2.2.3 化学平衡常数及化学平衡的有关计算 讲义 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

2024-11-01
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化学平衡常数及化学平衡的有关计算 【核心素养发展目标】 1.知道化学平衡常数的含义,会根据化学反应书写化学平衡常数表达式,认识温度是决定化学平衡常数的 唯一物理量 2.构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法),理清计算的思路,灵活解答各类问题,如计算物质 的平衡浓度、转化率等 【主千知识梳理】 一、化学平衡常数 1.化学平衡状态时浓度数据分析 457.6C时反应体系H2(g)+12(g)一2HI(g)中各物质的浓度数据 起始时各物质的浓度/(molL一1) 平衡时各物质的浓度/(molL一) 平衡时 c2DHⅢOc c(H2) aL2) HI) cH2) c) cHⅢ) 0H2口-c口 I2口 1.970×10-2 6.994×10-3 0 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 48.37 1.228×10-2 9.964×10-3 0 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2 48.62 1.201×10-2 8.403×10-3 0 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2 49.54 0 a 1.520×10-2 1.696×10-3 1.696×10-3 1.181×10-2 48.49 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.433×10-3 1.000×10-2 48.70 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-4 2.934×10-2 48.50 c20HⅢDc0H2Dc口I2口平均值 48.70 【规律】 (I)无论该反应从正向进行还是从逆向进行,平衡时,只要温度一定,c2口Ⅲ口c口H2口C口I2口的值近似相等 (2)无论反应物或生成物的浓度如何改变,平衡时只要温度一定,c2口HΠ口c口H2口c口I2口的值也近似相等 2.化学平衡常数的概念与表达式 ()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(简称平衡常数),用符号K表示 (2)表达式:对于可逆反应mA(g)+nB(g)一pC(g)十qDg) K=cpC·cq D cm A·cnB [c(A)、cB)、cC)、cD)必须是平衡时的浓度,且不出现 固体或纯液体的浓度] 3。化学平衡常数的意义 (1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度) (②K值越大,表示反应进行得越完全,反应物的转化率越大,当K>105时,该反应就进行的基本完全了。K值 越小,表示反应进行得越不完全,反应物的转化率越小。当K<10一5时,该反应很难发生 4.化学平衡常数的影响因素 (①)内因:不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素 (2)外因:在化学方程式一定的情况下,K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度无关,与压强无关 5.化学平衡常数表达式的书写 ()在平衡常数表达式中,水(液态)的浓度、固体物质及纯液体的浓度不写 如:Br2+H2O→H++Br-+HBrO K=cOH+0·cDBr-cHBrOc Br2O C(s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g) K=c(CO)-c(H) c(H,O) (2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小,化学平衡常 数都会相应改变 战努九,越幸运 为梦想而努力! :NMg十3Hg一2N@的平衡常数为K=。 c(NH) 12Ng)+32H,g)一NH,(g)的平衡常数为K,=, c(NH) c2(H2)c2(N2) NH,g)一12N2(g)+32H,(g)的平衡常数为K,=c2(,)c(N) c(NH,) 则:K1=K22:K2K3=1:K1K32=1 (3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2 ①若两反应相加,则总反应的平衡常数K=K1K2 ②若两反应相减,则总反应的平衡常数K=K1K2 6。化学平衡常数的应用 ()判断反应进行的程度:K值越大,该反应进行得越完全,反应物的转化率越大:反之,就越不完全,转化率越 小 K值 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 (2)判断可逆反应的热效应 ①升高温度:K值增大一→正反应为吸热反应:K值减小→正反应为放热反应 ②降低温度:K值增大一正反应为放热反应;K值减小一正反应为吸热反应 如:N2(g)+3H(g)一2NH(g)的平衡常数与温度的关系如下,由下表数据分析可知:温度升高,K值减小, 则正反应为放热反应 TK 373 473 573 673 773 K 3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×109 2.99×103 (③)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 对于一般的可逆反应, mA(g)十nB(g)一pC(g)十gD(g),在任意时刻的cp 口C口cq口D口cm口A口cn口B口称为浓度商,常用2表示, 即Q=cpDC0cq0D0cmDA0cnDB口 当Q=K时,反应处于平衡状态,V正=V延 当Q<K时,反应向正反应方向进行,v正>v延 当Q>K时,反应向逆反应方向进行,V正<v延 【对点训练1】 1.关于C(s)十HOg)三COg)十H2(g)的平衡常数书写形式,正确的是() A.K=cC·cH20cC0·cH2 B.K=c C0·cH2cC·c20 C.K=cC0·cH2cH20 D.K=cH20cC0·cH2 2.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是() A,化学平衡常数表示反应进行的程度,与温度无关 B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数均不变 C.化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 D,温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数 3.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飞 战努九,越幸运 为梦想而努力! 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 4.某温度时N2十3H2→2NH,的平衡常数K=a,则此温度下NH±32H2+12N2的平衡常数为() A.1\r(a) B.a C.1a3 D.a2 5.已知下列反应的平衡常数:H2(g)十S(s)HzS(g)K1:S(s)十O2(g)=SO2(g)K2.则反应H(g)十SO(g)→ Oz(g)十H2S(g)的平衡常数为() A,K1十K2 B.K1-K2 C.K1K2 D.KIK2 6.某可逆反应aA十bB一cC在某温度下的平衡常数为(K≠1),反应热为△H。保持温度不变,将方程式的书 写做如下改变,则△H和K数值的相应变化为() A.写成2aA十2bB一2cC,△H值、K值均扩大了1倍 B.写成2aA十2bB一2cC,△H值扩大了1倍,K值保持不变 C,写成cC→aA十bB,△H值、K值变为原来的相反数 D.写成cC一aA十bB,△H值变为原来的相反数,K值变为原来的倒数 7.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①H2十F一2H亚K=1047:②H +Cl2一2HCIK=1017;③H2十Br2一2HBrK=10;④H2十L2一2HIK=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 8.将4molS02与2molO2放入4L的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡:2S02十O2一2SO3,测得平 衡时SO3的浓度为0.5molL-1。则此条件下的平衡常数K为( ) A.4 B.0.25 C.0.4 D.0.2 9.在1.5L的密闭容器中通入2molN2和3molH2,混合气体在一定温度下发生反应。达到平衡时,容器内压强 为反应开始时的0.8,则该反应的化学平衡常数约为() A.0.34 B.0.64 C.0.44 D.0.54 10.在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应:COg)+H2Og)CO2(g)十H2(g),达 到平衡时测得nH2)=0.5mol,下列说法不正确的是() A,在该温度下,反应的平衡常数K=1 B.平衡常数与反应温度无关 C.CO的平衡转化率为506 D.平衡时mHO)=0.5mol 11.反应Fe(s)十CO(g)三FeOs)十COg),△H>0,下列措施中能使平衡时c口CO口c口CO2口增大的是() A.升高温度 B.增大压强 C,充入一定量CO D.再加入一些铁粉 12.已知:CO(g)+2H(g)→CH3OH(g)△H (1)经测定不同温度下该反应的平衡常数如下: 温度C 250 300 350 K/(mol-2.L2) 2.041 0.270 0.012 该反应为 (填“放热”或“吸热反应 (2)250C时,某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(Co)=0.4molL1、c(H2)=0.4molL-1、c (CH,OH=0.8molL-1,则此时v正 (填>“=”或“<v诞 (3)某温度下,在体积固定的2L密闭容器中将1molC0和2molH2混合,使反应达到平衡,实验测得平衡时与 起始时的气体压强比值为07,则该反应的平衡常数为 (结果保留1位小数) 二、化学平衡的有关计算一三段式法进行化学平衡的有关计算 可逆反应:mA(g)十B(g)、pC(g)十gDg),在体积为V的恒容密闭容器中,反应物A、B的初始加入量分别 为amol、bmol,达到化学平衡时,设A物质转化的物质的量为rmol mA(g)+B(g)→pC(g)十qD(g) 起始量mol a 6 0 0 转化量mol n X gx 平衡量mol P 对于反应物:平)=始)一(转) 战努九,越幸运 为梦想而努力! 对于生成物:平)=(始)十转) ①平衡常数K=x年Va一b一V ②平衡时A的物质的量浓度:c(A)=a一mxV mol-L-1 ③平衡时A的转化率:a=mxa×1006,A、B的转化率之比为a(A):aB)=mxa:nxb ④平衡时A的体积分数:o(A)=a-mxa十b十口p十q一m-n口x×100% ⑤平衡时和开始时的压强比:p口平口p口始口=a+b十口p十q一m一n口a十b ⑥混合气体的密度:p(混)=aM口A口+bM口B口VgL-1 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量:M=aM口A口十bM口B口a十b十口p十q一m一n口x g mol-1 ⑧生成物产率=该物质实际产量该物质理论产量×100% ⑨在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论 恒温、恒容时:plp2=nln2;恒温、恒压时:V1V2=nln2 题型突破1.考查化学平衡常数()的计算方法一三段式法 1.在某温度下,将H2和各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c (H2)=0.0080molL-1。 (1)求该反应的平衡常数。 (2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。 题型突破2.考查利用玉计算平衡浓度和反应物的转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。对于反应: mA(g)十nB(g)→pC(g)十qDg),反应物A的转化率可以表示为a(A)=A的初始浓度一A的平衡浓度A的初 始浓度×100%=c0DA口一c口A口c0口A口×100%=反应物转化的物质的量口或浓度D反应物起始的物质的量 口或浓度▣×100% 1.在容积不变的密闭容器中,将2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到830℃,达到下列平衡: CO(g)+HO(g)COz(g)+H2(g),此时该反应的K为1.0,求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。 2.已知CO(g)十H2O(g)CO2(g)十H2(g),800C时K=1.0:求恒温恒容体系中,用c(C0):cHzO)=1:1或 战努九,越幸运 为梦想而努力 1:4开始,达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。 【对点训练2】 1.在773K时,COg)+H2Og)一CO2(g)十H2(g)的平衡常数K=9,若CO、HO的起始浓度均为0.020molL, 则在此条件下CO的转化率是() A.60% B.50% C.75% D.25% 2.在一定固定的密闭容器中,放入3molX和2molY,在一定条件下发生反应:4X(g)+3Y(g)一2Q(g)+nR (g)达平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小!,则该反应方程式中的n值 3 是() A.3 B.4 C.5 D,6 3.在某密闭容器中把CO和HO的混合物加热到800℃,存在平衡CO(g)+HO(g)COz(g)+H2(g),且平衡 常数K=1。若在2L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O的混合物并加热到800℃,则平衡时CO的转 化率为() A.40% B.50% C.60% D.83.3% 【课时跟踪检测】 1.在某温度下,可逆反应:mA(g)十nB(g)pC(g)十qD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是() A.K越大,达到平衡时,反应正向进行的程度越大 B.K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大 C,K随反应物浓度的改变而改变 D,K随温度和压强的改变而改变 2.关于平衡常数K,下列说法中正确的是() A,K值越大,反应越容易进行 B.对任一给定的可逆反应,温度升高,K值增大 C.对同一可逆反应,值越大,反应物的转化率越高 D.加入催化剂或增大反应物浓度,K值将增大 3.对于反应CS)十H2Og)、CO(g)十H2(g)△H>0,下列有关说法正确的是() A.平衡常数表达式为K=CC0·cH2cC·c20 B.增大体系压强,平衡 常数K不发生变化 C.升高体系温度,平衡常数K减小 D.增加C(s)的量,平衡正向移动 4.2000K时,反应COg)十12O2(g)→CO2(g)的平衡常数为K,则相同温度下反应2CO2(g)→2CO(g)+O2 (g)的平衡常数K'为() 战努九,越幸运 为梦想而努力! 1 A.1K B.K2 C.1K2 D. 1 K2 5,对于下列反应,其反应过程的能量变化示意图如下,下列说法正确的是( E B(g)+C(g) A(E) D(E) 反应过程 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A(g)=B(g)十C(g) K1 △H 反应② B(g)+C(g→Dg) K2 △H2 反应③ A(g)→D(g) K3 △H3 A.K3=K1+K2 B.加催化剂,反应①的反应热降低,反应速率加快 C.△H3=△H1+△H D.增大压强,K1减小,K2增大,K不变 6.已知反应①:COg)十CuOs=CO2(g)十Cu(s和反应②:Hz(g)十CuOs)一Cu(s)十HO(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:COg)+HzOg)三CO2(g)十H2(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K1=cC02·c Cu cC0·cCu0 B.反应③的平衡常数K=K1K2 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,H2浓度一定减小 7.下列有关平衡常数的说法中,正确的是() A,改变条件,反应物的转化率增大,平衡常数一定增大 B.反应:2NOz(g)一N2O4(g)△H<0,增加cNO4),该反应的平衡常数增大 C.对于给定的可逆反应,温度一定时,其正、逆反应的平衡常数相等 D,平衡常数为K=cC0·cH20cC02·c2的反应,化学方程式为CO2(g)+H(g)、一 CO(g)+H2O(g) 8.在一定温度下,下列反应的化学平衡常数数值如下,以下说法正确的是() ①2NOg)→N2(g)+O2(g)K1=1×1030 ②2H2(g)+O2(g→2H2Og)K2=2×1081 ③2C02(g=2C0g)+02(g)K3=4X10-92 A.该温度下,反应①的平衡常数表达式为K1=cN2)(O) B.该温度下,反应2H2Og)→2H2(g)十O2(g)的平衡常数的数值约为5×10-0 C.该温度下,反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO>HO>CO2 D.以上说法都不正确 9.某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:3A(g)十2B(g)三4C(s)+2D (g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,则下列说法正确的是() A.该反应的化学平衡常数表达式是K=c4C·c2Dc3A·c2B B.此 时,B的平衡转化率是40% C.增大该体系的压强,化学平衡常数增大 D.增加C,反应速率加快 10.对于反应3Fe(s)十4HO(g一Fe,Oa(s)十4Hz(g)的平衡常数,下列说法正确的是() A,=c4DH2☐c▣Fe3O4▣c3▣Fe▣c4▣H2O▣ C.增大cH2O)或减小cH2),会使 该反应平衡常数增大 B.K=c4DH2Dc4DH2O▣ D.改变反应的温度,平衡常数不一定变化 11.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示,下列说法错误的是( ) 物质 中 Y Z 战努九,越幸运 6 为梦想而努力! 初始浓度molL-10.1 0.2 0 平衡浓度molL1 0.05 0.05 0.1 A.反应达到平衡时,X的转化率为50% B,反应可表示为X(g)+3Y(g)一2Z(g),其平衡常数为1600 C.反应前后压强之比为2:3 D,改变温度可以改变此反应的平衡常数 12.对于反应2SiHC1l(g)一S2Cz(g)+SiC1(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂在323K和343K时 SHC3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法不正确的是() 3 20 0 100200300400 /min A,该反应的△H>0 B.a、b处反应速率大小关系:大于 C.在343K下,要提高SHC13的转化率,可以增大压强或及时移去产物 D.343K时,SHCl3的平衡转化率为22%,可以求得该温度下的平衡常数约为0.02 13.N2O,是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生如下反应:2NO,(g)一4NO2(g)十O2(g)△H>0。T1温度时, 向密闭容器中通入N2O,气体,部分实验数据见下表,下列说法正确的是( 时间s 0 500 1000 1500 cN2Os)/(mol L-1) 5.00 3.50 2.50 2.50 A.500s内NO2的生成速率为3.00×10-3moL-1s1 B.T温度下该反应平衡时N2O,的转化率为50% C.达平衡后其他条件不变,将容器体积压缩到原来的12,cNOs)<5.00molL-1 D,T温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T>T2,则K<K 14.己知:2CrO2-4+2H+±Cr2O2-7+HzO。25C时,调节初始浓度为1.0molL-1的Na2CrO4溶液的pH, 测定平衡时溶液中c(CO2一7)和日+),获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是() 0.5 0.2 0.1 6b203D405060 cH×10mol·L A.平衡时,pH越小,c(CrO2一7)越大 B.A点CrO2-4的平衡转化率为50% C.A点CrO2-4转化为Cr2O2-7反应的平衡常数K=1014mol-3L3 D.平衡时,若溶液中c(Cr2O2-7)=c(CrO2一4),则cH+)>2.0×10-7moL-1 15.25℃时,向40mL0.05molL-1的FeCl3溶液中一次性加入10mL0.15molL-1的KSCN溶液,发生反应, 混合溶液中c(F3+)随反应时间(0的变化如图所示。下列说法正确的是() 战努九,越幸运 为梦想而努力卫 c(Fe")/(mol.L-) E D C is t/min A.该反应的离子方程式为Fe3++3SCN一Fe(SCN)3↓ B.E点对应的坐标为0,0.05 C.t4时向溶液中加入50mL0.1molL-1KC1溶液,平衡不移动 D.若该反应是可逆反应,在25℃时平衡常数的数值为0.04一m 3m-0.093mol-3L3 16.己知某化学反应的平衡常数表达式为K=CC02·cH2 cC0·cH20,在不同的温度下 该反应的平衡常数如表所示,下列有关叙述不正确的是( ) t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 A,该反应的化学方程式是CO(g)十HO(g)= CO2(g)+H2(g) B。温度越高,反应进行的程度越小 C.若在1L的密闭容器中通入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃,此时测得C0为0.4mol,则 该反应达到平衡状态 D.若平衡浓度符合下列关系式:cC023c C0=cH205c2,则此时的温度为1000℃ 17.某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)十3B(g)一2C (g)。若维特温度和压强不变,当达到平衡时容器的体积为VL,其中C气体的体积占10%。下列推断正确的 是() ①原混合气体的体积为1,2VL ②原混合气体的体积为1.1VL ③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL ④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VL A.②③ B.②4 C.①③ D.①④ 18.工业上以CH4为原料制备Hz的原理为CH4(g)+H2O(g)一COg)+3Hz(g)AH>0。在一定条件下向、b 两个恒温容器的密闭容器中均通入1.1 mol CH.(g)和1.1 mol H2O(g),测得两容器中CO的物质的量随时间的变 化曲线分别为a和b。已知容器a、b的体积均为10L,容器a的温度为T。,容器b的温度为Tb,下列说法不 正确的是() ↑aCo)/mol 10----▲▲a 0.8 0.6 0.4 02 02468min A,容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025molL-1min一1 B.a、b两容器的温度可能相同 C.在达到平衡前,容器a的压强逐渐增大 D.该反应在T.温度下的平衡常数为27 19.1molX气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+aY(g)bZ(g),反应达到平衡 后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的34, 则a和b的数值可能是() ①a=1,b=1 ②a=2,b=1 ③a=2,b=2 ④a=3,b=2 战努九,越幸运 为梦想而努力! A.①② B.①④ C.②③ D.②④ 20.在一定条件下,其密闭容器中发生了如下反应:2SO2(g)+O2(g)一2SO3(g)△H<0:反应达平衡后,SO2 O2、SO3的物质的量之比为3:2:5。保持其它条件不变,升温后达到新平衡时,SO2、O2的物质的量分别为1.4mol 和0.9mol,此时容器内SO3的物质的量应为( A.1.8mol B.2mol C.2.2mol D.2.4mol 21.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)二COg)十H2Og),其化学平衡常数K和 温度1的关系如下表所示,回答下列问题 tPC 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 (1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应 (2)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO)cH2)=5c(CO)cH2O),试判斯此时的温度为 (3)在1200℃时,某时刻平衡体系中CO2、Hz、C0、H0的浓度分别为2mol/L、2moL、4molL、4molL,则此 时上述反应的平衡 (填“向正反应方向“向逆反应方向”或“不)移动 22.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)一2NH3(g)△H<0在某温度下达到平衡时,各物质的浓度是cN2)=3 molL-1,cH2)=9molL-1,cNH)=4molL-1,则: (1)该温度时的平衡常数为 ;起始浓度cN)= (2H2的转化率为 23.将1 mol CO和1molH2O(g)充入某固定容积的反应器中,在某条件下达到平衡:CO+HzOg)一CO2十H2, 此时有23的CO转化为CO2,则: (1)该平衡混合物中CO2的体积分数为 (2)若容器体积为1L,到达平衡所需时间为2分钟,则H2的平均反应速率为 (3)若在相同条件下,向容器中充入1 molCO2、1molH2和1 mnolH2O,则达到平衡时与(1)中平衡相比较,平衡应向 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不)移动,此时平衡混合物中C2的体积分数可能是下 列各值中的 A.22.2% B.27.55%C.33.3%D.36.8% (4)结合(3)中计算结果分析若平衡向正方向移动时,则下列说法中正确的是 (填序号) ①生成物的产量一定增加:②生成物的体积分数一定增加: 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;©一定使用了催化剂 24.在830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:CO(g)+HOg)一CO2(g)+H(g)△H<0。试回答下列间 题: (1)若起始时cCO)=2molL一1,cH2O)=3molL-1,4s后达到平衡,此时CO的转化率为60%,则在该温度下, 该反应的平衡常数K=。用HO表示的化学反应速率为 (2)在相同温度下,若起始时c(CO)=1molL-1,cHO)=2molL-1,反应进行一段时间后,测得H的浓度为 0.5molL1,则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”或“否),此时v正y(填“大于小于”或 “等于 25.“空中死神”,酸雨使土壤酸化,使林木死亡,造成湖泊中大量鱼类死亡。$○2虽然是大气污染物,但也是 重要的化工原料,对SO2进行综合治理和应用会造福人类。例如,在H2SO:生产中,SO2催化氧化生成SO,: 催化剂 2S0z(g)+O2(g) 2SO:(g) △ 某温度下,体系在不同压强下达到平衡时,SO2的转化率()与体系的压强()的关系如图所示,根据图示回答 问题: 0.8 0.80 00.100.50p/MPa 战努九,越幸运 为梦想而努力! (1)将2.0 mol SO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应体系达到平衡后,体系的总压强为0.1MP,该反应 的平衡常数等于 (2)平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) KB填大于“小于"或“等于) 26.亚硝酰氯NOC)是有机合成中的重要试剂,可由NO和C2反应得到,化学方程式为 2NOg)+Clz(g)→2NOCl(g),在1L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl(g),在不同温度下测得c QNOC)与时间t的关系如图A所示: T 号0 10 t/min 图A (1)反应开始到10min时NO的平均反应速率NO)= mol-L-I.min-1 (2)T2时该反应的平衡常数K= (③)T2时C2的平衡转化率为 27.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和 HzS混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)一COS(g)+H2(g)K=0.1,反应前CO物质的量为10mol, 平衡后CO物质的量为8mol (1)反应前H2S的物质的量是 (2)CO的平衡转化率是 28.HS与CO2在高温下发生反应:HS(g)+C0z(g)一C0S(g)十HO(g)。在610K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02 (1)平衡时CO2的浓度为 (2H2S的平衡转化率a1= %,反应平衡常数K= 【化学平衡常数及化学平衡的有关计算】答案 【对点训练1】 1,C。解析:依据平衡常数的概念可书写出平衡常数的表达式,但固体C不能出现在表达式中。 2,D 3.D。解析: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。 4.A。解析:某温度时,N2+3H一2NH3的平衡常数K=a,则该温度下,2NHN2+3H2的平衡常数K =1a,NH一32H2+12N2的平衡常数K2=(-)2=1r(a)。 d 5,D。解析:在反应中应注意S为固体,与平衡常数无关,则K=c口H2S口C口H2口,K2=c 口SO2口c口O2口。则反应H(g)+SOz(g)一Oz(g)+HS(g)的平衡常数为c 口O2口-c口H2S口cDH2口c▣SO2▣=K1K2。 6,D。解析:A、B项△H值扩大1倍,K变为原来的平方;C项K值变为原来的倒数。 7。A。解析:化学平衡常数趣大,表示该反应的正反应进行的程度趣大,故A正确。 8.A。解析 2S02+02=2SO3 初始/mol 420 转化mol 2 12 战努九,战幸运 10 为梦想而努力卫

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2.2.3   化学平衡常数及化学平衡的有关计算  讲义  2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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