第二章 化学平衡
高二化学 第二章 化学反应速率与化学平衡(人教版选修4):重难点十二 焓变与熵变

一、焓变与熵变的定义:1.焓变:焓变是指体系内能的变化,焓变为正值说明反应放热体系能量减小,焓变为负值说明反应吸热体系能量增加.2.熵变:熵变是指体系混乱程度的变化,熵变为正值说明体系的混乱程度增加,熵变为负值说明混乱程度减小.二、焓变与化学反应方向的关系体系总是趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系往往会对外做功或释放能量).这一经验规律是能量判断的依据,即焓变是决定一个化学反应能否自发进行的一个重要因素;1.多数能自发进行的化学反应是放热反应.2.有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下却能自发进行.例如:在室温和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应.3.有不少吸热反应在室温条件下也能自发进行.结论:反应放热有利于反应自发进行,反应吸热也有可能自发进行,这说明反应的焓变只是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素.三、熵变与化学反应方向的关系在同一条件下,不同的物质熵值不同,且一物质的熵与其聚集状态及外界条件还有关,一般来说,S(g)>S(l)>S (s).在密闭的条件下,体系有从有序自发地转变为无序的倾向,该变化过程体系的熵增大.熵值越大,体系的混乱程度越大.1.许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行.产生气体或气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值,为熵增加反应.2.有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行,但在较高温度下可以自发进行.例如:CaCO3(s)高温CaO(s)+CO2(g)3.有不少熵减小的反应,在一定条件下也可自发进行.例如:2Al(s)+Fe2O3(s)高温Al2O3(s)+2Fe(s)结论:熵增加有利于反应自发进行,熵减小的反应,在一定条件下也可自发进行.故熵增原理是解释反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素.由此可见,焓变和熵变都与反应的自发性有关,又都不能独立地作为自发性的判据,要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变.四、焓变和熵变与化学反应进行的方向.结论:一个化学反应能否自发进行,既与反应的焓变有关,又与反应的熵变有关.一般来说体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行,焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向,但焓和熵都不是唯一因素,我们不能单纯地根据焓变或熵变来判断某个反应是否自发进行.在等温、等压条件下,化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的.化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变,自由能一般用△G来表示.且△G=△H-T△S:当△G=△H-T△S<0时,反应向正反应方向能自发进行.当△G=△H-T△S=0时,反应达到平衡状态.当△G=△H-T△S>0时,反应不能向正反应方向自发进行.【重难点指数】★★★★【重难点考向一】反应熵变的判断【例1】下列反应中,熵减小的是()A.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) D.2CO(g)=2C(s)+O2(g)【答案】D【重难点点睛】考查熵变的判断,物质的由固态或液态变为气态,或生成的气体越多,则混乱度越大,熵值越大,反之越小。
化学选修4第二章化学平衡移动图像

T o
B
T
o
C
P
o
D
P
例3:已知反应:H2O(g)+C(s)
下列图像符合该反应的是: ( C )
CO(g)+H2(g) △H>0
v v’逆
v v’逆 v’正 v’正
v v’逆
v v’逆 v’正 v’正 o D
o A
T
o B
T
o C
P
P
[例2] 下图表示可逆反应:
A(g) + B(g)
C(g),
当增大压强时,平衡由a点移动到b点,正确的曲线是(
T1时A的 转化率
a1
转化率增大
温度降低
a2
T2时A的 转化率
T2
a2 →a1:转化率增大, 向正向移动
}
正向放热 逆向吸热
总结:温度曲线能判断出反应正向是放热还是吸热 o t
三、平衡移动图像:(两次平衡状态图像) 物质的量
1、过程图像
质量
浓度
转化率 百分比
特征:横轴:时间 (t),纵轴: n, m, c, a, φ , 曲线:温度曲线(T),压强曲线(P)
例1、已知反应: 2NO2 2NO + O2 △H>0 当改变下列 条件时,符合要求的图像是: v v 1、增大反应物浓度;( C ) V’逆 = V’正 V’逆 2、减小反应物浓度;( D ) V正 3、增大生成物浓度;( A ) V正 4、升高温度; ( F ) V’正 5、减小压强; ( E ) V逆 V逆 B ) 6、使用催化剂 ; ( o o
A t B t v
V’正 V正 V’逆 V逆 V逆 V’正 V逆
v
V正
v
V正
v
第二章 化学平衡习题

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 -1B mol·L -1C L 2·mol 2D mol 2·mol -23.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+12 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<Kp ,△G<0 D. Qp<Kp ,△G>0 E. Qp=Kp ,△G=07. 醋酸铵在水中存在着如下平衡:NH 3+H 2O NH 4+ + OH - -------K 1 HAc+H 2O Ac - + H 3O + -------K 2 NH 4+ + Ac - HAc + NH 3 -------K 3 2H 2OH 3O + + OH - --------K 4以上四个反应平衡常数之间的关系是( ) A. K 3=K 1K 2K 4 B. K 4=K 1K 2K 38.可逆反应,C(s)+H 2OCO(g)+H 2(g) △H>0,下列说法正确的是( )A. 达到平衡时,反应物的浓度和生成物的浓度相等B. 达到平衡时,反应物和生成物的浓度不随时间的变化而变化C. 由于反应前后分子数相等,所以增加压力对平衡没有影响D . 加入正催化剂可以加快反应达到平衡的速度E. 升高温度使V 正增大,V 逆减小,结果平衡向右移动 9.合成氨反应: N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数3N NH p2H23p p p K =:当体系总压力增大一倍时,同温下重新建立平衡,此时:3H N 2NH p 223'p 'p 'p 'K =, K p 与K p ’ 的关系为( )A. K p =1/4K p ’B. K p =4K p ’C. K p =K p ’D. K p 与K p ’没有如上关系10. 下列因素对转化率无影响的是( )A. 温度B. 浓度C. 压力(对气相反应)D. 催化剂11. 反应物的浓度相同,反应温度相同,反应:(1) mA + nBpC (2) X+2YZ对A 和X 而言,转化率大的是( )A. X>AB. A>XC. X=AD. 无法确定 12. 反应: A(g)+B(s)C(g),在400K 时,平衡常数Kp=0.5.当平衡时,体系总压力为100kPa 时,A的转化率是( )A. 50%B. 33%C. 66%D. 15%13. 已知反应N 2O 4(g)→2NO 2(g)在873K 时,K 1=1.78×104,转化率为a%,改变条件,并在1273K 时,K 2=2.8×104,转化率为b%(b>a),则下列叙述正确的是( ) A. 由于1273K 时的转化率大于873K 时的,所以此反应为吸热反应 B. 由于K 随温度升高而增大,所以此反应的△H>0 C. 由于K 随温度升高而增大,所以此反应的△H<0 D. 由于温度不同,反应机理不同,因而转化率不同 14. 在276K时反应: CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)的Kc=2.6,当CO(g)与H 2O(g)的浓度(mol·L -1)以何种比例(与下列各组数据接近的)混合时,可得到90%的CO 的转化率( )15.对于反应: C(S)+H2O(g) = CO(g)+H2(g),△H>0,为了提高C(S)的转化率,可采取的措施是( )A. 升高反应温度B. 降低反应温度C. 增大体系的总压力D. 增大H2O(g)的分压E. 多加入C(S)16.反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),△H<0,根据勒夏特列原理,和生产的实际要求,在硫酸生产中,下列哪一个条件是不适宜的( )A. 选用V2O5作催化剂B. 空气过量些C. 适当的压力和温度D. 低压,低温17.下列反应处于平衡状态,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-200kJ·mol-1,欲提高平衡常数Kc的值,应采取的措施是( )A. 降低温度B. 增大压力C. 加入氧气D. 去掉三氧化硫17.下列叙述正确的是( )A. 在化学平衡体系中加入惰性气体,平衡不发生移动B. 在化学平衡体系中加入惰性气体,平衡发生移动C. 恒压下,在反应之后气体分子数相同的体系中加入惰性气体,化学平衡不发生移动D. 在封闭体系中加入惰性气体,平衡向气体分子数减小的方向移E. 在封闭体系中加入惰性气体,平衡向气体分子数增多的方向移动18.下列关于催化剂作用的叙述中错误的为( )i.可以加速某些反应的进行B. 可以抑制某些反应的进行C. 可以使正逆反应速度以相等的速度加快D. 可以改变反应进行的方向19.勒沙特列原理( )A. 只适用于气体间的反应B. 适用所有化学反应C,只限于平衡时的化学反应 D. 适用于平衡状态下的所有体系a)一定温度下反应: PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)达平衡时,此时已有50%的PCl5分解,下列方法可使PCl5分解程度增大的是( )A. 体积增大一倍B. 保持体积不变,加入氮气使总压力增大一倍C. 保持总压不变,加入氮气使总体积增大一倍D. 增大PCl5的分压E. 降低PCl5的分压20.已知下列反应的平衡常数,H2(g)+S(s) H2S(g) (1) K1S(s)+O2(g) SO2(g) (2) K2则反应: H2(g)+SO2(g) O2(g)+H2S(g) 和反应: SO2S(s)+O2(g)的平衡常数分别为( )A. 1/K1B. 1/K2C. K1-K2D. K2/K1E. K1/K2二.填空题1.已知:(1) H2O(g)=H2(g)+12 O2(g),Kp=8.73×10-11(2) CO2(g)=CO(g)+ 12 2O2(g),Kp=6.33×10-11则反应: CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的Kp为_________,Kc为__________2.298K时,HBr(aq)离解反应的△Gø=-58kJ·mol-1,其Ka应为__________由Ka的数值说明_______3.1073K时,反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的Kc=1,在最初含有1.0molCO(g)和1.0molH2O(g)的混合物经反应达到平衡时,CO的物质的量为___mol,其转化率为________________ 4.已知反应: A(g)+B(g) C(g)+D(g)在450K时Kp=4,当平衡压力为100kPa时,且反应开始时,A与B的物质的量相等,则A的转化率为_____________,C物质的分压(kPa)为__________5.下列反应处于平衡状态,X(g)+Y(g) 4Z(g) △H=-45kJ·mol-1当同时升高温度加入正催化剂时,正反应速度将___________,化学平衡将___________.6.反应: (a) C+H2O CO+H2 (b) 3H2+N22NH3,在密闭容器中进行,且呈平衡状态,当温度不变时,在上述反应里加入氮气以增加总压力,对反应(a)将_______________,对反应(b)将_____________三.问答题1.乙酸和甲醇可按下式反应:CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O298K时K C=4,经过计算,(1)反应物均为1mol,(2)甲醇为1mol,乙酸为3mol时甲醇的转化率?对结果作出解释.2.对反应: mA+nB pC,△H<0 ,升高温度,对反应速度和化学平衡有何影响. 为什么?3.催化剂能影响反应速度,但不能影响化学平衡,为什么?4.简述在合成氨生产中: N2(g)+3H2(g)2NH3(g). △Hø=-92.4KJ·mol-1,工业上采用温度控制在673---773K,而不是更低些,压力控制在30390kPa而不是更高?四.计算题1.在某温度下密闭容器中发生如下反应: 2A(g)+B(g) 2C(g),若将2molA和1molB反应,测得即将开始和平衡时混合气体的压力分别为3×105Pa.和2.2×105Pa,则该条件下A的转化率为多少?平衡常数Kp是多少?2.已知某反应在25℃时,K p=5.0×1017,求此反应的△Gø.3.把3体积H2和1体积N2混合加热,在10Pø条件下,达到平衡,其中NH3含3.85%(体积百分数).计算:当压力为50Pø时NH3占的体积百分数.(Pø=101.3 kPa)4.反应: CO+H2O CO2+H2(均为气体)达到平衡时,Pco=40kPa ,P CO2=40kPa,P H2= 12kPa,P H2O =20kPa,在恒温恒容下通入CO气体,P H2=17 kPa,试计算新平衡下各气体的分压.5.设H2,N2和NH3在达平衡时总压力为500kPa,N2的分压为100kPa,此时H2的物质的量的分数为0.40,试计算下列几种情况的Kp值.1. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) K p12. NH3(g) N2(g)+3H2(g) K p26.已知反应: PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)523K时在2L容器中的0.7molPCl5有0.5mol分解了,计算:(1) 该温度下反应的K c和K p(2) 若在上述密闭容器中又加入0.1molCl2, PCl5的分解百分率是多少.第二章化学平衡习题答案一.选择题1. A2. B3. B4. B5. C E6. B7. B D8. C9. D 10. D 11. B 12. B 13. C 14. A D 15. D 16. A 17. C D 18. D 19. D 20. A C 二.填空题1.7.25×10-17.25×10-12. 1.46×1010HBr(aq)离解的很完全3.0.5mol 50%4.67% 33.35.加快向左移动6.无影响使平衡右移三.问答题1.答:(1) CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H2O始: 1 1 0 0平: 1-X 1-X X XX2(1-X)2= K C = 4 X=0.67α1=0.671×100%=67%(2) y2/(1-y)(3-y)=K c=4,y=0.9 α2=90%α2>α1,是由乙酸的浓度增大,使平衡右移导致甲醇的转化率升高2.答: 升高温度,可以加快正逆反应的反应速度,平衡将逆向移动.因升高温度使速度常数增大,反应速度则加快.(或从活化分子百分数增大,有效碰撞增多,微观角度说明).依据勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热方向移动.给出反应,逆向吸热,正向放热,所以平衡将逆向移动.3.答: 因为催化剂能起到改变反应历程,从而改变反应活化能的作用,所以能影响反应速度,但由于催化剂同时改变正,逆反应的活化能,同等速度的影响正,逆反应速度,而改变反应的始态和终态,所以不影响化学平衡.4. 答: 对于此反应,低温有利于提高反应物的转化率,但低温反应速度慢,使设备利用率低,单位时间合成氨量少,为使其有较高的转化率,和较快的反应速度,单位时间内合成较多的氨,常以催化剂的活性温度为该反应的控制温度.高压对合成氨有利,但压力过高对设备要求高,运转费高,因此,压力不宜过高,为了得到更多的氨,常用加压,冷却合成气的方法,以分离氨,使平衡右移.四.计算题 1.解:2A(g) + B(g)2C(g)始: 2×105 1×105 0平: (2×105-X) (1×105-1/2X) X 有 (2×105-X)+(1×105-1/2X)+X=2.2×105 X=1.6×105(Pa) =1.6×1052×105×100%=80% K=P C 2P A 2P B= 1.6×105(0.4×105)(0.2×105) =8×10-4 2.解:∵ △G ø=-2.30RTlgK p∴ △G ø=-2.30×8.31×(273+25)×lg5.0×1017=100813(J·mol -1) =1.008×102(kJ·mol -1)3.解:平衡时,P(NH 3)=10×3.85%=0.385P ø P(N 2)=10-0.3854 =2.40P øP(H 2) =3P(N 2) = 7.2P ø K p =P(NH 3)/P(H 2)P(N 2) = 0.3857.2×2.4= 1.65×10-4设50P ø时,NH 3占X P=50XP ø P(N 2) =504(1-X)=(12.5-12.5X)P øP(H 2) =(37.5-37.5X)P ø(50X)(37.5-37.5X)3(12.5-12.5X)= 1.65×10-4X=0.15 NH 3占15%. 4.解:K P =OH CO CO H 222p p p p =40×1240×20=0.6 恒容下通入CO 使P(H 2)增大 17-12=5(kPa)P’(CO 2)= 40+5 = 45(kPa) P’(H 2O) = 20-5=15(kPa)K P =OH CO CO H 222p p p pP ’CO =pO H CO H K p p p 222 =17×450.6×15=85(kPa) 5. 解:N 2的物质的量的分数为100500=0.2,则NH 3的为1-0.2-0.4=0.4 则P=500×0.4=200kPa , P(H 2)=500×0.4=200kPa(1) K p1=P(NH 3)/[P(H 2)P(N 2) =200200×100 =5×10-5(2) K p2=1K=1.4×1026.解:(1) PCl 5 PCl 3 + Cl 2平衡:0.7-0.520.5/2 0.5/2 (mol/L) 即: 0.1 0.25 0.25 K c =[PCl 3][Cl 2][PCl 5] = (0.25)0.1= 0.625K p = K c (RT)2 -11= 0.625(0.082×523)1 = 26.8 (2) 设有X mol 转化为PCl 5 PCl 5PCl 3 + Cl 2平衡:0.1+X 2 0.25-X 2 0.25+(0.1-X)20.25-X20.3-X 20.1+X2= 0.625 解,得: X = 0.045 (mol)PCl5的分解百分率为: 0.25-X2×20.70×100% =65%。
高中化学选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡(3)同步练习含详解答案

化学反应平衡图像同步练习 (答题时间:40分钟)一、选择题1. 汽车尾气中NO 产生的反应为:N 2(g )+O 2(g )⇌2NO (g )。
一定条件下,等物质的量的N 2(g )和O 2(g )在恒容密闭容器中反应,如图曲线a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化,曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是( )A. 温度T 下,该反应的平衡常数K =21210)(4c c c - B. 温度T 下,随着反应的进行,混合气体的密度减小 C. 曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂D. 若曲线b 对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH <02. 在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X (g )⇌Y (g ),温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c (X )随时间t 变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )A. 该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量B. T 2下,在0~t 1时间内,v (Y )=1t ba -mol·L -1·min -1 C. M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆 D. M 点时再加入一定量X ,平衡后X 的转化率减小3. 已知:CO 2(g )+3H 2(g )⇌CH 3OH (g )+H 2O (g ) ΔH =-49. 0 kJ·mol -1。
一定条件下,向体积为1 L 的恒容密闭容器中充入1 mol CO 2和3 mol H 2,测得CO 2和CH 3OH (g )的浓度随时间变化曲线如图所示。
下列叙述中正确的是( )A. 3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率B. 从反应开始到平衡,用H2表示的平均反应速率v(H2)=0. 225 mol·L-1·min-1C. 13 min时,向容器中充入2 mol氦气,该反应的化学反应速率增加D. 13 min时,向容器中充入2 mol氦气,CO2的转化率增加4. 有如下可逆反应:A(g)+B(s)⇌C(s)+D(g)ΔH>0。
第二章化学反应速率与化学平衡

第二章 化学反应速率与化学平衡冉美玥一、化学反应速率及其简单计算1.化学反应速率:通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式可表示为单位一般为mol/(L·min)或mol.·L -1·min -12.结论:对于一般反应 aA + bB =cC + dD 来说有:V A :V B :V C :V D =△C A :△C B :△C C :△C D =△nA :△n B :△n C :△nD = a :b :c :d 特别提醒:1.化学反应速率指的是平均速率而不是瞬时速率。
2.无论浓度的变化是增加还是减少,化学反应速率均取正值。
3.同一化学反应速率用不同物质表示时可能不同,但是比较反应速率快慢时,要根据反应速率与化学方程式的计量系数的关系换算成同一种物质来表示,看其数值的大小。
注意比较时单位要统一。
二、影响化学反应速率的因素1.内因(主要因素):反应物本身的性质(分子结构或原子结构)所决定的。
2.外因(次要因素)(1)浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,V 增大。
若减小反应物浓度,V 逆急剧减小,V 正逐渐减小。
(固体或纯液体的浓度可视为常数,故反应速率与其加入量多少无关)。
(2)温度:当其他条件不变时,升温时, V 正、V 逆都加快;降温时,V 正、V 逆都减小(3)压强:其他条件不变时,对于有气体参加的反应,通过缩小反应容器,增大压强,V 正、V 逆都增大;通过扩大反应容器,压强减小,浓度变小,V 正、V 逆均减小。
(4)催化剂:使用催化剂,成百上千的同等倍数地增加了正、逆反应速率。
特别提醒:1.改变压强的实质是改变浓度,若反应体系中无气体参加,故对该类的反应速率无影响。
2.恒容时,气体反应体系中充入稀有气体(或无关气体)时,气体总压增大,物质的浓度不变,反应速率不变。
3.恒压时,充入稀有气体,反应体系体积增大,浓度减小,反应速率减慢。
高中化学选择性必修一第2章第2节 化学平衡 课件

第二节化学平衡一、化学平衡状态(一)研究对象:可逆反应(二)建立:图像:(三)定义:指在一定条件下的可逆反应,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
(四)特点——逆、等、动、定、变1、逆:研究对象是可逆反应2、等:平衡时,同一物质的正逆反应速率相等即v正=v逆3、动:化学平衡是动态平衡,即达平衡时正逆反应仍在进行,只不过同一物质的v正=v逆4、定:在平衡体系的混合物中,各组分的含量(物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等)保持一定5、变:任何化学平衡状态均是暂时的,相对的,有条件的,与达平衡的过程无关(即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡,还可以从正逆两个方向开始达平衡)当外界条件变化时,原来的化学平衡也会发生相应的改变,直至在新的条件下建立新的平衡状态注:化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度,即该反应进行的限度。
化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率(五)判断达化学平衡的标志1、用速率判断:方法:先找出正、逆反应速率,再看物质:若同一物质,则正逆速率相等若不同物质,则速率之比=系数之比2、用含量判断:(1)平衡时,各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变(2)若反应中有颜色变化,颜色不变时可认为达平衡(3)绝热的恒容反应体系中温度或压强保持不变,说明已达平衡(4)有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应,混合气体的总质量不变,或混合气体的密度不变,都可以判断达平衡(5)对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应,混合气体的总物质的量不变,或混合气体的摩尔质量不变,或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡二、化学平衡常数(一)定义: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,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示(二)表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),则 )()()()(B c A c D c C c K nm q p ••= (三)说明:1、表达式的浓度必须是平衡时的浓度,系数决定幂次2、有固体或纯液体(H 2O )参与的反应,其浓度视为“常数”不计入表达式中3、在非水溶液中进行的反应,若有水参加或生成,则水底额浓度应出现在平衡常数表达式中4、K 有单位,但一般不写5、K 表示某一具体反应的平衡常数,当反应方向改变或系数改变时,K 也相应发生改变6、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1=K K 正逆7、方程式扩大一定的倍数,K 就扩大相应的幂次;方程式缩小一定的倍数,K 就相应的开几次幂;方程式做加法,K 相应的做乘法;方程式做减法,K 相应的做除法。
高中化学选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡(1)同步练习含详解答案

探究影响化学平衡移动的因素(上)同步练习(答题时间:40分钟)一、选择题1. 对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知()A. 化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动B. 化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化C. 正反应进行的程度大,正反应速率一定大D. 改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动2. 将C(s)和H2O(g)以物质的量之比1∶2置于恒容容器中,一定条件下发生反应:C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH>0。
下列能说明反应达到平衡状态的是A. v(H2O)=v(CO)B. H2和CO的体积比保持不变C. 形成2 mol H-O键,同时生成1 mol CD. 混合气体密度和平均相对分子质量都保持不变3. 对于可逆反应4 NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是A. 达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B. 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态C. 达到化学平衡时,若增加容器体积时,则正反应速率减小,逆反应速率增大D. 化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)4. 温度不变时,在恒压容器a与恒容容器b中,分别充入体积比为1∶3的N2和H2。
若开始时两容器的体积相等,则在相同条件下达到平衡时,两容器中N2的转化率应当是()A. a中大B. b中大C. a、b一样大D. 无法判断*5. 可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)在一定条件下达到平衡后,改变压强,B的体积分数φ(B)与压强的关系如图所示,有关叙述正确的是()A. m+n<pB. n>pC. X点时v(正)>v(逆)D. X点比Y点的正反应速率大6. 下列叙述中说明某化学平衡一定发生移动的是()A. 混合体系中气体密度发生变化B. 正、逆反应速率改变C. 混合物中各组分的浓度改变D. 反应物的转化率改变二、填空题*7. 对于反应A(?)+2B(g)nC(g)在一定条件下达到平衡后,改变下列条件,请回答:(1)改变A的量,平衡不移动,则A为_____________________。
第二章《化学反应速率和化学平衡》综合测试题(含答案)

第二章 《化学反应速率和化学平衡》综合测试题一、选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在化学反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)中,各物质的平均反应速率间的关系式正确的是( )A .v (A)=v (B)B .v (A)=2v (C)C .3v (B)=v (C)D .v (B)=3v (D)2.在2 L 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 s A 的平均反应速率为0.12 mol/(L·s),则10 s 时,容器中B 的物质的量是( )A .3.4 molB .3.2 molC .2.8 molD .1.2 mol3.对于可逆反应3H 2+N 22NH 3,下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( )A .增大压强B .充入更多N 2C .使用高效催化剂D .降低温度4.对可逆反应4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g),下列叙述正确的是( )A .达到化学平衡时4v 正(O 2)=5v 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,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D .化学反应速率关系:2v 正(NH 3)=3v 正(H 2O)5.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是( )A .光照新制的氯水时,溶液的pH 逐渐减小B .加催化剂,使N 2和H 2在一定条件下转化为NH 3C .可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D .增大压强,有利于SO 2和O 2反应生成SO 36.在密闭容器中,给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热,在催化剂存在下发生反应:CO(g)+H 2O(g) H 2(g)+CO 2(g)。
在500 ℃时,平衡常数K =9。
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第二章 化学平衡
一.填空题
1.反应C(s) + H
2O(g)CO(g) + H 2(g) ,Δr H θm =134 kJ·mol -1,当提高温度时,标准平衡常数K θ将__ ___ __,平衡将向___ __反应方向移动;通入水蒸汽,平衡将向_____反应方向移动,标准平衡常数K θ将___ ___;增加压力,平衡向____ _ 反应方向移动,标准平衡常数K θ将___ ____;保持温度和体积不变,加入N 2(g),平衡将___ ____移动;加入催化剂,平衡___ ___移动,标准平衡常数K θ将__ _____。
2.在373K 时,反应AB(g)
A(g)+B(g)的平衡常数 K
c =0.21,则标准平衡常数 K θ的值为____________。
3.反应:2NO(g) N
2(g)+O 2(g)的K c 与K p 值___________。
4.某一温度时,反应C(s)+2N
2O (g) CO 2 (g) + 2N 2 (g) 的标准平衡常数 K θ= 4.0 ;
则反应 2C(s) + 4N
2O (g) 2CO 2 (g) + 4N 2 (g) 的K θ = ____________;
反应CO
2 (g) + 2N 2 (g) C(s) + 2N 2O (g) 的K θ = ____________。
5.反应:Fe(s) + CO
2(g)
FeO(s) + CO(g) K 1 = 1.47 FeO(s) + H
2(g)
Fe(s) + H 2O(g) K 2 = 0.42 则反应CO
2(g) + H 2(g)CO(g) + H 2O(g) 的K = ___________
6.某温度下,反应SO
2(g) +
21O 2 (g) SO 3 (g)的平衡常数K θ= 50;在同一温度下,反应2SO
3 (g)
2SO 2(g) + O 2 (g) 的K θ值应为___________。
反应2HI (g) H
2(g) + I 2 (g) =____________,HI 的解离率为___________。
7.某放热反应,在600K 时的标准平衡常数为K 1θ,在800K 时的标准平衡常数为K 2θ,则K 1θ______ K 2θ。
8.CO
2(g)+H 2(g)
CO(g) + H 2O(g)在673K 和873K 时的K c 分别是0.08和0.41,
则该反应是_____热反应。
9.在298K 时,反应BaCl
2·H 2O(s)
BaCl 2(s)+H 2O(g)达平衡时,p (H 2O) = 330 Pa 。
则反应的Δr G θm 为___________ kJ·mol -1。
二.选择题
1.在一定条件下,使CO 2(g) 和H 2(g)在一密闭容器中进行反应:
CO
2(g) + H 2(g) CO(g) + H 2O(g) ,下列说法中不正确的是( )
(A) 反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零;
(B) 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零;
(C ) 随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变;
(D) 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变。
2.在容器中加入相同物质的量的NO 和Cl 2,在一定温度下发生反应
NO(g)+
21Cl 2(g)NOCl(g)达平衡,此时对有关各物质的分压判断正确的是( )
(A) p (NO) = p (Cl 2); (B) p (NO) = p (NOCl) ;
(C) p (NO)<p (Cl 2); (D) p (NO)>p (Cl 2)。
3.在相同温度下 2H
2(g) + S 2(g)
2H 2S(g) K 1 2Br
2(g) + 2H 2S(g)
4HBr(g) + S 2(g) K 2 H
2(g) + Br 2(g)
2HBr(g) K 3 则K 3等于( ) (A) 21
21)/(K K ; (B) 2121)
(K K ⋅; (C) )/(12K K ; (D) )(21K K ⋅。
4.在一定温度下,将1.00 mol SO 3 放在1.0 L 密闭容器中,反应 2SO 3(g) 2SO 2(s) + O 2(g) 达到平衡时,SO 2为0.60 mol ,则反应的K c 为 ( )
(A) 0.36 ; (B) 0.68 ; (C) 0.45 ; (D) 0.54 。
5.下列反应均在恒压下进行,若压缩容器体积,增加其总压力,平衡正向移动的是( )
(A) CaCO 3(s)
CaO(s) + CO 2(g) ; (B) H 2(g) + Cl 2(g) 2HCl(g) ;
(C) 2NO(g) + O
2(g)
2NO 2(g) ; (D) COCl 2(g) CO(g) + Cl 2(g) 。
6.反应4NH
3 (g) + 5O 2(g) 4NO(g) + 6H 2O(g)达平衡时,保持体积不变,若加入惰性气体He ,使总压力增加一倍,则( )
(A) NO 平衡浓度增加; (B )NO 平衡浓度减少;
(C )加速正反应速度; (D )平衡时NH 3和NO 的量没有发生变化。
7.反应 H 2(g) + Br 2(g) 2HBr(g)的K c = 1.86。
若将3 mol H 2,4 mol Br 2和5 mol
HBr 放在10 L 烧瓶中,则 ( )
(A) 反应将向生成更多HBr 的方向进行;
(B) 反应向消耗H 2的方向进行;
(C) 反应已经达到平衡;
(D) 反应向生成更多Br 2 的方向进行。
8.已知反应2NO(g)+2CO(g) N 2(g) +2CO 2(g)的Δr H θm = -373.2 kJ ·mol -1,要提
高有毒气体NO 和CO 的转化率,可采取的措施是( )
(A )低温低压; (B )低温高压 ; (C ) 高温高压 ; (D ) 高温低压。
三.是非题
1.转化率和平衡常数都可以表示化学反应进行的程度,它们都与参加反应的物质浓度无关。
( )
2.可逆反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度均为常数。
( )
3.对于有气体参加的可逆反应,压力的改变不一定会引起平衡移动。
( )
4.平衡常数不仅与温度有关,也与反应的起始浓度有关。
( )
5.加压总是使反应从分子数多的一方向分子数少的一方移动。
( )
6.加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应。
( )
7.反应:C(s) + H
2O(g)CO(g) + H 2(g) 是一个反应前后分子数目相等的反应,改变体系的总压力对平衡没有影响。
( )
8.对任何可逆反应而言,其正反应和逆反应的平衡常数之积等于1。
( )
9.平衡常数很大或很小的反应都是可逆性很小的反应。
( )
10.某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3 %,当有催化剂存在时,其转化率不变。
( )
四.计算题
1.二氧化碳和氢的混合气体加热到1073K 时,建立下列平衡
CO
2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g)
此温度下K c =1.0,如平衡时有90%的氢气转化成了水蒸气,计算开始反应时二氧化碳和氢气的摩尔比是多少?
2.反应Sn + Pb 2+Sn 2+ + Pb 在298K 时的平衡常数K
c 为2.18,若(1)反应开始时只有Pb 2+,其浓度为c (Pb 2+) = 0.100 mol·L -1,求达到平衡时溶液中剩余的Pb 2+浓度为多少?
(2)反应开始时c (Pb 2+) = c (Sn 2+) =0.100 mol·L -1,达到平衡时剩余的Pb 2+浓度又为多少?
3.光气分解反应COCl
2 (g)
CO (g) + Cl 2 (g) 在373 K 时K θ=8.0×10-9,Δr H θm =104.6 kJ·mol -1,试求:
(1) 373K 达平衡后,总压为200kPa 时COCl 2的解离度。
(2) 反应的Δr S θm 。
4.已知反应:SbCl
3 (g) + Cl 2 (g)
SbCl 5 (g), 在 298 K 时,Δf G θm (SbCl 5,g ) = -334.3 kJ·mol -1,Δf G θm (SbCl 3,g ) = -301.1 kJ·mol -1 。
(1) 计算 298 K 时该反应的K θ; (2) 同温下,在1.0 L 容器中,n ( SbCl 3) = n ( Cl 2 ) = 0.10 mol ,n (SbCl 5) = 2.00 mol 时,判断反应进行的方向。
5.已知反应2CuO(s) Cu
2O(s) +2
1O 2(g),在300K 时的Δr G θm = 112.7 kJ·mol -1; 400K 时的Δr G θm = 101.6 kJ·mol -1。
计算Δr H θm 和Δr S θm (不查表)。