第二章化学平衡常数习题
训练6 化学平衡常数
[基础过关]
一、化学平衡常数的含义
1．关于化学平衡常数的叙述正确的是
( )
A ．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数
B ．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变
C ．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D ．浓度商Q c 2．化学平衡常数可以用K 来表示，下列关于化学平衡常数的说法中正确的是( ) A ．K 越大，反应物的转化率越小 B ．K 与反应物的浓度有关 C ．K 与生成物的浓度有关 D ．K 与温度有关 3．某温度下，可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)的平衡常数为K ，下列对K 的说法正确的是 ( ) A ．K 值越大，表明该反应越有利于C 的生成，反应物的转化率越大 B ．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K 增大 C ．温度越高，K 一定越大 D ．如果m ＋n ＝p ，则K ＝1 4．当把晶体N 2O 4放入密闭容器中气化，并建立了N 2O 4(g) 2NO 2(g)平衡后，保持温度不 变，再通入若干N 2O 4气体，待反应达到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其 c 2(NO 2) c (N 2O 4)值 ( ) A ．变大 B ．不变 C ．变小 D ．无法确定 二、化学平衡常数的计算 5．将4 mol SO 2与2 mol O 2放入4 L 的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO 2＋O 2 2SO 3，测得平衡时SO 3的浓度为0.5 mol·L － 1。则此条件下的平衡常数K 为( ) A ．4 B ．0.25 C ．0.4 D ．0.2 6．在一定温度下，反应12H 2(g)＋1 2X 2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol 的HX(g) 通入体积为1.0 L 的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于 ( ) A ．5% B ．17% C ．25% D ．33% 三、化学平衡常数的综合应用 7．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： ( ) 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 8．某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．该反应为吸热反应 B ．当反应达到平衡时，降低温度，A 的转化率减小 C ．升高温度平衡常数K 增大；压强增大，平衡向正反应方向移动 D ．加入催化剂，反应速率增大， E 1减小，E 2减小，反应热不变 9．已知反应①：CO(g)＋CuO(s) CO 2(g)＋Cu(s)和反应②：H 2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H 2O(g) 在相同的某温度下的平衡常数分别为K 1和K 2，该温度下反应③：CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g)的平衡常数为K 。则下列说法正确的是 ( ) A ．反应①的平衡常数K 1＝ c (CO 2)·c (Cu) c (CO)·c (CuO) B ．反应③的平衡常数K ＝K 1 K 2 C ．对于反应③，恒容时，温度升高，H 2浓度减小，则该反应的焓变为正值 D ．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小 [能力提升] 10．温度为t ℃时，在体积为10 L 的真空容器中通入1.00 mol 氢气和1.00 mol 碘蒸气，20 min 后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020 mol·L － 1。涉及的反应可以用下面的 两个化学方程式表示： ①H 2(g)＋I 2(g) 2HI(g) ②2H (g)＋2I2(g) 4HI(g) 下列说法正确的是() A．反应速率用HI表示时，v(HI)＝0.008 mol·L－1·min－1 B．两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同C．氢气在两个反应方程式中的转化率不同 D．第二个反应中，增大压强平衡向生成HI的方向移动 12.已知尿酸是一种有机酸(以HUr表示)，能溶于水。关节炎的原因归结于在关节滑液中形 成了尿酸钠晶体(NaUr)。发生的反应如下： HUr Ur－＋H＋① Ur－(aq)＋Na＋(aq) NaUr(s) ② (1)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应②是__________(填“放热”或“吸热”) 反应。简述你得出该结论的理由：_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)当温度升高时，反应②的化学平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)写出反应②的平衡常数表达式K＝____________________________________________。 (g)＋3H2(g) 2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列 13．工业合成氨N 问 题： (1)该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B点升高还是降低________，理由 是________________________________________________________________________。 (2)该反应平衡常数表达式为K＝____________，当浓度商Q c______K(填“<”、“>”或 “＝”)时，反应向右进行。 (3)450 ℃时该反应的平衡常数________500 ℃时的平衡常数(填“<”、“>”或“＝”)。 (4)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理 措施有________(填字母代号)。 a．高温高压b．加入催化剂c．增加N2的浓度d．增加H2的浓度e．分离出NH3 [拓展探究] 14．某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO2，并加入足量铁粉， 发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，测得CO2和CO浓 度随时间的变化如图所示： (1)0～8 min，v(CO)＝__________mol·L－1·min－1。 (2)下列措施中，能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是________(填序号)。 A．温度B．铁粉的量(足量) C．压强D．CO的量 (g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g) (3)已知：反应Fe(s)＋CO (g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表： FeO(s)＋H 的K。 根据表中数据，计算反应 ①温度为973 K时：K＝____________________________________________________； ②温度为1 173 K时：K＝________________________________________________； ③反应CO (g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)是______反应(填“吸热”或“放热”)。 答案 1．C 2．D3．A4．B5．A 6.B7.B 8．D9．B10．A11.C 12．(1)放热阴冷天气易发病，说明温度降低，反应②平衡右移，有利于NaUr结晶，说明该反应为放热反应 (2)减小 (3)1 c(Ur－)·c(Na＋) 13．(1)降低催化剂能降低反应活化能 (2)c2(NH3) c(N2)·c3(H2)<(3)>(4)ce 14．(1)0.062 5(2)A(3)①0.62②1.29③吸热 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( ) 化学平衡常数 1．反应FeO(s)＋CO(g) ≒ Fe(s)＋CO2(g)，700 ℃时平衡常数为0.68，900℃时平衡常数为0.46。下列说法正确的是 A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小 B．该反应的化学平衡常数表达式为： C．增大CO2浓度，平衡常数增大 D．该反应的正反应是放热反应 2．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，下列反应的平衡常数数值如下： 2NO（g）? N2（g）+ O2（g） K1=1×1030 2H2（g）+ O2（g）? 2H2O（g） K2=2×1081 2CO2（g）? 2CO（g）+ O2（g） K3=4×10﹣92 以下说法正确的是 A．NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式K1=c(N2)c(O2)/c(NO) B．水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10﹣80 C．NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 3．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝，恒容时，温度升高，H2浓度减小，下列说法正确的是 A．该反应的焓变为正值 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小 D．该反应的化学方程式为CO＋H 2O CO2＋H2 4．一定温度下，将1molA(g)和1molB(g)充入2L密闭容器中发生反应： A(g)+B(g) xC(g)+D(s)△H<0，在 t 1时达平衡。在 t2 、t3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．t2 时刻改变的条件是使用催化剂 B．t3时刻v(逆)可能小于t2时刻v(逆) C．t3时刻改变的条件一定是增大反应物的浓度 D．t1～t2、t2～t3平衡常数均为0.25 5．I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)＋I(aq)＝I3—(aq)。某I2、KI混合溶液中，I3—的物质的量浓度c(I3—) 与温度T的关系如图所示（曲线上的任何点都表示平衡状态）。下列说法正确的 化学平衡移动 1．对已达平衡状态的反应：2X(g)＋Y(g)2Z(g)，减小压强时，下列说法正确的是（）A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 2．在一定条件下，可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，达到平衡时，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（）A．加催化剂υ(正)、υ(逆)都发生变化且变化的倍数相等 B．加压，υ(正)、υ(逆)都增大，且υ(正)增大倍数大于υ(逆)增大倍数 C．降温，υ(正)、υ(逆)都减小，且υ(正)减小倍数小于υ(逆)减小倍数 D．在体积不变时加入氩气，υ(正)、υ(逆)都增大，且υ(正)增大倍数大于υ(逆)增大倍数3．下列说法正确的是（）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．其他条件不变时，使用催化剂只改变反应速率，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 4．对于任何一个平衡体系，采取下列措施后，一定会使平衡移动的是（）A．加入一种反应物B．对平衡体系加压 C．升高温度D．使用催化剂 5．二氧化氮能形成二聚分子：2NO2(g)N2O4(g)，ΔH＜0。现欲测定二氧化氮的相对分子质量，应采用的适宜条件为（）A．高温低压B．低温高压C．低温低压D．高温高压 6．对平衡CO2(g)CO2(aq) △H= -19.75 kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是（）A．升温增压B．降温减压C．升温减压D．降温增压 7．20XX年10月10日，德国科学家格哈德·埃尔特生日的当天获得了诺贝尔化学奖，以奖励他在表面化学领域做出开拓性的贡献。合成氨反应在铁催化剂表面进行时效率显著提高，就是埃尔特的研究成果，下列关于合成氨反应的叙述中正确的是（）A．铁做催化剂可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动 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 化学反应速率和化学平衡单元练习 一、选择题 １．一定温度下，向一容积为2 L 的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1 mol 氮气和3 mol 氢气。3 min 后测得容器内氮气的物质的量为0.8 mol 。在此时间内， 用氢气的量的变化来表示该反应的平均速率2H υ是 A. 0.6 mol ／(L ·min ) B. 0.3 mol ／(L ·min ) C. 0.2 mol ／(L ·min ) D. 0.1 mol ／(L ·min ) 2．在等温、等容条件下有下列气体反应：2A （气）＋2B （气）C （气）+3D （气）。现分 别从两途径建立平衡：I A 和B 的起始浓度均为2mol/L ；II C 和D 的起始浓度分 别为2 mol/L 和6mol/L 。下列叙述正确的是 Ａ．I 和II 两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同 Ｂ．I 和II 两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同 Ｃ．达平衡时，I 途径的反应速率等于II 途径的反应速率 Ｄ．达平衡时，I 途径混合气体密度为II 途径混合气体密度的1/2 3．向4 L 容器中充入0.7 mol SO 2和0.4 mol O 2，4 s 末测得剩余SO 2是0.3 mol ， 则υ(O 2)为 A . 0.100 mol /(L ·min ) B. 0.025 mol /(L ·s ) D. 0.050 mol /(L ·min ) D. 0.0125 mol /(L ·s ) 4．勒沙特列原理是自然界一条重要的基本原理， 试运用此原理分析：氯化银在 下列溶液中溶解度最少的是 A. 饱和食盐水 B. 0.1 mol ／L 的盐酸 C. 0.1 mol ／L 的CaCl 2溶液 D. 新制的饱和氯水 5．将气体A 2和B 2等物质的量注入容积为1 L 的密闭容器中反应生成C ，平衡时 测得c (A 2)＝0.58 mol ／L ，c (B 2)＝0.16 mol ／L ，c (C )＝0.84 mol ／L ，则C 的分子 式为 A. AB B. A 2B C. AB 2 D.A 2B 3 6．在容积为1 L 的固定真空容器中，加入3.68 g N 2O 4无色晶体，升温至20℃， 晶体逐渐气化成无色气体，并部分离解为红棕色的NO 2气体，直至达到化学平衡： N 2O 4(g) 2N 2O 4(g)(正反应为吸热反应)，从化学反应刚发生直到化学平衡的 全过程中，以下量的变化正确的是(温度不变) A. 气体总压强减小 B. 气体平均相对分子质量减小 C. 气体的密度增大 D. 气体的密度减小 7．在一定体积和一定条件下有反应N 2+3H 22NH 3，现分别从两条途径建立平 衡：Ｉ．起始浓度N 2 1mol/L ，H 2 3mol/L ，II ．起始浓度N 2 2mol/L ，H 2 6mol/L ， 下列叙述正确的是 平衡练习题 化学平衡常数 【知识框架】 一、建立完整的外部逻辑 1、K值的计算 2、K值的影响因素 3、K值的综合运用 二、梳理严谨的内部逻辑 1、K值的计算 （1）板块1-识记平衡常数定义和表达式（2）板块2-书写简单方程式K值的表达式（3）板块3-识记K值注意事项 （4）板块4-书写复杂方程式K值的表达式（5）板块5-熟练运用三段式计算方法（6）板块6-掌握常见计算技巧 2、K值的影响因素 （1）板块1-识记K值的影响因素 （2）板块2-判断外界条件对K值大小的影响（3）板块3-熟练运用三段式的计算方法 3、K值的综合运用 （1）板块1-反应速率 （2）板块2-转化率 （3）板块3-平衡移动 （4）板块4-△H （5）板块5-图像 【第一版块】K 值的计算 【基础知识】 1. 化学平衡常数（K ） 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度化学计量数次幂之积与反应物浓度化学计量数次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） mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 注：某一化学反应的化学平衡常数（K ）只与 温度有关 2. K 的表达式含义： ①各物质的浓度一定是平衡．． 时的浓度，而不是其他时刻．．．． 的浓度。 ②只写浓度可变的溶液相和气相，纯固态和纯 液态物质不写入（一般可视为1） ③化学平衡常数是指某一具体化学反应的平 衡常数，当化学反应方程式的计量数增倍或减倍 K = c p (C) c q (D) c m (A) c n (B) 时，化学平衡常数也相应的发生变化。 ④反应方程式相加（减），平衡常数相乘（除）板块1-识记平衡常数定义和表达式 【经典例题】 【例1】将固体NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：达到平衡时 c(H2)=0.5mol·L-1，c(HI)=4mol·L-1，则此温度下反应①的平衡常数为（） A、9 B、16 C、20 D、25 板块2-书写简单方程式K值的表达式 【经典例题】 【例1】PCl5的热分解反应为：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) (1) 写出反应的平衡常数表达式： (2) 已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol/L。计算该温度下的平衡常数。 【例2】对于3Fe ( s) + 4H 2O ( g) Fe3O4 ( s) c(Fe O c( Fe O ) · 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”)。 可逆反应化学平衡移动习题 1、某温度下，反应N2O4=2NO2 △H＞0在密闭容器中达平衡，下列说法不正确的是( ) A.体积减小时将使反应速率增大 B.体积不变时加入少许NO2，将使正反应速率减小 C.体积不变时加入少许N2O4，再度平衡时颜色变深 D.体积不变时升高温度，再度平衡时颜色变深 2、在A＋B（s）=C反应中，若增加压强或降低温度，B的转化率均增大，则体系应是( ) A、A是固体，C是气体，正反应吸热 B、A是气体，C是液体，正反应放热 C、A是气体，C是气体，正反应放热 D、A是气体，C是气体，正反应吸热 3、在一个固定体积的密闭容器中，放入3L X(g)和2L Y(g)，在一定条件下发生下列反应: 4X(g)＋3Y(g) =2Q(g)＋nR(g),达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5％，X的浓度减少1/3，则该反应方程式中的n值是( ) A、3 B、4 C、5 D、6 4、[双选]在密闭容器中进行H2（g）＋Br2（g）=2HBr(g)△H＜0反应达到平衡后，欲使颜色加深，应采取的措施是( ) A、升温 B、降温 C、增压 D、减压 5、在N2O4=2NO2平衡体系中，增大N2O4的浓度，则NO2和N2O4的物质的量比值，应( ) A、增大 B、减小 C、不变 D、可能减小也可能不变 6、已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确是( ) (1)生成物的质量分数一定增加(2)生成物的产量一 定增大(3)反应物的转化率一定增大(4)反应物的浓度一定降低(5)正反应速率一定大于逆反应速率(6) 使用了合适的催化剂 A、(1)(2) B、(2)(5) C、(3)(5) D、(4)(6) 7、在容积相同的A、B两密闭容器中，分别充入 2molSO2和1molO2，使它们在相同温度下发生反应2SO2＋O2=2SO3，并达平衡。在反应过程中，若A 容器保持体积不变，B容器保持压强不变，当A中的SO2的转化率为25％时，则B容器中SO2的转化率应是( ) A、25％ B、>25％ C、<25% D、12.5% 8、在容积相同的两个密闭容器A和B中保持温度为423K，若同时向AB中加入a mol及bmol的HI 气体，且a>b，待反应：2HI（g）=H2（g）＋I2（g），达到平衡时，下列说法正确的是( ) A、从反应开始到平衡，所需时间t A＜t B B、平衡时I2的浓度[I2]A＝[I2]B C、平衡时I2蒸气在混合气体中的体积分数A 容器中的大于B容器 D、HI的分解速率a A＝a B 9、一定混合气体在密闭容器中发生下列反应：mA(g)＋nB（g）=pC(g)，达到平衡后，于温度一定时，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新的平衡时，C 的浓度为原来的1.9倍，若压缩过程中保持温度不变，则下列说法中正确的是( ) A、m+n>p B、A的转化率降低 C、平衡向正反应方向移动 D、C的体积分数增加 10、在一个活塞式的反应容器中，通入2molSO2和1molO2，于500℃下发生化合反应并达到平衡，在保持恒温、恒压的条件下，再通入通入2molSO2和 1molO2，下列叙述的内容完全正确的是( ) A、V正增大，V逆减小，平衡向正反应方向移动，SO3的百分含量增加 B、V正增大，V逆不变，平衡向正反应方向移动，SO3的百分含量增加 (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 第五章 化学平衡 选择题 1. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是 (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 答案：C 。正确的说法应为 0B B B ν μ=∑ 2. 下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案：C 。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 3．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变 答案：D 。因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ） 4. 在等温等压下，当反应的?r G m ? = 5kJ ·mol -1 时，该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 答案：C 。应该用?r G m 判断而不是?r G m ? 。 5.已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。 6.反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其?r G m ? /(J ·mol -1 ) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则： (A) ?r G m ? 变负，反应更完全 (B) K p ? 变大，反应更完全 (C) K p ? 变小，反应更不完全 （D ）无法判断 答案：C 7.对于气相反应，当体系总压力p 变化时 (A) 对K f ? 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ? 无影响 (D) 对K f ? 、K r 、K p ? 均无影响 答案：A 。理想气体的K p ? 不受压力的影响而真实气体的K p ? 将随压力而变。 8.理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的?r G m ?与温度T 的关系为： ?r G m ? = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ? >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 【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 化学平衡常数解题策略 ————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期： 化学平衡常数解题策略 化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。化学平衡常数的引入,对判 断化学平衡移动方向带来了科学的依据。平衡常数是表征反应限度的一个确定的定量关系,是反应 限度的最根本的表现。平衡常数的使用，从定量的角度解决了平衡的移动。 一、化学平衡常数 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,无论反应混合物的起始浓度是多少, 当反应达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组成成分的含量保持不变,即 各物质的浓度保持不变。生成物浓度的幂次方乘积与反应物浓度的幂次方乘积之比是常数，这个常数 叫化学平衡常数，用Ｋ表示。 化学平衡常数的计算公式为： 对于可逆反应:ｍA(g）＋ nB（g）ｐC(ｇ) ＋ qD（g) 二、化学平衡常数意义 1、化学平衡常数K表示可逆反应进行的程度。 （1)化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用。 (２）化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。对于同一可逆反应,正反应的平衡 常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即:Ｋ正＝1/K逆。 (3)K值越大,表示反应进行的程度越大，反应物转化率或产率也越大。 （4）Ｋ值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变。 (5）一般情况下,对于正反应是吸热反应的可逆反应,升高温度,Ｋ值增大；而对于正反应为放热 反应的可逆反应,升高温度,K值减少。 2、由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。 3、由于水的物质的量浓度为一常数(55.6 moｌ·L－１），因平衡常数已归并,书写时不必写出。 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 第二章 化学平衡习题 一．选择题 1. 下列反应Kc 的单位是( ) 2. 2X(g)+2Y(g)=3Z(g) A L·mol -1 B mol·L -1 C L 2·mol 2 D mol 2·mol -2 3. 下列哪一个反应的Kc 和Kp 的数值相等( ) A. 3H 2(g)+N 2(g)=2NH 3(g) B. H 2(g)+I 2(g)=2HI(g) C. CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) D. 2F 2(g)+2H 2O(l)=2HF(g)+O 2(g) 4. 一定条件下，合成氨反应呈平衡状态， 3H 2+N 2=2NH 3-------K 1 32 H 2+1 2 N 2=NH 3--------K 2 则K 1与K 2的关系为( ) A. K 1=K 2 B. K 22=K 1 C. K 12 = K 2 D. 无法确定 5. 已知: 2SO 2+O 2=2SO 3反应达平衡后，加入V 2O 5催化剂，则SO 2的转化率( ) A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 无法确定 6. 正反应能自发进行和反应达平衡的条件分别为( ) A. Qp>Kp ，△G<0 B. Qp>Kp ，△G>0 C. Qp 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 --?? 高考化学复习 化学平衡常数及其计算习题含解析
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