【步步高 学案导学设计】高中化学 第二章 第三节 第3课时 化学平衡常数与化学平衡计算课时作业 新人教版选修4.docVIP

第3课时化学平衡常数与化学平衡计算目标要求1.知道化学平衡常数的含义。2.能运用化学平衡常数对化学反应进行的程度做出判断。3.能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。1含义在一定温度下，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(简称平衡常数)，用符号“k”表示。2表达式对于一般的可逆反应：ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)，当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：k。3意义(1)k值越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；反之进行的程度就越小，转化率就越小。(2)k只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。4反应物的转化率某指定反应物的转化率100%100%。知识点一化学平衡常数的概念1对于3fe4h2o(g)高温fe3o44h2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为()ak bkck dk答案d解析平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但固体浓度视为1，不写入平衡常数计算式中。2关于化学平衡常数的叙述，正确的是()a只与化学反应方程式本身和温度有关b只与反应的温度有关c与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响d只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数答案a解析大量实验证明，化学平衡常数决定于两个方面的因素：化学反应的本身和反应体系的温度，与起始浓度等其他外界条件没有任何关系。知识点二平衡常数的应用31 000 k时反应c(s)2h2(g)ch4(g)的k8.28107，当各气体物质的量浓度分别为h2 0.7 moll1、ch4 0.2 moll1时，上述反应()a正向移动 b逆向移动 c达到平衡 d不一定答案a解析q0.408qv逆。4放热反应co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)在温度t1时达到平衡，c1(co)c1(h2o)1.0 moll1，其平衡常数为k1。其他条件不变，升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(co)和c2(h2o)，平衡常数为k2，则()a若增大co浓度，k2和k1都增大bk2k1cc2(co)c2(h2o)dc1(co)c2(co)答案c解析升高温度，该平衡左移，c2(co)c1(co)，k1k2，因为k只与温度有关，与浓度无关，则增大co浓度不会影响k1、k2。练基础落实12 000 k时，反应co(g)o2(g)co2(g)的平衡常数为k，则相同温度下反应2co2(g)2co(g)o2(g)的平衡常数k为()a. bk2 c. d.答案c解析平衡常数与化学方程式的写法有关，对于以上两个反应：k，k，所以k。2下列对化学平衡常数k的描述中，正确的是()ak越大，正反应进行的程度越大b温度升高，k值增大c反应物的转化率增大时，k值一定增大d平衡向逆反应方向移动时，k值减小答案a解析温度升高时，对于放热反应，k将减小，对于吸热反应，k才增大，因为k只与温度有关，而平衡移动的方向还与其他多种因素有关，也就是说当平衡右移时，k值不一定增大。3在密闭容器中发生如下反应ma(g)nb(g)pc(g)，达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的，当达到新平衡时，c的浓度为原来的1.9倍，下列说法正确的是()amnp b平衡向逆反应方向移动ca的转化率提高 dc的体积分数增加答案b解析气体体积缩小到原来的，相当于加压，若平衡不移动，各物质的浓度应为原来的2倍。现在c的浓度为原来的1.9倍，说明平衡向逆反应方向移动，a的转化率减小，c的体积分数减小。根据勒夏特列原理，mnp。4298 k时，各反应的平衡常数如下：n2(g)o2(g)2no(g)，k11030；2h2(g)o2(g)2h2o(g)，k21081；2co2(g)2co(g)o2(g)，k41092则常温下，no、h2o、co2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是()a b c d无法判断答案a解析要判断no、h2o、co2这三个化合物分解放氧的倾向，则必须求出各个分解放氧反应的平衡常数，然后比较大小即可。由计算可知：2no(g)n2(g)o2(g)，k110302h2o(g)2h2(g)o2(g)，k510822co2(g)2co(g)o2(g)，k41092平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，因此反应即no分解放氧的倾向最大。5写出下列反应中平衡常数的表达式：(1)cr2oh2o2cro2h(2)c(s)h2o(g)co(g)h2(g)(3)co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)答案(1)k(2)k(3)k6合成氨反应n2(g)3h2(g)高温、高压催化剂2nh3(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(n2)3 moll1，c(h2)9 moll1，c(nh3)4 moll1，求：该温度时的平衡常数；n2、h2的起始浓度。答案k7.32103 c(n2)5 moll1c(h2)15 moll1解析k7.3103n23h2 2nh3起始xy 0平衡3 moll19 moll1 4 moll1cx3 moly9 moll14 moll1x5 moll1y15 moll17对可逆反应aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)，达到平衡时，各物质的物质的量浓度应满足以下关系：k，k为一常数，称为化学平衡常数，其反应的k值只与温度有关，现有反应：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h0，在850时，k1。(1)若升高温度到950，达到平衡时k_(填“大于”、“小于”或“等于”)1。(2)850时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol co,3.0 mol h2o,1.0 mol co2和x mol h2，则：当x5.0时，上述平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_。答案(1)小于(2)逆反应x1此时，v逆v正，平衡向逆反应方向移动，qv逆，根据上式，当x3.0时，qk。练方法技巧关于平衡常数的计算8在一个容积为500 ml的密闭容器中，充入5 mol h2和2 mol co。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：2h2(g)co(g)ch3oh(g)，经过5 min后达到平衡状态。若此时测得ch3oh蒸气的浓度为2 moll1，求：(1)以h2的浓度变化表示的该反应的速率。(2)达到平衡时co的转化率。(3)该温度下的k。答案(1)0.8 moll1min1(2)(co)50%(3)k0.17解析2h2(g)co(g)ch3oh(g)c(始)10 moll1 4 moll10 c 2x x x c(平) 102x 4x xx2 moll1，则c(h2)4 moll1则v(h2)0.8 moll1min1(co)100%50%k0.17。练综合拓展9氨是重要的氮肥，合成原理为：n2(g)3h2(g)高温、高压催化剂2nh3(g)h92.4 kjmol1。回答下列问题：(1)写出平衡常数k的表达式_，如果降低温度，该反应k值_，化学反应速率_，n2的转化率_。(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)在500、20 mpa时，将n2、h2置于一个容积为2 l的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图所示，回答下列问题： 10 min内以nh3表示的平均反应速率为_。在1020 min内，nh3浓度变化的原因可能是()a使用了催化剂 b缩小容器体积c降低温度 d增加nh3物质的量第1次平衡的时间为：_，第2次平衡的时间为：_，第1次平衡：平