1、第2讲 化学平衡状态 化学平衡常数随堂演练巩固1.如果一个可逆反应的平衡常数K值很大，下列说法正确的是（ ）A.该反应的反应物混合后很不稳定 B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成 C.该反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小 D.该反应使用催化剂意义不大 【解析】 可逆反应的平衡常数K值很大,说明反应可以进行的程度大,即反应限度大,反应较彻底,但与反应速率大小无关。 【答案】 C 2.(2012福建三明二中阶段测试)X、Y、Z三种气体,取X和Y按21的物质的量之比混合,放入固定体积的密闭容器中发生反应:X+2Y2Z,达到平衡后,X的转化率不可能为( ) A.10% B.15% C.20%
2、D.25% 【解析】 本题考查可逆反应的特点反应不能进行彻底。假设Y全部参加反应,则参加反应的X为25%,D项符合题意。 【答案】 D 3.(2012安徽师大附中高三摸底考试)在一固定体积的密闭容器中,进行下列化学反应:其化学平衡常数K和温度T的关系如下表: T/ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 则下列有关叙述不正确的是( ) A.该反应为吸热反应 B.可测量容器总压变化来判定化学反应是否达到平衡 C.若在某平衡状态时,cc )=cc,此时的温度为830 D.若平衡时两种反应物的转化率相等,则起始投入时nn1 【解析】 温度越高,化学
3、平衡常数K越大,说明升高温度,平衡正向移动,即正反应为吸热反应;该反应的气体的化学计量数不变,不能通过测量容器总压强变化来判定化学反应是否达到平衡;若在某平衡状态时,cc )=cc此时可求得K=1,体系的温度为830 ;若平衡时两种反应物的转化率相等,设它们的起始量分别为x、y,用三段式法可求得起始时投入的反应物nn1。 【答案】 B 4.合成氨的反应在某温度下各物质的平衡浓度是c c c 求: (1)该反应的平衡常数; 、的初始浓度。 【解析】 (1)平衡常数K7. (2) c/(2+3) (9+6) c/ 2 6 4 c/ 3 9 4 c c 【答案】 (1)7. (2)c c 5.(20
4、11海南化学,15)氯气在298 K、100 kPa时,在1 L水中可溶解0.09 mol,实验测得溶于水的约有三分之一与水反应。请回答下列问题: (1)该反应的离子方程式为 ; (2)估算该反应的平衡常数 (列式计算); (3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向 移动; (4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将 (填”增大”“减小”或”不变”),平衡将向 移动。 【解析】 (1)氯气与水反应的离子方程式为: 。 (2)由与水反应的离子方程式可得: + HClO + + 开始0.09 0 0反应0.03 0.03 0.03 0.03 平衡0.06 0.03 0.03 0.3
5、K. (3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中的氢离子与氢氧根离子反应,氢离子浓度减小,使平衡向正反应方向移动。 (4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将增大,平衡将向正反应方向移动。 【答案】 (2)K. (3)正反应方向 (4)增大 正反应方向 课后作业夯基(时间:45分钟 满分:100分) 一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意) 1.(2012福建三明二中阶段测试)K为化学平衡常数,下列说法中正确的是( ) A.从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度 B.K值越大,反应的转化率越小 C.对同类型的反应,K值越大,反应的转化率越
6、大 D.温度越高,K值越大 【解析】 化学平衡常数对应一个书写具体的化学反应,包括化学计量数,一般来说,化学平衡常数越大,反应进行的程度越大,反应的转化率越大,故A、B项错误,C项正确;反应进行的程度越大,化学平衡常数也越大,对于吸热反应来说,升温化学平衡常数增大,而对于放热反应来说,升温化学平衡常数则减小,D项错误。 【答案】 C 2.下列说法错误的是( ) A.只有可逆反应才存在化学平衡状态 B.化学平衡常数不一定有单位 C.反应物的转化率为50%,意味着化学平衡常数等于1 D.对于同一反应,化学平衡常数越大,转化率就越大 【解析】 只有可逆反应才存在化学反应的限度,才存在化学平衡以及化学
7、平衡常数,A项正确;化学平衡常数是依据具体的化学方程式表示出来的,是否有单位要看具体的式子,可能有也可能没有,如HI(g)分解成I(g)和的化学平衡常数就无单位,B项正确;反应物转化率的大小与起始加入的反应物或生成物的物质的量有关,C项错误。 【答案】 C 3.(2011山东理综28,节选改编)一定条件下,将与以体积比12置于密闭容器中发生反应下列能说明反应达到平衡状态的是( ) A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变 C.和NO的体积比保持不变 D.每消耗1 mol 的同时生成1 mol 【解析】 该反应为气体体积不变的反应,在恒容容器中反应,压强为恒量,压强保持不变不能作为判断反应
8、是否平衡的标志;混合气中只有二氧化氮为有色气体,故混合气的颜色为变量,颜色保持不变,说明反应已达平衡;三氧化硫和一氧化氮同为生成物,无论反应是否已达平衡,其体积比为恒量11;D项均表示逆反应速率,指的是同一个反应方向。 【答案】 B 4.E是非金属性最强的元素,M是E的气态氢化物,在固定体积的密闭容器中,气体M存在如下关系:xM(g) 反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( ) A.该反应的化学方程式是2HF B.平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3 C.t时刻,保持温度不变,再充入1 mol M,重新达到平衡时D.M的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点
9、低 【解析】 由图像知反应物和生成物的化学计量数之比为31,故其化学方程式为3HF错;平衡时混合气体中含2 mol HF、1 mol M=(2 20 /3 mol=33.3 选项B中漏写单位而错;选项C相当于对体系实施加压,增大压强有利于反应正向进行,故比值增大,C正确,由于HF分子间存在氢键易形成缔合分子,故其沸点比HCl高,D错。 【答案】 C 5.(2012福建三明二中阶段测试)高温及一定催化剂作用下,某反应达平衡,平衡常数K。恒容时,温度升高 浓度减小。下列说法正确的是( ) A.将容器体积变为原来的2倍,CO的平衡浓度变为原来的2倍 B.恒温恒容下,增大压强浓度一定减小 C.升高温度
10、,逆反应速率减小 D.该反应化学方程式为 H0 【解析】 根据平衡常数表达式可写出其反应方程式为升温时 浓度减小,说明该反应为吸热反应,D项正确;升温时,正逆反应速率均增大,C项错误;该反应为气体体积不变的反应,压强对平衡无影响,A、B项错误。 【答案】 D 6.(2012安徽省城名校高三联考)在容积为2 L的容器内,发生反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),起始时充入3 mol A和2.5 mol B混合气体,经过5 min生成0.5 mol D,下列说法正确的是( ) A.B的平均消耗速率为0.3 B.C的平衡浓度为2 C.若单位时间内生成的B和D的物质的量之比为31,则体系处
11、于平衡状态 D.平衡后,增大压强,平衡将向正方向移动 【解析】 由题意知反应5 min生成0.5 mol D,则生成1 mol C,反应1.5 mol B,B的平均消耗速率为0.15 错;C的平衡浓度为0.5 错;生成B的方向是逆反应方向,生成D的方向是正反应方向。且二者的比例关系也是正确的,所以C正确;由于该反应前后气体的物质的量不变,所以增大压强,平衡不移动。 【答案】 C 7.(2012江西六校第一次联考)已知 H=-92.3 在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中通入1 mol 和3 mol 达到平衡状态;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9 mol 、2.7 mol
12、和0.2 mol 达到平衡状态,则下列说法正确的是( ) A.两个平衡状态的平衡常数的关系:KK B.两个平衡状态下的百分含量相同 C.的转化率:平衡c 14.(15分)CO和的混合气体简称合成气(Syngas),合成气在化学工业中有着重要作用。 以天然气为原料的生产方法如下: 有关热化学方程式如下: H=+216 H=-36 试回答下列问题: 在一密闭容器中进行反应,测得的物质的量浓度随反应时间的变化如下图所示。反应进行的前5 min内,v ;10 min时,改变的外界条件可能是 。 (2)在一次转化中,有关说法正确的是 。 A.一次转化需要消耗大量的热能 B.一次转化中,当vv说明反应已达
13、平衡 C.增大体系的压强,可提高一次转化中的转化率 D.提高水碳比n/n有利于提高甲烷的转化率 (3)若不考虑热量损失,也不考虑副反应,且假定转化率均为100%,为维持一次转化中的能量由二次转化提供,则发生反应与反应时,消耗甲烷的物质的量之比至少为 。 (4)如图1所示,在甲、乙两容器中分别都充入100 mol 和300 mol 使甲、乙两容器初始容积均为100 L。在相同温度下只发生反应,并维持反应过程中温度不变。若甲容器中甲烷的转化率如图2所示,此时平衡常数为 。并在图2中画出乙容器中的转化率随时间变化的图像。 【解析】 (1)根据图像先计算的平均反应速率v.1 可知的生成速率为0.3 。
14、10 min时,改变的条件不可能是增大容器体积,否则改变条件的瞬间浓度应减小。改变的条件可能是升高温度(或充入水蒸气)。(2)根据题给信息,一次转化过程中该反应是吸热反应,A正确。选项B中等式在任何时刻都成立,B错。一次转化过程中,增大压强,化学平衡逆向移动的转化率降低,C错。增加廉价原料水蒸气的量,可提高另一原料甲烷的利用率,D正确。(3)根据题意得如下关系式36n216n解得=61。 (4)达平衡时,n mol,n250 mol,n(CO)=50 mol,n mol,K.35。作图时应考虑两点,一是速率,二是的平衡转化率,随着反应的进行,容器甲中的压强大于容器乙中的压强,压强大,反应速率快,先达到平衡,但压强大,甲烷的转化率会降低。 【答案】 (1)0.3 升高温度(或充入水蒸气) (2)AD (3)61 (4)1.35 高考资源网w w 高 考 资源 网
