第六章 化学平衡习题及解答
第六章 习题及解答
1．反应CO(g)+H 2O(g)?CO 2(g)+H 2(g)的标准平衡常数与温度的关系为lg p
K $=2150K/T-2.216，当CO ，H 2O ，H 2，
CO 2的起初组成的质量分数分别为0.30，0.30，0.20和0.20，总压为101.3kPa 时，问在什么温度以下（或以上）反
应才能向生成产物的方向进行？
解 设反应体系的总量为1000g ，已知M(CO)=28g·mol -1, M(H 2O)=18g·mol -1,M(H 2)=2g·mol -1，M(CO 2)=44g·mol -1， 则 n(CO)=(300/28)mol=10.714mol
n(H 2O)=(300/18)mol=16.667mol n(H 2)=(200/2)mol=100mol n(CO 2)=(200/44)mol=4.545mol
Σn=(10.714+16.667+100+4.545)mol=131.926 mol x(CO)=10.714mol/131.926 mol=0.0812 x(H 2O)= 16.667mol/131.926 mol=0.1263 x(H 2)=100mol/131.926 mol=0.7580 x(CO 2)= 4.545mol/131.926 mol=0.0345
222(CO )(H )0.03450.7850 2.6408(CO)(H O)0.08120.1263
x x x Q x x ?===?
因为本题ΣνB =0，所以p
K $=K x ，要使反应向生成产物方向进行，须 Q x < K x ，即2150K/T-2.216>lg2.6408,解
得2150K
815.1K 2.216lg 2.6408
T <=+，即在815.1K 温度以下反应才能向生成产物方向进行。 2. PCl 5的分解作用为 PCl 5(g)?PCl 3(g)+Cl 2(g)
在523.2K 、101.325kPa 下反应达到平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695kg·m -3，试计算
（1） PCl 5(g)的离解度。
（2）
该反应的p
K $
和r m G ?$
。
解 （1） PCl 5(g)?PCl 3(g)+Cl 2(g) 设α为解离度，
开始 n 0 0 平衡 n(1-α) n α n α 平衡时物质的总量为n(1+α)
平衡体系中pV= n(1+α)RT ，从反应可以看出，反应前后的分子数虽然增加了，但总质量没有变（即质量守
恒），故
5
5
5PCl PCl PCl M W M W n 混
=
=
又
W V
ρ=
混
所以 8.01)
523)(314.8)(695.2(102.20810132511
131
35
=-??????=-=-----K K mol J m kg mol kg Pa RT pM PCl ρα （2）以1mol PCl 5为基准
3
2
5
2
111PC Cl p PCl p p p K p p p αααα??
??+??==-??? ?
+??
$$$ 当p = p ?, α= 0.8时 1.778p
K =$
11
ln (8.314)(523)ln1.778r m p
G RT K J mol K K --?=-=-??$$ 1502.2-?-=mol kJ 。
3. 373K 时，2NaHCO 3(s)=Na 2CO 3(s)+CO 2(g)+H 2O(g)反应的p
K $=0.231。
(1)在10-2m 3的抽空的容器中，放入0.1mol Na 2CO 3(s)，并通入0.2mol H 2O(g)，问最少需通入物质的量为多少的
CO 2(g)时，才能使Na 2CO 3(s)全部转变为NaHCO 3(s)？
(2)在373K ，总压为101325Pa 时，要在CO 2(g)及H 2O(g)的混合气体中干燥潮湿的NaHCO 3(s)，问混合气体中的H 2O(g)分压应为多少才不致使NaHCO 3(s)分解？ 解 (1)使Na 2CO 3(s)转变为NaHCO 3(s)的反应写作
Na 2CO 3(s)+CO 2(g)+H 2O(g) = 2NaHCO 3(s) 从本题所给数据看，平衡常数使用K c 更方便。
2
3
118.314373 4.163100.231100000B c p
RT K K p ν--∑???????==?=? ? ? ? ????
???$
$ 设反应刚开始时通CO 2(g)的量为xmol ，则
4
2
21
100.20.21010
c Q x x ---==
?，要使反应开始，需c c Q K ≤，故
4
310 4.163100.2x
--≤?，解得x ≥0.12mol 。即在现有水气数量的情况下，通CO 2
(g)的量为0.12mol 时反应
才刚刚要开始。要使0.1mol Na 2CO 3(s)全部转化，可能有两种情况。一是需在此基础上各通0.1mol 的CO 2(g)和H 2O(g)。二是只通CO 2(g)不通H 2O(g)，这样随着H 2O(g)的消耗平衡左移，消耗CO 2(g)的量要增加。设0.1mol Na 2CO 3(s)全部转化后体系仍处于平衡，则此时H 2O(g)的量只有0.1mol ，设于此平衡的CO 2(g)的量为y mol ，成立
4310/(0.1) 4.16310y --=?
解得y= 0.24mol 。说明在此情况下通CO 2(g)的量至少应为0.34 mol 。
(2) 考虑反应
2NaHCO 3(s) = Na 2CO 3(s)+CO 2(g)+H 2O(g) 此反应的K p 为
2
925110.231 2.3110Pa 10Pa B
p p
K K p ν-
-∑??
??
==?=? ?
???
??
$$
若水气的分压为 p(H 2O)，则CO 2(g)分压为101325Pa- p(H 2O)，即Q p =p(H 2O)×[101325Pa-p(H 2O)]，要使NaHCO 3(s)不分解，需Q p >Kp ，即
p(H 2O)×[101325Pa- p(H 2O)]>2.31×109Pa 2
由韦伯定理（二次项系数除各项，常数项移右旁，两边各加同一数，一次项系数半平方）解得
p(H 2
O)- [(101325/2) Pa]<
29
(101325/2) 2.3110Pa ±-? 结果为 34641Pa< p(H 2O) <66684Pa 。这告诉我们，水气分压低于34641Pa 和高于66684Pa 时，NaHCO 3(s)会发生
分解，水气分压在34641Pa 和66684Pa 之间时，NaHCO 3(s)不会发生分解。
4.合成氨反应为，3H 2(g)+N 2(g)?2NH 3(g)，所用反应物氢气和氮气的摩尔比为3:1，在673K 和1000kPa 压力下达成平衡，平衡产物中氨的摩尔分数为0.0385。试求 (1)该反应在该条件下的标准平衡常数；
(2)在该温度下，若要使氨的摩尔分数为0.05，应控制总压为多少？ 解 (1) 设平衡时氮气转化的量为xmol
3H 2(g)+N 2(g)?2NH 3(g)
起始 3 1 0 平衡 3(1-x) 1-x 2x 平衡总量3(1-x)+ 1-x +2x =4-2x
3
NH 20.0385,0.07442x y x x
===-
B
2
2
3(2)
1000[3(1)](1)100[42]p n p x K K p n x x x ν-∑????== ? ? ?---??
??
∑$
$
将x=0.074代入式中，p
K $
=1.64×10-4
(2)要使
3
NH 20.05,0.09542x y x x
===-
2
2
4
3(20.095) 1.6410[3(10.095)](10.095)100[420.095]p p K --???=
=? ?---???
$
解得 p=1316kPa 。
5. 反应C(s)+2H 2
(g)=CH 4
(g)的1
(1000K)19.29kJ mol r m G -?=?$。若参加反应气体的摩尔分数分别为
4CH 0.1x =，2H 0.8x =，2N 0.1x =，试问在1000K 和100kPa 压力下，能否有CH 4(g)生成？
解
4422CH CH 222H H (/)(/)
0.1
0.15625(/)(/)0.8
p p p px p Q p p px p ====$$$$
3-1-1ln (19.29108.3141000ln0.15625)J mol 3857J mol r m r m p G G RT Q ?=?+=?+??=?$
0r m G ?>，反应不能发生，不会有CH 4(g)生成。
8. 298K 时，NH 4HS(s)在一真空瓶中的分解为： NH 4HS(s)? NH 3(g)+H 2S(g)
(1)达平衡后，测得总压为66.66kPa, 计算标准平衡常数p
K $
，设气体为理想气体。
(2)若瓶中原来已有NH 3(g)，其压力为40.00kPa ，计算此时瓶中总压。
解 (1)
322
2
2
(33.33)0.111()(100)
NH H S p p p kPa K p kPa ?=
==$$
(2) 设平衡时H 2S 气体的分压为x 则：
32
(40.0010)0.111()
p
Pa x x K p ?+?==$$ 解得 x=18863Pa
p 总=40000Pa+18863Pa+18863Pa=77726Pa 。
9. 在873K 和101.325kPa 下，下列反应达到平衡
CO(g)+H 2O(g) ? CO 2(g)+H 2(g)
若把压力从101.325kPa 提高到原来的500倍，问：
（1） 若各气体均为理想气体，平衡有无变化？
（2） 若各气体的逸度系数分别为
2
CO
γ=1.09，
2
H
γ=1.10，
CO γ=1.23，)
(2g O H
γ=0.77，平衡向哪个
方向移动？
解 （1）对理想气体：
ln 0p
T
K p
???= ?
????$
；ln 0c T K p ???= ????$；ln B x T K p p ν???=- ????∑
对该反应，∑=0B ν，故ln 0x T
K p ??
?=
????，即增加或降低压力对平衡无影响。 （2）
2
2
CO H
f
p
p
CO H O
K K K K γγγγγ?==?$$$
因为
2
2
H
CO γγ?﹥
O
H
CO 2γγ?，即
γK ﹥1
因为f
K $只是温度的函数，在一定温度下有定值，当把压力从101.325kPa 提高到原来的500倍时γK ﹥1，p
K $
必然减小，导致平衡向左移动。
10. 298K 时，已知甲醇蒸气的标准摩尔Gibbs 生成自由能f m G ?$
(CH 3
OH,g)为-161.92kJ·mol
-1，试求甲醇液体的
标准摩尔Gibbs 生成自由能f m G ?$
(CH 3
OH,l)。已知该温度下甲醇液体的饱和蒸汽压为16.343kPa 。设蒸汽为理
想气体。
解 甲醇液体的标准摩尔Gibbs 生成自由能与甲醇蒸气的标准摩尔Gibbs 生成自由能间的关系如图所示
f m G ?$(CH 3
OH,g)-f m G ?$
(CH 3
OH,l)=ΔG=ΔG 1
+ΔG 2
+ΔG
3
ΔG 1=V m (l) Δp ≈ 0，ΔG 2=0，ΔG 3=RTln(100/16.343)
f m G ?$(CH 3
OH,l) =f m G ?$
(CH 3
OH,g)- ΔG
3
=f m G ?$(CH 3
OH,g)-RTln(100/16.343)
=-161.92kJ·mol -1-[8.314×298×ln(100/16.343)]×10-3 kJ·mol -1 =-166.41 kJ·mol -1
14. 已知在298K 和100kPa 压力下，反应CO(g)+H 2O(g) ?CO 2(g)+H 2(g)将各气体视为理想气体，试计算
(1) 298K 下反应的
r m G
?$；
(2) 596K ， 500kPa 下反应的r m H ?，r m S ?；
(3) 596K 下反应的r m G
?$及p
K $。
需要的热力学数据如f m H ?$，m
S $
，
,p m C 请从附录的热力学数据表中查阅。
物质 f m H ?$
(298K)/kJ·mol -1
m
S $
(298K)/J·K -1·mol -1
,p m C / J·K -1·mol -1
CO(g) -110.525 197.674 30.46 H 2O(g)
-241.818
188.825
36.32
CO 2(g) -393.509
213.74 47.32 H 2(g)
130.684
29.32
(1)r m H ?$
=[-393.509+0-(-241.818)-(-110.525)]kJ·mol -1=-41.166kJ·mol -1
r m S ?$=[130.684+213.74-188.825-197.674] J·K -1·mol -1=-42.075 J·K -1·mol -1 r m G ?$=r m H ?$-T r m S ?$=-41.166kJ·mol -1-298×(-42.075)×10-3 kJ·mol -1
=-28.63 kJ·mol -1 (2)
r m H ?(596K)=r m H
?$
+596
,298
r p m C dT ??
1111,(47.3229.3236.3230.46)J K mol 9.86J K mol r p m C ----?=+--??=??
代入，得
r m H ?(596K)= -41.166kJ·mol
-1+9.86×(596-298)×10-3 kJ·mol -1
=-38.228 kJ·mol -1
596
,,298
596(596)ln 298r m r m
r m p
r m r m p dT S S C S C T ?=?+?=?+??
$
$
=-42.075 J·K -1·mol -1+9.86×0.693 J·K -1·mol -1=-35.24 J·K -1·mol -1
(3)(596)
(596)(596)r m r m r m G H T S ?=?-?
=-38.228 kJ·mol -1-596×(-35.24)×10-3 kJ·mol -1=-17.225 kJ·mol -1
17225(596)exp exp 32.3368.314596r m p
G K RT -?????
=== ? ?
?????
$
15.
已知反应：(CH 3)2CHOH(g)= (CH 3)2CO(g)+H 2(g)的ΔC p,m =16.72J ·K -1·mol -1，在
457.4K 时的0.36p K =$
，
在298.15K 时的r m H ?=$
61.5kJ ·mol -1。
（1） 写出ln ()p
K f T =$
的函数关系。
（2）
求500K 时的p
K $值。
解 (1)
298()(298)T
r m
r m
p K
H T H K C dT
?=?+??
$
$
$
)298)(72.16(61500111K T mol K J mol J -??+?=---
T
mol K J mol J )72.16(56514111---??+?=
111
22
()56514(16.72)ln r m
p H T J mol J K mol T d K dT dT RT RT ---??+??==$$ 6797.45ln 2.011ln(/)/p K T K C T K
=-++$
，将457.4K 时的0.36p K =$
代入，得
C=1.521，6797.45
ln 2.011ln(/) 1.521/p
K T K T K
=-
++$ (2) 500K 时
6797.45
ln 2.011ln(500) 1.5210.4236500p
K K K
=-++=$
(500) 1.53p K K =$
19. 已知
Br 2(g)的标准生成热(298)r m H K ?$和标准生成自由能(298)r m G K ?$
分别为
30.71和
3.14kJ ·mol -1。
（1） 计算液态溴在298K 时的蒸气压。 （2） 近似计算溴在323K 时的蒸气压。 （3） 近似计算标准压力下液态溴的沸点。 解 气、液之间的变化以下式表示
Br 2(l)
298,K p ????→$
Br 2(g)
(1)
2(298)ln (298)ln Br m
p
p G
K RT K K RT p ??
?=-=- ???$$
$
22(,,298)(298)
ln Br f m m p G Br g K G K p RT RT
????=-=- ??
?$$
$
2674.1)
298)(314.8(31401
11-=???-=---K mol K J mol J 2/0.2816Br p p =$, 20.281628.53Br p p kPa =?=$。
(2)
22(323)
(323)
1
1ln ln (298)(298)298323Br p r m
p Br p K K K H K K p K R
K K ???==- ???
$$
$
9594.032312981314.830710111=??
?
??-???=---K K mol K J mol J
610.2)
298()323(22=K p K p Br Br , kPa kPa K p Br 46.7453.28610.2)323(2
=?=
(3) 沸腾时
2Br p p =$
2(323)
11ln
323Br r m b p K H p R
T K
??
?=
- ???
$
$
7349.0ln 32311314.830710325.10146.74ln 111=???
?
??-???=---K T mol K J mol J kPa kPa b T b =332K
30. AgNO 3(s)若按下式进行分解 AgNO 3(s) ?Ag (s) + NO 2(g) + 1
2
O 2(g) 试求其分解温度，所需数据自己查阅。 解 查表中298K 的数据如下
AgNO 3(s) Ag (s) NO 2(g) O 2(g) 1/()f m H kJ mol -??$
-123.14 0 33.85 0 11/()m S J K mol --??$
140.92
42.7
240.45
205.03
1(298)()156.99r m B f m B
H K H B kJ mol ν-?=?=?∑$$
11(298)()244.7r m B m B
S K S B J mol K ν--?==??∑$$
当p(NO 2) + p(O 2)=101325Pa 时，AgNO 3(s)开始显著的分解，此时p(NO 2)=(2/3)×101325Pa ，p(O 2)= (1/3)×101325Pa 。
112
2
22(NO )(O )210.384933p
p p K p p ??????==?= ??? ???????
$
$
$ ln (298)(298)p r m r m RT K H K T S K -=?-?$$$
(298)
(298)ln r m r m p
H K T S K R K ?=?-$
$
$
K K
mol J mol J 4.621)3849.0ln 314.87.244(1569901
11=??-?=---
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)
高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析
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第三节化学平衡练习题 一、选择题 1．在一个密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（） A．SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L B．SO2为0.25mol/L C．SO2、SO3(g)均为0.15mol/L D．SO3(g)为0.4mol/L 2．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（） A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA，同时生成3n molB D. A、B、C的分子数之比为1:3:2 3．可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（） A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等
D. I2在混合气体中体积分数不变 4．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是（） A．混合气体的压强B．混合气体的密度 C．C、D的物质的量的比值D．气体的总物质的量 5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A．在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g) + x C(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大为P％，若此时A的转化率为a％，下列关系正确的是（） A．若x=1，则P＞a B．若x=2，则P＜a C．若x=3，则P=a D．若x=4，则P≥a 6．密闭容器中，用等物质的量A和B发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A的转化率为（）
化学平衡常数及其计算训练题
化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 等效平衡原理及练习 一、等效平衡概念 等效平衡是指在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达平衡后，任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。 在等效平衡中，有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分X的含量（体积分数、物质的量分数）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。 如，常温常压下，可逆反应： 2SO2 + O2 2SO2 ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 判断是否建立等效平衡，根据不同的特点和外部条件，有以下几种情况： ①在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，若保持其数值相等，则两平衡等效。此时，各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同，亦称为同一平衡。 ②在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，只要物质的量的比值与原平衡相同则两平衡等效。此时，各配料量不同，只导致其各组分的浓度反应速率等分别不同于原平衡，而各组分的百分含量相同。 ③在恒温、恒压下，不论反应前后气体分子数是否发生改变，改变起始时加入物质的物质的量，根据化学方程式的化学计量数换算 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) 高三化学二轮-----------化学反应速率化学平衡 考点内容： 1、了解化学反应速度的概念，反应速度的表示方法，外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应 速度的影响。 2、了解化学反应的可逆性，理解化平学平衡的涵义。掌握化学平衡与反应速度之间的内在联系。 3、理解勒沙特原理的涵义，掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 4、本章命题以上述知识的综合应用和解决生产生活中的实际问题为主，考查学生运用知识的能力。 考点一：化学反应速率与化学反应速率的影响因素 . 化学反应速率的概念及表示方法：通过计算式：v =Δc /Δt来理解其概念： ①在同一反应中，用不同的物质来表示反应速率时，数值可以相同，也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此，表示反应速率时，必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。 ②一般来说，化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率，实际是这段时间 内的平均速率，而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素： I. 决定因素（内因）：反应物本身的性质。 Ⅱ. 条件因素（外因）（也是我们研究的对象）： ①浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大活化分子总数，从而加快化学反应速率。值得 注意的是，固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数； ②压强：对于气体而言，压缩气体体积，可以增大浓度，从而使化学反应速率加快。值得注意的是，如果 增大气体压强时，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。 ③温度：其他条件不变时，升高温度，能提高反应分子的能量，增加活化分子百分数，从而加快化学反应 速率。 ④催化剂：使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤其他因素。如固体反应物的表面积（颗粒大小）、光、不同溶剂、超声波等。 【例1】可逆反应A（g）+ 4B（g）C（g）+ D（g），在四种不同情况下的反 应速率如下，其中反应进行得最快的是（） A. v A==0.15mol/(L·min) B. v B==0.6 mol/(L·min) C. v C==0.4 mol/(L·min) D.v D==0.01 mol/(L·s) ［例2］某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图 所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为_________。反应开始至2 min， Z的平均反应速率为。 【例3】反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在可变容积的密闭容器中进行，下列 的改变，对化学反应速率的影响如何？ A、增加碳的量____________________________________________ B、容器的体积缩小一半________________________________________ C、保持体积不变，充入N2，使体系的压强增大一倍_____________________________________ D、保持压强不变充入N2 ________________________________________ 【例4】下列关于催化剂的说法，正确的是（） A.催化剂能使不起反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.任何化学反应，都需要催化剂 E.电解水时，往水中加少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂 化学平衡常数和化学平衡计算 1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800℃，则CO的转化率为 ( ) A．16.7% B．50% C．66.7% D．83.3% 2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·Ｌ－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·Ｌ－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．1mol·Ｌ－1 4．在一个容积为 6 L的密闭容器中，放入 3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应： 4X(g)＋n＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增 加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 5．在一定条件下，可逆反应X(g)十达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．1∶３ C．2∶3 D．3∶２ 6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H22(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为A．11.5 B．23 C．25 D．28 7．在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n ＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A．4 B．3 C．2 D．1 8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)＋HI(g)， 2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·Ｌ－1，c(HI)＝4mol·Ｌ－1，则 NH3的浓度为( ) A．3.5mol·Ｌ－1 B．4mol·Ｌ－1 C．4.5mol·Ｌ－1D．5mol·Ｌ－1 9．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)＋。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A．原混合气体的体积为 1.2V L B．原混合气体的体积为 1.1V L C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10．在n L密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：a X(g)＋b c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( ) A．1,2 B．3,2 C．2,1 D．2,3 11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是 同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( ) A．20% B．30% C．40% D．50% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 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 化学平衡计算题求解技巧 知识体系和复习重点 一、化学平衡常数（浓度平衡常数）及转化率的应用 1、化学平衡常数 （1）化学平衡常数的数学表达式 （2）化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率(α)：α＝（或质量、浓度） 反应物起始的物质的量（或质量、浓度）反应物转化的物质的量×100％ (3)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： ；恒温、恒压时：n 1/n 2=V 1/V 2 (4)计算模式（“三段式”） 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率：α(A)=（ax/m ）×100％ C 的物质的量分数：ω(C)＝ ×100％ 技巧一：三步法 三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol 、mol/L ，也可用L 。 例1、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+ n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为（ ） A 、%1005?+b a B 、%1005)(2?+b b a C 、%1005)(2?+b a D 、%1005)(?+a b a 解析：设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始（mol ） a b 0 转化（mol ） αb 2 1 αb αb 平衡（mol ）- a α b 2 1 -b αb αb 依题意有：-a αb 21+ -b αb = αb ，解得：α= %1005)(2?+b b a 。故应选B 。 技巧二：差量法 差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 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0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常 等效平衡问题的基本模型 等效平衡问题是高中化学中《化学平衡》这一章的一个难点，也是各级各类考试的重点和热 点。学生如何正确理解并运用相关知识进行解题是非常必要的。经过对大量试题的对比分析， 笔者认为可以归纳为以下三种情形： 完全等效平衡，这类等效平衡问题的特征是在同T、 P、 V 的条件下，同一化学反应经过不 同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一： 【例题一】：温度一定，在一个容器体积恒定密闭容器内，发生合成氨反应：N2＋3H2 2NH3。若充入 1molN2 和 3molH2 ，反应达到平衡时NH3 的体积百分含量为W% 。若改变开始时投 入原料的量，加入amolN2，bmolH2 ，cmolNH3 ，反应达到平衡时，NH3 的体积百分含量仍 为 W% ，则： ①若 a=b=0， c= ②若 a=0.75， b= ， c= ③若温度、压强恒定，则a、 b、 c 之间必须满足的关系是 分析：通过阅读题目，可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同 T、 P、 V ，所以可以断定是完全 等效平衡，故可以通过构建相同的起始条件来完成。 N2 ＋ 3H2 2NH3 起始条件Ⅰ：1mol 3mol 0 起始条件Ⅱ：amol bmol cmol （可以把 cmolNH3全部转化为 N2， H2） 转化： 0.5cmol 1.5cmol cmol 构建条件：（ a+0.5c）mol （ b+1.5c） mol 0 要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样，那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相 同。则有：（ a+0.5c） mol = 1mol （ b+1.5c） mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案，①②的答案就是代入数值计算即可。 不完全等效平衡，这类等效平衡问题的特征是在同T、P 不同 V 的条件下，同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似 的起始条件，各量间对应成比例。下面看例题二： 【例题二】：恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生中下反应： A （ g）+B(g) = C(g)（1）若开始时放入1molA 和 1molB ，到达平衡后，生成 a molC，这时 A 的物质的量为 mol 。 （2）若开始时放入3molA 和 3molB ，到达平衡后，生成 C 的物质的量为mol 。 （3）若开始时放入xmolA 、2molB 和 1molC ，到达平衡后， A 和 C 的物质的量分别是y mol 和 3a mol ，则 x=， y= ，平衡时， B 的物质的量（选填一个编号） 甲：大于 2mol 乙：等于 2mol 丙：小于 2mol 丁：可能大于，等或小于2mol 作出判断的理由是。 （4）若在（ 3）的平衡混合物中再加入3molC ，待到达平衡后， C 的物质的量分数是。分析：通过阅读题目，可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P 不同 V ，所以可以断定是不完全等效平衡，故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下： A （ g） + B(g) = C(g) （1）起始条件Ⅰ：1mol 1mol 0 平衡Ⅰ：（ 1-a ） mol （ 1-a ） mol amol （2）起始条件Ⅱ：3mol 3mol 0 平衡Ⅱ： 3（ 1-a） mol 3 （ 1-a ） mol 3amol （各量间对应成比例） 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 化学平衡计算 一、有关概念 1、物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 2、反应的转化率(α)：α＝()() 反应物转化的物质的量或质量反应物起始的物质的量或质量、浓度、浓度×100％ 3、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：12n n ＝12P P ；恒温、恒压时：12n n ＝12 V V 4、混合气体平均分子量的数学表达式 ＝Ｍ１×Ｖ１％＋Ｍ２×Ｖ２％＋Ｍ３×Ｖ３％＋…式中表示混合气体的平均分子量。 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。Ｖ１％，Ｖ２％，Ｖ３％分别表示混合气体中各组分的体积分数。 在相同条件下，气体的体积分数等于气体的物质的量分数（组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比） 5、标三量法化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。 计算模板： 浓度(或物质的量) a A(g)＋b B(g)c C(g) ＋d D(g) 初始 m n 0 0 变化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率：α(A)＝(ax /m )×100％ C 的物质的量(或体积)分数：ω(C)＝ cx m ax n bx cx dx -+-++×100％ 二、强化练习 1．在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A 的转化率为( ) A ．40% B ．50% C ．60% D ．70% 【答案】A 【解析】设A 、B 起始物质的量都为1mol ，A 的转化率为x A(g)+2B(g)2C(g) 起始(mol)：1 1 0 转化(mol)：1×x 2(1×x) 2(1×x) 平衡(mol)：1-x 1-2x 2x 平衡时A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等：(1-x)＋(1-2x)＝2x ，解得x=0.4。 2.X 、Y 、Z 为三种气体，把a molX 和b molY 充入一密闭容器中，发生反应： X ＋2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n (X)＋n (Y)＝n (Z)，则Y 的转化率为( ) 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．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，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (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．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，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。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 化学平衡练习题 【例 1 】将 3 mol A 和 1 mol B 混合于一体积可变的密闭容器P 中，以此时的温度、压强和体 积作为起始条件，发生了如下反应：3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g) 达到平衡时 C 的浓度为 wmol · L -1 。回答⑴～⑸小题： (1) 保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P 中，平衡后 C 的浓度仍为 -1 wmol · L 的是 () (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B 十 2 mol C ， (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2) 保持原起始温度和体积不变，要使平衡后 C 的浓度仍为wmol · L -1 ，应按下列哪种 配比向容器 Q 中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C 十 2 mol D (C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D (D) 以上均不能满足条件， (3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A 和 1 mol B 配比在容器 Q 中发生反应， 则平衡时 C 的浓度和w rml · L-1 的关系是 () (A) ＞ w (B) ＜ w (C)= w (D) 不能确定 (4) 将 2 mol C 和 2 mol D 按起始温度和压强充入容器Q 中，保持温度和体积不变，平 衡时 C 的浓度为 V mol ·L -1 ， V 与 w 和叫的关系是 ( ) (A) V ＞ w (B) V ＜w (C) V= w (D) 无法比较 (5) 维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q 可使平衡时 C 的浓度为 -1 ) V mol · L ( (A)1 mol C+0.5 m01 D．(B)3 mol A+2 mol B (C)3 mol A+1 mol B+1 mol D(D) 以上均不能满足条件 解析⑴（ A ）⑵ (D) ．⑶ (B) ．⑷ (B) ．⑸ (C) ． 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】高中化学等效平衡原理(习题练习)
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第六章 化学平衡常数 习题
化学平衡计算题
有关化学平衡常数的计算
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