時化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率

1、第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度第1課時 化學(xué)平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率1已知448 時反應(yīng)H2(g)I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)是49，則HI(g) H2(g)I2(g)在該溫度下的平衡常數(shù)是()A. B2 401 C7 D.解析：化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是正反應(yīng)平衡常數(shù)的倒數(shù)。由于逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)是正反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)的，所以該逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K。答案：D2可逆反應(yīng)N23H22NH3，在容積為10 L的密閉容器中進行，開始時加入2 mol N2和3 mol H2，達平衡時，

2、NH3的濃度不可能達到()A0.1 mol·L1 B0.2 mol·L1C0.05 mol·L1 D0.15 mol·L1解析：2 mol N2和3 mol H2反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)能夠進行到底，則3 mol H2完全反應(yīng)，生成2 mol NH3，此時NH3濃度為0.2 mol·L1，但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能完全反應(yīng)，所以NH3濃度達不到0.2 mol·L1。答案：B3在密閉容器中，給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)。在500 時，平衡常數(shù)K9。若反應(yīng)開始時，一氧化碳

3、和水蒸氣的濃度都是0.02 mol·L1，則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率()A25% B50% C75% D80%解析：設(shè)消耗c(CO)x mol·L1，可列三段式計算：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)始/(mol·L1)0.020.0200轉(zhuǎn)/(mol·L1) x x x x平/(mol·L1) 0.02x 0.02x x x平衡常數(shù)K9，解得x0.015，則CO的轉(zhuǎn)化率為×100%75%，故選C項。答案：C4已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g)S(s)H2S(g)，K1；S(s)O2(g)SO2(g)，K2；則反應(yīng)H2(g)S

4、O2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常數(shù)是()AK1K2 BK1K2 CK1×K2 D.解析：K1，K2，第三個反應(yīng)的平衡常數(shù)K3×K1×。答案：D5羰基硫(COS)可作糧食熏蒸劑，防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡：CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g) K0.1。反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10 mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8 mol，下列說法正確的是()A平衡時，氣體的總物質(zhì)的量為17 molB通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大C反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為6 molDCO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%解析：利用三段式計算

5、：CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g)起始(mol)：10n00變化(mol): 2 2 2 2平衡(mol): 8 n2 2 2K0.1，解得n7 mol，C錯誤；該反應(yīng)前后體積不變，一直為17 mol，A正確；通入CO后瞬間正反應(yīng)速率增大、平衡正向移動，正反應(yīng)速率再逐漸減小，B錯誤；CO的轉(zhuǎn)化率×100%20%，D錯誤。答案：A6. 在一定溫度下，將3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)。(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K_。(2)已知在700 時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K10.6，則該溫度下反

6、應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常數(shù)K2_，反應(yīng) CO2(g) H2(g) CO(g) H2O(g)的平衡常數(shù)K3_。(3)在830 下，某時刻CO2的物質(zhì)的量為2 mol，則此時v(正)_v(逆)(填“>”“”或“<”)。解析：(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念K。(2)K21.67，K30.77。(3)所以c(CO)0.5 mol·L1，c(H2O)0.5 mol·L1，c(CO2)1 mol·L1，c(H2)0.5 mol·L1故<K830 1.0，反應(yīng)應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，所以v(正)>v(逆)。答案：(1)(

7、2)1.670.77(3)>時間：40分鐘A級基礎(chǔ)鞏固基礎(chǔ)題1下列關(guān)于平衡常數(shù)的說法中，正確的是()A在平衡常數(shù)表達式中，反應(yīng)物濃度用起始濃度表示，生成物濃度用平衡濃度表示B化學(xué)平衡常數(shù)較大的可逆反應(yīng)，所有反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定大C可以用化學(xué)平衡常數(shù)來定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度D平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑有關(guān)解析：平衡常數(shù)中的濃度都是平衡濃度，它僅受溫度的影響，A、D錯誤；化學(xué)平衡常數(shù)大小可以描述反應(yīng)的限度，C正確；轉(zhuǎn)化率不但受平衡常數(shù)的影響，而且還受自身起始濃度及其他物質(zhì)濃度的影響，B錯誤。答案：C2下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說法中，正確的是()A. 在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)是一個恒

8、定值B改變反應(yīng)物濃度或生成物濃度都會改變平衡常數(shù)KC平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)濃度、壓強無關(guān)D從平衡常數(shù)K的大小不能推斷一個反應(yīng)進行的程度解析：A.化學(xué)平衡常數(shù)受溫度影響，溫度變化，化學(xué)平衡常數(shù)發(fā)生變化，故A錯誤；B.濃度不影響化學(xué)平衡常數(shù)，故B錯誤；C.平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，反應(yīng)濃度、壓強不影響化學(xué)平衡常數(shù)，所以C選項是正確的；D.平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進行的程度越大，可逆程度越小，平衡常數(shù)K的大小可以推斷一個反應(yīng)進行的程度，故D錯誤。答案：C3一定條件下反應(yīng)2AB(g)A2(g)B2(g)達到平衡狀態(tài)的標志是()A單位時間內(nèi)生成n mol A2，同時消耗2n mol ABB容器內(nèi)，3種氣

9、體AB、A2、B2共存C混合氣體的總壓強不再變化D容器中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)不隨時間變化解析：A中反應(yīng)方向一致，不能判斷。B此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，任何時候容器內(nèi)，3種氣體AB、A2、B2都共存，不能判斷。C此反應(yīng)是氣體反應(yīng)物化學(xué)計量數(shù)之和與氣體生成物化學(xué)計量數(shù)之和相等的反應(yīng)，混合氣體的總壓強是不變量，不能判斷。D可直接判斷反應(yīng)達平衡。答案：D4已知反應(yīng)2NH3N23H2達到平衡時，NH3在混合氣體中所占的體積分數(shù)為20%，則此時NH3的轉(zhuǎn)化率為()A40%B80%C33.3% D66.7%解析：假設(shè)該反應(yīng)從NH3開始，且NH3的起始物質(zhì)的量為2 mol，轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量為x mol。2NH3N23H2

10、起始物質(zhì)的量/mol 2 0 0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol x 0.5x 1.5x平衡物質(zhì)的量/mol 2x 0.5x 1.5x由題意得：×100%20%，解得x。則NH3的轉(zhuǎn)化率為×100%66.7%。答案：D5在25 時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度/(mol·L1)0.10.20平衡濃度/(mol·L1)0.050.050.1下列說法錯誤的是()A反應(yīng)達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為50%B反應(yīng)可表示為X3Y2Z，其平衡常數(shù)為1 600C增大壓強使平衡向生成Z的方向移動，平衡常數(shù)增大D改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)

11、解析：溫度為25 ，增大壓強，平衡常數(shù)不變，C項錯誤。答案：C 基礎(chǔ)題6700 時，H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)，該溫度下，在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H2和CO2，起始濃度如下表所示其中甲經(jīng)2 min達平衡時，v(H2O)為0.025 mol·L1·min1，下列判斷不正確的是()起始濃度甲乙丙c(H2)/(mol·L1)0.100.200.20c(CO2)/(mol·L1)0.100.100.20A.平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于50%B當反應(yīng)平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍C溫度升至800 ，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為，則正反

12、應(yīng)為吸熱反應(yīng)D其他條件不變，若起始時向容器乙中充入0.10 mol·L1和0.20 mol·L1 CO2，到達平衡時c(CO)與乙不同解析：A.根據(jù)甲計算二氧化碳轉(zhuǎn)化率，乙可以看做在甲平衡狀態(tài)加入0.10 mol·L1氫氣，平衡正向進行二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大；B.丙起始量是甲起始量的2倍，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，所以丙中二氧化碳濃度是甲中二氧化碳濃度的2倍；C.根據(jù)甲結(jié)合三段式列式計算平衡常數(shù)，和升溫后平衡常數(shù)比較分析判斷平衡移動方向判斷反應(yīng)能量變化；D.結(jié)合化學(xué)平衡三段式和平衡常數(shù)列式計算分析判斷。答案：D7抽煙對人體有害。煙草不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳被吸進肺里跟

13、血液中的血紅蛋白(用Hb表示)化合，發(fā)生下述反應(yīng)：COHb·O2O2Hb·CO。實驗表明，Hb·CO的濃度即使只有Hb·O2濃度的2%，也足以使人的智力受損。試回答：(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K_。(2)抽煙后，吸入肺部的空氣中測得的CO和O2的濃度分別為106 mol·L1和102 mol·L1。已知37 時，平衡常數(shù)K220，這時Hb·CO的濃度_Hb·O2濃度的0.02倍(填“大于”“等于”或“小于”)。解析：(2)K22×102。答案：(1)(2)大于B級能力提升8在0.5升密閉容器中，一定

14、量的氮氣與氫氣進行如下反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Ha kJ·mol1，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如表： 溫度200300400K1.00.860.5請回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達式： _，a_ 0(選填“大于”“小于”或“等于”)。(2)400 時，2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為_。(3)測得氨氣、氮氣、氫氣的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol時，該反應(yīng)的v正(N2)_v逆(N2)(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：(1)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)Ha kJ·mol1，平衡常數(shù)K，表

15、中平衡常數(shù)隨溫度升高減小，說明平衡逆向進行，逆向是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)400 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)的K0.5，則400 時，2NH3(g) N2(g)3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K1/K1/0.52。(3)測得氨氣、氮氣、氫氣的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol時，濃度分別為6 mol·L1、4 mol·L1、2 mol·L1，Q1.12，說明平衡正向進行，v正(N2)v逆(N2)。答案：(1)小于(2)2(3)大于9已知A(g)B(g)C(g)D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下，回答下列問題：溫度/70090083

16、01 0001 200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4(1)該反應(yīng)逆反應(yīng)的H_0(填“<”“>”“”)。(2)830 時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，如反應(yīng)初始6 s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)0.003 mol·L1·s1。則6 s時c(A)_，C的物質(zhì)的量為_；若反應(yīng)經(jīng)一段時間后，達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為_，如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 _。(3)1 200 時反應(yīng)C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常數(shù)的值為_。解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明升溫平衡逆

17、向移動，正反應(yīng)放熱，即H0；(2)反應(yīng)初始6 s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)0.003 mol·L1·s1，則6 s內(nèi)c(A)0.003 mol·L1·s1×6 s0.018 mol·L1，A的起始濃度為0.2 mol÷5 L0.04 mol·L1，故6 s時c(A)0.04 mol·L10.018 mol·L10.022 mol·L1，故6 s內(nèi)n(A)0.018 mol·L1×5 L0.09 mol，由方程式可知n(C)n(A)0.09 mol；設(shè)平衡時A的濃度變化量為x，則：A(g)B(g)C(g)D(g)起始濃度(mol·L1)：0.040.1600