专题突破(2) 平衡常数在化学平衡中的应用（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修1化学同步课件及教参（人教版）

专题突破(二)　平衡常数在化学平衡中的应用 [见学生用书P138] 【例1】 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。涉及的反应可以用下列的两个化学方程式表示： ①H2(g)＋I2(g)2HI(g)；②2H2(g)＋2I2(g)4HI(g)。下列说法正确的是(　A　) A．反应速率用HI表示时，v(HI)＝0.008 mol/(L·min) 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 【例2】 铁可以和CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　B　) 例2图 A．a点为平衡状态 B．b点和c点的化学平衡常数K相同 C．该反应的化学平衡常数表示为K＝ D．若温度升高，该反应的化学平衡常数K增大，则该反应的ΔH＜0 【解析】 a点表示CO、CO2的浓度相同，A错误；b点和c点时化学反应达到平衡状态，因温度相同，所以化学平衡常数K相同，B正确；该反应的化学平衡常数表示为K＝，C错误；若温度升高，该反应的化学平衡常数K增大，则该反应为吸热反应，ΔH>0，D错误。 【例3】 反应速率v和反应物浓度的关系是用实验的方法测定的，化学反应：H2＋Cl2===2HCl的反应速率v可以表示为：v＝k·cm(H2)·cn(Cl2)，式中的k为常数，m和n的值可以用下列表中数据确定。 c(H2)/(mol·L－1) c(Cl2)/(mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1) 1.0 1.0 1.0k 2.0 1.0 2.0k 2.0 4.0 4.0k 由此可以推得，m和n的值正确的是(　C　) A．m＝1，n＝2 B．m＝，n＝ C．m＝1，n＝ D．m＝，n＝1 【解析】 设三组数据编号分别为①②③，则有＝2＝2m，m＝1；＝2＝4n，n＝，C 正确。 【例4】 在1 L真空密闭容器中加入a mol PH4I固体，t ℃时发生如下反应： PH4I(s)PH3(g)＋HI(g)　① 4PH3(g)P4(g)＋6H2(g)　② 2HI(g)H2(g)＋I2(g)　③ 达平衡时，体系中n(HI)＝b mol，n(I2)＝c mol，n(H2)＝d mol，则t ℃时反应①的平衡常数K值为__b__(用字母表示)。 1．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。下列说法正确的是(　B　) A．反应①的平衡常数K1＝ B．反应③的平衡常数K＝ C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2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，K一定减小 【解析】 在书写平衡常数表达式时，纯固体不能写在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确；反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；K只与温度有关，温度不变，K不变，D错误。 2．工业上，可采用还原法处理尾气中的NO，其原理为2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0。化学中，正反应速率方程式可表示为v正＝k正·cm(NO)·cn(H2)，逆反应速率方程式可表示为v逆＝k逆·cx(N2)·cy(H2O)，其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m、n、x、y为反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2，在T ℃下进行实验，测得有关数据如下： 实验 c(NO)/ (mol·L－1) c(H2)/ (mol·L－1) v正/(mol·L－1·min－1) ① 0.10 0.10 0.414k ② 0.10 0.40 1.656k ③ 0.20 0.10 1.656k 下列说法正确的是(　C　) A．上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能 B．若升高温度，则k正增大，k逆减小 C．在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1 D．在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率影响程度相同 【解析】 该反应的正反应是放热反应，反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差，由此推知，正反应活化能小于逆反应活化能