溫度
a
b
X的轉(zhuǎn)化率
時間
B.加大X的投入量
C.加催化劑
D.增大體積
答案:C
4.在密閉容器中,反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);ΔH<0,達(dá)到甲平衡。在僅改變某一條件后,達(dá)到乙平衡,改變的這一條件是( )
A.加入適當(dāng)催化劑
B.升高溫度
C.增大反應(yīng)物的濃度
D.增大壓強
答案:D
5. 低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O
在恒容的密閉容器中,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.平衡時,其他條件不變,升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
B.平衡時,其他條件不變,增加NH3的濃度,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小
C.單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1:2時,反應(yīng)達(dá)到平衡
D.其他條件不變,使用高效催化劑,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大
答案:C
6.100 mL 6 ml·L-1 H2SO4跟過量鋅粉反應(yīng),一定溫度下,為了減緩反應(yīng)進(jìn)行的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量 ( )
A.水 B.碳酸鈉溶液 C.硫酸鉀溶液 D.硝酸鈉溶液
答案:AC
7.下列說法不符合實驗事實的有( )
A.Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深
B. 雙氧水溶液中加入氯化鐵溶液后沒有明顯現(xiàn)象
C.紅棕色的NO2,用冰水冷卻后顏色變深
D.淀粉碘化鉀溶液中加入稀硫酸,一定時間后變藍(lán)
答案:BC
8.對于反應(yīng)2NO(g)+O2(g) AUTOTEXT \* MERGEFORMAT 2NO2(g) △H<0,達(dá)到平衡后升高溫度,則( )
A.平衡正向移動 B.平衡逆向移動 C.反應(yīng)速率減小 D.反應(yīng)速率增大
答案:BD
9.反應(yīng)A(g)+B(g) C(g) +D(g) 發(fā)生過程中的能量變化如圖,△H 表示反應(yīng)的焓變。下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1減小,E2增大
B.反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,△H不變
C.△H < 0,反應(yīng)達(dá)到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率減少
D.△H > 0,反應(yīng)達(dá)到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率增加
答案:BC
10.將0.050mlSO2(g)和0.030mlO2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡,測得c(SO3)=0.040ml/L。計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程)。
答案:1.6×103L/ml 80%(計算過程略)
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
1.工業(yè)上用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表:
下列說法正確的是 ( )
A.該反應(yīng)的△H > 0
B.加壓、增大H2濃度和加入催化劑都能提高CO的轉(zhuǎn)化率
C.工業(yè)上采用5 ×103 kPa和250℃的條件,其原因是原料氣的轉(zhuǎn)化率高
D. t℃時,向1 L密閉容器中投入0.1 ml CO和0.2 ml H2,平衡時CO轉(zhuǎn)化率為50%,
則該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值為100
答案:D
2.在不同溫度下,向2 L密閉容器中加入1 ml NO和1 ml活性炭,發(fā)生反應(yīng):
2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g) ΔH=﹣213.5 kJ/ml,達(dá)到平衡時的數(shù)據(jù)如下:
下列說法不正確的是( )
A.上述信息可推知:T1<T2
B.T1℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=9/16
C.T2℃時,若反應(yīng)達(dá)平衡后再縮小容器的體積,c (N2) :c (NO)不變
D.T1℃時,若開始時反應(yīng)物的用量均減小一半,平衡后NO的轉(zhuǎn)化率減小
答案:D
3.對于反應(yīng)2L(g)+3 M(g)XQ(g)+3R(g),在容積為2L的密閉容器中,將2ml氣體L和3ml氣體M混合,當(dāng)反應(yīng)經(jīng)2min后達(dá)平衡時生成2.4 ml氣體R,并測得Q的濃度為0.4ml/L,則X的值為 ,L的轉(zhuǎn)化率為 。
答案:1 80%
4. 反應(yīng): 2A(氣) B(氣) + xC(氣), 在一定的條件下達(dá)到平衡狀態(tài), 密閉容器中的壓強增大P%, 測得A的轉(zhuǎn)化率為 P%, 則x 的值為 ___________.
答案:x=3
5.某溫度下SO2的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K =532.4.
2SO2+O2 2SO3
下面三個混合體系中各物質(zhì)的濃度如下表:
試判斷各體系中反應(yīng)進(jìn)行的方向:
體系(1) ;體系(2) ;體系(3) 。
答案:(1)逆(2)正(3)平衡
6.某化學(xué)反應(yīng) 3 A 2 B + D在四種不同條件下進(jìn)行,B 、D的起始濃度為0。反應(yīng)物A 的濃度 c 隨時間 t 的變化情況如下表:
根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:
(1)在實驗 1 ,反應(yīng)在10 min ~20 min 內(nèi)平均速率為_______ ml /(L·min)
(2)在實驗 2 ,A 的初始濃度 C2 _______ ml / L ,反應(yīng)經(jīng) 20 min 就達(dá)到平衡,可推測實驗 2 中還隱含的條件是____________________________
(3)設(shè)實驗 3 的反應(yīng)速率為 v3,實驗 1 的反應(yīng)速率為 v1,則 v3 ____v1 (填 <、>或=),且C3 ______ 2.0 ml / L (填 <、>或=)
(4)比較實驗 4 和實驗 1,可推測正反應(yīng)是______反應(yīng)(填吸熱或放熱)。理由是_________________。
答案:(1)νA=(2)2 ml.L-1加了正催化劑
(3)ν3>ν1 c3=2.5 ml.L-1>2 ml.L-1
(4)放熱 升高溫度,A的濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動
7.在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)。其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
(2)該反應(yīng)為 反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。
(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
a. 容器中壓強不變 b. 混合氣體中c(CO)不變
c. v正(H2)=v逆(H2O) d. c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。試判斷此時的溫度為______
答案:(1)K= (2)吸熱(3)bc (4)830
8.甲醇汽油是一種新能源清潔燃料,可以作為汽油的替代物。工業(yè)上可用CO和H2制取甲醇,化學(xué)方程式為:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=a kJ/ml
為研究平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)物投料比( )及溫度的關(guān)系,研究小組在10 L的密閉容器中進(jìn)行模擬反應(yīng),并繪出下圖:
(1)反應(yīng)熱a 0 (填“>”或“<”) ,判斷依據(jù)是 。
(2)若其它條件相同,Ⅰ、Ⅱ曲線分別表示投料比不同時的反應(yīng)過程。
①投料比:Ⅰ Ⅱ (填“>”或“<”)。
②若Ⅱ反應(yīng)的n(CO)起始 =10 ml、 投料比為0.5,A點的平衡常數(shù)KA= ,
B點的平衡常數(shù)KB KA (填“>”或“<”或“=”)。
(3)為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 (至少答出兩條)。
答案:(1)<, 升高溫度,CO的轉(zhuǎn)化率降低, 平衡左移,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(2)① < ② 1,=
(3)減小投料比、較低溫度、增大壓強、分離出CH3OH
9. “C1化學(xué)”是指以碳單質(zhì)或分子中含1個碳原子的物質(zhì)(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)為原料合成工業(yè)產(chǎn)品的化學(xué)工藝,對開發(fā)新能源和控制環(huán)境污染有重要意義。
(1)一定溫度下,在兩個容積均為2 L的密閉容器中,分別發(fā)生反應(yīng):CO2(g) + 3H2(g) ? CH3OH(g) + H2O(g) △H =﹣49.0 kJ/ml。相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
請回答:c1 c2(填“>”、“

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第三節(jié) 化學(xué)平衡

版本: 人教版 (新課標(biāo))

年級: 選修4 化學(xué)反應(yīng)原理

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