第二節(jié) 化學(xué)平衡


第2課時(shí) 化學(xué)平衡常數(shù)


課后篇素養(yǎng)形成


夯實(shí)基礎(chǔ)輕松達(dá)標(biāo)


1.關(guān)于平衡常數(shù)K,下列說法中正確的是( )


A.K值越大,反應(yīng)速率越大


B.對(duì)任一給定的可逆反應(yīng),溫度升高,K值增大


C.對(duì)任一給定的可逆反應(yīng),K值越大,反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率越高


D.加入催化劑或增大反應(yīng)物濃度,K值將增大


解析K值與催化劑、反應(yīng)物的濃度、化學(xué)反應(yīng)速率的大小無關(guān),所以A、D錯(cuò)誤;與反應(yīng)溫度有關(guān),但是溫度升高,K值可能增大也可能減小,B也錯(cuò)誤。


答案C


2.汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下:


NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJ·ml-1


在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是( )





解析該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),生成物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大,平衡常數(shù)減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同理升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡常數(shù)只受溫度影響,與NO的物質(zhì)的量無關(guān),C項(xiàng)正確;增加氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量,平衡逆向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。


答案C


3.某溫度時(shí),反應(yīng)SO2(g)+12O2(g)SO3(g)的平衡常數(shù)K=50。在同一溫度下,反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K1應(yīng)為( )


A.2 500 B.100


C.4×10-4D.2×10-2


解析K=c(SO3)c(SO2)·c12(O2),K1=c2(SO2)·c(O2)c2(SO3),K1=1K2=4×10-4。


答案C


4.已知反應(yīng)A(g)+2B(g)C(g),在密閉容器中充入A、B、C三種氣體,至建立化學(xué)平衡后,在溫度不改變的前提下將體積縮小23,則該反應(yīng)此時(shí)的平衡常數(shù)( )


A.增大為原來的3倍B.增大為原來的2倍


C.增大為原來的9倍D.不變


解析化學(xué)平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),溫度不變,則平衡常數(shù)不變。


答案D


5.在一定條件下,有下列分子數(shù)之比相同的可逆反應(yīng),其平衡常數(shù)K值分別是


①H2+F22HF K=1047


②H2+Cl22HCl K=1017


③H2+Br22HBr K=109


④H2+I22HI K=1


比較K值大小,可知各反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度由大到小的順序是( )


A.①②③④B.④②③①


C.①④③②D.無法確定


解析化學(xué)平衡常數(shù)越大,表示該反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,故A正確。


答案A


6.已知298.15 K時(shí),可逆反應(yīng)Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常數(shù)K=2.2,若溶液中Pb2+和Sn2+的濃度均為0.10 ml·L-1,則反應(yīng)進(jìn)行的方向是( )


A.向右進(jìn)行B.向左進(jìn)行


C.處于平衡狀態(tài)D.無法判斷


解析Q=c(Sn2+)c(Pb2+)=0.10ml·L-10.10ml·L-1=1NO>CO2


D.以上說法都不正確


解析A項(xiàng),K1=c(N2)·c(O2)c2(NO)。B項(xiàng),K=1K2=12×1081=5×10-82,正確。C項(xiàng),平衡常數(shù)越大,放出O2的傾向越大,故三種物質(zhì)分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O>H2O>CO2。


答案B


2.某溫度下,向容積為2 L的密閉反應(yīng)器中充入0.10 ml SO3,當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%,則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)為( )


A.3.2×103B.1.6×103


C.8.0×102D.4.0×102


解析SO3的起始濃度為0.05 ml·L-1,則分解的SO3的濃度為0.05 ml·L-1×20%=0.01 ml·L-1,所以平衡時(shí)SO2、O2、SO3的濃度分別為0.01 ml·L-1、0.005 ml·L-1、0.04 ml·L-1?；瘜W(xué)平衡常數(shù)K=c2(SO3)c2(SO2)·c(O2)=3.2×103。


答案A


3.在容積可變的密閉容器中,2 ml N2和8 ml H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于( )


A.5%B.10%


C.15%D.20%


解析 N2+3H22NH3


起始量(ml)280


轉(zhuǎn)化量(ml)23243


平衡量(ml)43643


氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為43 ml÷(43+6+43) ml=213≈15%。


答案C


4.在一定溫度下的密閉容器中,加入1 ml CO和1 ml H2O發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得n(H2)=0.5 ml,下列說法不正確的是( )


A.在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1


B.平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度無關(guān)


C.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%


D.平衡時(shí)n(H2O)=0.5 ml


解析 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)


起始/ml1100


轉(zhuǎn)化/ml0.50.50.50.5


平衡/ml0.50.50.50.5


由以上方程式及數(shù)據(jù)判斷可得,A、C、D項(xiàng)正確。平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤。


答案B


5.在一定條件下,向密閉容器中充入30 mL CO和20 mL水蒸氣,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)與H2的體積分?jǐn)?shù)相等,則下列敘述錯(cuò)誤的是( )


A.平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)為40%


B.平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為25%


C.平衡后水的轉(zhuǎn)化率為50%


D.平衡后混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為24


解析設(shè)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)消耗的CO的體積為x。


CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)


起始:30 mL20 mL00


變化:xxxx


平衡:30 mL-x20 mL-xxx


由題意知:20 mL-x=x,故x=10 mL。


故平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)為30 mL-10 mL50 mL×100%=40%,CO的轉(zhuǎn)化率為10 mL30 mL×100%≈33.3%,H2O的轉(zhuǎn)化率為10 mL20 mL×100%=50%,平衡后混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,仍為30×28+20×1850=24。


答案B


6.在25 ℃時(shí),恒容密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:





下列說法錯(cuò)誤的是( )


A.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為50%


B.反應(yīng)可表示為X+3Y2Z,其平衡常數(shù)為1 600


C.改變壓強(qiáng)可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)


D.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)


解析X、Y、Z三種物質(zhì)的濃度變化之比為:(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶(0.1-0)=1∶3∶2,故化學(xué)方程式為X(g)+3Y(g)2Z(g),K=c2(Z)c(X)·c3(Y)=×(0.05)3=1 600。平衡常數(shù)K與溫度有關(guān),與壓強(qiáng)無關(guān)。


答案C


7.830 K時(shí),在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應(yīng):


CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH


(2)0.14 0.003 ml·L-1·s-1


(3)c2(NO2)c(N2O4) 0.54


(4)ABD物質(zhì)
X
Y
Z
初始濃度/(ml·L-1)
0.1
0.2
0
平衡濃度/(ml·L-1)
0.05
0.05
0.1
溫度/K
K1
K2
973
1.47
2.38
1 173
2.15
1.67
時(shí)間(s)





c/(ml·L-1)
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)
0.20
a
0.10
c
d
e
c(NO2)
0.00
0.12
b
0.22
0.22
0.22

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