11化学平衡常数.doc

(十一）化学平衡常数专题1某温度时，N23H22NH3的平衡常数Ka，则此温度下，NH3 H2N2的平衡常数为()A. B. C.a D.2某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入A气体、B气体，测得其浓度为2 molL1和1 molL1；且发生如下反应：3A(g)2B(g) 4C(？)2D(？)已知“？”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后压强比为54，则下列说法中正确的是()该反应的化学平衡表达式：K此时B的转化率为35%增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变增加C的量，A、B转化率不变A B C D3双选氮元素的4价氧化物有两种，它们之间发生反应：2NO2N2O4H0，将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是()Ab点的操作是压缩注射器Bc点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小C若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则b、c两点的平衡常数KbKcDd点：v(正)v(逆)4.双选利用I2O5可消除CO污染，反应为5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)H。不同温度(T1、T2)下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入 2 mol CO，测得CO2气体体积分数(CO2)随时间t变化曲线如图所示。下列说法正确的是()AT10BT1温度下，该反应的平衡常数为1 024CT2温度下，00.5 min内，CO的平均反应速率为0.3 molL1min1DT1温度下，若向装有足量I2固体的2 L恒容密闭容器中通入10 mol CO2，达到平衡时，(CO2)0.85.已知某化学反应的平衡常数表达式为K，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：t/7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是()A该反应的化学方程式是CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(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CO2和H2各1 mol, 5 min 后温度升高到830 ，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应达到平衡状态D若平衡浓度符合下列关系式：，则此时的温度为1 000 6.在某一体积可变的恒温密闭容器中发生如下反应：X(g)Y(g)2Z(g)Hv逆B、两过程达到平衡时，X的体积分数Ct2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加ZD、两过程达到平衡时，平衡常数0C(2013江苏高考)反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s) 在室温下可自发进行，则该反应的H0D(2012江苏高考)CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) 室温下不能自发进行，说明该反应的H”、“”或“”、“”、“”、“”、“”或“”)，该反应在任何温度下是否一定能自发进行？_。(4)升高温度，化学平衡常数K如何变化？_；增大容器的压强，K值如何变化？_。(5)根据表格中的数据，计算25 时，氨基甲酸铵的分解平衡常数_。11. 利用天然气可制得以H2、CO等为主要组成的工业原料合成气，反应为CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。(1)甲烷与水蒸气反应，被氧化的元素是_，当生成标准状况下35.84 L合成气时转移电子的物质的量是_。(2)将2 mol CH4和5 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。若达到A点所需的时间为5 min，则v(H2)_，100 时平衡常数K_。图中的p1_p2(填“”或“”)，A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是_。(3)合成气用于合成氨气时需除去CO，发生反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)Hv逆 Bv正v逆Cv正v逆 D无法判断(2)为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验(温度为360 或 480 、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件如表所示)。实验序号温度/压强/kPaCH4初始浓度/molL1H2O初始浓度/molL11360p2.006.802t1012.006.8033601012.006.80表中t_，p_；设计实验2、3的目的是_。实验1、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是_(用K1、K2、K3表示)。13(2014山东高考节选)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) K1H10 ()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”、“”或“”)，平衡常数K2_(填“增大”、“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是_。(十一）化学平衡常数专题答案精析1AKa，而NH3H2N2的平衡常数Ka。2D压强比等于物质的量之比： 3A(g)2B(g)4C(？)2D(？)起始：4200变化：1.20.81.60.8平衡：2.81.21.60.8根据反应前后压强之比等于54，因此反应前后气体物质的量之比也为54，D为气体，C为固体或纯液体。固体和纯液体不能写入平衡常数表达式，错误； B的转化率为0.8/2100%40%，错误；平衡常数只受温度的影响，因此增大压强化学平衡常数不变，但化学反应速率增大，正确； C是固体或纯液体，浓度视为常数，因此改变C的量，A、B的转化率不变，正确。3.解析：选A、Cb点是开始压缩注射器的过程，气体颜色变深，透光率变小，故A正确；c点是压缩注射器后的情况，NO2和N2O4的浓度都增大，故B错误；b点开始是压缩注射器的过程，平衡正向移动，反应放热，导致T(b)T(c)，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，所以KbKc，故C正确；c点后的拐点是拉伸注射器的过程，d点是平衡向气体体积增大的逆反应方向移动的过程，所以v(逆)v(正)，故D错误。4.解析：选B、DT2先达化学平衡，T1T2，温度高的，达到化学平衡时(CO2)较小，说明该反应为放热反应H0，A不正确；T1温度下达到平衡时，(CO2)0.8，平衡时n(CO2)20.81.6 mol，n(CO)220.80.4 mol，再根据气体体积，计算出平衡时气体的物质的量浓度，c(CO2)0.8 molL1，c(CO)0.2 molL1，K1 024, B正确；T2温度下，00.5 min内，CO的平均反应速率为0.6 molL1min1，C不正确；T1温度下，通入CO2相当于加压，而该反应前后气体体积不变，加压不影响化学平衡，(CO2)0.8，D正确。5.解析：选C依平衡常数的表达式可知A正确；升高温度K减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，B正确；5 min 后CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.6 molL1、0.6 molL1、0.4 molL1、0.4 molL1，1，平衡向右移动，C错误；0.6，即1 000 时的平衡常数，D正确。6.解析：选C化学反应方程式两边气体的化学计量数相等。t1t2时间内，反应处于平衡状态，正、逆反应速率相等，A项错误；从图看，逆反应速率瞬间增大，且反应速率逐渐变化，说明产物Z的浓度瞬间增大，但因为温度不变，故平衡常数不会改变，且容器体积可变，可达到相同的平衡状态，B、D项错误，C项正确。7解析：选B、DA项，当HTS0时，反应能自发进行，吸热反应的H0，吸热反应能自发，说明S0，正确；B项，反应为气体体积减小的反应，S0，若反应能自发进行，则HTS0，故反应的H0，错误；C项，根据该反应中各物质的聚集状态可知，该反应的S0，该反应S0，H0，错误。8.(1)K1K2(2)加入催化剂将容器的体积(快速)压缩至2 L.(1)甲醇的合成反应是分子数减少的反应，相同温度下，增大压强CO的转化率提高(2)(3)(4)C解析.(1)根据化学平衡常数的表达式，K1c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)，K2c(CO)c(H2O)/c(H2)c(CO2)，K3c(H2O)c(CH3OH)/c3(H2)c(CO2)，因此K3K1K2，代入数值，500 K32.51.02.5，此时的浓度商Qc0.30.15/(0.830.1)0.88v逆；(2)变成，反应速率加快，但是达到平衡时CO的浓度相等，说明改变的条件只能加快反应速率，但对平衡无影响，因此改变的是催化剂；变为，反应速率加快，CO浓度增大，改变的条件：将容器的体积(快速)压缩至2 L；.(1)根据勒夏特列原理，等温下，压强越大，平衡向正反应方向进行，CO的转化率增大，即p1p2；(2)达到平衡组分的浓度分别是c(CO)(a0.75a)/V molL10.25a/V molL1、c(H2)(2a20.75a)/V molL10.5a/V molL1、c(CH3OH)0.75a/V molL1，根据化学平衡常数的定义，K；(3)氢气的转化率为20.75a/2a100%75%，与CO的转化率相等；(4)催化剂只能加快反应速率，对化学平衡无影响，A错误；降低温度，化学反应速率降低，B错误；增大压强，化学反应速率增大，根据勒夏特列原理，增大压强，化学平衡向体积减小的方向移动，即正反应方向移动，C正确；分离出CH3OH，虽然化学平衡向正反应方向进行，CO的转化率增大，但化学反应速率不增大，D错误。9解析：(1)由表格可知，升高温度，化学平衡常数减小，故正反应为放热反应。(2)升高温度，正、逆反应速率均增大。(3)830 时，化学平衡常数为1，即若n(CO2)n(H2)由表格中数据可知：升高温度，平衡气体总浓度增大，平衡向正反应方向移动，故H0(3)高温下反应能自发进行(4)增大不变(5)Kc2(NH3)c(CO2)(c)2(c)(4.8103)24.81031.610811.解析：(1)在CH4与H2O(g)的反应中，碳元素的化合价由4价升高到2价，氢元素的化合价由1价降低到0价，共转移6 mol电子，则被氧化的元素为碳元素，当生成气体 1.6 mol(35.84 L)时，共转移电子2.4 mol。(2)在A点时CH4的转化率为0.5，则转化的CH4的物质的量为1 mol，生成的H2的物质的量为3 mol，故v(H2)0.006 molL1min1；根据CH4的平衡转化率可求得达到平衡时各物质的浓度为c(CH4) 0.01 molL1，c(H2O)0.04 molL1，c(CO)0.01 molL1，c(H2)0.03 molL1，则K6.75104。在横轴上大约150 处作垂直于横轴的直线，由此可看出在压强为p1时，CH4的转化率高，而该反应的正反应为气体体积增大的反应，故压强越小，CH4的转化率越高，故p1p2；由图中任意一条曲线可看出，随着温度的升高，CH4的转化率在增大，故正反应为吸热反应，而A、B、C三点温度越来越高，故平衡常数越来越大。(3)该反应的正反应为放热反应，故降低温度平衡正向移动，增大；恒温恒容时充入He，平衡不移动，不变；将H2从体系中分离出来，平衡正向移动，增大；再通入水蒸气，根据平衡移动原理可知减小。答案：(1)C(碳)2.4 mol(2)0.006 molL1min16.75104KBKA(3)A、C12.解析：(1)此时的浓度商为Qc0.63，小于平衡常数K1，所以反应向正反应方向进行，即v正v逆。(2)三组实验条件要求温度为360 或480 、压强为101 kPa或303 kPa，采取控制变量法，探究温度、压强对化学反应速率的影响，由表可知t为480