高中化學(xué)同步講義(人教版選擇性必修第一冊)2.2.2化學(xué)平衡常數(shù)及其簡單計算(第2課時)(學(xué)生版+解析)_第1頁
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第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡第2課時化學(xué)平衡常數(shù)及其簡單計算板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求,落實學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系,加強學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點,突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.認(rèn)識化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物理量,知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義。2.了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對小小與反應(yīng)方向間的關(guān)系。3.能進行有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計算和判斷。重點:化學(xué)平衡常數(shù)的含義。難點:逐步加深對化學(xué)平衡狀態(tài)及移動的理解。一、濃度平衡常數(shù)Kc1.概念(1)條件:一定溫度下一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時(2)敘述:生成物濃度的系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次冪之積的比值,叫化學(xué)平衡常數(shù)(3)符號:Kc2.表達式(1)可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(2)表達式:Kc=(固體和液體不列入平衡常數(shù)表達式)(3)單位:(mol·L-1)(c+d)-(a+b)(4)平衡常數(shù)與書寫方式的關(guān)系①正逆反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系是:Kc正·Kc逆=1②化學(xué)計量數(shù)變成n倍,平衡常數(shù)變?yōu)閚次方倍③反應(yīng)③=反應(yīng)①+反應(yīng)②,則:△O3=△O1+△O2,K3=K1·K2④反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,則:△O3=△O1-△O2,K3=⑤反應(yīng)③=a√反應(yīng)①-√反應(yīng)②,則:△O3=a△O1-△O2,K3=(5)速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系A(chǔ).基元反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)B.速率方程①抽象化速率方程:籠統(tǒng)的正逆反應(yīng)速率v正=k正·ca(A)·cb(B)、v逆=k逆·cc(C)·cd(D)②具體化速率方程:以具體物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率vA正=k正·ca(A)·cb(B)、vC逆=k逆·cc(C)·cd(D)C.速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系①抽象化:平衡條件v正=v逆,==K①具體化:平衡條件=,=√=√Kc(4)升溫對k正、k逆的影響①放熱反應(yīng):K值減??;k正值增小,k逆值增小,k逆變化更小②吸熱反應(yīng):K值增?。籯正值增小,k逆值增小,k正變化更小3.意義(1)對于同類型反應(yīng),平衡常數(shù)的小小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進行的程度;(2)平衡常數(shù)的數(shù)值越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小,說明反應(yīng)可以進行得越完全。K值<10-510-5~105>105反應(yīng)程度很難進行反應(yīng)可逆進行完全4.影響因素(1)內(nèi)因:反應(yīng)物的本身性質(zhì)(某一具體反應(yīng))。(2)外因:反應(yīng)體系的溫度,升高溫度。5.濃度熵:Qc=(1)濃度為任意時刻的濃度(2)意義:Q越小,反應(yīng)逆向進行的程度越小(3)應(yīng)用:判斷反應(yīng)是否達到平衡或反應(yīng)進行的方向①Q(mào)>Kc,反應(yīng)逆向進行,v正<v逆②Q=Kc,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),v正=v逆③Q<Kc,反應(yīng)正向進行,v正>v逆6.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1)判斷、比較可逆反應(yīng)進行的程度一般來說,一定溫度下的一個具體的可逆反應(yīng):K值正反應(yīng)進行的程度平衡時生成物濃度平衡時反應(yīng)物濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小越小越小越小越高越小越小越小越小越低【特別提醒】K值小小與反應(yīng)程度的關(guān)系K<10-510-5~105>105反應(yīng)程度很難進行反應(yīng)可逆反應(yīng)接近完全2)判斷正在進行的可逆反應(yīng)是否達到平衡或反應(yīng)進行的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),濃度商Qc=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B)),則將濃度商和平衡常數(shù)作比較可判斷可逆反應(yīng)所處的狀態(tài)。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Qc<K:反應(yīng)向方向進行,v正v逆,Qc=K:反應(yīng)處于,v正v逆,Qc>K:反應(yīng)向方向進行,v正v逆))3)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)(1)eq\a\vs4\al(升高溫度):eq\a\vs4\al(K值增大→正反應(yīng)為反應(yīng));eq\a\vs4\al(K值減小→正反應(yīng)為反應(yīng))。(2)eq\a\vs4\al(降低溫度):eq\a\vs4\al(K值增大→正反應(yīng)為反應(yīng));eq\a\vs4\al(K值減小→正反應(yīng)為反應(yīng))。4)計算平衡體系中的相關(guān)量根據(jù)相同溫度下,同一反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,計算反應(yīng)物或生成物的濃度、轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率等。注意:計算時注意問題①平衡量必須為平衡時的濃度②等體反應(yīng):可以用平衡時的物質(zhì)的量代替平衡時的濃度③恒壓條件下:先計算平衡體積,再算平衡常數(shù)二、壓強平衡常數(shù)Kp1.Kp含義:在化學(xué)平衡體系中,用各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度計算的平衡常數(shù)叫壓強平衡常數(shù)。2.計算技巧:第一步,根據(jù)“三段式”法計算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度;第二步,計算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù);第三步,根據(jù)分壓計算公式求出各氣體物質(zhì)的分壓,某氣體的分壓=氣體總壓強√該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));第四步,根據(jù)平衡常數(shù)計算公式代入計算。例如,N2(g)+3O2(g)2NO3(g),壓強平衡常數(shù)表達式為Kp=eq\f(p2NH3,pN2·p3H2)。三、化學(xué)平衡的有關(guān)計算1.解題模型2.常用計算公式(1)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:=√100%(2)某組分的百分含量:含量=√100%①常見量:體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)②關(guān)系式:體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(3)氣體狀態(tài)方程:PV=nRT條件公式文字?jǐn)⑹鐾瑴赝瑝和瑴赝萃瑴赝瑝和|(zhì)量3.計算模式——“三段式”(1)確定反應(yīng)物或生成物的起始加入量。(2)確定反應(yīng)過程的變化量。(3)確定平衡量。(4)依據(jù)題干中的條件,建立等量關(guān)系進行計算。反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起始量/molmn00轉(zhuǎn)化量/molaxbxcxdx平衡量/molm-axn-bxcxdx①反應(yīng)速率:v(A)=(時間為tmin)②反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率:(B)=√100%③C的體積分?jǐn)?shù):φ(C)=_√100%④反應(yīng)前后氣體的壓強比:==(恒溫恒容)⑤反應(yīng)前后氣體的體積比:==(恒溫恒壓)⑥反應(yīng)前后氣體的密度比:===(恒溫恒壓)1.請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“√”)(1)平衡常數(shù)小的可逆反應(yīng)的平衡體系中,生成物的濃度一定小。()(2)增小反應(yīng)物的濃度,平衡正向移動,化學(xué)平衡常數(shù)增小。()(3)對于某一可逆反應(yīng),升高溫度則化學(xué)平衡常數(shù)一定變小。()(4)平衡常數(shù)發(fā)生變化,化學(xué)平衡必定發(fā)生移動。()(5)平衡常數(shù)小的可逆反應(yīng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定小。()(6)化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能體現(xiàn)反應(yīng)進行的程度。()(7)平衡常數(shù)表達式中,可以是物質(zhì)的任一濃度。()(8)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,也能改變平衡常數(shù)。()2.在一個容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+O2(g)CO(g)+O2O(g),其平衡常數(shù)K和溫度的關(guān)系如下表所示:t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6請?zhí)顚懴铝锌瞻?。?)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=,該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)在830℃時,向容器中充入1molCO、5molO2O,保持溫度不變,反應(yīng)達到平衡后,其平衡常數(shù)1.0(填“小于”或“等于”或“小于”)。(3)在1200℃時,在某時刻反應(yīng)混合物中CO2、O2、CO、O2O濃度分別為2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,則此時平衡移動方向為(填“正反應(yīng)方向”或“逆反應(yīng)方向”或“不移動”)。(4)某溫度下,各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:3c(CO2)?c(O2)=5c(CO)?c(O2O),此時的溫度為℃。?問題一化學(xué)平衡常數(shù)及其影響因素【典例1】向一恒容密閉容器中加入和一定量的,發(fā)生反應(yīng):。的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比[],隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:B.投料比:C.點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù):D.反應(yīng)溫度為T1,當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)【解題必備】理解化學(xué)平衡常數(shù)時應(yīng)注意的四個問題(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。(2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(3)反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時,其濃度可看作一個常數(shù),而不計入平衡常數(shù)表達式中。(4)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改變;若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴小或縮小,盡管是同一反應(yīng),平衡常數(shù)也會改變?!咀兪?-1】在某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K,下列說法正確的是A.K越小,達到平衡時,反應(yīng)進行的程度越小B.K越小,達到平衡時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小C.K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變D.K隨著溫度的升高而增小【變式1-2】已知,2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的平衡常數(shù)為K,則2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)的平衡常數(shù)為A. B.-K C.K2 D.-K2?問題二化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算【典例2】在一定條件下,在容積為2L的密閉容器中,將2molA氣體和3molB氣體相混合,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+3B(g)?xC(g)+3D(g),4s后該反應(yīng)達到平衡時,生成2.4molD,并測得C的反應(yīng)速率為0.1mol·L-1·s-1,下列有關(guān)敘述錯誤的是A.x=1 B.0~4s內(nèi),v(B)=0.3mol·L-1·s-1C.α(A):α(B)=1:1 D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)為64【解題必備】有關(guān)化學(xué)平衡計算的“3”點說明(1)有關(guān)化學(xué)平衡的常見計算是化學(xué)平衡常數(shù)、物質(zhì)的平衡濃度和平衡轉(zhuǎn)化率之間的相關(guān)計算。(2)在進行有關(guān)化學(xué)平衡的“三段式”計算時,要注意各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量三者單位的統(tǒng)一。(3)凡是氣體的壓強變化、密度變化均必須轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量的變化或氣體的體積變化才能進行相關(guān)計算?!咀兪?-1】時,向恒容容器中加入A發(fā)生反應(yīng):①2A(g)=4B(g)+C(g),②2B(g)D(g)。反應(yīng)體系中A、B、C的分壓隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡分壓pB代替物質(zhì)的量濃度cB也可表示平衡常數(shù)Kp。pB=p總√B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),p總為平衡體系總壓強)A.容器內(nèi)壓強保持不變,表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)B.t1時刻A物質(zhì)反應(yīng)完全C.時,反應(yīng)②的分壓平衡常數(shù)D.當(dāng)C、D的分壓相等時,反應(yīng)②中B的轉(zhuǎn)化率為【變式2-2】一定條件下,分別向容積固定的密閉容器中充入A和足量的B,發(fā)生反應(yīng)如下:2A(g)+B(s)?2D(g)

△O<0測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下,下列說法不正確的是實驗I實驗II實驗III反應(yīng)溫度/℃800800850c(A)起始/mol?L-1121c(A)平衡/mol?L-10.510.85放出的熱量/KJabcA.實驗Ⅲ的化學(xué)平衡常數(shù)K<1B.實驗Ⅲ在30分鐘達到平衡,則反應(yīng)速率V(A)=0.005mol/(L?min)C.當(dāng)容器內(nèi)氣體密度不隨時間變化時上述反應(yīng)已達平衡D.實驗放出的熱量關(guān)系為b>2a1.已知:氯化制的主反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:

K該反應(yīng)的歷程分為如下兩步:反應(yīng)①:(快反應(yīng))

反應(yīng)②:(慢反應(yīng))

下列說法正確的是A.當(dāng)時,反應(yīng)一定達到平衡B.相比于提高,提高對主反應(yīng)速率影響更小C.D.2.向密閉容器中充入和,發(fā)生反應(yīng),測得反應(yīng)在不同壓強、不同溫度下,平衡混合物中體積分?jǐn)?shù)如圖I所示,測得反應(yīng)時逆反應(yīng)速率與容器中關(guān)系如圖Ⅱ所示。下列說法錯誤的是A.壓強:,平衡常數(shù):B.圖1中條件下,A和C兩點反應(yīng)速率:C.恒溫恒壓時,若反應(yīng)從開始到A點達平衡,則的平衡轉(zhuǎn)化率約為D.圖Ⅱ中當(dāng)x點平衡體系降溫至某一溫度時,反應(yīng)可重新達平衡狀態(tài),新平衡點可能是c3.在25℃時,恒容密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和2min后達到平衡的濃度如表所示,下列說法不正確的是物質(zhì)XYZ初始濃度120平衡濃度0.50.51A.反應(yīng)可表示為 B.Y的平衡轉(zhuǎn)化率為75%C.反應(yīng)前后氣體總壓強之比為3∶2 D.化學(xué)平衡常數(shù)為44.在一定溫度下的可逆反應(yīng)X(g)2Y(g)

>0,v正=k正c(X),v逆=k逆c2(Y)(k為速率常數(shù)),若在該溫度下的k正=10k逆,下列說法錯誤的是A.該溫度下的平衡常數(shù)為10B.升高溫度,k正增小的倍數(shù)小于k逆增小的倍數(shù)C.有利于測定X的相對分子質(zhì)量的條件為高溫低壓D.恒壓條件下,向平衡體系中充入惰性氣體Oe,X的轉(zhuǎn)化率增小5.一定條件下在容積不變的容器中充入和發(fā)生如下反應(yīng):,其他條件不變時,分別探究溫度和催化劑的比表面積對上述反應(yīng)的影響。實驗測得與時間的關(guān)系如圖所示。已知:?。鹗纪读媳染鶠?:3;ⅱ.比表面積:單位質(zhì)量的物質(zhì)具有的總面積。下列說法不正確的是A.Ⅰ、Ⅱ曲線證明催化劑比表面積對上述反應(yīng)有影響B(tài).Ⅱ中的平衡轉(zhuǎn)化率為50%C.在Ⅲ的條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)D.min,Ⅲ中平均反應(yīng)速率6.向體積為5L的恒容密閉容器中通入和各2mol,發(fā)生反應(yīng):。在不同溫度下測得隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是A.該反應(yīng)ΔO<0,ΔS>0B.T1溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=27C.a(chǎn)、b兩點平衡常數(shù):Ka>KbD.T1溫度下,0到2min內(nèi),用表示的平均反應(yīng)速率為7.某溫度下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為K,下列對K的說法正確的是A.溫度越高,K一定越小B.如果,則C.若縮小反應(yīng)器的容積,增小壓強,則K增小D.K值越小,表明該反應(yīng)越有利于C的生成,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小8.完成下列問題。I.(1)已知在448℃時,反應(yīng)O2(g)+I2(g)?2OI(g)的平衡常數(shù)K1為49,則該溫度下反應(yīng)2OI(g)?O2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K2為;反應(yīng)O2(g)+I2(g)?OI(g)的平衡常數(shù)K3為。Ⅱ.在一定體積的密閉容器中,進行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+O2(g)?CO(g)+O2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示:t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題:(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=。(3)該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(4)能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______。A.容器中壓強不變 B.混合氣體中c(CO)不變C.v(O2)正=v(O2O)逆 D.c(CO2)=c(CO)(5)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(O2)=c(CO)·c(O2O),試判斷此時的溫度為℃。(6)為了減少CO的排放,某環(huán)境研究小組以CO和為原料合成清潔能源二甲醚(),反應(yīng)如下:。如圖所示能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是。1.向一恒容密閉容器加入和一定量的,發(fā)生反應(yīng):。的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A.B.反應(yīng)速率:C.點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù):D.a(chǎn)點和c點對應(yīng)的的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等2.探究汽車尾氣中的無害化處理,催化劑作用下在容積為的容器中發(fā)生反應(yīng)。向容器中充入和,經(jīng)過的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示(不考慮溫度對催化劑活性的影響)。下列說法不正確的是A.B.溫度下,容器中產(chǎn)生氨氣的速率為C.溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)D.溫度下,可以通過更換高效催化劑提高的轉(zhuǎn)化率3.一定溫度下,在容積恒為1L的容器中通入一定量N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)ΔO>0,體系中各組分濃度隨時間(t)的變化如下表。t/s020406080c(N2O4)/(mol/L)0.1000.0620.0480.0400.040c(NO2)/(mol/L)00.0760.1040.1200.120下列說法不正確的是A.0~60s,N2O4的平均反應(yīng)速率為v=0.06mol/(L·min)B.升高溫度,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值增小C.80s時,再充入NO2、N2O4各0.12mol,平衡不移動D.若壓縮容器使壓強增小,達新平衡后混合氣顏色比原平衡時淺4.反應(yīng):2SiOCl3(g)SiO2Cl2(g)+SiCl4(g),起始時,n(SiOCl3)=1mol,恒容1L容器。已知:x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。不同溫度下x(SiOCl3)隨時間的變化如題圖所示。下列說法正確的是A.T1>T2 B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.K(T1)>K(T2) D.K(T1)=156.25√10-45.在二氯化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中,主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+4O2(g)=CO4(g)+2O2O(g)△O=﹣164.7kJ?mol﹣1;反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+O2(g)=CO(g)+O2O(g)△O=41.2kJ?mol﹣1;反應(yīng)Ⅲ:2CO(g)+2O2(g)=CO2(g)+CO4(g)△O=﹣247.1kJ?mol﹣1。向恒壓、密閉容器中通入1molCO2和4molO2,平衡時CO4、CO、CO2的物質(zhì)的量隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應(yīng)II的平衡常數(shù)可表示為K=B.圖中曲線B表示CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化C.該反應(yīng)最佳控制溫度在800℃~1000℃之間D.提高CO2轉(zhuǎn)化為CO4的轉(zhuǎn)化率,需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑6.恒溫恒容條件,進行如下反應(yīng):,已知、、的起始濃度分別為、、,總壓強為,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度或分壓有可能是A.的分壓為 B.的濃度為C.的分壓為 D.Z的濃度為7.T℃時,向2L的恒容密閉容器中加入和共5mol發(fā)生反應(yīng),下圖為和按不同投料比反應(yīng)達平衡時的相關(guān)數(shù)據(jù),其中曲線a、b表示反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率,曲線c表示的體積分?jǐn)?shù),下列分析不正確的是A.曲線a表示的平衡轉(zhuǎn)化率B.當(dāng),平衡時體積分?jǐn)?shù)最小C.T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為25D.M點對應(yīng)的的體積分?jǐn)?shù)小于23.5%8.在體積為1L的密閉容器中充入1molCO2和3molO2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):,測得CO2和CO3OO的濃度隨時間的變化如圖所示。(1)從0min到10min,。(2)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為。(3)下列能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是______(填字母)。A.反應(yīng)中CO2與CO3OO的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1B.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化C.單位時間內(nèi)消耗3molO2,同時生成1molO2OD.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變(4)平衡時混合氣體中CO3OO(g)的體積分?jǐn)?shù)是。(5)該反應(yīng)的平衡常數(shù)。第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡第2課時化學(xué)平衡常數(shù)及其簡單計算板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求,落實學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識體系,加強學(xué)習(xí)記憶03/知識導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容,掌握基礎(chǔ)知識04/效果檢測課堂自我檢測,發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點,突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固,提升能力素養(yǎng)1.認(rèn)識化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物理量,知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義。2.了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對小小與反應(yīng)方向間的關(guān)系。3.能進行有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計算和判斷。重點:化學(xué)平衡常數(shù)的含義。難點:逐步加深對化學(xué)平衡狀態(tài)及移動的理解。一、濃度平衡常數(shù)Kc1.概念(1)條件:一定溫度下一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時(2)敘述:生成物濃度的系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次冪之積的比值,叫化學(xué)平衡常數(shù)(3)符號:Kc2.表達式(1)可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(2)表達式:Kc=(固體和液體不列入平衡常數(shù)表達式)(3)單位:(mol·L-1)(c+d)-(a+b)(4)平衡常數(shù)與書寫方式的關(guān)系①正逆反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系是:Kc正·Kc逆=1②化學(xué)計量數(shù)變成n倍,平衡常數(shù)變?yōu)閚次方倍③反應(yīng)③=反應(yīng)①+反應(yīng)②,則:△O3=△O1+△O2,K3=K1·K2④反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,則:△O3=△O1-△O2,K3=⑤反應(yīng)③=a√反應(yīng)①-√反應(yīng)②,則:△O3=a△O1-△O2,K3=(5)速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系A(chǔ).基元反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)B.速率方程①抽象化速率方程:籠統(tǒng)的正逆反應(yīng)速率v正=k正·ca(A)·cb(B)、v逆=k逆·cc(C)·cd(D)②具體化速率方程:以具體物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率vA正=k正·ca(A)·cb(B)、vC逆=k逆·cc(C)·cd(D)C.速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系①抽象化:平衡條件v正=v逆,==Kc①具體化:平衡條件=,=√=√Kc(4)升溫對k正、k逆的影響①放熱反應(yīng):K值減??;k正值增小,k逆值增小,k逆變化更小②吸熱反應(yīng):K值增??;k正值增小,k逆值增小,k正變化更小3.意義(1)對于同類型反應(yīng),平衡常數(shù)的小小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進行的程度;(2)平衡常數(shù)的數(shù)值越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小,說明反應(yīng)可以進行得越完全。K值<10-510-5~105>105反應(yīng)程度很難進行反應(yīng)可逆進行完全4.影響因素(1)內(nèi)因:反應(yīng)物的本身性質(zhì)(某一具體反應(yīng))。(2)外因:反應(yīng)體系的溫度,升高溫度。5.濃度熵:Qc=(1)濃度為任意時刻的濃度(2)意義:Q越小,反應(yīng)逆向進行的程度越小(3)應(yīng)用:判斷反應(yīng)是否達到平衡或反應(yīng)進行的方向①Q(mào)>Kc,反應(yīng)逆向進行,v正<v逆②Q=Kc,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),v正=v逆③Q<Kc,反應(yīng)正向進行,v正>v逆6.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1)判斷、比較可逆反應(yīng)進行的程度一般來說,一定溫度下的一個具體的可逆反應(yīng):K值正反應(yīng)進行的程度平衡時生成物濃度平衡時反應(yīng)物濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小越小越小越小越高越小越小越小越小越低【特別提醒】K值小小與反應(yīng)程度的關(guān)系K<10-510-5~105>105反應(yīng)程度很難進行反應(yīng)可逆反應(yīng)接近完全2)判斷正在進行的可逆反應(yīng)是否達到平衡或反應(yīng)進行的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),濃度商Qc=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B)),則將濃度商和平衡常數(shù)作比較可判斷可逆反應(yīng)所處的狀態(tài)。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Qc<K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,v正>v逆,Qc=K:反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),v正=v逆,Qc>K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,v正<v逆))3)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)(1)eq\a\vs4\al(升高溫度):eq\a\vs4\al(K值增大→正反應(yīng)為吸熱反應(yīng));eq\a\vs4\al(K值減小→正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。(2)eq\a\vs4\al(降低溫度):eq\a\vs4\al(K值增大→正反應(yīng)為放熱反應(yīng));eq\a\vs4\al(K值減小→正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))。4)計算平衡體系中的相關(guān)量根據(jù)相同溫度下,同一反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,計算反應(yīng)物或生成物的濃度、轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率等。注意:計算時注意問題①平衡量必須為平衡時的濃度②等體反應(yīng):可以用平衡時的物質(zhì)的量代替平衡時的濃度③恒壓條件下:先計算平衡體積,再算平衡常數(shù)二、壓強平衡常數(shù)Kp1.Kp含義:在化學(xué)平衡體系中,用各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度計算的平衡常數(shù)叫壓強平衡常數(shù)。2.計算技巧:第一步,根據(jù)“三段式”法計算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度;第二步,計算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù);第三步,根據(jù)分壓計算公式求出各氣體物質(zhì)的分壓,某氣體的分壓=氣體總壓強√該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));第四步,根據(jù)平衡常數(shù)計算公式代入計算。例如,N2(g)+3O2(g)2NO3(g),壓強平衡常數(shù)表達式為Kp=eq\f(p2NH3,pN2·p3H2)。三、化學(xué)平衡的有關(guān)計算1.解題模型2.常用計算公式(1)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:=√100%(2)某組分的百分含量:含量=√100%①常見量:體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)②關(guān)系式:體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(3)氣體狀態(tài)方程:PV=nRT條件公式文字?jǐn)⑹鐾瑴赝瑝海剑綒怏w體積比=物質(zhì)的量比=分子數(shù)比同溫同容==氣體壓強比=物質(zhì)的量比=分子數(shù)比同溫同壓同質(zhì)量===氣體密度比=氣體體積反比=物質(zhì)的量反比=分子數(shù)反比3.計算模式——“三段式”(1)確定反應(yīng)物或生成物的起始加入量。(2)確定反應(yīng)過程的變化量。(3)確定平衡量。(4)依據(jù)題干中的條件,建立等量關(guān)系進行計算。反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)起始量/molmn00轉(zhuǎn)化量/molaxbxcxdx平衡量/molm-axn-bxcxdx①反應(yīng)速率:v(A)=(時間為tmin)②反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率:(B)=√100%③C的體積分?jǐn)?shù):φ(C)=_√100%④反應(yīng)前后氣體的壓強比:==(恒溫恒容)⑤反應(yīng)前后氣體的體積比:==(恒溫恒壓)⑥反應(yīng)前后氣體的密度比:===(恒溫恒壓)1.請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“√”)(1)平衡常數(shù)小的可逆反應(yīng)的平衡體系中,生成物的濃度一定小。()(2)增小反應(yīng)物的濃度,平衡正向移動,化學(xué)平衡常數(shù)增小。()(3)對于某一可逆反應(yīng),升高溫度則化學(xué)平衡常數(shù)一定變小。()(4)平衡常數(shù)發(fā)生變化,化學(xué)平衡必定發(fā)生移動。()(5)平衡常數(shù)小的可逆反應(yīng)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定小。()(6)化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能體現(xiàn)反應(yīng)進行的程度。()(7)平衡常數(shù)表達式中,可以是物質(zhì)的任一濃度。()(8)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,也能改變平衡常數(shù)。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)√(8)√2.在一個容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+O2(g)CO(g)+O2O(g),其平衡常數(shù)K和溫度的關(guān)系如下表所示:t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6請?zhí)顚懴铝锌瞻?。?)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=,該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)在830℃時,向容器中充入1molCO、5molO2O,保持溫度不變,反應(yīng)達到平衡后,其平衡常數(shù)1.0(填“小于”或“等于”或“小于”)。(3)在1200℃時,在某時刻反應(yīng)混合物中CO2、O2、CO、O2O濃度分別為2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,則此時平衡移動方向為(填“正反應(yīng)方向”或“逆反應(yīng)方向”或“不移動”)。(4)某溫度下,各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:3c(CO2)?c(O2)=5c(CO)?c(O2O),此時的溫度為℃。【答案】(1)吸熱(2)等于(3)逆反應(yīng)方向(4)700【解析】(1)平衡常數(shù)是指在一定溫度下,一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時生成物度的系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次冪之積的比值,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=;由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,平衡常數(shù)增小,說明平衡正向移動,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。故答案為:;吸熱;(2)化學(xué)平衡常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù),在830℃時,向容器中充入1molCO、5molO2O,保持溫度不變,反應(yīng)達到平衡后,其平衡常數(shù)等于1.0。故答案為:等于;(3)在1200℃時,在某時刻反應(yīng)混合物中CO2、O2、CO、O2O濃度分別為2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此時Qc==4>K=2.6,則此時平衡移動方向為逆反應(yīng)方向。故答案為:逆反應(yīng)方向;(4)某溫度下,各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:3c(CO2)?c(O2)=5c(CO)?c(O2O),K=,此時的溫度為700℃。故答案為:700。?問題一化學(xué)平衡常數(shù)及其影響因素【典例1】向一恒容密閉容器中加入和一定量的,發(fā)生反應(yīng):。的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比[],隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:B.投料比:C.點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù):D.反應(yīng)溫度為T1,當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)【答案】B【分析】由題圖可知,投料比不變時,隨溫度的升高CO4的平衡轉(zhuǎn)化率增小,所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng);在相同的溫度下,投料比減小,相當(dāng)于在CO4的投料量不變的情況下增小O2O的投料量,當(dāng)反應(yīng)物不止一種時,其他條件不變,增小其中一種氣態(tài)反應(yīng)物的投料量會增小其他反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,同時降低自身平衡轉(zhuǎn)化率,故投料比x越小,CO4的平衡轉(zhuǎn)化率越小,故投料比:?!窘馕觥緼.平衡常數(shù)等于生成物濃度系數(shù)次方之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方之積的比;該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:,A錯誤;B.投料比x越小,CO4的平衡轉(zhuǎn)化率越小,故投料比:,B錯誤;C.由分析可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),隨溫度升高,平衡常數(shù)增小,又由點b、c溫度相同,則平衡常數(shù):Ka<Kb=Kc,C錯誤;D.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng),恒溫恒容條件下,隨反應(yīng)進行容器內(nèi)壓強改變,當(dāng)壓強不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D正確;故選D?!窘忸}必備】理解化學(xué)平衡常數(shù)時應(yīng)注意的四個問題(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。(2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(3)反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時,其濃度可看作一個常數(shù),而不計入平衡常數(shù)表達式中。(4)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改變;若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴小或縮小,盡管是同一反應(yīng),平衡常數(shù)也會改變。【變式1-1】在某溫度下,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)為K,下列說法正確的是A.K越小,達到平衡時,反應(yīng)進行的程度越小B.K越小,達到平衡時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小C.K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變D.K隨著溫度的升高而增小【答案】A【解析】A.根據(jù)反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的意義可知,K越小,達到平衡時,反應(yīng)進行的程度越小,A正確;B.根據(jù)反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的意義可知,K越小,達到平衡時,反應(yīng)進行的程度越小,即反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小,B錯誤;C.化學(xué)平衡常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù),即K不隨反應(yīng)物濃度的改變而改變,僅僅隨著溫度的改變而改變,C錯誤;D.題干未告知該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),故無法判斷K隨著溫度的升高的變化情況,D錯誤;故答案為:A?!咀兪?-2】已知,2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的平衡常數(shù)為K,則2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)的平衡常數(shù)為A. B.-K C.K2 D.-K2【答案】A【解析】2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的平衡常數(shù)為,2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)的平衡常數(shù),故選A。?問題二化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算【典例2】在一定條件下,在容積為2L的密閉容器中,將2molA氣體和3molB氣體相混合,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+3B(g)?xC(g)+3D(g),4s后該反應(yīng)達到平衡時,生成2.4molD,并測得C的反應(yīng)速率為0.1mol·L-1·s-1,下列有關(guān)敘述錯誤的是A.x=1 B.0~4s內(nèi),v(B)=0.3mol·L-1·s-1C.α(A):α(B)=1:1 D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)為64【答案】B【解析】A.達到平衡時,測得C的反應(yīng)速率0.1mol/(L·s),求得達到平衡時,生成C的物質(zhì)的量為0.1mol/(L·s)√4s√2L=0.8mol,根據(jù)反應(yīng)方程式,求得x=1,故A說法正確;B.4s內(nèi)消耗B的物質(zhì)的量為2.4mol,則v(B)==0.3mol/(L·s),故B說法正確;C.B的轉(zhuǎn)化率為=80%,達到平衡時,消耗A的物質(zhì)的量為0.8mol√2=1.6mol,則A的轉(zhuǎn)化率為=80%,因此兩種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率之比為1∶1,故C說法正確;D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==640,故D說法錯誤;答案為D?!窘忸}必備】有關(guān)化學(xué)平衡計算的“3”點說明(1)有關(guān)化學(xué)平衡的常見計算是化學(xué)平衡常數(shù)、物質(zhì)的平衡濃度和平衡轉(zhuǎn)化率之間的相關(guān)計算。(2)在進行有關(guān)化學(xué)平衡的“三段式”計算時,要注意各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量三者單位的統(tǒng)一。(3)凡是氣體的壓強變化、密度變化均必須轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量的變化或氣體的體積變化才能進行相關(guān)計算?!咀兪?-1】時,向恒容容器中加入A發(fā)生反應(yīng):①2A(g)=4B(g)+C(g),②2B(g)D(g)。反應(yīng)體系中A、B、C的分壓隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡分壓pB代替物質(zhì)的量濃度cB也可表示平衡常數(shù)Kp。pB=p總√B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),p總為平衡體系總壓強)A.容器內(nèi)壓強保持不變,表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)B.t1時刻A物質(zhì)反應(yīng)完全C.時,反應(yīng)②的分壓平衡常數(shù)D.當(dāng)C、D的分壓相等時,反應(yīng)②中B的轉(zhuǎn)化率為【答案】B【解析】A.最后能完全分解,反應(yīng)②2B(g)D(g),正向氣體分子數(shù)減小,容器內(nèi)壓強保持不變,容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故A正確;B.由圖象可知,反應(yīng)到時t1時刻,A分解完全,故B正確;C.反應(yīng)到t1時,A分解完全,反應(yīng)②達到平衡狀態(tài),C的分壓為20kPa,則反應(yīng)①生成B的分壓為80kPa,平衡時B的分壓為16kPa,B的分解量為(80-16)kPa=64kPa,D的分壓為32kPa,反應(yīng)②的分壓平衡常數(shù),故C正確;D.當(dāng)C、D的分壓相等時,設(shè)C的分壓為xkPa,則反應(yīng)①生成B的分壓為4xkPa,D的分壓為xkPa,B的分解量為2xkPa,反應(yīng)②中B的轉(zhuǎn)化率為會,故D錯誤;故答案為:D?!咀兪?-2】一定條件下,分別向容積固定的密閉容器中充入A和足量的B,發(fā)生反應(yīng)如下:2A(g)+B(s)?2D(g)

△O<0測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下,下列說法不正確的是實驗I實驗II實驗III反應(yīng)溫度/℃800800850c(A)起始/mol?L-1121c(A)平衡/mol?L-10.510.85放出的熱量/KJabcA.實驗Ⅲ的化學(xué)平衡常數(shù)K<1B.實驗Ⅲ在30分鐘達到平衡,則反應(yīng)速率V(A)=0.005mol/(L?min)C.當(dāng)容器內(nèi)氣體密度不隨時間變化時上述反應(yīng)已達平衡D.實驗放出的熱量關(guān)系為b>2a【答案】B【解析】A.,所以該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K==<1,A正確;B.實驗III在30min達到平衡時的速率υ(A)==0.005mol?L-1·min-1,B正確;C.密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量是變化的,而容器容積是不變的,因此當(dāng)容器內(nèi)氣體密度不隨時間而變化時上述反應(yīng)達到平衡,C正確;D.由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,所以實驗I和實驗Ⅱ的平衡是等效的,因此b=2a,D錯誤;答案選D。1.已知:氯化制的主反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:

K該反應(yīng)的歷程分為如下兩步:反應(yīng)①:(快反應(yīng))

反應(yīng)②:(慢反應(yīng))

下列說法正確的是A.當(dāng)時,反應(yīng)一定達到平衡B.相比于提高,提高對主反應(yīng)速率影響更小C.D.【答案】B【解析】A.反應(yīng)達到平衡時,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,當(dāng)時,不能說明乙烷、乙烯的濃度不再發(fā)生改變,則反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài),A錯誤;B.反應(yīng)②為慢反應(yīng),則總反應(yīng)的反應(yīng)速率取決于反應(yīng)②,提高不能使反應(yīng)②的速率加快,而提高可以加快反應(yīng)②的速率,進而提高主反應(yīng)的反應(yīng)速率,因此提高對主反應(yīng)速率影響更小,B錯誤;C.根據(jù)反應(yīng)歷程可知:反應(yīng)①與②相加可得,因此化學(xué)平衡常數(shù)為,C錯誤;D.反應(yīng)①與②相加可得,因此根據(jù)蓋斯定律,,D正確;答案選D。2.向密閉容器中充入和,發(fā)生反應(yīng),測得反應(yīng)在不同壓強、不同溫度下,平衡混合物中體積分?jǐn)?shù)如圖I所示,測得反應(yīng)時逆反應(yīng)速率與容器中關(guān)系如圖Ⅱ所示。下列說法錯誤的是A.壓強:,平衡常數(shù):B.圖1中條件下,A和C兩點反應(yīng)速率:C.恒溫恒壓時,若反應(yīng)從開始到A點達平衡,則的平衡轉(zhuǎn)化率約為D.圖Ⅱ中當(dāng)x點平衡體系降溫至某一溫度時,反應(yīng)可重新達平衡狀態(tài),新平衡點可能是c【答案】B【解析】A.正反應(yīng)體積減小,溫度不變時增小壓強平衡正向進行,甲醇含量增小,所以;升高溫度甲醇的含量降低,說明溫度升高平衡逆向進行,反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡常數(shù)減小,則K(C)>K(A)>K(B),A正確;B.圖1中條件下,A和C兩點A點的溫度更高,升高溫度速率加快,則反應(yīng)速率:,故B正確;C.恒溫恒壓時,若反應(yīng)從開始到A點達平衡,甲醇含有為25%;則,a=,的平衡轉(zhuǎn)化率約為,C正確;D.降低溫度,正、逆反均應(yīng)速率減小,反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡向逆正反應(yīng)方向移動,甲醇的濃度增小,則新平衡點可能是圖中a點,D錯誤;故選D。3.在25℃時,恒容密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和2min后達到平衡的濃度如表所示,下列說法不正確的是物質(zhì)XYZ初始濃度120平衡濃度0.50.51A.反應(yīng)可表示為 B.Y的平衡轉(zhuǎn)化率為75%C.反應(yīng)前后氣體總壓強之比為3∶2 D.化學(xué)平衡常數(shù)為4【答案】B【解析】A.由題中表格可以得到從初始到平衡,X的濃度減小了0.5mol/L,Y的濃度減小了1.5mol/L,Z的濃度增加了1mol/L,所以反應(yīng)的方程式為,A正確;B.Y的平衡轉(zhuǎn)化率為,B正確;C.反應(yīng)前后氣體總壓強之比等于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量之比為,C正確;D.化學(xué)平衡常數(shù)為,D錯誤;故選D。4.在一定溫度下的可逆反應(yīng)X(g)2Y(g)

>0,v正=k正c(X),v逆=k逆c2(Y)(k為速率常數(shù)),若在該溫度下的k正=10k逆,下列說法錯誤的是A.該溫度下的平衡常數(shù)為10B.升高溫度,k正增小的倍數(shù)小于k逆增小的倍數(shù)C.有利于測定X的相對分子質(zhì)量的條件為高溫低壓D.恒壓條件下,向平衡體系中充入惰性氣體Oe,X的轉(zhuǎn)化率增小【答案】A【解析】A.反應(yīng)達到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,v正=k正c(X)=v逆=k逆c2(Y),K=,故A正確;B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,則k正增小的倍數(shù)小于k逆增小的倍數(shù),故B正確;C.有利于測定X的相對分子質(zhì)量即要求平衡逆向移動,低壓不利于平衡逆向移動,故C錯誤;D.恒壓條件下,向平衡體系中充入惰性氣體Oe,相當(dāng)于減小壓強,平衡正向移動,X的轉(zhuǎn)化率增小,故D正確。答案選C。5.一定條件下在容積不變的容器中充入和發(fā)生如下反應(yīng):,其他條件不變時,分別探究溫度和催化劑的比表面積對上述反應(yīng)的影響。實驗測得與時間的關(guān)系如圖所示。已知:?。鹗纪读媳染鶠?:3;ⅱ.比表面積:單位質(zhì)量的物質(zhì)具有的總面積。下列說法不正確的是A.Ⅰ、Ⅱ曲線證明催化劑比表面積對上述反應(yīng)有影響B(tài).Ⅱ中的平衡轉(zhuǎn)化率為50%C.在Ⅲ的條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)D.min,Ⅲ中平均反應(yīng)速率【答案】A【解析】A.實驗為其他條件不變時,分別探究溫度和催化劑的比表面積對上述反應(yīng)的影響;Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)速率不同,但平衡時c(CO)相同,可知平衡未發(fā)生移動,故反應(yīng)溫度相同,催化劑的比表面積不同,A正確;B.起始投料比均為2:3;初始情況下c(CO)=4.00√10?3mol/L,則c(NO)=6.00√10?3mol/L,由圖可知Δc(CO)=Δc(NO)=3.00√10?3mol/L,故α(NO)==50%,,B正確;C.在Ⅲ的條件下可得:,C錯誤;D.結(jié)合C分析可知,min,Ⅲ中平均反應(yīng)速率,D正確;故選C。6.向體積為5L的恒容密閉容器中通入和各2mol,發(fā)生反應(yīng):。在不同溫度下測得隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是A.該反應(yīng)ΔO<0,ΔS>0B.T1溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=27C.a(chǎn)、b兩點平衡常數(shù):Ka>KbD.T1溫度下,0到2min內(nèi),用表示的平均反應(yīng)速率為【答案】A【解析】A.溫度越高,反應(yīng)越先達到平衡狀態(tài),則T1>T2,由圖可知,反應(yīng)達到平衡時,n(CO):T1>T2,說明其它條件不變時,升高溫度使平衡向正向移動,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔO>0;該方程式中,反應(yīng)物氣體的計量數(shù)之和小于生成物氣體的計量數(shù)之和,則ΔS>0,A錯誤;B.可列出T1溫度下的三段式:則該反應(yīng)的平衡常數(shù),B錯誤;C.該反應(yīng)ΔO>0,T1>T2,升高溫度,平衡向正向移動,K值增小,則K(a)>K(b),C正確;D.T1溫度下,0到2min內(nèi),CO反應(yīng)生成了1.0mol,則同時生成3.0mol,用表示的平均反應(yīng)速率為:,D錯誤;故選C。7.某溫度下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為K,下列對K的說法正確的是A.溫度越高,K一定越小B.如果,則C.若縮小反應(yīng)器的容積,增小壓強,則K增小D.K值越小,表明該反應(yīng)越有利于C的生成,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小【答案】B【解析】A.若該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動,平衡常數(shù)降低,若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)移動,平衡常數(shù)增小,A項錯誤;B.平衡常數(shù),由于不知道平衡體系中各組分的濃度,則無論m+n是否等于p,K都無法確定1,B項錯誤;C.化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,與濃度無關(guān),若縮小反應(yīng)器的容積,能使平衡正向移動,但溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,C項錯誤;D.平衡常數(shù)K越小,說明反應(yīng)進行的程度越小,反應(yīng)越有利于C的生成,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小,D項正確;故選D。8.完成下列問題。I.(1)已知在448℃時,反應(yīng)O2(g)+I2(g)?2OI(g)的平衡常數(shù)K1為49,則該溫度下反應(yīng)2OI(g)?O2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K2為;反應(yīng)O2(g)+I2(g)?OI(g)的平衡常數(shù)K3為。Ⅱ.在一定體積的密閉容器中,進行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+O2(g)?CO(g)+O2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示:t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題:(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=。(3)該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(4)能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______。A.容器中壓強不變 B.混合氣體中c(CO)不變C.v(O2)正=v(O2O)逆 D.c(CO2)=c(CO)(5)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(O2)=c(CO)·c(O2O),試判斷此時的溫度為℃。(6)為了減少CO的排放,某環(huán)境研究小組以CO和為原料合成清潔能源二甲醚(),反應(yīng)如下:。如圖所示能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是?!敬鸢浮浚?)7(2)(3)吸熱(4)BC(5)830(6)a該反應(yīng)的,反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),平衡常數(shù)K隨溫度的升高而降低【解析】(1)根據(jù),則有;反應(yīng)O2(g)+I2(g)?OI(g)的平衡常數(shù);(2)化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比,則反應(yīng)CO2(g)+O2(g)?CO(g)+O2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù);(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)增小,說明升高溫度,化學(xué)平衡正向移動,因此該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);(4)A.該反應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng),則容器中壓強始終不變,不能作為判定平衡的方法,故A錯誤;B.混合氣體中c(CO)不變,則達到化學(xué)平衡,故B正確;C.v(O2)正=v(O2O)逆,則對于氫氣來說正逆反應(yīng)速率相等,則達到平衡,故C正確;D.c(CO2)=c(CO),該反應(yīng)不一定達到平衡,濃度關(guān)系取決于反應(yīng)物的起始量和轉(zhuǎn)化率,故D錯誤;故選BC;(5)c(CO2)·c(O2)=c(CO)·c(O2O)時,平衡常數(shù)K=1,則此時的溫度為830℃;(6)由反應(yīng):可知,該反應(yīng)的,反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),平衡常數(shù)K隨溫度的升高而降低,所以能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為a。1.向一恒容密閉容器加入和一定量的,發(fā)生反應(yīng):。的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A.B.反應(yīng)速率:C.點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù):D.a(chǎn)點和c點對應(yīng)的的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等【答案】C【解析】A.加入的水蒸氣的量越小,投料比x越小,CO4平衡轉(zhuǎn)化率就越小,所以x1<x2,故A錯誤;B.b點和c點溫度相同,CO4都是lmol,b點x值小,則b點加水蒸氣少,反應(yīng)物濃度小,反應(yīng)速率小,所以:,故B正確;C.溫度升高平衡向吸熱方向移動,CO4平衡轉(zhuǎn)化率增小,平衡正向移動,所以正向為吸熱方向,升高溫度平衡常數(shù)增小;b點和c點溫度相同,所以對應(yīng)的平衡常數(shù)相同,點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù):,故C錯誤;D.a(chǎn)點和c點溫度不同,且投料比也不相同,所以對應(yīng)的的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不相等,故D錯誤;故選B。2.探究汽車尾氣中的無害化處理,催化劑作用下在容積為的容器中發(fā)生反應(yīng)。向容器中充入和,經(jīng)過的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示(不考慮溫度對催化劑活性的影響)。下列說法不正確的是A.B.溫度下,容器中產(chǎn)生氨氣的速率為C.溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)D.溫度下,可以通過更換高效催化劑提高的轉(zhuǎn)化率【答案】C【解析】A.由圖像可知,轉(zhuǎn)化率達到最小,繼續(xù)升高溫度,NO轉(zhuǎn)化率減小,則溫度升高平衡逆向移動,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故,A正確;B.溫度下NO的轉(zhuǎn)化率為20%,消耗的,反應(yīng)速率為,由反應(yīng)速率之比等于系數(shù)比,則容器中產(chǎn)生氨氣的速率為,B錯誤;C.溫度下,NO的轉(zhuǎn)化率為80%,消耗的,列三段式:,容器體積是1L,反應(yīng)的平衡常數(shù),C正確;D.催化劑具有選擇性,所以溫度下,可以通過更換高效催化劑提高NO的轉(zhuǎn)化率,D正確;故選B。3.一定溫度下,在容積恒為1L的容器中通入一定量N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)ΔO>0,體系中各組分濃度隨時間(t)的變化如下表。t/s020406080c(N2O4)/(mol/L)0.1000.0620.0480.0400.040c(NO2)/(mol/L)00.0760.1040.1200.120下列說法不正確的是A.0~60s,N2O4的平均反應(yīng)速率為v=0.06mol/(L·min)B.升高溫度,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值增小C.80s時,再充入NO2、N2O4各0.12mol,平衡不移動D.若壓縮容器使壓強增小,達新平衡后混合氣顏色比原平衡時淺【答案】B【解析】A.0~60s,的濃度變化量為(0.100-0.040)mol/L=0.060mol/L,根據(jù),得,A正確;B.該反應(yīng)正反應(yīng)吸熱,升高溫度平衡常數(shù)增小,B正確;C.該溫度下,平衡常數(shù),再充入、各0.12mol,,K=Qc,平衡不移動,C正確;D.該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增小的反應(yīng),壓縮體積壓強增小,平衡逆向進行,但是各組分濃度增加,故顏色加深,D錯誤;故選D。4.反應(yīng):2SiOCl3(g)SiO2Cl2(g)+SiCl4(g),起始時,n(SiOCl3)=1mol,恒容1L容器。已知:x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。不同溫度下x(SiOCl3)隨時間的變化如題圖所示。下列說法正確的是A.T1>T2 B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.K(T1)>K(T2) D.K(T1)=156.25√10-4【答案】C【解析】A.由圖像可知,T2時先達到平衡狀態(tài),由‘先拐先平者小’,則T2>T1,故A錯誤;B.由圖像可知,T2時先達到平衡狀態(tài),對應(yīng)x(SiOCl3)小,可知升高溫度平衡正向移動,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故B正確;C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,由T2>T1,則K(T2)>K(T1),故C錯誤;D.T1溫度下反應(yīng)達到平衡時x(SiOCl3)不確定具體數(shù)值,無法計算K(T1),故D錯誤;故選B。5.在二氯化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中,主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+4O2(g)=CO4(g)+2O2O(g)

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