第六章 化学平衡常数 习题
第六章 化学平衡常数
1
已知某反应的
3H ?> 0，则该反应的平衡常数 H ?值…………………………… （ ） (A) K > 0 (B) K < 0 (C) K > 1 (D) K < 1
2
500 K 时，反应SO 2(g) +
2
1
O 2(g)SO 3(g) 的K p = 50，在同温下，反应
2SO 3(g)2SO 2(g) + O 2(g) 的K p 必等于……………………………………………（ ）
(A) 100 (B) 2 ? 10-2
(C) 2500 (D) 4 ? 10-4 3
某温度时，化学反应A +
2
1B A 2B 的平衡常数K = 1 ? 104，那么在相同温度下，
反应 A 2B
2A +B 的平衡常数为………………………………………………… （ ） (A) 1 ? 104 (B) 1 ? 100
(C) 1 ? 10-4
(D) 1 ? 10-8 4
在一定条件下，一个反应达到平衡的标志是…………………………………………（ ） (A) 各反应物和生成物的浓度相等 (B) 各物质浓度不随时间改变而改变
(C)
m r G ?= 0
(D) 正逆反应速率常数相等 5
反应 Ag 2CO 3(s)Ag 2O(s) + CO 2(g)，在110℃时的K p = 5.1 ? 10-4，今在110℃的
烘箱内干燥Ag 2CO 3，为防止其分解，必须使烘箱内空气中CO 2的摩尔分数大于………（ ）
(A) 5.1 ? 10-4 ％ (B) 5.1 ? 10-2 ％
(C) 1/5.1 ? 10-4 ％ (D)1.5? 10-2 ％
6
在523 K 时，PCl 5(g)
PCl 3(g) + Cl 2(g)，
p K = 1.85，则反应的
m r G ?(kJ ·mol -1)
为…………………………………………………………………………………………… （ ）
(A) 2.67 (B) -2.67 (C) 26.38 (D) -2670 7
已知在20℃，H 2O(l)H 2O(g)，
m r G ?= 9.2kJ ·mol -1，H 2O(l)的饱和蒸气压为2.33 kPa ，则………………………………………………………………………………………（ ）
(A) m r G ?> 0，H 2O(g)将全部变为液态 (B) 20℃，H 2O(l)和H 2O(g)不能达到平衡
(C) 20℃时，O H 2p = 2.33 kPa ，体系的Δr G m = 0
(D) 水蒸气压为100 kPa 时，平衡向形成H 2O(g)的方向移动
8
某一气相反应A=B ，同一温度下 A G =
B G ，则该反应的平衡常数 p K 是……………（ ） (A) 0 (B) 大于1 (C) 小于1 (D) 1 9
硫酸铜有多种不同水合物，它们脱水反应的K p 分别为 CuSO 4·5H 2O(s)CuSO 4·3H 2O(s) + 2H 2O(g) K p 1 CuSO 4·3H 2O(s)CuSO 4·H 2O(s) + 2H 2O(g) K p 2 CuSO 4·H 2O(s) CuSO 4(s) + H 2O(g) K p 3
为了使CuSO 4·H 2O 晶体保持稳定(不风化也不潮解)，容器中水蒸气压O H 2p 应为……（ ） (A) K p 1
10
已知在20℃ 时，水的饱和蒸气压为2.3 kPa ，试求H 2O(l)=H 2O(g) 的K p 和
m r G ?；在
100℃，101.3 kPa 时 m r G ?等于多少?
11
已知298 K ，100 kPa 下，水的饱和蒸气压为3.12 kPa ；CuSO 4·5H 2O(s)、CuSO 4(s)、
H 2O(g)的
m f G ?(kJ ·mol -1) 分别为 -1880.06、-661.91、-228.50； (1)在此条件下，下述反应的 m r G ?和 p K 各是多少?
CuSO 4·5H 2O(s)CuSO 4(s) + 5H 2O(g)
(2)若空气中水蒸气相对湿度为60.0％，上述反应的Δr G m 是多少? CuSO 4·5H 2O 是否会风化? CuSO 4是否会潮解? 12
已知在298K ，100 kPa 下
PCl 3(g) P(白) P(红) Cl 2(g)
m f H ?/ kJ ·mol -1 -287.0 0 -17.6 0 m S / J ·K -1·mol -1 311.67 41.09 22.80 222.96
2P(s ，白) + 3Cl 2(g)2PCl 3(g)
m r H ?(1) 2P(s ，红) + 3Cl 2(g)
2PCl 3(g) m r H ?(2)
问：(1) m r H ?(1) 和
m r H ?(2) 哪个大?
(2)温度升高时， m r G ?(2) 是增大还是减小?为什么?
(3)温度升高时，反应(2)的平衡常数 p K 是增大还是减小?为什么? 13
在673K 时，合成氨反应： N 2(g) + 3H 2(g)
2NH 3(g)
p K = 1.64 ? 10-4，
m r H ?= -92.4 kJ ·mol -1，计算在873K 时的 p K 。
14
已知在298K ，以下反应的平衡常数如下： (1) HNO 2H + +-2NO
K 1= 4.5 ? 10-4 (2) NH 3 + H 2O +4NH +OH - K 2= 1.8 ? 10-5 (3) H 2O H ++ OH - K w = 1.0 ? 10-14 计算下列反应的平衡常数。
NH 3 + HNO 2+4NH +-2NO
15
已知
m f G ?(ICl ，g) = -5.5 kJ ·mol -1 (298K) 及
I 2(s) Cl 2(g) ICl(g)
m S / J ·mol -1·K -1 116.8 223.0 247.3 求 (1) 298K 时反应 I 2(s) + Cl 2(g)
2ICl(g) 的平衡常数
p K ；
(2)
m f H ?(ICl, g) (298K)
16
在597K 时NH 4Cl 分解压是100 kPa ，求反应 NH 4Cl(s)
HCl(g)+NH 3(g) 在此温
度下的
m r G ?。
17
100℃时，光气分解反应 COCl 2(g)
CO(g)+Cl 2(g) p K = 8.00 ? 10-9，
m r S ?= 125.5J ·K -1·mol -1，
计算(1) 100℃ p 总 = 200 kPa 时COCl 2 的解离度α；
(2) 100℃ 时，上述反应的
m r H ?。
18
将1.00 mol SO 2 和1.00 mol O 2 的混合物在600℃ 和总压力为100 kPa 的恒压下，通过 V 2O 5 催化剂使生成SO 3，达到平衡后测得混合物中剩余的氧气 (O 2) 为0.62 mol ，求此反应的平衡常数 p K 。
19
298K 时在1.0 dm 3 容器中，1.0mol NO 2分解发生下列反应： 2NO 2(g)2NO(g) + O 2(g)
达平衡时，若有3.3 ? 10-3
％ 的NO 2 发生分解，求平衡常数K c 。 20
在一个密闭容器中含0.075mol ·dm -3 HCl(g)和0.033mol ·dm -3 O 2(g)，在480℃ 时发生
下列可逆反应：4HCl(g) + O 2(g)2Cl 2(g) + 2H 2O(g)，平衡后产生0.030 mol ·
dm -3 Cl 2(g)，求算：
(1) HCl(g)、O 2(g) 和H 2O(g) 的平衡浓度 (mol ·dm -3)； (2) 该浓度下此反应的K c 。 21
已知反应CO(g) + H 2O(g)H 2(g) + CO 2(g) 的
m r H ?= -41.2kJ ·mol -1，在总压为
100 kPa 温度为373K 时，将等摩尔的CO 和H 2O 反应。待反应达平衡后，测得CO 2 的分压为49.84 kPa ，求该反应的标准摩尔熵变。 22
已知N 2(g) + O 2(g)2NO(g) 是吸热反应，它在2000K 时，K c = 2.3 ? 10-4，如果氧
气和氮气的原始浓度都是1.0mol ·dm -3
，试求平衡混合物中NO 的浓度；从计算结果说明单质直接生产NO 是否可取? 23
250℃ 时，PCl 3(g) + Cl 2(g)
PCl 5(g) 的 p K = 0.54，
在一密闭容器中装入1.00 mol 的 PCl 3 和1.00 mol 的Cl 2，若达到平衡时，总压力为100 kPa ，求各物质的摩尔分数。 24
300℃ 时反应 PCl 5(g)
PCl 3(g) + Cl 2(g) 的
p K = 11.5。取2.00 mol PCl 5 与1.00
mol PCl 3 相混合，在总压为200 kPa 下反应达平衡，求平衡混合物中各组分的分压。 25
已知800℃ 时，反应CaCO 3(s)CaO(s) + CO 2(g) 的K p = 1.16，若将20 g CaCO 3 置
于10.0 dm 3
容器，并加热至800℃，问达到平衡时，未分解的 CaCO 3 百分率是多少? (CaCO 3 的化学式量为100) 26
将0.6310克光气(COCl 2)放在472.0cm 3 的密闭容器中，在1000K ，达平衡后，测得其总
压力为220.3 kPa ，求反应COCl 2(g)
CO(g) + Cl 2(g) 在1000K 时的平衡常数K c 。(COCl 2 的化学式量98.9) 27
18.4 g NO 2 在容器中发生如下聚合反应，2NO 2(g)N 2O 4(g)，在27℃ 100 kPa 下
测得总体积为 6.0 dm 3
。
(1) 求27℃ 时此反应的 p K ；
(2) 又知在111℃ 时此反应的 p K = 0.039，问此反应是吸热还是放热反应，为什么? 28
已知在250℃，气相反应：PCl 5PCl 3 + Cl 2 的 K p = 1.85
若等摩尔的PCl 3 和Cl 2 在5.0 dm 3
容器中在该温度下达平衡，测得PCl 5 的分压为100 kPa ，求PCl 3 和Cl 2 的原始物质的量。 29
在600K 时，反应N 2 + 3H 22NH 3 的 K p = 0.10。若在4.92 dm 3 的容器中，上述反应体系在催化剂存在条件下达平衡，测得2N p = 1000 kPa ，2H p = 100 kPa 。
问：(1) 若用1000 cm 3 0.10 mol ·dm -3 HCl 溶液吸收其中的NH 3，计算溶液的pH 值； (2) 在溶液中加入甲基橙呈什么颜色；
(3) 定性说明若体系的总压降低，溶液的pH 发生怎样的变化? (K b (NH 3) = 1.8 ? 10-5) 30
在1000K 的恒容器中发生如下反应2NO(g) + O 2(g)2NO 2(g)，反应发生前p NO = 100 kPa ，2O p = 300 kPa ，2NO p = 0，反应达到平衡时，2NO p = 12 kPa ，计算平衡时NO 和
O 2 的分压及平衡常数 p K 。
31
已知：
m f G ? (Cl 2，l) = +4.794 kJ ·mol -1，Cl 2(l) 在298K 的饱和蒸气压是多少? 32
已知：298K 下
m
f
H ?/ kJ ·mol -1
m
f G ? / kJ ·mol -1 SO 2(g) -296.9 -300.4 SO 3(g) -395.2 -370.4
求下述反应在500℃ 时的平衡常数
p K ：2SO 2(g) + O 2(g)
2SO 3(g)
33
已知 m f G ?(CO 2，g) = -394.4 kJ ·mol -1，
m f G ?(CO ，g) = -137.3 kJ ·mol -1，试判断在
常温常压下反应C(石墨) + CO 2(g)2CO(g) 能否自发进行，并求出该反应在25℃ 时的平衡常数
p K 。
34
300K 时，反应2NO 2(g)
N 2O 4(g) 的
p K = 6.06，
m r H ?= -57.5kJ ·mol -1
(1) 300 K 时，若平衡总压力为100 kPa ，求NO 2 和N 2O 4 的平衡分压及NO 2 的转化率；
(2) 求310 K 时，该反应的 p K 和
m r G ?。
35
五氯化磷的气相反应为： PCl 5(g)PCl 3(g) + Cl 2(g)
250℃ 时100 kPa 下达到平衡，测得混合物的密度为2.695 g ·dm -3， 求(1) 250℃ 时PCl 5 的解离度α ；
(2) 该反应在250℃ 时的 p K 和
m r G ?。
(相对原子质量：P 31.0 Cl 35.5) 36
在55℃ 和100 kPa 时N 2O 4 部分分解成NO 2，体系平衡混合物的平均摩尔质量为61.2 g ·mol -1，求：
(1) 解离度α 和平衡常数 p K ；
(2) 计算55℃ 总压力为10 kPa 时的解离度。 37
已知C 5H 10(l) 和C 5H 10(g) 的
m f H ?分别为 -105.9 和 -77.2 kJ ·mol -1，又知
m
r S ?= m r H ?/ T b = 88 J ·mol -1·K -1 求：(1) 环戊烷的正常沸点。(2)环戊烷在298K 的饱和蒸气压。 38
已知在298K 时 2NO(g) + F 2(g)2NOF(g)
m r H ?= -312.96 kJ ·mol -1， m
f H ?(NO) = 90.37 kJ ·mol -1，NO(g)，F 2(g)，NOF(g) 的
m S 分别为 210.6，203.3和248.0 J ·mol -1·K -1
求：(1) NOF(g) 的标准摩尔生成焓，(2) 上述反应的 p K 。 39
已知2NO(g) + F 2(g)
2NOF(g)，
m r H ?= -312.96 kJ ·mol -1，在298K 达平衡时，
p K = 1.37 ? 1048
求：500K 的 2p K ，温度对该反应有何影响?
40
加热NH 4Cl 固体：NH 4Cl(s)
NH 3(g) + HCl(g) 在427℃ 及459℃ 时，其蒸气
压分别为607.8 kPa 与1114 kPa 。求算两个温度下解离反应的平衡常数、 m r G ?、
m r H ? 及427℃时
m r S ?。
41
已知乙醇的下列热力学数据
───────────────────────────────
m f H ?/ kJ ·mol -1
m S / J ·mol -1·K -1 ─────────────────────────────── C 2H 5OH(l) -277.6 161 C 2H 5OH(g) -235.4 282
─────────────────────────────── (1) 计算乙醇在25.0℃ 时的蒸气压是多少? (2) 计算乙醇的正常沸点T b 是多少? 42
已知298 K 时H 2O(g)、H 2O(l) 的
m f G ?分别为 -228.59 kJ ·mol -1、-237.18 kJ ·mol -1，计算下列三个过程在298 K 时的Δr G m 。 (1) H 2O(l, 100 kPa)H 2O(g, 100 kPa) (2) H 2O(l, 饱和蒸气压)H 2O(g, 饱和蒸气压) (3) H 2O(l, 1.33 kPa)H 2O(g, 1.33 kPa) 并以计算结果说明以上三种H 2O 的相变情况。 43
已知下列热力学数据(298K)和反应方程式
────────────────────────────────
m f G ?/ kJ ·mol -1 m f H ?/ kJ ·mol -1
m S / J ·K -1·mol -1 Fe 2O 3(s) -741.0 -822.1 90.0 H 2(g) 0.0 0.0 130.59 Fe(s) 0.0 0.0 27.2 H 2O(g) -228.59 -241.83 188.72 ──────────────────────────────── Fe 2O 3(s) + 3H 2(g)2Fe(s) + 3H 2O(g)
判断在室温(298K)用压力为101.3 kPa 含有饱和H 2O(g) (O H 2p = 3.17 kPa) 的H 2气通过
Fe 2O 3(s) 能否将它还原为金属铁? 44
已知下列热力学数据和反应方程式：
m f H ?/ kJ ·mol -1
m S / J ·K -1·mol -1 Fe 2O 3(s) -822.1 90.0
H 2(g) 0.0 130.59 Fe(s) 0.0 27.2
判断在1000 K 用压力为101.3 kPa 含有饱和 H 2O(g)(O H 2p = 3.17 kPa)的H 2气能否将 Fe 2O 3
还原为金属铁(设
m r H ?和 m r S ?不随T 变化)。
45
已知在一定温度下 SnO 2(s) + 2H 2(g)Sn(s) + 2H 2O(g) K c = 21.0 CO(g) + H 2O(g)CO 2(g) + H 2(g) K c = 0.0340
因此下列反应SnO 2(s) + 2CO(g)
Sn(s) + 2CO 2(g) 的K c 值………………………（ ） (A) 21.0 (B) 0.714 (C) 0.0243 (D) 21.1 46
在相同温度下 2H 2(g) + S 2(g)2H 2S(g) K p 1 2Br 2(g) + 2H 2S(g)4HBr(g) + S 2(g) K p 2 H 2(g) + Br 2(g)2HBr(g) K p 3
则K p 2等于……………………………………………………………………………………（ ）
(A) K p 1 ? K p 3 (B) (K p 3)2
/ K p 1 (C) 2 ? K p 1 ? K p 2 (D) K p 2 / K p 1 47
已知 N 2(g) + 3H 2(g)
2NH 3(g)；N 2(g) +
2
1
H 2(g)NH 3(g) 和
N 2(g) + H 2(g)2/3NH 3(g) 的平衡常数分别为K 1、K 2和K 3，则它们的关系是…（ ）
(A) K 1 = K 2 = K 3 (B) K 1 = (K 2)2 = (K 3)3
(C) K 1 =21
K 2 =3
1K 3 (D) K 1 = (K 2)1/2 = (K 3)1/3
48
已知在一定温度下 SO 3(g)SO 2(g) +
21
O 2(g) K c = 0.050 NO 2(g)
NO(g) +2
1
O 2(g) K c = 0.012
则反应 SO 2(g) + NO 2(g)
SO 3(g) + NO(g) 的K c 为……………………………… （ ） (A) 4.2 (B) 0.038 (C) 0.24 (D) 0.062 49
已知： H 2(g) + S(s)H 2S(g) K 1 S(s) + O 2(g)SO 2(g) K 2
则反应 H 2(g) + SO 2(g)
O 2(g) + H 2S(g) 的平衡常数是……………………………（ ） (A) K 1 + K 2 (B) K 1- K 2 (C) K 1 ? K 2 (D) K 1 / K 2 50
已知298 K 时
m f G ?(C 6H 5NH 2, l) = 153.2 kJ ·mol -1
m f G ?(C 6H 6, l) = 118.5 kJ ·mol -1
m f G ?(NH 3, g) = -16.63 kJ ·mol -1 计算：C 6H 6(l) + NH 3(g)C 6H 5NH 2(l) + H 2(g)
在298 K 时的平衡常数，以此说明苯与氨直接作用制备苯胺的可能性。 51
在2NO 2(g)N 2O 4(g) 平衡体系中，气体平均相对分子质量为69，则NO 2和N 2O 4
的分子数之比为…………………………………………………………………………… （ ）
(A) 1 : 3 (B) 2 : 3 (C) 1 : 1 (D) 3 : 2 52
反应A + B C ，焓变小于零，若温度升高10℃，其结果是……………………（ ） (A) 对反应没有影响 (B) 使平衡常数增大一倍 (C) 不改变反应速率 (D) 使平衡常数减小 53
可使任何反应达到平衡时增加产率的措施是……………………………………… （ ） (A) 升温 (B) 加压 (C) 增加反应物浓度 (D) 加催化剂 54
对于反应2CO(g) + O 2(g)2CO 2(g)，
m r H ?= -569kJ ·mol -1，提高CO 的理论转
化率的措施是……………………………………………………………………………… （ ）
(A) 提高温度 (B) 使用催化剂 (C) 充惰性气体以提高总压力 (D)增加O 2的浓度 55
下列反应达平衡时，2SO 2(g) + O 2(g)2SO 3(g)，保持体积不变，加入惰性气体He ，
使总压力增加一倍，则………………………………………………………………………（ ）
(A) 平衡向左移动 (B) 平衡向右移动 (C) 平衡不发生移动 (D) 条件不充足，不能判断 56
反应 N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)
m r H ?= -92kJ ·mol -1，从热力学观点看要使H 2达
到最大转化率，反应的条件应该是…………………………………………………………（ ）
(A) 低温高压 (B) 低温低压 (C) 高温高压 (D) 高温低压 57
已知反应： N 2(g) +
2
1
H 2(g)NH 3(g)
673 K 时
p K =1.3 ? 10-2，773 K 时，
p K = 3.8 ? 10-3，若起始分压为2N p = 400 kPa ，2H p = 100 kPa ，3NH p = 2 kPa ，试分别判断在673 K 和773 K 时净反应移动的方向。并简述理由。 58
合成氨反应3H 2(g) + N 2(g)2NH 3(g) 在恒压下进行时，当体系中引入氩气后，氨的产率是………………………………………………………………………………… （ ） (A) 减小 (B) 增加 (C) 不变 (D) 无法判断
59
在一定温度下，密闭容器中100 kPa 的NO 2发生聚合反应，2NO 2N 2O 4，经过一段时间后达到平衡。其最终压力为85 kPa ，则NO 2的聚合度为………………………（ ） (A) 15 % (B) 30 % (C) 45 % (D) 60 % 60
已知：
m f H ?/ kJ ·mol -1
m S / J ·mol -1·K -1 C 2H 5OH(l) -277.6 161 C 2H 5OH(g) -235.4 282
试计算乙醇在12000 m 高地(气压为 60 kPa)的沸点是多少? (假设在此焓变，熵变不随温度变化) 61
可逆反应 PCl 5(g)PCl 3(g) + Cl 2(g) 在密闭容器中进行，其焓变小于零.当达到平
衡时，下列说法正确的是……………………………………………………………………（ ）
(A) 平衡条件不变，加入催化剂使平衡向右移动
(B) 保持体积不变，加入氮气使压力增加1倍，平衡向左移动 (C) 保持压力不变，通入氯气使压力增加1倍，平衡向左移动 (D) 向体系通入惰性气体，或降低温度，平衡向右移动 62
已知CaSO 4·2H 2O(s)，CaSO 4·2
1
H 2O(s) 和H 2O(g) 的
m f G ?分别为-1795.7，-1435.2 和
-228.6 kJ ·mol -1；Ca 和S 的相对原子质量分别为40.1和32.1。
若把1.00 kg 生石膏放在1.00 m 3的真空容器中，令其脱水，计算在298 K 达到平衡后，有多少生石膏变成熟石膏? 63
在一容器中，反应 2SO 2(g) + O 2(g)2SO 3(g)，达到平衡，加一定量N 2气体保持
总压力不变，平衡将会………………………………………………………………………（ ）
(A) 向正方向移动 (B) 向逆方向移动 (C) 无明显变化 (D) 不能判断 64
已知反应 2NO 2N 2O 4 的热力学数据如下： NO 2 N 2O 4
m f H ?/ kJ ·mol -1 33.2 9.2
m S / J ·K -1·mol -1 240 304
(1) 计算298 K 时的 m r G ?，并判断反应能否自发进行；
(2) 298 K ，当p 总 = 200 kPa 时，NO 2和N 2O 4的体积分数各为多少? 65
单质磷在1273 K 和 20 kPa 下存在下列平衡：P 4 (g)2P 2 (g)
测得此条件下磷蒸气密度为 0.18 g/dm -3
，试计算P 4(g)的解离度(P 的相对原子质量为31)。 66
反应式 C(s) + CO 2(g)2CO(g)
已知：767℃ p K = 4.61， 667℃
p K = 0.500
问 (1) 这个反应是吸热反应还是放热反应? 为什么?
(2) 667℃时 m r G ?是多少? (3) 此反应的 m r H ?是多少? (4) 此反应的 m r S ?是多少?
67
在523 K ，下列反应在某反应器中达到平衡：PCl 5(g)PCl 3(g) + Cl 2(g)
平衡时 [PCl 5] = 1.00 mol ·dm -3
，[PCl 3] = [Cl 2] = 0.204mol ·dm -3 若在相同的温度下，该反应器中的总压力减为一半时，则反应物 PCl 5(g)的转化率α’是多少?各物种的平衡浓度又是多少? 68
下列叙述中正确的是………………………………………………………………… （ ） (A) 反应物的转化率不随起始浓度而变
(B) 一种反应物的转化率随另一种反应物的起始浓度不同而异 (C) 平衡常数随起始浓度不同而变化 (D) 平衡常数不随温度变化 69
由N 2和H 2化合生成NH 3的反应中，
m r H ?< 0，当达到平衡后，再适当降低温度则正 反应速率将_____________，逆反应速率将_____________，平衡将向________方向移动；平衡常数将________________。
70
汞(II)氧化物按下列方程式解离：2HgO(s)2Hg(g) + O 2(g)
在693K 时解离压(p Hg +2O p )为5.16 ? 104
Pa ，在723K 时解离压为 1.08 ? 105Pa ，计算在该温
度范围内
m r H ?(kJ ·mol -1)平均值。
71
1.00 mol NO 2气体在20℃和93.3 kPa 时占有15.7 dm 3体积。按理想气体方程计算气体物质的量并计算NO 2的缔合百分率。 72
在水溶液中Ce 4+ 与配离子Fe(phen)+
23按下式进行反应：
Ce 4+ + Fe(phen)+23
Ce 3+ + Fe(phen)+
33
平衡常数K c = 1 ? 105，若 0.2 mol ·dm -3 Fe(phen)+
23与等体积 0.2 mol ·dm -3 Ce 4+ 相混合，当达到平衡后，Fe(phen)+23浓度是多少?
73
反应CH 4(g)
C(s)+2H 2(g)，
m r H ?=74.8kJ ·mol -1，500℃时
1p K = 0.41
(1) 求850℃平衡常数 2p K ；
(2) 850℃时，在一个50.0dm 3真空容器中加入1.00molCH 4，求CH 4解离度以及混合气
体总压力。
74
在-55℃时，把1.10 g NOBr 放入抽真空的1.00 dm 3
烧瓶中，然后把烧瓶加热到0℃，物质成为气体，压力增大到30 kPa ，进一步加热到25℃，总平衡压力增大到35 kPa ，在0℃和
25℃时，体系呈2NOBr 2NO + Br 2平衡，计算在0℃时的
p K 和
m r H ?。
(已知 Br 的相对原子质量为：80)
75
已知反应：CaCO 3(s)
CaO(s) + CO 2(g) 在973 K 时， p K =3.00 ? 10-2，在1173 K
时，
p K = 1.00，问：
(1) 上述反应是吸热还是放热反应?
(2) 上述反应的
m r H ?是多少?
76
下列反应的平衡常数可以用K p = 1/2H p 表示的是………………………………… （ ） (A) H 2(g) + S(g)H 2S(g) (B) H 2(g) + S(s)H 2S(g) (C) H 2(g) + S(s)H 2S(l) (D) H 2(l) + S(s)H 2S(s) 77
将Ag 2CO 3置于110℃的烘箱内干燥，已知反应 Ag 2CO 3(s)Ag 2O(s) + CO 2(g)
在该温度下的K p = 9.51 ? 10-3
，问为了防止Ag 2CO 3 的分解，在通入的空气(总压100 kPa)中CO 2的体积分数应为多少? 78
已知 Fe 2+ + Co 3+Fe 3+ + Co 2+ K 1 = 1.1 ? 1018 Cu + + Co 3+Cu 2+ + Co 2+ K 2 = 1.6 ? 1025
计算反应Cu + + Fe
3+
Cu 2+ + Fe 2+ 的K ，并判断反应进行的程度。 79
已知反应Be 2C(s)
Be(g) +
2
1
C(s) 在1430 ~ 1669 K 离解压为 lg p = 7.03 -1.97 ? 104 / T 。 求反应热。 80
在一定温度下，将1.00 mol SO 3放入1.00 dm 3的反应器中，当反应： 2SO 3(g)2SO 2(g) + O 2(g) 达到平衡时，容器内有SO 2 0.60 mol ，反应的平衡常数K c
为…………………………………………………………………………………………… （ ）
(A) 0.36 (B) 0.68 (C) 0.45 (D) 0.54 81
苯甲酸在水中的溶解度为：10℃ 时，0.207 g / 100 g H 2O ；30℃ 时 ，0.426 g / 100 g H 2O ，每摩尔苯甲酸的平均溶解热约为……………………………………………………………（ ） (A) 418 J/mol (B) 1.7 kJ/mol (C) 26 kJ/mol (D) 41.8 kJ/mol 82
在下表变化方向栏内用箭头指示变化方向：
序号 可逆反应
m r H ? 操作 变化方向 (1) 2SO 2(g) + O 2(g)2SO 3(g) <0 加热 ( ) (2) C(s) + H 2O(g)CO(g) + H 2(g) >0 冷却 ( ) (3) NH 4Cl(s)NH 3(g) + HCl(g) >0 加压 ( )
(4) N 2O 4(g)2NO 2(g) <0 减压 ( ) 83
当温度高到一定程度时，光气(COCl 2)会发生如下的分解反应： COCl 2(g)CO(g) + Cl 2(g)
在900K 时，将0.631 g 光气注入一体积为0.472dm 3 的真空容器，测得分解后混合气体压力为187.2 kPa ，求混合气中未分解的光气的分压和光气的解离度。 已知光气的相对分子质量98.9 84
在300 K 时，反应(1)的K p 值为2.46，则反应(2)的K p 值为……………………………（ ） (1) NO 2(g)N 2O 4(g) (2) 2NO 2(g)N 2O 4(g) (A) 6.05 (B) 4.92 (C) 2.46 (D) 1.57 85
在碱性溶液中，已知前两个反应的K c 值，则反应(3)的K c 值为……………………（ ）
(1) 2S(s) + S 2-(aq)S 32-(aq) K c 1 = 13.0
(2) S(s) + S 22-(aq)S 32-(aq) K c 2 = 10.8 (3) S(s) + S 2-(aq)S 22-(aq) K c (A) 12.0 (B) 119 (C) 141 (D) 1.40 ? 103 86
已知下列前三个反应的K 值，则第四个反应的K 值为………………………………（ ） (1) H 2(g) +
21
O 2(g)H 2O(g) K 1 (2) N 2(g) + O 2(g)2NO(g)
K 2
(3) 2NH 3(g) +
2
5
O 2(g)2NO(g) + 3H 2O(l) K 3
(4) N 2(g) + 3H 2(g)2NH 3(g) K (A) K 1 + K 2 - K 3 (B) K 1 ? K 2 / K 3 (C) K 1 ? K 3 / K 2 (D) K 13 ? K 2 / K 3 87
分几步完成的化学反应的总平衡常数是…………………………………………… （ ） (A) 各步平衡常数之和 (B) 各步平衡常数之平均值 (C) 各步平衡常数之差 (D) 各步平衡常数之积 88
298 K 时，反应BaCl 2·H 2O(s)BaCl 2(s) + H 2O(g) 达平衡时，O p 2H = 330 Pa ，反
应的 m r G ?为…………………………………………………………………………… （ ） (A) - 4.3 kJ ·mol -1 (B) +14.3 kJ ·mol -1 (C) +139 kJ ·mol -1 (D) -141 kJ ·mol -1
参考答案 1
(D) 2
(D) 3
(D) 4
(B) 5
(B) 6
(B) 7
(C) 8
(D) 9
(D) 10
p K = p (H 2O, g) ? 10-2
= 0.0230
m r G ?= -2.30RT lg p K =-2.30 ? 0.00831 ? 293lg0.0230 = 9.17(kJ ·mol -1)
100℃，100 kPa 时，H 2O(l)和H 2O(g)处于平衡状态，所以 m r G ?= 0
11
(1)
m r G ?= (-228.50) ? 5 + (-661.91)- (-1880.06) = 75.65 (kJ ·mol -1)
lg p K =298
108.312.303
-m
r ????-
G ， p K = 5.25 ? 10-14
(2) m r G ?= 75.65 + 2.30 ? 8.31 ? 10-3 ? 298 lg (3.17 ? 10-2 ? 0.600)5 = 26.4 (kJ ·mol -1) CuSO 4·5H 2O 不能风化成CuSO 4；CuSO 4 能潮解成CuSO 4·5H 2O 。 12
(1) m r H ?(1) <
m r H ?(2)
(2) m r G ?(2) 应增大，因为 m r S ?(2)是负值
(3) p K (2) 应减小；因为 m r G ?= -2.30RT lg K ，
m r G ?(2) 增大， p K 必减小
13
lg
)(2.301
212m r 1
2T T T T R H K K p p ?-?=
lg
)673873673
873(10
31.82.304.921064.13
4
2
?-??-=
?-- p K 2p K = 3.71 ? 10
-6
14
(1) + (2) - (3) 得 NH 3 + HNO 2+4NH +OH -
K = K 1K 2 / K w = 4.5 ? 10-4 ? 1.8 ? 10-5/1.0 ? 10-14 = 8.1 ? 105 15
(1) 反应的吉布斯自由能变(298K)
m r G ? = 2 ? (-5.5) = -11.0 kJ ·mol -1
lg K = - m r G ?/2.303RT = -(-11.0 ? 103) / 2.303 ? 8.314 ? 298 =1.93
p K = 85 (2) 反应的熵变(298)
m
r S ?= 2 ? m S (ICl, g) - ( m S (I 2, s) +
m S (Cl 2, g) = 2 ? 247.3 - (223.0 + 116.8) = 154.8 (J ·K -1·mol -1) 所以反应的焓变
m r H ?= m r G ?+T m r S ?= -11.0 + 298 ? 154.8 ? 10-3 = 35.1(kJ ·mol -1)
所以
m f H ?(ICl, g) =
2
1
.352m r =?
H = 17.6 (kJ ·mol -1)
16
总压力p = 100 kPa
因为1 mol NH 4Cl 分解产生1 mol HCl 和1 mol NH 3 所以p HCl = 3NH p = p / 2 = 0.50 ? 100 kPa
p K = 2.50 ? 10-1
m r G ?= -RT ln p K
= -8.31 ? 10-3 ? 597 ? 2.30 ? lg(2.50 ? 10-1) = 6.87 (kJ ·mol -1)
17
(1) COCl 2(g)CO(g) + Cl 2(g) 平衡时压力/100 kPa 2.00(1-α ) 2.00α 2.00α p CO = 2Cl p = 200 ?
α
α
+1 2COCl p = 200 ?
α
α
+-11 100200)11()
100200(
)1(
2
2?
+-?+αααα
= 8.00 ? 10-9 α = 2/19)100
2001000.8(-?= 6.32 ? 10-5
(2)
m r G ?=-RT ln p K = -8.314 ? 10-3 ? 373 ? ln(8.00 ? 10-9) = 57.8 (kJ ·mol -1)
m r H ?= m r G ?+T m r S ?= 57.8 + 373 ? 0.1255 = 104.6 (kJ ·mol -1)
18
2SO 2 + O 22SO 3 初始n /mol 1.00 1.00 0
平衡n /mol 0.24 0.62 0.76 n 总= 0.24 + 0.62 + 0.76 = 1.62(mol)
K p =222)62.124.0)(62.162.0()62.176.0(总总总p p p ?? p 总= 100 kPa p K = 26
19
2NO 2(g) 2NO(g) + O 2(g)
开始时 c /mol ·dm -3
1.0 0 0
平衡时 c /mol ·dm -3 1.0-3.3 ? 10-5 3.3 ? 10-5 21? 3.3 ? 10-5
所以K c =
2
552
1252
222)103.30.1()103.3()103.3()(NO )(O (NO)---?-????=
=1.8 ? 10-14
20
4HCl(g) + O 2(g)2Cl 2(g) + 2H 2O(g)
初始浓度/mol ·dm -3
0.075 0.033 0 0 平衡浓度/mol ·dm -3 0.015 0.018 0.030 0.030
K c =018
.0015.0030.04
4?= 8.9 ? 102
21
CO(g) + H 2O(g) H 2(g) + CO 2(g)
平衡分压 24984.020000.1?- 24984
.020000.1?- 0.4984 0.4984
p K =2
2
O H CO CO H 0016.04984.0222=
??p p p p = 9.7 ? 104 因为
m r G ?= -2.303RT lg p K = -2.303 ? 8.31 ? 10-3 ? 373 lg(9.70 ? 104) = -35.6 (kJ ·mol -1)
而 m r G ?= m r H ? - T m r H ?
所以
m r S ?
=373
)
6.35(2.41m r m r ---=?-?T G H
= -15 (J ·mol -1·K -1)
22
设平衡时有x mol ·dm -3的N 2和O 2发生反应 N 2 + O 2 2NO
起始浓度/mol ·dm -3
1.0 1.0 0 平衡浓度/mol ·dm -3 1.0-x 1.0-x 2
K =2
2
)
0.1()2(x x -= 2.3 ? 10-4 x = 7.5 ? 10-3 所以平衡时NO 浓度为1.5 ? 10-2 mol ·dm -3
NO 的生成是吸热反应，在2000 K 转化率还很低，所以由N 2和O 2直接生成NO 的方法不可取。 23
设PCl 3的转化率为x
100 kPa
PCl 3 + Cl 2 PCl 5 达平衡时物质的量/mol (1.00-x ) (1.00-x ) x 物质的总量 = (2.00-x ) mol
x x p p --?==00.200.110032PCl Cl kPa x
x
p -?=00.21005PCl kPa
p
K =2
2)00.2/()00.1()
00.2/(x x x x ---= 0.54 解得 x = 0.19 x
x
x x --==00.200.132PCl Cl = 0.45
5P C l p = 0.10
24
PCl 5(g) PCl 3 + Cl 2(g) 初始 n /mol 2.00 1.00
平衡 n /mol 2.00-x 1.00+x x n 总=3.00+x
按Dalton 分压定律： p i = p 总
x x x --=00.300.25PCl ，x x x -+=00.300.13PCl ，x x
x -=00.32Cl
p x p 55
PCl PCl =，p x p 33PCl PCl =，p x p 22Cl Cl =
p K =
p p x x p p x x p p x x
p p p +-++?+=
00.300.200.300.100.35
23PCl Cl PCl p p x x x x ?-++)00.2)(00.3()00.1(= p K
p = 100 kPa
解得 x = 1.82
所以5PCl p = 7.5 kPa ，3PCl p = 117 kPa ，2Cl p = 75.5 kPa
25
CaCO 3 CaO + CO 2↑
K p = 2CO p ，在800℃时2CO p = 1.16 ? 102 kPa 加入的CaCO 3为 20/100 = 0.20 mol
设在800℃达到平衡时CO 2的物质的量为n 则由 pV = nRT n =
1073
0831.00
.1016.1??=
RT pV = 0.130 mol 此0.130 mol CO 2是由0.20 mol CaCO 3分解得到的，未反应的CaCO 3百分率为 [(0.20-0.13) / 0.20] ? 100％=35％
26
在平衡态 p = 220.3 kPa V = 0.4720 dm 3 T = 1000 K 则n 总=
1000
314.84720
.03.220??=
RT pV = 0.01251 (mol) 初态2CO Cl n = 0.6310 / 98.9 = 0.00638 (mol)
设有x mol 的COCl 2分解为CO 和Cl 2
COCl 2 CO + Cl 2 达平衡时物质的量/mol 0.00638-x x x
n 总= 0.00638 + x = 0.01251 (mol) 所以 x = 0.00613
[CO] = 0.0130 mol ·dm -3 [Cl 2] = 0.0130 mol ·dm -3
[COCl 2] = 5.3 ? 10-4 mol ·dm -3
所以 K c =][COCl ]
[CO][Cl 22= 0.32
27 (1)
6.44.18= 0.40 mol NO 2 n =300
083.00
.60.1??=RT pV = 0.24(mol) 2NO 2(g) O 4(g)
平衡时物质的量/mol 0.40-2 x 0.40-2x + x = 0.24 x = 0.16 mol(N 2O 4) 0.40-2x = 0.40 - 2 ? 0.16 = 0.08 (mol)
p
K =2
]0.1)24.0/08.0[(0
.1)24.0/16.0(??= 6 (2) 温度升高到111℃，平衡常数变小，所以此反应为放热反应。 28
PCl 5 PCl 3 + Cl 2 初始压力/100 kPa 0 p 0 p 0 平衡压力/100 kPa 1.00 p 0 -1.00 p 0 -1.00
所以K p =00.1)00.1(2
0-p = 1.85 p 0 = 2.36 ? 100 kPa
n 0=
523
083.00
.536.20??=
RT V p = 0.27 (mol) 29
(1) N 2+ 3H 2 2NH 3
2
23
N 3
H 2
NH p p p = K p = 0.10
10
0.13
2
NH 3
?p = 0.10
3NH p = 1.0 ? 100 kPa 3NH n =
600
083.092
.40.13NH ??=
RT V
p =0.10 (mol)
n HCl = 1.000 ? 0.10 mol 所以NH 3和HCl 完全反应，生成0.10 mol 的NH 4Cl 。
[H +] =10.0)108.1/100.1()/(514NH b w 4
???=?--+c K K = 7.5 ? 10-6 (mol ·dm -3)
pH = 5.12
(2) 加入甲基橙后，呈黄色。
(3) 若在合成氨时减小压力，平衡向减小氨的方向移动，NH 3的物质的量减小，有过量的HCl 存在，则溶液的pH 值下降。 30
该反应在恒容恒温下进行，各物质的分压力变化与浓度的变化一样也正比于物质的量的变化，故可直接根据方程式来确定分压力的变化。 2NO(g) + O 2(g)2NO 2(g) 起始分压力/100 kPa 1.00 3.00 0 平衡分压力/100 kPa 1.00-x 3.00-x x
因为2NO p / p = 12 / 100 = 0.12 = x 所以 p NO / p = (100-12)/100 = 0.88 2O p / p = (300-21? 12) / 100 = 2.94 而 p
K 2
2
2
NO O 2NO 88
.094.212.0)()/(22?==
p p p p p p = 6.3 ? 10-3 31 Cl 2(l)
Cl 2(g) p K = )g (Cl 2p /100 kPa
m r G ?= -
m f G ?(Cl 2, l) = -RT ln p K
lg p K = - (
298
31.830.210794.43
???-) = 0.842
p K = 6.95，
p K =2Cl p / p ，2
Cl p = 6.95 ? 100 kPa
32
由 m r G ?= 2 m f G ? (SO 3)- 2
m f G ?(SO 2) = 2 ? (-370.4)-2 ? (-300.4) = -140.0 (kJ ·mol -1)
及 m r G ?= -2.303RT lg K p (298K)
得 lg p K (298K) =
2
.298314.8303.21000
0.140??-?-= 24.52
所以 p K (298K) = 10
24.52
又 m r H ?= 2 m f H ?(SO 3) - 2 m f H ?(SO 2) = 2 ? (-395.2)-2 ? (-296.9) = -196.6 (kJ ·mol -1)
所以 )773
298773
298(31.8303.210006.196)
K 773()K 298(lg ?-??-=
p p K K = 21.18
)
K 773()K 298( p p K K = 1021.18 所以 p K (773K) = 10
3.34
= 2.2 ? 103
33
m r G ?= 2 m f G ?(CO, g)- m f G ?(C, 石) -
m f G ?(CO 2, g) = 2 (-137.3) – 0 - (-394.4) = 119.8 (kJ ·mol -1)
因为
m r G ?> 0，所以反应不能自发进行。 因为 lg p K =29831.830.2108.1192.303
m r ???-=?-
RT G
= -21.0
所以 p K = 1 ? 10-21 = 9 ? 10
-22
34
(1) 2NO 2(g)N 2O 4(g)
设平衡时NO 2的分压力为(1.000 – x ) ? 100 kPa ，N 2O 4的分压力为x ? 100 kPa
2
)000.1(x x
- = 6.06 x = 0.668
所以 4
O N 2p = 0.668 ? 100 kPa 2NO p = 0.332 ? 100 kPa
转化率α =
2
668.0332.0668
.02?+?= 80.1％
(2) )310
13001(314.8303.21000lg
m r 1
2-???=
H K K p p lg 2p K =
)310
1
3001(314.8303.210005.57-??-+ lg6.06
2p K = 2.90
m r G ?= -RT ln 2p K = -8.31 ? 10-3 ? 310 ? 2.30 ? lg2.90 = -2.7 (kJ ·mol -1)
35
(1) 设原有PCl 5 n mol ，分解达平衡时，体系中共有n 总 mol 气体 PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) 平衡时/mol n (1-α ) n α n α n 总= n (1+α ) 1.00 ? 1.00 =
5
.208695
.2(1+α ) ? 0.0831 ? 523， α = 78.0% (2) p K =
2
2
1α
α-?p = 1.55
m r G ? = -RT ln p K = -1.90 (kJ ·mol -1)
36
(1) N 2O 4 2NO 2
平衡时物质的量/mol n o (1-α ) 2n o α n 总= n o (1+α ) 42O N M = 92 g ·mol -1 2NO M = 46 g ·mol -1 αα
αα+?
++-?
=12461192M = 61.2 所以 α = 50％
p K =22222
O N 2
NO 50.0100.150.041411)12(422-??=-=+-+=ααα
αααp p
p
p p = 1.3 (2) 当p = 0.100 ? 100 kPa 时，100.03.1'1'42
2=
=-p K p
αα= 13 所以 α = 87％ 37
(1) C 5H 10(l) C 5H 10(g)
m r H ? = m f H ?(C 5H 10, g) - m f H ?(C 5H 10, l) = -77.2 -(-105.9) = 28.7 (kJ ·mol -1)
因为
m r S ?
=b
m r T H
?≈ 88 (J ·mol -1·K -1)
所以 T b =
088
.07
.28m
r m r =
??
S H = 3.3 ? 102(K) (2) m r G ? =
m r H ? - T m r S ?= 28.7 - (298 ? 0.088) = 2.5 (kJ ·mol -1) lg p K =298
31.830.2105.230.23
m r ???-=?-
RT G
= -0.44 p K = 0.36
2.30RT 2.30 ? 8.31 ? 298 p = 0.36 ? 100 kPa = 36 kPa
38
(1) 2NO(g) + F 2(g)2NOF(g)
2
m f H ?(NOF) = -312.96 + 90.37 ? 2 = -132.22 (kJ ·mol -1)
所以 m f H ?(NOF) = -66.11 kJ ·mol -1 (2) 2NO(g) + F 2(g)2NOF(g)
m r S ?= 2 ? 248 -203.3 -2 ? 210.6 = -128.5 (J ·mol -1·K -1)
m r G ?= m r H ? - T m r S ? = (-312.96) -298 ? (-128.5) ? 10-3 = -274.7 (kJ ·mol -1) m r G ?= -RT ln p K p K = 2 ? 1048
39 )(30.2lg 1
212m r 1
2T T T T R H K K p p -?=
)500298298
500(00831.030.296.31210
37.1lg
48
2
?-?-=
? p K 所以 2p K = 9 ? 1025
温度升高，平衡向逆方向移动。 40
NH 4Cl(s)NH 3(g) + HCl(g) 平衡压力/kPa p 1 p 2 平衡总压力 p = p 1+ p 2，且 p 1 = p 2 =21p 所以 K p = p 1 p 2 = 1/4p 2 所以 427℃时： p K = 9.24
m r G ?= -12.9 kJ ·mol -1
459℃时： p K = 31.0
m r G ?= -20.9kJ ·mol -1
因为)(30.2lg
1
212m r 1
2T T T T R H K K p p ?-?=
m
r H ? =1.6 ? 102 (kJ ·mol -1) 427℃时： m r G ?=
m r H ?- T m r S ?
m
r S ?=T
S G )
(m r m r ?-?-= 0.25 (kJ ·mol -1·K -1)
41
C 2H 5OH(l)C 2H 5OH(g)
m r H ?= -235.4 - (-277.6) = 42.2 (kJ ·mol -1)
m r S ?= 282 - 161 = 121 (J ·mol -1·K -1)
m r G ?= m r H ? - T m r S ? = 42.2 – 298 (0.121) = 6.1 (kJ ·mol -1) lg p K =
298
31.830.2101.630.23
m r ???-=?-RT G
= -1.07
p K = 0.085
△
化学平衡常数 专题
化学平衡常数题组 1、N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ΔH>0 T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表： 时间/s 0 500 1000 1500 c(N2O5)/mol·L－1 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法中不正确的是( ) A．T1温度下，500 s时O2的浓度为0.74 mol·L－1 B．平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，则再平衡时c(N2O5)>5.00 mol·L－1 C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1
化学平衡常数学案(含答案)
化学平衡常数学案 设计老师： 班级： 姓名： . 一、化学平衡常数 1、定义： 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，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。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用“K ”表示。 2、表达式： 对于一般的可逆反应：mA(g)+nB pC(g)+qd(g)，当在一定温度下达到平衡时，K=________ 3、特点：K 只受_______和_______影响，与反应物或生成物的无关。 4、意义： (1).平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度 ①K 值越大，说明平衡体系中生成物所占比例_________。它的正向反应进行的程度________，即该反 应进行得越_____，反应物的转化率_______。 ②K 值越小，说明平衡体系中生成物所占比例_________，它的正向反应进行的程度_______，即该反应进行的程度越_____，反应物的转化率___________。 ③．一般当K ＞______时，该反应进行得基本完全。 (2).判断正在进行的可逆反应是处于平衡状态及反应向何方向进行： 对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和 生成物的浓度有如下关系： Q c 是该反应的浓度商。 Q c ＜K ，未达到平衡，反应向 进行， Q c ＝K ，反应处于平衡状态 Q c ＞K ，未达到平衡，反应向 进行 【温馨提示】： 化学平衡常数（K ）与浓度商（Q c ）的表达式相同，但在表达式中各物质的浓度不同，K 值中各物 质的浓度必须是平衡状态下的浓度，而Q c 值中是在任一时刻的浓度。 (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 反应(填“吸热”或“放热”)。 若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 【问题思考】： 不同温度时，反应:H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)，的浓度平衡常数与温度的关系如下： 温度 623 698 763 化学平衡常66.9 54.4 45.9 ) ()()()(B c A c D c C c Q n m q p C
(完整)化学平衡常数公开课教案
(完整)化学平衡常数公开课教案 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（(完整)化学平衡常数公开课教案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)化学平衡常数公开课教案的全部内容。
年级:高二科目：化学主备：陈思丽 课题:化学平衡常数课型：新授课课时 : 2 【三维目标】 ●知识与技能： (1）理解化学平衡常数的含义，能正确书写平衡常数表达式. （2）能够利用化学平衡常数判断平衡移动的方向、进行简单的计算. （3)能够运用化学平衡常数的概念定量解释温度、浓度、压强、催化剂对化学平衡移动的影响。 ●过程与方法： (1）通过运用课本P29 的数据表格展开平衡常数含义的教学，让学生学会从“因变量”和“自变量”的角度分析表格数据，并从中整合信息。 （2）通过运用课本P29 的数据表格，让学生懂得在不具备条件做实验的时候，从经验事实数据也能获取新知识的方法。 (3)通过课本P30例1和例2,让学生体会从结合平衡移动原理分析到应用平衡常数计算的过渡，掌握从定性到定量认识化学反应本质的方法。 （4）通过“三行式"计算模式的介绍,让学生掌握一种有序处理数据的方法。 ●情感态度与价值观： （1）通过平衡常数引入时的数据分析，学会“透过现象看本质”，更深入的了解事物的本质。【学习重难点】 1．平衡常数表达式书写规则; 2。结合三行式计算平衡常数、平衡浓度、转化率； 3. 利用Q与K判断反应进行的方向. 【课时安排】2课时 第1课时：化学平衡常数的引入、化学平衡常数表达式的书写、化学平衡常数的意义 第2课时:化学平衡常数的应用 第1课时
选修4练习化学平衡常数
课时跟踪检测（九） 化学平衡常数 1．下列关于平衡常数K 的说法中，正确的是( ) ①平衡常数K 只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K 只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．①③ 解析：选D 平衡常数K 是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K 。 2．可逆反应：C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)在t ℃下达到平衡，其平衡常数可表示 为( ) A ．K ＝c (C )·c (H 2O ) c (CO )·c (H 2) B ．K ＝c (CO )·c (H 2) c (C )·c (H 2O ) C ．K ＝ c (H 2O ) c (CO )·c (H 2) D ．K ＝ c (CO )·c (H 2) c (H 2O ) 解析：选D C 是固体，它的浓度视为“1”，在平衡常数表达式中不出现。 3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K 值分别是 ①H 2＋F 22HF K ＝1047 ②H 2＋Cl 22HCl K ＝1017 ③H 2＋Br 22HBr K ＝109 ④H 2＋I 2 2HI K ＝1 比较K 值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A ．①②③④ B ．④②③① C ．①④③② D ．无法确定 解析：选A 化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A 正确。 4．对于可逆反应：C(s)＋CO 2(g) 2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K 。下列条 件的变化中，能使K 值发生变化的是( ) A ．将C(s)的表面积增大 B ．增大体系的压强 C ．升高体系的温度 D ．使用合适的催化剂 解析：选C 化学平衡常数只受温度的影响，温度变化，K 值才发生变化；平衡常数的大小与浓度、压强以及是否使用催化剂无关。 5．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K ＝c (A )·c 2(B ) c 2(E )·c (F ) ，恒容时，若温度适当降 低，F 的浓度增加。下列说法中正确的是( )
高考化学复习 化学平衡常数及其计算习题含解析
高考化学复习 化学平衡常数及其计算 1．随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO 2(g)＋N 2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570 K 时平 衡常数为1×1059 。下列说法正确的是( ) A ．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂 B ．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 C ．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO 或CO D ．570 K 时，及时抽走CO 2、N 2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳 解析：提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A 正确，B 错误；题中反应为可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO 或CO ，C 错误；改变浓度对平衡常数无影响，平衡常数只与温度有关，D 错误。 答案：A 2．在淀粉-KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I － (aq)I － 3(aq)。测得不同温度下 该反应的平衡常数K 如表所示。下列说法正确的是( ) t /℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 A.反应I 2(aq)＋I － (aq) I － 3(aq)的ΔH >0 B ．其他条件不变，升高温度，溶液中c (I － 3)减小 C ．该反应的平衡常数表达式为K ＝c （I 2）·c （I －）c （I －3） D ．25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡常数K 小于689 解析：A 项，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，ΔH <0，错误；B 项， 温度升高，平衡逆向移动，c (I －3 )减小，正确；C 项，K ＝c （I －3） c （I 2）· c （I －） ，错误；D 项， 平衡常数仅与温度有关，25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。 答案：B 3．(2019·深圳质检)对反应：a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g) ΔH ，反应特点 与对应的图象的说法不正确的是( )
公开课：化学平衡常数
化学平衡常数 郴州市一中高三化学组：周莉芳 【考纲要求】 1、了解化学平衡常数(K)的含义 2、能正确计算化学反应的转化率(α%)。 3、能利用化学平衡常数进行相关计算。 【自主学习3分钟】 请阅读教材P28——P31“化学平衡常数”部分 【达标检测1】 1、请列出下列方程式的平衡常数表达式。 Cr2O72—+ H2O ? 2CrO42—+ 2H+ CO2(g)+H2(g) ?CO(g)+H2O(g) CaCO3(s) ? CaO(s)+CO2(g) 2. 为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少对其臭氧层的破坏。化学家研究在催化剂作用下，通过下列反应：CCl4＋H2?CHCl3＋HCl使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)。已知CCl4的沸点为77 ℃，CHCl3的沸点为61.2 ℃。100 ℃时此反应的化学平衡常数表达式为。 考点提炼： 【达标检测2】 1、若反应①N2＋3H2?2NH3的化学平衡常数K1＝a， 反应②2NH3?N2＋3H2的化学平衡常数K2， 反应③1/2N2＋1/3H2?NH3的化学平衡常数K3，则K2、K3如何表示？ 考点提炼： 2、判断下列说法的正误： (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数() (3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大() (4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大() 考点提炼：
【达标检测3】（教材改编题）在密闭容器中发生反应：CO(g) + H2O(g) ?CO2 (g) +H2 (g)，800℃时K = 1.0；用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4开始，达到平衡时CO和H2O 的转化率。 考点提炼—K的应用： (1)对不同反应可以通过比较K值直接判断可逆反应进行的程度；在一定温度下，对于不同条件下进行的同一反应可利用来判断可逆反应进行程度。 【达标检测4】甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO 或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示： (1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝ (用K1、K2表示)。 (2)反应③的ΔH________(填“>”或“＜”)0。 (3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.9、0.1、0.3、0.15，则此时v正_______(填“＞”“＝”或“＜”)v逆。 考点提炼——K的应用： (2) 判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为热反应。 (3) 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 ＝。Q＜K，反应向反应方向进行；Q＝K，反应处于状态；Q＞K，反应向反应方向进行。
化学平衡常数及其计算训练题
化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 化学平衡常数练习题 《化学平衡与化学平衡常数》 1、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：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 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数K = 。 （2）该反应为反应。（填“吸热”或“放热”） （3）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO) =0.01mol/L, c(H2O) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成 2 3 molN 2O 5 充入一升密闭容器中，加热至 t℃时反应达 到了平衡状态。平衡时，c（O 2 ）= 4.5 mol/L, c （N 2O 3 ）= 1.62 mol/L,c（N 2 O）= _______ mol/L， 此时N 2O 5 的分解率为 ________。 4.一定温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)=0.8 mol， n(SO3)=1.4 mol，此时SO2的物质的量应是() A．0.4 mol B．0.6 mol C．0.8 mol D．1.2 mol 5、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和 5L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87.5%，则化学方程式中的n值是 （） A、2 B、3 C、4 D、5 6、在一密闭容器中，用等物质的量的A和 B发生如下反应： A （g） + 2B （g） 2C （g） ，反应达到平衡时， 若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的 量相等，则这时A的转化率为（） A、40% B、50% C、60% 4 化学平衡常数应用 一、化学平衡常数的定义 化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也无论反应物起始浓度是大还是小，最后都能达到平衡，这时各生成物浓度幂的乘积除以各反应物浓度幂的乘积所得的比值是个常数，用K 表示。例如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，K ＝ c p (C)·c q (D) c m (A)·c n (B) （式中个浓度均为平衡浓度）。化学平衡常数是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。 二、 应用平衡常数应注意的问题 （1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 （2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看做“1”，因而不用代入公式（类似化学反应速率中固体和纯液体的处理）。 （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若化学方程式中各物质的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也会改变。 三、 化学平衡常数的应用 （1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个可逆反应的K 值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有的内在性质的定量体现。 （2）可以利用平衡常数的值作标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q c ＝ c p (C)·c q (D) c m (A)·c n (B) ，Q c 叫该反应的浓度熵。若Q c ＞K ，反应向逆向进行；若Q c ＝K ，反应处于平衡状态；若Q c ＜K ，反应向正向进行。 （3）利用K 值可判断反应的热效应：若温度升高，K 值增大，则正反应为吸热反应；若温度升高，K 值减小，则正反应为放热反应； 四、具体应用举例分析 1. 平衡常数的变化趋势的判断 化学平衡常数只是温度的函数，不随浓度的变化而变化。因此根据反应的热效应，即可判断平衡常数的变化趋势。 【例题1】汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)+ CO(g) 1 2 N 2(g)+ CO 2(g)；△H ＝－373.4kJ/mol ，在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是： 解析：该反应为气体计量数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平 衡常数减小，A 选项错误；同理，升高温度，平衡逆向移动，CO 的转化率减小，B 选项错误；平衡常数只与热效应有 关，与物质的量无关，C 选项正确；增加氮气的 物质的量，平衡逆向移动，NO 的转化率减小，D 选项错误。 答案：C 【例题2】在一定条件下，Na 2CO 3溶液存在水解平衡：CO 32－+ H 2O HCO 3－+ OH － 。下列说法正确的是 A. 稀释溶液，水解平衡常数增大 B. 通入CO 2，平衡朝正反应方向移动 C. 升高温度，c(HCO 3－ ) c(CO 32－) 减小 D. 加入NaOH 固体，溶液PH 减小 解析：平衡常数仅与温度有关，故稀释时是不变的，A 项错；CO 2通入水中，相当于生成H 2CO 3，可以与OH － 反应，而促进平衡正向移动，B 项正确；升温，促进水解，平衡正向移动，故表达式的结果是增大的，C 项错；D 项，加入NaOH,碱性肯定增强，pH 增大，故错。 答案：B 【例题3】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及 其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。右图是N 2和H 2反应生成2 molNH 3 过程中能量变化示意图，在 E 1 E 2 能量 生成物 反应进程 kJ/mol 平衡常数K A 2N O 转化率 D C O 转化率 B 平衡常数K C 化学平衡常数练习 【学习目标】： 1、化学平衡常数的概念 2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断 3、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算 一、化学平衡常数 1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数） 2、表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g） 当在一定温度下达到平衡时，K==______________________________ 3、平衡常数的意义： （1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的（也叫）。 K值越大，表示反应进行得，反应物转化率； K值越小，表示反应进行得，反应物转化率。 （2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行： 对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Q c=C p(C)·C q(D)/C m(A)·C n(B)，叫该反应的浓度商。 Q c＜K ，反应向进行 Q c＝K ，反应_____________________ Q c＞K ，反应向进行 （3）利用Ｋ可判断反应的热效应 若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。 若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。 二、使用平衡常数应注意的几个问题： １、化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的浓度无关。 2、在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K= _________________ Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=__________________ 3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关 例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3； 写出K1和K2的关系式：。 写出K2和K3的关系式：。 写出K1和K3的关系式：。 三、某个指定反应物的转化率=__________________________ 转化率越大，反应越完全！ 【课堂练习】： 1、设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。实验测得， 化学平衡常数和化学平衡计算 1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800℃，则CO的转化率为 ( ) A．16.7% B．50% C．66.7% D．83.3% 2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·Ｌ－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·Ｌ－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．1mol·Ｌ－1 4．在一个容积为 6 L的密闭容器中，放入 3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应： 4X(g)＋n＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增 加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 5．在一定条件下，可逆反应X(g)十达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．1∶３ C．2∶3 D．3∶２ 6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H22(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为A．11.5 B．23 C．25 D．28 7．在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n ＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A．4 B．3 C．2 D．1 8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)＋HI(g)， 2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·Ｌ－1，c(HI)＝4mol·Ｌ－1，则 NH3的浓度为( ) A．3.5mol·Ｌ－1 B．4mol·Ｌ－1 C．4.5mol·Ｌ－1D．5mol·Ｌ－1 9．体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A(g)＋。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A．原混合气体的体积为 1.2V L B．原混合气体的体积为 1.1V L C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10．在n L密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：a X(g)＋b c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( ) A．1,2 B．3,2 C．2,1 D．2,3 11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是 同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( ) A．20% B．30% C．40% D．50% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 2008高考化学一轮复习化学平衡常数 一、课标要求： 1、加深对化学平衡常数的理解 2 、利用化学平衡常数进行简单计算 二、教学、学习过程： （一）化学平衡常数的理解 1、化学平衡常数定义： 一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积。 2、平衡常数的数学表达式及单位： 如对于达到平衡的一般可逆反应：aA + bB pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、 C (B)、C(C) 、C(D) 化学平衡常数：K c= c p（C）·c q（D）/c a（A）·c b（B）。 K的单位为(mol·L-1) n [思考与交流] K值的大小说明了什么? 化学平衡常数与哪些因素有关？ 3、K值的大小意义： （1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。 （2）一般当K＞105时，该反应进行得基本完全。 4、影响化学平衡常数的因素： （1）化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。 （2）反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向，则平衡常数改变； 若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。（二）化学平衡常数的应用及计算 1、利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响。 例题1、A 、B、 C、D为四种易溶物质，它们在稀溶液中建立如下平衡：A+2B+H 2O C+D。当加水稀释时，平衡向（填“正”或“逆”）反应方向移动，理由是解析：该化学平衡常数K c=[C]·[D]/[A]·[B]2，加水稀释后，A 、B、 C、D四种物质稀释相同的倍数，但Q c=c（C）·c（D）/c（A）·c（B）2＞K c，所以加水稀释后，平衡向逆方向移动。 2、利用平衡常数解释压强改变对化学平衡的影响 例2、在密闭容器中进行的如下反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。SO2的起始浓度是0.4mol/l, O2的起始浓度是1mol/l,当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态. （1）求反应的平衡常数 （2）若将平衡时反应混合物的压强增大1倍,平衡将如何移动? 教学设计：阳谷一中栾习坤 化学平衡（第一课时） 一、教学目标： 知识与技能 1、了解可逆反应与不可逆反应 2、了解化学平衡状态的建立和特征 过程与方法： 1、借助数学知识的图像来理解化学平衡的建立，利用数学工具解决化学问题 2、培养学生的分析、推理、归纳和总结能力情 感态度与价值观 通过对动态平衡的学习，加深理解“对立统一”这一辩证唯物主义观点 二、教学重点 1、化学平衡状态概念 2、化学平衡状态的建立和判断标志 三、教学难点 化学平衡状态的建立和判断标志 四、教学方法 类比、归纳、精讲点拨 五、教学过程 [导入]：图片引入课题 [复习]：可逆反应的定义和可逆反应的特点 1.可逆反应的定义： [练习] 判断下列有关可逆反应的说法是否正确 （1）H2 和O2 反应能生成水，水又能分解生成H2 和O2，该反应为可逆反应（2））SO2 溶于水的反应是可逆反应 （3））在一定条件下，把氢气和足量的氮气混合，充分反应后，氮气完全消耗。 [引导学生理解溶解过程及溶解平衡的建立，为化学平衡建立做铺垫] [类比溶解平衡，引导学生建立化学平衡] [引导学生归纳化学平衡相关结论] （二）化学平衡 1定义： 2特点 前提： 对象： 外在表现： 实质： 3.化学平衡状态建立的标志： ① ② [引导学生完成思考与交流1 和2，归纳有关的规律]。 【思考与交流1】在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（） A.C 的生成速率与C 分解的速率相等 B.单位时间内生成nmolA，同时生成3n mol B C.A、B、C 的浓度不再变化 D.A、B、C 的分子数比为1:3:2 【思考与交流2】在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，不能表明反应A（g）+2B（g）C（g）+ D（g）达到平衡。（） A.混合气体总物质的量 B.混合气体的总压强 C.混合气体的平均相对分子质量 D.混合气体的密度 [指导学生完成练习] [试一试]： [布置] ：课下作业1 教材P32 2、3、4 2、预习化学学平衡的移动 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常 【最新整理，下载后即可编辑】 课时跟踪检测（九） 化学平衡常数 1．下列关于平衡常数K 的说法中，正确的是( ) ①平衡常数K 只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K 只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．①③ 解析：选D 平衡常数K 是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K 。 2．可逆反应：C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)在t ℃下达到 平衡，其平衡常数可表示为( ) A ．K ＝c C ·c H 2O c CO ·c H 2 B ．K ＝c CO ·c H 2c C ·c H 2O C ．K ＝c H 2O c CO ·c H 2 D ．K ＝c CO ·c H 2c H 2O 解析：选D C 是固体，它的浓度视为“1”，在平衡常数表达式中不出现。 3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K 值分别是 ①H 2＋F 22HF K ＝1047 ②H 2＋Cl 2 2HCl K ＝1017 ③H 2＋Br 2 2HBr K ＝109 ④H 2＋I 22HI K ＝1 比较K 值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( ) A ．①②③④ B ．④②③① C ．①④③② D ．无法确定 解析：选A 化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A 正确。 4．对于可逆反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K 。下列条件的变化中，能使K 值发生变化的是 ( ) A ．将C(s)的表面积增大 B ．增大体系的压强 C ．升高体系的温度 D ．使用合适的催化剂 解析：选C 化学平衡常数只受温度的影响，温度变化，K 值才发生变化；平衡常数的大小与浓度、压强以及是否使用催化剂无关。 5．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K ＝c A ·c 2B c 2E ·c F ，恒容时，若温度适当降低，F 的浓度增加。下列说法中正确的是( ) A ．增大c (A)、c (B)，K 增大 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 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?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (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?·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。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (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) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 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 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．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的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 化学平衡常数练习 一、单选题 1．在一密闭容器中，反应aX(g)+bY(g)cZ(g)达到平衡时平衡常数为K1；在温度不变的条件下向容器中通入一定量的X和Y气体，达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍，平衡常数为K2，则K1与K2 的大小关系是（） A．K1 ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是（ ） A ．反应b ?c 点均为平衡点，a 点未达到平衡且向正反应方向进行 B ．a ?b ?c 三点的平衡常数K b >K c >K a C ．上述图象可以得出SO 2的含量越高得到的混合气体中SO 3的体积分数越高 D ．a ?b ?c 三点中，a 点时SO 2的转化率最高 4．下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是( ) A ．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度 B ．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生产物浓度用平衡浓度表示 C ．平衡常数的大小与浓度、压强、催化剂有关 D ．化学平衡发生移动，平衡常数必定发生变化 5．在一定温度下，向2L 体积固定的密闭容器中加入1molHI ，发生反应：2HI(g)?H 2(g)+I 2(g) ?H>0，测得2H 的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是( ) t /min 1 2 3 ()2n H /mol 0.06 0.1 0.1 A ．2 min 内的HI 的分解速度为0.0511mol L min --??化学平衡常数练习题
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