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第6讲化学平衡状态

第6讲化学平衡状态
第6讲化学平衡状态

第6讲化学平衡状态

[考纲解读] 1.了解可逆反应的定义。2.理解化学平衡的定义。3.理解影响化学平衡的因素。

4.理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算。

考点一可逆反应

可逆反应的概念:在同一条件下,既能向____反应方向进行,又能向____反应方向进行的化学反应。

1.反应2H2O 电解

点燃

2H2↑+O2↑是否为可逆反应?

2.向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2+O2催化剂

加热

2SO3,充分反应后生成SO3的物质的量______2 mol(填“<”、“>”或“=”,下同),O2的物质的量________0 mol,转化率________100%。

考点二化学平衡状态

1.概念

一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率________,反应体系中所有参加反应的物质的____________保持不变的状态。

2.建立过程

在一定条件下,将0.3 mol CO和0.2 mol H2O(g)通入2 L密闭容器中,发生反应:CO(g)+H2CO2(g)+H2(g)。

(1)反应刚开始时,________浓度最大,正反应速率最大;______浓度为0,____反应速

率为0。

(2)随着反应的进行,反应物浓度逐渐________,正反应速率逐渐________;生成物浓度

逐渐________,逆反应速率逐渐________,最终正、逆反应速率________,达到平衡状态,此时反应体系中各物质的浓度均____________。

(3)依据以上叙述画出的反应的v-t图像如下:

(4)由v-t图像可以看出化学平衡是动态平衡,因为______________,即反应仍在进行着。3.平衡特点

3.在密闭容器中进行反应:X 2(g)+Y22Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为

0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的

浓度有可能是() A.Z为0.3 mol·L-1B.Y2为0.4 mol·L-1

C.X2为0.2 mol·L-1D.Z为0.4 mol·L-1

2NH3,(1)若N2、H2、NH3的浓度不再随时间的改变而改变,是4.对于N 2+3H2高温、高压

催化剂

否达到平衡状态?平衡状态的达到是否意味反应停止了?(2)若某一时刻,v正(N2)=v逆(NH3),此时是否达到平衡状态?若3v正(N2)=v正(H2)呢?

5.可逆反应:2NO2+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是()

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时

生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的

压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部

2NH3 6.向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使反应N2+3H2高温、高压

催化剂发生,有关说法正确的是() A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3

B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零

7.一定条件下,对于可逆反应X(g)+2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c 1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是() A.c1∶c2=3∶1 B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0 mol·L-1

1.概念

在一定温度下,当一个可逆反应达到____________时,生成物____________与反应物____________的比值是一个常数,用符号________表示。

2.表达式

对于反应m A(g)+n p C(g)+q D(g),

K=______________________(固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。

3.意义

(1)K值越大,反应物的转化率________,正反应进行的程度________。

(2)K 只受________影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。

(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。

8.对于给定反应,正逆反应的化学平衡常数一样吗?是什么关系?

9.化学平衡常数只受温度的影响,温度升高,化学平衡常数是增大还是减少?

10.如何由化学平衡常数判断一个化学反应是否达到化学平衡状态?

11.已知某化学反应的平衡常数表达式为K =c (CO 2)·c (H 2)

c (CO)·c (H 2O)

,在不同的温度下该反应的平衡

( )

A .该反应的化学方程式是CO(g)+H 2 CO 2(g)+H 2(g)

B .上述反应的正反应是放热反应

C .若在1 L 的密闭容器中通入CO 2和H 2各1 mol,5 min 后温度升高到830 ℃,此时测得CO 2为0.4 mol ,该反应达到平衡状态

D .若平衡浓度符合关系式c (CO 2)3c (CO)=c (H 2O)

5c (H 2)

,则此时的温度为1 000 ℃

多角度评析化学平衡状态

1.化学平衡状态的标志

(1)v 正=v 逆——反应体系中__________的消耗速率和生成速率相等。

(2)平衡混合物中各组成成分的含量保持不变——各组分的____________、__________、____________、____________(有气体参加的可逆反应)、____________等保持不变。 2.m A(g)+n

p C(g)+q D(g)

【例1】下列说法可以证明H2(g)+I2已达平衡状态的是__________(填序号)。

①单位时间内生成n mol H2的同时,生成n mol HI②一个H—H 键断裂的同时有两个

H—I键断裂③百分含量w(HI)=w(I2)④反应速率v(H2)=v(I2)=1

2

v(HI)

⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化⑦

温度和体积一定时,容器内压强不再变化⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化

讨论:在上述⑥~⑩的说法中能说明2NO2N2O4(g)达到平衡状态的是________(填序号)。

【例2】一定温度下,下列叙述不能作为可逆反应A(g)+2C(g)达到平衡状态标志的是()

①C的生成速率与C的消耗速率相等②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B ③A、B、C的浓度不再变化④C的物质的量不再变化⑤混合气体的总压强不再变化

⑥混合气体的总物质的量不再变化⑦单位时间消耗a mol A,同时生成3a mol B⑧A、

B、C的分子数之比为1∶3∶2

A.②⑧B.④⑦C.①③D.⑤⑥

等效平衡的分类及判断方法

1.含义

在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,________时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量________。

2.原理

同一可逆反应,当外界条件一定时,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量________。

由于化学平衡状态与________有关,而与建立平衡的______无关。因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。

【例3】在一定温度下进行反应H2+I2,有以下3种不同的起始投料方式(初始容器容积相同)

H2(g)+I2(g)2HI(g)

① 1 mol 1 mol 0 mol

② 2 mol 2 mol 1 mol

③a mol b mol c mol

(1)试判断②和①是否是等效平衡?

(2)①和②均达平衡时,H2的物质的量是否相同?物质的量浓度是否相同?

(3)若使③和①成为等效平衡,则a、b、c应满足什么关系?

【例4】有甲、乙两容器,甲容器容积固定,乙容器容积可变。一定温度下,在甲中加入

2 mol N2、

3 mol H2,反应N2(g)+3H23(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为

m mol。

(1)相同温度下,在乙中加入4 mol N2、6 mol H2,若乙的压强始终与甲的压强相等,乙

中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择,只填序号,下同);若乙的容积与甲的容积始终相等,乙中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为________mol。

A.小于m B.等于m C.在m~2m之间D.等于2m E.大于2m

(2)相同温度下,保持乙的容积为甲的一半,并加入1 mol NH3,要使乙中反应达到平衡

时,各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同,则起始时应加入______mol N2和________mol H2。

高考题组一化学平衡状态的判断及平衡特征

1.(2011·天津理综,6)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一

定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,

正反应速率随时间变化的示意图如右图所示。由图可得出的正确结

论是()

A.反应在c点达到平衡状态

B.反应物浓度:a点小于b点

C.反应物的总能量低于生成物的总能量

D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段

2.(2010·安徽理综,10)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为

2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)180 ℃

催化剂

2N2(g)+3H2O(g)ΔH<0 在恒容的密闭容器中,下

列有关说法正确的是()

A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大

B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小

C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时,反应达到平衡

D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大

3.(2009·广东,7)难挥发性二硫化钽(TaS2)可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中。反应如下:

TaS2 (s)+2I2 (g)1 123 K

1 023 K TaI4 (g)+S

2 (g)

下列说法正确的是()

A.在不同温度区域,TaI4的量保持不变

B.在提纯过程中,I2的量不断减少

C.在提纯过程中,I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区

D.该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比

高考题组二等效平衡

4.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得

反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 -1

下列说法正确的是() A.2c1>c3B.a+b=92.4 C.2p2

5.(2009·北京理综,9)已知:H2(g)+I2ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,相同温度下分别达到平衡。

欲使甲中HI 的平衡浓度大于乙中HI 的平衡浓度,应采取的措施是 ( )

A .甲、乙提高相同温度

B .甲中加入0.1 mol He ,乙不变

C .甲降低温度,乙不变

D .甲增加0.1 mol H 2,乙增加0.1 mol I 2 高考题组三 化学平衡常数及其应用 6.(2011·北京理综,12)已知反应:2CH 3COCH 3(l)催化剂

CH 3COCH 2COH(CH 3)2(l),取等量CH 3COCH 3,分别在0 ℃和20 ℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y -t )如

下图所示。下列说法正确的是

( )

A .b 代表0 ℃下CH 3COCH 3的Y -t 曲线

B .反应进行到20 min 末,CH 3COCH 3的v (0 ℃)

v (20 ℃)

>1

C .升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率

D .从Y =0到Y =0.113,CH 3COCH 2COH(CH 3)2的Δn (0 ℃)

Δn (20 ℃)

=1

7.700 ℃时,向容积为2 L 的密闭容器中充入一定量的CO 和H 2O ,发生反应:CO(g)+H 2

CO 2(g)+H 2(g)

下列说法正确的是

( )

A .反应在t 1 min 内的平均速率为v (H 2)=0.40t 1

mol·L -1·min -

1

B .保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO 和1.20 mol H 2O ,达到平衡时n (CO 2)=0.30 mol

C .保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H 2O ,与原平衡相比,达到新平衡时CO 转化率增大,H 2O 的体积分数增大

D .温度升高至800 ℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应 8.(2011·福建理综,12)25 ℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,

加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)

Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。

下列判断正确的是

( )

A .往平衡体系中加入金属铅后,c (Pb 2+

)增大

B .往平衡体系中加入少量Sn(NO 3)2固体后,c (Pb 2+

)变小

C .升高温度,平衡体系中c (Pb 2+

)增大,说明该反应ΔH >0

D .25 ℃时,该反应的平衡常数K =2.2 9.(2010·北京理综,12)某温度下,H 2(g)+CO 2

H 2O(g)+CO(g)的平衡常数K =9

4

该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H 2(g)和CO 2(g),其起始浓度如下表所示。

下列判断不正确的是

( )

A .平衡时,乙中CO 2的转化率大于60%

B .平衡时,甲中和丙中H 2的转化率均是60%

C .平衡时,丙中c (CO 2)是甲中的2倍,是0.012 mol·L -

1

D .反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢

课时规范训练5

教材习题回扣

1.(选修4P 32-5)一定温度下,对可逆反应A(g)+ 3C(g)的下列叙述中,能说明

反应已达到平衡的是

( )

A .C 生成的速率与C 分解的速率相等

B .单位时间内消耗a mol A ,同时生成3a mol

C C .容器内的压强不再变化

D .混合气体的物质的量不再变化 2.(选修4P 32-2)已知反应A(g)+

在一定温度下达到平衡,该反应的平衡常

数表达式为_______________。若各物质的平衡浓度分别为c (A)=2.0 mol·L -

1、c (B)=2.0 mol·L -

1、c (C)=1.0 mol·L -

1,则K =___________________。 3.(选修4P 33-9)已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO(g)+H 2

2(g)+H 2(g)。在

427 ℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01 mol·L -1

,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。

能力提升训练

1.对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应A(g)+ C(s)+2D(g),可以说明

在恒温下已达到平衡状态的是

( )

①反应容器中压强不随时间变化而变化 ②A 气体和B 气体的生成速率相等 ③混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化 ④反应混合气体的密度不随时间变化而变化 A .③④

B .②③

C .①③

D .①④

2.X 、Y 、Z 三种气体,取X 和Y 按1∶1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下

反应:X +

,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总

物质的量之比为3∶2,则Y 的转化率最接近于

( )

A .33%

B .40%

C .50%

D .65%

3.将固体NH 4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:

①NH 4

NH 3(g)+HI(g);②

H 2(g)+I 2(g) 达到平衡时,c (H 2)=0.5

mol·L -

1,c (HI)=4 mol·L -

1,则此温度下反应①的平衡常数为( ) A .9 B .16

C .20

D .25

4.(2009·海南,4)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:

下列说法错误的是

( )

A .反应达到平衡时,X 的转化率为50%

B .反应可表示为X +

2Z ,其平衡常数为1 600

C .增大压强使平衡向生成Z 的方向移动,平衡常数增大

D .改变温度可以改变此反应的平衡常数

5.T ℃时,在1 L 的密闭容器中充入2 mol CO 2和6 mol H 2,一定条件下发生反应:CO 2(g)+3H

2

CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH =-49.0 kJ·mol -

1。测得H 2和CH 3OH 的浓度

下列说法不正确的是

( )

A .t 0~t 1时间内,v (H 2)=3/(t 1-t 0) mol·L -

1·min -

1

B .T ℃时,该反应的平衡常数K =1/27,CO 2与H 2的转化率相等

C .t 0时,v 正>v 逆

D .t 1时,若升高温度或再充入CO 2气体,都可以提高H 2的转化率反应

6.高温、催化剂条件下,某反应达到平衡,平衡常数K =c (CO)·c (H 2O)

c (CO 2)·c (H 2)。恒容时,温度升

高,H 2浓度减小。下列说法正确的是 ( )

A .该反应的焓变为正值

B .恒温恒容下,增大压强,H 2浓度一定减小

C .升高温度,逆反应速率减小

D .该反应的化学方程式为CO +H 2O

催化剂高温

CO 2+H 2

7.一定条件下,在体积为3 L 的密闭容器中反应CO(g)+2H 2(g)

3OH(g)

ΔH =a kJ·mol -

1,ΔS =b J·mol -

1·K -

1(a 、b 正数),达到化学平衡状态。

(1)500 ℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是 (用nB 、tB 表示)。

(2)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 (填字母)。

a .v 生成(CH 3OH)=v 消耗(CO)

b .混合气体的密度不再改变

c .混合气体的平均相对分子质量不再改变

d .CO 、H 2、CH 3OH 的浓度均不再变化 (3)300 ℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是__________(填字母)。

a .c (H 2)减小

b .正反应速率加快,逆反应速率减慢

c .CH 3OH 的物质的量增加

d .重新平衡时c (H 2)/c (CH 3OH)减小 8. 在容积相同的五个密闭容器内,分别充入等量的N2和H2,

在不同温度下,任其发生反应N2(g)+3H2(g)

2NH3(g),

并分别在t 秒时测定其中NH3的体积分数,绘图如右图所示: (1)A ,B ,C ,D ,E 五点中,尚未达到化学平衡状态的点 是 。

(2)此可逆反应的正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。

(3)AC 段的曲线是增函数,CE 段曲线是减函数,试从反应速率和平衡角度说明理由: ________________________________________________________________________。 9.在一定温度下将3 mol CO 2和2 mol H 2混合于2 L 的密闭容器中,发生如下反应: CO 2(g)+H 2(g)

CO(g)+H 2O(g)

(1)该反应的化学平衡常数表达式K =____________。

(2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K 1=0.6,则该温度下反应CO(g)+H 2O(g)

CO

2(g)+H 2(g)的平衡常数K 2=____________,反应12CO 2(g)+12H 2

1

2

CO(g)+1

2H 2O(g)的平衡常数K 3=__________。

(3)已知在1 000 ℃时,该反应的平衡常数K 4为1.0,则该反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。

(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填编号) A .容器中压强不变 B .c (CO 2)=c (CO)

C .生成a mol CO 2的同时消耗a mol H 2

D .混合气体的平均相对分子质量不变 (5)在1 000 ℃下,某时刻CO 2的物质的量为2.0 mol ,则此时v 正______v 逆(填“>”、“=”或“<”)。该温度下反应达到平衡时,CO 2的转化率为__________。

10.由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生

产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:

(1)上述反应平衡常数K 的表达式为____________________,温度降低,平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”)。

(2)在体积为2 L 的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到 5 min 末,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= 。

t/min 0 2 5 10 15

n(CO2)/mol 1 0.75 0.5 0.25 0.25

(3)在相同温度容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是(填写序号

字母)。

a.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1 b.容器内压强保持不变c.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 d.容器内的密度保持不变

答案

基础再现·深度思考

考点一正逆

考点二

1.相等质量或浓度2.(1)反应物生成物逆(2)减小减小增大增大相等保持不变(4)v正=v逆≠0 3.正反应速率=逆反应速率质量(或浓度)

考点三

1.化学平衡浓度幂之积浓度幂之积K2.c p(C)·c q(D)

c m(A)·c n(B)3.(1)越大越大(2)温度

深度思考

1.不是可逆反应,因为两个方向的反应条件不同。2.<>< 3.A 4.(1)是达到平衡状态,达到平衡状态反应并未停止。(2)v正(N2)=v逆(NH3)时未达到平衡状态。因为对于同一反应用不同反应物表示反应速率时,反应速率与方程式中的各物质的化学计量数成正比。v 正(N2)=v逆(NH3)时,正、逆反应速率并不相等,而是正反应速率大于逆反应速率。平衡时应为2v正(N2)=v逆(NH3)。3v正(N2)=v正(H2)时也未达到平衡状态。因为N2和H2都是反应物,在反应的任何时段都会有3v正(N2)=v正(H2)。若3v正(N2)=v逆(H2),才是平衡状态。

5.A 6.C7.D8.正逆反应的化学平衡常数不一样,互为倒数关系。

9.温度升高化学平衡常数不一定增大或减小,若正反应是吸热反应,则温度升高K值增大,反之则减小。

10.对于可逆反应a A(g)+b c C(g)+d D(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:

c c

(C)·c d

(D)

c a (A)·c b (B)

=Q Q ?????

v 逆=K 反应处于化学平衡状态,v 正=v 逆

>K 反应向逆反应方向进行,v 正

11.C

规律方法·解题指导 规律方法

1.(1)同一物质 (2)物质的量浓度 质量分数 物质的量分数 体积分数 反应物的转化率 2.①是 ②是 ③是 ④不一定 ①是 ②是 ③不一定 ④不一定 ①是 ②不一定 ①是 ②不一定 是 不一定

【例1】 ②⑥⑨ ⑥⑦⑧⑨⑩ 【例2】 A 规律方法

1.起始 相同 2.相同 条件 途径

【例3】 (1)将②中HI 转化到左半边反应物中,则n (H 2)∶n (I 2)=(2+0.5) mol ∶(2+0.5) mol =1∶1,与①中比值相同,故二者是等效平衡。(2)①和②都达平衡状态时,②中H 2的物质的量应是①中的2.5倍。物质的量浓度亦是①中的2.5倍。

(3)若使①③等效,a 、b 、c 三者关系应满足:(c 2×1+a )∶(c

2×1+b )=1∶1或a ∶b =1∶1,

c ≥0。【例4】 (1)D E (2)0.5 0 真题重组·规范集训

1.D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.D 7.C 8.D 9.C 课时规范训练 教材习题回扣

1.A 2.K =c 2(C)

c (A)·c 3(B) 0.062 53.一氧化碳在此反应条件下的转化率为75%。

能力提升训练

1.A 2.D3.C 4.C 5.D 6.A7.(1)2n B 3t B

mol·L -1·min -

1 (2)cd (3)cd

8.(1)AB (2)放热 (3)AC 段:反应开始v 正>v 逆,反应向右进行生成NH 3;CE 段:已达平衡,升温使平衡左移,NH 3的体积分数减小 9.(1)c (CO)·c (H 2O)c (CO 2)·c (H 2) (2)1.67 0.77 (3)吸热 (4)C (5)> 40%

10.(1)c (H 2O)·c (CH 3OH)c (CO 2)·c 3

(H 2)

增大 (2)0.15 mol·L -1·min -

1 (3)bc

化学平衡习题和答案

第五章 化学平衡 选择题 1. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是 (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 答案:C 。正确的说法应为 0B B B ν μ=∑ 2. 下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案:C 。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 3.要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变 答案:D 。因ΔH =ΔU +Δ(pV ) 4. 在等温等压下,当反应的Δr G m ? = 5kJ·mol -1时,该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 答案:C 。应该用Δr G m 判断而不是Δr G m ?。 5.已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2,在等温条件下,标准平衡常数为0.25,那么,在此条件下,氨的合成反应1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为: (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案:C 。 6.反应 2C(s) + O 2,其 r G m ? /(J· mol -1) = -232600 - 167.7T /K ,若温度升高,则: (A) r G m ? 变负,反应更完全 (B) K p ? 变大,反应更完全 (C) K p ? 变小,反应更不完全 (D )无法判断 答案:C 7.对于气相反应,当体系总压力p 变化时 (A) 对K f ? 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ? 无影响 (D) 对K f ? 、K r 、K p ? 均无影响 答案:A 。理想气体的K p ?不受压力的影响而真实气体的K p ?将随压力而变。 8.理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的Δr G m ?与温度T 的关系为: Δr G m ? = -21660+52.92T ,若要使反应的平衡常数K p ? >1,则应控制的反应温度: (A) 必须低于409.3℃必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案:C 9.某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值,则该温度时反应的K p ?将是: (A)K p ?= 0 (B) K p ?< 0 (C) K p > 1 (D) 0 < K p ? < 1 答案:C 。根据ln r m p G RT K ?=-$ $。 10. 25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能 f G m ? 为-237.19kJ· mol -1,则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为: (A) -245.76kJ·mol -1 (B) -229.34kJ·mol - 1 (C) -245.04kJ·mol - 1 (D) -228.60kJ·mol - 1 答案:D 。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa 的水蒸气,此为恒温恒压可逆相变ΔG =0,再改变压力由3.168kPa 变为100kPa ,此步的100 ln 3.168 G RT ?=,再加上液态水的标准生成吉布斯自由能 f G m ? 即可。 11.在一定温度和压力下,对于一个化学反应,能用以判断其反应方向的是: (A) r G m (B)K p (C) r G m (D) r H m 答案:C 。 12.某温度时,NH 4Cl(s)分解压力是p ,则分解反应的平衡常数 K p 为: (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/8 答案:C 。某温度不,固体分解为气体产物的平衡总压称为该固体的分解压力。此题中的分解压力为p ,可见分解产物NH 3

人教版高中化学选修4-2.3《化学平衡状态》参考教案

第三节化学平衡 一、可逆反应与不可逆反应 溶解平衡的建立 开始时v(溶解)>v(结晶) 平衡时v(溶解)=v(结晶) 结论:溶解平衡是一种动态平衡 二、化学平衡状态 1、定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

[引入]我们已经学过许多化学反应,有的能进行到底,有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。 [讲]化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。 [板书]第三节化学平衡 [讲]如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说,由于反应物已全部转化为生成物,如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了,所以,化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。 [板书]一、可逆反应与不可逆反应 [思考]大家来考虑这样一个问题,我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖,当加入一定量之后,凭大家的经验,你们觉得会怎么样呢? 开始加进去的很快就溶解了,加到一定量之后就不溶了。[问]不溶了是否就意味着停止溶解了呢? [讲]回忆所学过的溶解原理,阅读教材自学思考后回答:没有停止。因为当蔗糖溶于水时,一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面,扩散到水里去;另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体,当这两个相反的过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到了最大限度,形成蔗糖的饱和溶液。 [讲]所以说刚才回答说不溶了是不恰当的,只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了,溶解并没有停止。我这里把这一过程做

2.2.1化学平衡状态

选修四——第二章——第二节(1)——化学平衡状态 【要点梳理】 要点一、可逆反应 1.定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应,用“”表示。 2.可逆反应的特征: ①正、逆反应再同一条件下同时发生,方向相反 ②反应物和生成物共存于同一体系中 ③反应物、生成物不可能全部转化,即任意一种反应物、生成物的转化率均小于100% 要点二、化学平衡状态 1.化学平衡状态 在一定条件下,可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的含量保持不变的状态叫化学平衡状态。 注意: (1)可逆反应是前提,速率相等是实质,浓度保持不变是标志 (2)v正=v逆≠0,正反应和逆反应仍在进行 (3)百分含量指各组分的质量百分含量、物质的量百分含量、气体物质的体积百分含量等 2.化学平衡的特征 化学平衡状态具有“逆”“等”“动”“定”“变”“同”的特征 (1)逆:研究的对象是可逆反应 (2)等:化学平衡状态简历的条件是正、逆反应速率相等,即v (正)=v (逆)≠0 (3)动:化学平衡从表面上或宏观上看好像反应停止了,但从本质上看反应并未停止,只不过正反应速率与逆反应速率相等,即v (正)=v (逆)≠0。所以化学平衡是一种动态平衡 (4)定:在平衡混合物中,各组成成分的百分含量保持一定,不再随时间的改变而改变 (5)变:化学平衡是在一定条件下建立的暂时平衡,若影响化学平衡的外界条件改变,化学平衡状态就会发生改变 (6)同:在其他条件不变时,可逆反应不论是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是从正反应和逆反应同时开始,途径虽然不同,但只要起始浓度相同,就可以达到相同的平衡状态,所建立的平衡是等效的 3.化学平衡的标志 (1)本质标志(等):v(正)=v(逆)≠0 (2)等价标志(定):变量不变达平衡

无机化学练习题(含答案)第六章化学平衡常数

第六章化学平衡常数 6-1 : 写出下列各反应的标准平衡常数表达式 (1)2SO2(g) + O 2(g) = 2SO 3(g) (2)NH4HCO3(s) = NH 3(g) + CO 2(g) + H 2O(g) (3)CaCO3(s) = CO 2(g) + CaO(s) (4)Ag 2O = 2Ag(s) + 1/2 O 2(g) (5)CO2(g) = CO 2(aq) (6)Cl 2(g) + H 2O(l) = H +(aq) + Cl -(aq) + HClO(aq) (7)HCN(aq) = H +(aq) + CN - (aq) (8)Ag 2CrO4(s) = 2Ag +(aq) + CrO 42- (aq) (9)BaSO4(s) + CO 32-(aq) = BaCO 3(s) + SO 42-(aq) 2+ + 3+ (10)Fe 2+(aq) + 1/2 O 2(g) + 2H +(aq) = Fe 3+(aq) + H 2O(l) 6-2: 已知反应 ICl(g) = 1/2 I 2(g) + 1/2 Cl 2(g) 在 25℃ 时的平衡常数为 K θ = 2.2 × 10-3,试计算下列反应的平衡常数: (1)ICl(g) = I 2(g) + Cl 2(g) (2)1/2 I 2(g) + 1/2 Cl 2(g) = ICl(g) 6-3: 下列反应的 Kp 和 Kc 之间存在什么关系? (1)4H 2(g) + Fe 3O4(s) = 3Fe(s) + 4H 2O(g)

(2)N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g)

第七章第二讲化学平衡状态

第二讲化学平衡状态 1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 2.掌握化学平衡的特征。 3.能正确计算化学反应的转化率(α)。 4.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。 5.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。2016,卷甲27T(1)(2);2016,卷乙27T(2);2016,卷丙27T(2)(4);2015,卷Ⅰ 28T(4);2015,卷Ⅱ 27T(3);2014,卷Ⅰ 28T(3);2014,卷Ⅱ 26T(2)(3) 可逆反应化学平衡状态 [知识梳理] 一、可逆反应 1.定义:在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 2.特点:(1)二同:①相同条件下;②正、逆反应同时进行。 (2)一小:反应物与生成物同时存在,任一组分的转化率都小于100%。 3.表示:在方程式中反应符号用“”表示。 二、化学平衡状态 1.概念:一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。 2.特点 [自我检测] 1.向含有2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生反应:2SO2+O2催化剂 △ 2SO3,充分反应后生成SO3的物质的量________2 mol(填“<”“>”或“=”,下同),SO2的物质的量

________0 mol,转化率________100%。 答案:<>< 2.(教材改编题)在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达到平衡状态的是() A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量 C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量 解析:选B。因反应前后气体分子总数不变,故无论反应是否达到平衡状态,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;A为固体,不能用来判断是否达到平衡状态;若反应正向移动,混合气体的质量增加,则混合气体的平均相对分子质量变大,反之变小,故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。 (1)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化,而可逆反应属于化学变化。 (2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立。 (3)化学反应达到化学平衡状态的正、逆反应速率相等,是指同一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物质表示时,反应速率不一定相等。 (4)化学反应达到平衡状态时,各组分的浓度、百分含量保持不变,但不一定相等。 (2017·成都模拟)在一个密闭容器中用等物质的量的A和B发生反应:A(g)+3B(g)2C(g),该反应达到平衡时,平衡混合气中A的体积分数为() A.50%B.60% C.70% D.无法计算 [解析]设起始和转化的A的物质的量分别为a mol和b mol A(g)+3B(g)2C(g) 起始(mol):a a 反应(mol):b3b2b 平衡(mol):a-b a-3b2b 混合气中A的体积分数为(a-b)÷(2a-2b)×100%=50%。 [答案] A (1)如果将方程式中C的化学计量数改为1,则答案选什么? (2)如果将A的体积分数改为A的转化率,则答案选什么?

第六章 化学平衡练习题说课材料

第六章化学平衡练 习题

第六章 化学平衡练习题解答 练习6.1 反应的r m G ?是(),/T p G ξ??,它可表示为G -ξ图中的 线。化学亲和势是 。 练习6.2 T 、p 及组成恒定时反应n 的摩尔反应吉布斯函数变r m G ?与化学势的关系是 。 练习6.3 已知气相反应A(g)+B(g)D(g)??→←??在温度T 时的标准摩尔反应吉布斯函数变r m G ?(T ),用r m G ?(T )判断反应自动进行的方向和限度的条件是 。 练习6.4 如用化学亲和势判断反应的方向和程度的判式是 。 练习6.5 混合吉布斯自由能的定义是 ,化学反应通常不能进行到底的本质原因是 。 练习6.6 假设让反应能够进行到底,则使其反应在 中进行,使反应物和产物 。 讨论6-1 化学平衡的热力学条件是什么?它遵循什么原则?化学反应为何不能进行到底?怎样才能进行到底? 练习6.7 p K 与p Q 与分压力的关系不同的地方在于 。 练习6.8 在298 K 时反应N 2O 4(g)=2NO 2(g)的p K = 0.1132,当242(N O )(NO )1kPa p p ==时反应将向 移动。当 24(N O )10kPa,p =p (NO 2)=1 kPa 时,反应将向 移动。 练习6.9 若用下列两个化学计量方程来表示合成氨的反应, (1) 2233H (g)+N (g) 2NH (g) r m,1G ? ,,1p K (2)22331H (g)+N (g) NH (g)2 2 r m,2G ? ,,2p K 。,1p K = ;r m,1G ? = 。 练习6.10 标准平衡常数与经验平衡常数的区别是 。 练习6.11 298.15 K 时,平衡C 6H 6(l ) C 6H 6(g )的平衡常数 ,298.15 K 时苯的蒸汽压 。(已知苯的正 常沸点为80.15 ℃,它在10℃时的蒸汽压为5.96 kPa 。) 讨论6-2 Van t Hoff 等温方程有两种形式,哪种形式更严格?二者之间的差异如何? 练习6.12 在温度T ,压力p 时,理想气体反应()()()26224C H g H g +C H g 的平衡常数c x K K 比值为 。 练习6.13 对于理想气体间反应,以各种形式表示的平衡常数中,其值与温度和压力皆有关系的是 。 练习6.14 已知化学反应为A B B A+ B νν0,试证明该反应的()() B A eq eq B A B A b K T x b νν≠??= ? ? ?∏。 练习6.15 合成氨反应为3H 2(g )+N 2(g )2NH 3(g ),所用反应物氢气和氮气的摩尔比为3:1,在673 K 、 1000 kPa 压力下达成平衡,平衡产物中氨的摩尔分数为0.0385。试求:该反应在该条件下的标准平衡常数。 练习6.16 K 与p K 、f K 、a K 的区别是 。 讨论6-3 标准平衡常数是如何定义的?它与平衡时的压力和浓度关系是不是标准平衡常数的定义式?它们的等式关 系是否绝对成立?如果不成立,其差异何在? 练习6.17 K 与平衡的压力的关系式中只出现气相的物质压力原因是 。 练习6.18 分解压是 ,解离压是 ,分解压和解离压的区别和联系是 。 练习6.19 设某分解反应为()()()A s B g +2C g →,若某平衡常数和解离压力分别为K ,p ,写出平衡常数与解离压力 的关系式 。 练习6.20 373 K 时,()()()()323222NaHCO s Na CO s CO g H O g =++反应的0.231p K =。(1)在 2310m - 的抽空容器中, 放入0.1 mol ()23Na CO s ,并通入0.2 mol ()2H O g ,问最少需通入物质的量为多少的()2CO g ,才能使 ()23Na CO s 全部转化成()3NaHCO s ?(2)在373 K ,总压为101 325 Pa 时,要在()2CO g 及()2H O g 的混合 气体中干燥潮湿的()3NaHCO s ,问混合气体中()2H O g 的分压应为多少才不致使()3NaHCO s 分解? 讨论6-4 对于纯固相的反应有没有平衡问题?它们与纯物质之间有没有平衡常数的浓度表达式? 练习6.21 试估计能否像炼铁那样,直接用碳来还原TiO 2(s),TiO 2(s)+C(s) =Ti(s)+CO 2( g)

第二章 化学平衡习题

第二章 化学平衡习题 一.选择题 1. 下列反应Kc 的单位是( ) 2. 2X(g)+2Y(g)=3Z(g) A L·mol -1 B mol·L -1 C L 2·mol 2 D mol 2·mol -2 3. 下列哪一个反应的Kc 和Kp 的数值相等( ) A. 3H 2(g)+N 2(g)=2NH 3(g) B. H 2(g)+I 2(g)=2HI(g) C. CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) D. 2F 2(g)+2H 2O(l)=2HF(g)+O 2(g) 4. 一定条件下,合成氨反应呈平衡状态, 3H 2+N 2=2NH 3-------K 1 32 H 2+1 2 N 2=NH 3--------K 2 则K 1与K 2的关系为( ) A. K 1=K 2 B. K 22=K 1 C. K 12 = K 2 D. 无法确定 5. 已知: 2SO 2+O 2=2SO 3反应达平衡后,加入V 2O 5催化剂,则SO 2的转化率( ) A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 无法确定 6. 正反应能自发进行和反应达平衡的条件分别为( ) A. Qp>Kp ,△G<0 B. Qp>Kp ,△G>0 C. Qp0 E. Qp=Kp ,△G=0 7. 醋酸铵在水中存在着如下平衡: NH 3+H 2O NH 4+ + OH - -------K 1 HAc+H 2O Ac - + H 3O + -------K 2 NH 4+ + Ac - HAc + NH 3 -------K 3 2H 2O H 3O + + OH - --------K 4 以上四个反应平衡常数之间的关系是( ) A. K 3=K 1K 2K 4 B. K 4=K 1K 2K 3

第六章 化学平衡常数 习题

第六章 化学平衡常数 1 已知某反应的 3H ?> 0,则该反应的平衡常数 H ?值…………………………… ( ) (A) K > 0 (B) K < 0 (C) K > 1 (D) K < 1 2 500 K 时,反应SO 2(g) + 2 1 O 2(g)SO 3(g) 的K p = 50,在同温下,反应 2SO 3(g)2SO 2(g) + O 2(g) 的K p 必等于……………………………………………( ) (A) 100 (B) 2 ? 10-2 (C) 2500 (D) 4 ? 10-4 3 某温度时,化学反应A + 2 1B A 2B 的平衡常数K = 1 ? 104,那么在相同温度下, 反应 A 2B 2A +B 的平衡常数为………………………………………………… ( ) (A) 1 ? 104 (B) 1 ? 100 (C) 1 ? 10-4 (D) 1 ? 10-8 4 在一定条件下,一个反应达到平衡的标志是…………………………………………( ) (A) 各反应物和生成物的浓度相等 (B) 各物质浓度不随时间改变而改变 (C) m r G ?= 0 (D) 正逆反应速率常数相等 5 反应 Ag 2CO 3(s)Ag 2O(s) + CO 2(g),在110℃时的K p = 5.1 ? 10-4,今在110℃的 烘箱内干燥Ag 2CO 3,为防止其分解,必须使烘箱内空气中CO 2的摩尔分数大于………( ) (A) 5.1 ? 10-4 % (B) 5.1 ? 10-2 % (C) 1/5.1 ? 10-4 % (D)1.5? 10-2 % 6 在523 K 时,PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g), p K = 1.85,则反应的 m r G ?(kJ ·mol -1) 为…………………………………………………………………………………………… ( ) (A) 2.67 (B) -2.67 (C) 26.38 (D) -2670 7 已知在20℃,H 2O(l)H 2O(g), m r G ?= 9.2kJ ·mol -1,H 2O(l)的饱和蒸气压为2.33 kPa ,则………………………………………………………………………………………( ) (A) m r G ?> 0,H 2O(g)将全部变为液态 (B) 20℃,H 2O(l)和H 2O(g)不能达到平衡 (C) 20℃时,O H 2p = 2.33 kPa ,体系的Δr G m = 0 (D) 水蒸气压为100 kPa 时,平衡向形成H 2O(g)的方向移动

化学平衡练习题带答案

化学反应速率、化学平衡 一、选择题 1.两个极易导热的密闭容器a和b,容器a体积恒定,容器b体积可变,在温度、压强、体积相同条 件下往a和b中分别通入等量NO2,起始条件相同.发生反应:2NO2(g) N2O4(g),以下正确的是 A.起始时,反应速率V a<V b B.反应过程中,反应速率V a<V b C.两容器达平衡后,NO2的体积分数ab 2.在密闭容器中,可逆反应A(g)+B(s) 2C(g) 放热反应,进行至t时刻,发现C的百分含量仍在增大,此时要增大正反应的速率,可采取的措施是 A.增大B物质的量 B.升温 C.减压 D.分离出C 3.在一固定体积的密闭容器中,进行下列化学反应: CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 其化学平 衡常数K和温度T的关系如下表:则下列有关叙述不正确的是 T(℃) 700 800 830 1000 1200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 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,c(CO2)×c(H2 )= c(CO)×c(H2O),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n(CO2):n(H2)=1:1 4.t℃时,某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质,此温度下发生反应的平衡常 数表达式为:,有关该平衡体系的说法正确的是 A.升高温度,平衡常数K增大 B.增大压强,W(g)质量分数增加 C.升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变小,则正反应是放热反应 D.增大X(g)浓度,平衡向正反应方向移动 5.对于a A(g)+b B(g) c C(g)的平衡体系,加热时体系中混合气体对H2的相对密度增大,下列说法正 确的是( ) A.a+b>c,正反应放热B.a+b>c,正反应吸热 C.a+b<c,逆反应放热D.a+b=c,正反应吸热 6.在密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下反应:2A(g)+B(g)2c(g),△H<0;达到平衡后,改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是 X Y A 再加入 B B的转化率 B 再加入 C A的体积分数 C 增大压强A的转化率 D 升高温度混合气体平均摩尔质量 7.在一个体积为1L的密闭容器中,充入2molA和1molB,发生如下反应:2A(g)+B(g)==x C(g),平衡后,C的体积分数为w%,若维持容积和温度不变,0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数也为w%。平衡后若缩小容器体积,C的浓度c(C)、C的体积分数C%、混合气体平均相对分子质量(M)和正反应速率[v(正)],随压强(p)的变化,一定符合的是() 8.反应N2O4(g)2NO2(g);ΔH=+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A.A、C两点的反应速率:A>C B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅 C.由状态B到状态A,可以用加热的方法 D.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C 9.一定温度下,有可逆反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g);ΔH<0。现将2molA和2molB充入体积为V的甲容器,将2molC和6molD充入乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为2V(如图所示),保持反应过程中两容器的温度与起始时相同。下列说法正确的是 X Y

第六章 化学平衡

第六章 化学平衡 一、选择题 1、在恒温恒压下,某一化学反应达到平衡时,一定成立的关系式是( ) (A)Δr G m >0 (B)Δr G m <0 (C)Δr G m =0 (D)Δr G m ?>0 2、当产物的化学势之和小于反应物的化学势之和时一定是( ) (A)Δr G m (ξ)<0 (B)Δr G m (ξ)>0 (C)Δr G m ?=0 (D)Δr G m (ξ)=(?G/?ξ)T ,p 3、对于理想混合物反应体系,标准反应自由能与平衡常数之间的关系,不正确的是:( ) (A) K RT G ln m r -=? (B) x K RT G ln m r -=? (C) a K RT G ln m r -=? (D) c K RT G ln m r -=? 4、在恒温恒压下,化学反应 a A + b B = l L + m M 的ΔrGm 所代表的意义在下列说法中哪种是错误的? ( ) (A)Δr G m 表示有限物系中反应进行时产物与反应物间的吉氏自由能之差(即终态与始态的自由能之差) (B)Δr G m 表示有限的反应物系处于该反应进度a 时的反应倾向 (C)Δr G m 表示若维持各反应物化学势不变时发生一个单位反应时的吉布斯自由能变化 (D)Δr Gm 代表变化率(?G/?a)T,p ,即表示在 G-a 图上反应进度为a 时的曲率线斜率 5、已知1000K 时,(1)CO(g)+1/2 O 2(g)=CO 2(g) K ?⑴=1.659×1010 (2)C(s)+CO 2(g)=2CO(g) K ?⑵=1.719 则反应C(s)+1/2 O 2(g)=CO(g)的K ?⑶为( ) (A)9.651×1010 (B) 1.036×1010 (C)4.731×1010 (D)2.852×1010 6、在298K 时N 2O 4(g)=2NO 2(g)的K ? =0.142,当p(N 2O 4)=101.325kPa ,p(NO 2)=10.133kPa 时, 判断反应的方向为( ) (A)Q a K ?,非自发 (C)Q a = K ?,平衡 (D)Q a < K ?,非自发 7、平衡常数与温度的关系为dlnK ?/dT=Δr H m ?/RT 2,对于任一反应( ) (A)K ?必然随温度升高而加大 (B) K ?必然随温度升高而减小 (C)K ?不随温度而变 (D)随温度升高K ?可增大、减小或不变

2020高考化学一轮复习第22讲化学平衡状态作业

【2019最新】精选高考化学一轮复习第22讲化学平衡状态作业 A组基础题组 1.(2017北京东城期末,5)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ/mol,恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( ) A.气体的质量不再改变 B.氯化氢的转化率不再改变 C.断开4 mol H—Cl键的同时生成4 mol H—O键 D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2 2.一定温度下,在容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时,表明反应已达平衡的是( ) ①混合气体的密度②混合气体的压强③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量 A.①② B.②③ C.①③ D.①④ 3.对可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,下列叙述正确的是( ) A.达到化学平衡时,若扩大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 B.若单位时间内生成x mol N2的同时,消耗2x mol NH3,则反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3) D.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率不变

4.一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,1 mol A和1 mol B进行反 应:2A(g)+B(g)2C(g),达到平衡时生成0.6 mol C。下列说法正确的是( ) A.当容器内气体密度保持不变时,可以判断反应已达平衡 B.其他条件不变,将容器体积变为5 L,C的平衡浓度变为原来的2倍 C.其他条件不变,若增大压强,则物质A的转化率减小 D.达到平衡时,C的体积百分含量为0.353 5.(2017北京房山期末,12)高炉炼铁的主要反应为3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表。下列说法正确的是( ) 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 A.增加Fe2O3固体可以提高CO的转化率 B.减小容器体积既能提高反应速率又能提高平衡转化率 C.该反应的正反应的ΔH<0 D.当容器内气体密度恒定时,不能标志该反应已达到平衡状态 6.(2017北京房山期末,18)在一定条件下,将H2与CO2分别按n(H2)∶n(CO2)=1.5、2投入某恒压密闭容器中,发生反应:6H2+2CO2C2H5OH+3H2O,测得不同温度时CO2的平衡转化率如下图中两条曲线: 下列说法不正确的是( ) A.达平衡时,6v正(H2)=2v逆(CO2) B.正反应的反应热:ΔH<0 C.平衡常数:Kb

第六章化学平衡

一、选择题 1.( ) A B C D 【B】 2. ( ) A △r G m表示有限体系中反应终态和始态的自由能变化 B C △r G m表示维持各组分的化学势不变时,发生一个单位化学反应的自由能 变化 D 根据△r G m的大小可以判断反应进行的方向 【A】 3. ( ) A B C D 【B】 4. 恒温下某氧化物分解反应:AO2(s)=A(s)+O2(g)的平衡常数为Kp(1),若反应 2AO2(s)=2A(s)+2O2(g)的平衡常数K p(2),则( ) A K p(1) > K p(2) B K p(1) < K p(2) C K p(1) = K p(2) D 有的K p(1) > K p(2),有的K p(1) < K p(2) 【D】 5. 下列平衡常数中都无量纲的是( ) A K f、K p、K B K c、K a、K x C K x、K p、K D K a、K x、K 【D】

6. 加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率( ) A B C D 【A】 7. ( ) A B C D 【A】 8. 在T、p 时,理想气体反应C2H6(g) =H2(g) + C2H4(g)的Kc/Kx 为: ( ) A RT B 1/RT C RT/p D p/RT 【D】 9. 已知分解反应NH2COONH4(s) = 2NH3(g) + CO2(g) 在30℃时的平衡常数K=× 10-4,则此时NH2COONH4(s)的分解压力为:( ) A ×103Pa B ×103 Pa C ×103 Pa D ×103 Pa 【A】 10. 气相反应A+B =2L+M ,在25℃下和恒定容器内进行,最初A 和B 各为 kPa,而没有L和M,平衡时A 和B 均为(1/3)×kPa,则该反应的Kc/(mol·dm-3) 为: ( ) A ×10-3 B 8 C D 16 【A】 11. 在S、H、cV、G、F 几个热力学函数中,其数值与最低能级能量数值的选取 无关的是:( ) A S、H、cV、G、F B cV C cV、S D F、G、H 【C】 12. 在一定的温度下,一定量的PCl5(g) 在一密闭容器中达到分解平衡。若往容 器中充入氮气,使体系的压力增加一倍(体积不变),则PCl5的解离度将为: ( ) A 增加 B 减少 C 不变 D 不定【C】

第六章 化学平衡常数

第六章 化学平衡常数 本章总目标: 1:了解化学平衡的概念,理解平衡常数的意义; 2:掌握有关化学平衡的计算; 3:熟悉有关化学平衡移动原理。 各小节目标: 第一节:化学平衡状态 1:熟悉可逆反应达到平衡的特征——反应体系中各种物质的生成速率分别等于其消耗的速率,各种物质的浓度将不再改变。 2:了解平衡常数、平衡转化率这两个概念的意义。 第二节:化学反应进行的方向 学会运用标准平衡常数判断化学反应的方向:Q K θ>时,反应向逆向进行。 Q K θ<向正反应方向进行。Q K θ=时体系达到平衡状态。 第三节;标准平衡常数K θ与r m G θ ?的关系 1:掌握化学反应等温式(ln r m r m G G RT Q θ?=?+),当体系处于平衡状态的时候 Q K θ=ln r m G RT K θθ??=-。 2:重点掌握运用公式r m r m r m G H T S θθθ?=?-?进行热力学数据之间的计算。 第四节:化学平衡的移动 1:熟悉温度、浓度、压强对化学平衡的影响, 2:熟练地根据条件的改变判断平衡移动的方向。。 习题 一 选择题 1.可逆反应达平衡后,若反应速率常数k 发生变化,则标准平衡常数( )(《无机化学例题与习题》吉大版) A.一定发生变化 B. 一定不变 C. 不一定变化 D. 与k 无关 2.反应:2CO (g )+O 2(g 2(g )在300K 时的Kc 与Kp 的比值约 为( )

A.25 B.2500 C.2.2 D.0.04 3.反应的温度一定,则下列的陈述中正确的是()(《无机化学例题与习题》吉大版) A.平衡常数能准确代表反应进行的完全程度 B.转化率能准确代表反应进行的完全程度 C. 平衡常数和转化率都能准确代表反应进行的完全程度 D. 平衡常数和转化率都不能代表反应进行的完全程度 4.相同温度下:2H2(g)+S2(g2S(g)Kp1 2Br2(g)+2H2S(g2(g)Kp2 H2(g)+Br2(g)(g)Kp3则Kp2等于() A. Kp1? Kp3 B.(Kp3)2/ Kp1 C. 2Kp1? Kp3 D. Kp3/ Kp1 5.下列反应中,K?的值小于Kp值的是()(《无机化学例题与习题》吉大版) A. H2(g)+Cl2(g)== 2HCl(g) B. 2H2(g)+S(g)== 2H2S(g) C. CaCO3(s) == CaO(s)+CO2(g) D.C(s)+O2(g)== CO2(g) 6.N2(g)+3H2(g3(g),H=-92.4KJ?mol-1,473K时,三种混合气体达平衡。要使平衡向正方向移动,可采用方法() A.取出1molH2 B.加入NH3以增加总压力 C.加入稀有气体以增加总压力 D.减小容器体积以增加总压力 7.298K时,Kp?的数值大于Kc的反应是() A.H2(g)+S(g2S(g) B.H2(g)+S(s2S(g) C.H2(g)+S(s2S(l) D.Ag2CO3(s2O(s)+CO2(g) 8.已知300K和Pa时,下列反应:N2O4(g2(g)达到平衡时有20﹪的N2O4分解成NO2,则此反应在300K时的平衡常数Kp的数值为() A.0.27 B.0.05 C.0.20 D.0.17 9.在某温度下平衡A+B== G+F的H<0,升高温度平衡逆向移动的原因是( ) (《无机化学例题与习题》吉大版) A.v正减小,v逆增大 B.k正减小,k逆增大 C. v正和v逆都减小, D. v正增加的倍数小于v逆增加的倍数 10.已知下列前三个反应的K值,则第四个反应的K值为() (1)H2(g)+1/2O22O(g) K1 (2)N2(g)+O2K2 (3)2NH3(g)+5/2O22O(l) K3 (4)N2(g)+3H23K A.K1+K2-K3 B.K1?K2/K3 C.K1?K3/K2 D.K13?K2/K3 11.下面哪一种因素改变,能使任何反应平衡时产物的产量增加() A.升高温度 B.增加压力 C.加入催化剂 D.增加起始物

化学平衡练习题

1、在200 o C下的体积为V的容器中,下列吸热反应达到平衡态,通过以下各种措施,反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)再达到平衡态时,NH3的分压跟原来相比,有何变化? A、增加氨气; B、增加硫化氢气体; C、增加固体NH4HS; D、增加温度; E、加入氩气以增加总压; F、把反应容器的体积增加到2 V。 2、PCl5的分解作用为:PCl5(g) ===PCl3(g) +Cl2(g),在523.2 K、101325 Pa下反应到达平衡后,测得平衡混合物的密度为2.695 kg·m–3,试计算该反应在523.2 K下的标准平衡常数。M(PCl5)=208.2 3、在1000 K时,理想气体反应CO(g)+H2O(g)===CO2 (g) + H2(g)的KΦ=1.43。设有一反应系统,各物质的分压分别为p(CO)=0.500 MPa,p(H2O)=0.200 MPa,p(CO2)=0.300 MPa,p(H2)=0.300 MPa。试计算: (1)此反应条件下的Δr G m,并说明反应的方向。 (2)已知在1200 K时KΦ=0.73,试判断反应的方向。 (3)求该反应在1000~1200 K范围内的Δr H mΦ和Δr S mΦ。 4、在机械制造业中,为了消除金属制品中的残余应力和调整其内部组织,常采用有针对性的热处理工艺,以使制品机械性能达到设计要求。CO和CO2的混合气氛用于热处理时,调节CO/CO2既可成为氧化性气氛(脱除钢制品中的过量碳),也可成为还原性气氛(保护制品在处理过程中不被氧化或还原制品表面的氧化膜)。反应式为Fe(s)+CO2(g)=FeO (S)+CO(g)。已知在1673 K,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),△r G mΦ=–278.4 kJ·mol-1;2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s),△r G mΦ=–311.4 kJ·mol-1 混合气氛中含有CO、CO2及N2(N2占1.00%,不参与反应) (1)CO/CO2比值为多大时,混合气氛恰好可以防止铁的氧化? (2)此混合气氛中CO和CO2各占多少百分比? (3)混合气氛中CO和CO2的分压比、体积比、物质的量比及质量比是否相同?若相同,写出依据,若不同,请说明相互换算关系。 (4)若往由上述气氛保护下的热处理炉中投入一定的石灰石碎片,如气氛的总压不变(设为101.3 kPa),石灰石加入对气氛的氧化还原性有何影响?已知298.15 K时碳酸钙分解反应的Δr H mΦ=179.2 kJ·mol-1;Δr S mΦ=160.2 J·K-1·mol-1。 5、若用298 K液态水与氧作用不能形成H2O2,但湿的锌片与氧作用却能产生H2O2(耦合反应)。 (1)分析反应H2O(l)+1/2 O2(g)==H2O2(l)不能自发进行的原因; (2)通过计算说明上述反应能不能通过改变温度而实现。 (3)加入锌就能使该过程实现,写出总反应的化学反应方程式。 (4)分析为什么加入锌就能使该过程实现。

第六章化学平衡

一、选择题 1.( ) A 0.0595 B 0.00354 C 0.290 D 0.539 【B】 2. ( ) A △r G m表示有限体系中反应终态和始态的自由能变化 B C △r G m表示维持各组分的化学势不变时,发生一个单位化学反应的自由能 变化 D 根据△r G m的大小可以判断反应进行的方向 【A】 3. ( ) A B C D 【B】 4. 恒温下某氧化物分解反应:AO2(s)=A(s)+O2(g)的平衡常数为Kp(1),若反应 2AO2(s)=2A(s)+2O2(g)的平衡常数K p(2),则( ) A K p(1) > K p(2) B K p(1) < K p(2) C K p(1) = K p(2) D 有的K p(1) > K p(2),有的K p(1) < K p(2) 【D】 5. 下列平衡常数中都无量纲的是( ) A K f、K p、K B K c、K a、K x C K x、K p、K D K a、K x、K 【D】 6. 加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率? ( )

A B C D 【A】 7. ( ) A B C D 【A】 8. 在T、p 时,理想气体反应C2H6(g) =H2(g) + C2H4(g)的Kc/Kx 为: ( ) A RT B 1/RT C RT/p D p/RT 【D】 9. 已知分解反应NH2COONH4(s) = 2NH3(g) + CO2(g) 在30℃时的平衡常数 K=6.55×10-4,则此时NH2COONH4(s)的分解压力为:( ) A 16.63×103Pa B 594.0×103 Pa C 5.542×103 Pa D 2.928×103 Pa 【A】 10. 气相反应A+B =2L+M ,在25℃下和恒定容器内进行,最初A 和B 各为 101.325 kPa,而没有L和M,平衡时A 和B 均为(1/3)×101.325 kPa,则该反应的Kc/(mol·dm-3) 为: ( ) A 4.31×10-3 B 8 C 10.67 D 16 【A】 11. 在S、H、cV、G、F 几个热力学函数中,其数值与最低能级能量数值的选取 无关的是:( ) A S、H、cV、G、F B cV C cV、S D F、G、H 【C】 12. 在一定的温度下,一定量的PCl5(g) 在一密闭容器中达到分解平衡。若往容 器中充入氮气,使体系的压力增加一倍(体积不变),则PCl5的解离度将为: ( ) A 增加 B 减少 C 不变 D 不定【C】 13. 一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的解离度为 ,改变下列条件, 何者可使α增大?( )

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