化學(xué)ⅳ人版2-2課時(shí)3化學(xué)平衡常數(shù)測試題

1、化學(xué)iv人版2-2課時(shí)3化學(xué)平衡常數(shù)測試題知能定位.了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義、表達(dá)式及影響因素。.了解平衡轉(zhuǎn)化率的含義。.能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單計(jì)算。情景切入.可逆反應(yīng)在一定條件下不能進(jìn)行完全，怎樣才能定量地描述化學(xué)反應(yīng)的限度呢?自主研習(xí)一、化學(xué)平衡常數(shù).定義在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度哥之積與反應(yīng)物濃度哥之積的比值，用符號2.表達(dá)式以化學(xué)反應(yīng)aA(g)+K= CC(C)Cd(D)Ca(A)Cb(B)K表不bB(g)=cC(g)+dD(g)為例：(純固體或溶劑不出現(xiàn)在平衡常數(shù)的表達(dá)式中)。.意義平衡常數(shù)的大小反映化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度;二衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明

2、反應(yīng)可以進(jìn)行得越徹底。.影響因素(1)內(nèi)因：反應(yīng)物的本身性質(zhì)。(2)外因：反應(yīng)體系的溫度。二、平衡轉(zhuǎn)化率.定義物質(zhì)在反應(yīng)中已轉(zhuǎn)化的量與該物質(zhì)總量的比值。.表達(dá)式對于反應(yīng)aA+bB=cC+dD,反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率為：“(A尸C(A)-C(A)二例為式中包和cW分別表示A的初始濃度和A的平衡濃度。Co(A).影響因素(1)初始濃度和平衡濃度(2)多種反應(yīng)物參加反應(yīng)時(shí)，提高一種物質(zhì)的濃度，可以提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，而此物質(zhì)本身轉(zhuǎn)化率會(huì)降低。.意義反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。課堂師生互動(dòng)知識點(diǎn)1化學(xué)平衡常數(shù)使用注意事項(xiàng)及應(yīng)用.使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題：(1)化學(xué)

3、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物和生成物的濃度無關(guān)。(2)反應(yīng)物和生成物中有固體和純液體存在時(shí)，由于其濃度可看做“1”而不代入公式。(3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)改變。如N2+3H2K2NH3K=a則有2NH3N2+3H2K=1/aN2+3H2NH3K=a1222.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷平衡移動(dòng)方向利用平衡常數(shù)可從定量的角度解釋恒溫下濃度、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)在任意狀態(tài)下，生成物的濃度和反應(yīng)物的濃度之間的關(guān)系

4、用Qc=Cp(c)cq(D)表示，Qc叫該反應(yīng)的濃度商，則：cm(A)cn(B)當(dāng)Qc=K寸反應(yīng)處下平街狀態(tài)；當(dāng)QcK時(shí)，及炕向逆反應(yīng)方向進(jìn)k(2)利用K川歸反應(yīng)的熱敏也若升高溫度，K苴堵火，冗上.反！立刈岐點(diǎn)底標(biāo);若升高溫度，KK,麻二”二下反應(yīng)為放W反應(yīng)。(3)計(jì)算轉(zhuǎn)化率依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計(jì)算平衡濃度(或起始濃度)，從而計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。特別提醒(1)化學(xué)平衡常數(shù)(K)與濃度商(Qc)的表達(dá)式一樣，但各物質(zhì)的濃度不一樣，K值中各物質(zhì)的濃度必須是平衡狀態(tài)下的濃度，而Qc值中是任一時(shí)刻的濃度。(2)化學(xué)平衡常數(shù)不表示反應(yīng)的快慢，即化學(xué)反應(yīng)速率快，K也不一定上(3)化學(xué)平

5、衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，加入催化劑不會(huì)改變化學(xué)平衡常數(shù)?？祭?寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式。反應(yīng)Kc高溫C(s)+CO2(g)2CO(g)“+障一2HI(g)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)解析：對于化學(xué)反應(yīng)aA+bB=cC+dDK=c/csz/K其中A、B代表反應(yīng)物，C、D代表生成物，它們不是固體，也不是純CC(C)Cd(D)Ca(A)Cb(B)液體，各物質(zhì)濃度必須是平衡濃度，對于固體或溶劑參加的反應(yīng)，它們的濃度不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中。答案：Kc=q(CO)c(CO2)匕=C2(HI)C(H2)C(l2)Kc=c(CO2)c(CO

6、)Kc=c(Ag+)-c(Cl-)變式探究1在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H20(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如卜表:t/c70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答以下問題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。(2)該反應(yīng)為反應(yīng)(選填“吸熱”或“放熱”)。(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是。a.容器中壓強(qiáng)不變b.混合氣體中c(C0)不變C.V正(H2)=v逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)-c(H2)=c(CO)-C(H2O),試判斷此時(shí)的

7、溫度為C。答案：(1)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)(2)吸熱(3)be(4)830解析：(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，即可寫出K的表達(dá)式。(2)由化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系可以看出，溫度越高，平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)混合物中CO和水蒸氣的濃度越大，即升高溫度，有利于向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征是vnv逆，各組分的濃度保持不變，以此作為依據(jù)可判斷：容器內(nèi)的壓強(qiáng)不應(yīng)根據(jù)反應(yīng)前后體的物質(zhì)的量是否詼變而定。(4)當(dāng)c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)時(shí),即K=1o知識點(diǎn)2化學(xué)平衡的計(jì)算一一“三段式”分析法.模式mA(g)+nB(g)-pC(

8、g)+qD(g)起始量ab00變化量mxnxpxqx平衡量a-mxb-nxpxqx對于反應(yīng)物：n(平)=n(始)n(變)對于生成物：n(平)=n(始)+nI變).解題基本思路(1)設(shè)未知數(shù)：具體數(shù)目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x：(2)確定三個(gè)量：根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的三者關(guān)系代入求出未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量并按1中“模式”列表。(3)解答題設(shè)問題：明確了“如、“變”、“平”三個(gè)量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、混合氣體的密度、平均相對分子質(zhì)量等，給出題目答案。3.化學(xué)平衡計(jì)算中用到的基本關(guān)系與定律(1)各物質(zhì)濃度變化量之比=反應(yīng)式中的

9、化學(xué)計(jì)量數(shù)比；(2)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=其消耗濃度與起始濃度之比?？祭?X、Y、Z為三種氣體，把a(bǔ)molX和bmolY充入一個(gè)密閉容器，發(fā)生反應(yīng)：X+2Y2Z。達(dá)到平衡時(shí)，若它們的物質(zhì)的量滿足：n(X)+n(Y)=n(Z),則Y的轉(zhuǎn)化率為(A.X100%ab5B.2(a+b)00%5bC.2(a b)x 100%D.a+bx100%5b解析：設(shè)X消耗的量為n(X),則X+2Y2Z起Mt/molab0轉(zhuǎn)化量/moln(X)2n(X)2n(X)平衡量/mola-n(X)b-2n(X)2n(X)由于n(X)+n(Y)=n(Z),所以a-n(X)+b-2n(X)=2n(X),故n(X)=a+b(mol)。5

10、則Y的轉(zhuǎn)化率為：2n(X)*100%=2(a十b)x100%b5b答案：B變式探究2已知可逆反應(yīng)：M(g)+N(g).P(g)+Q(g)-1AH0,請回答以下問題：(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)=1molL-1,c(N)=2.4molL-1口達(dá)劉心衡早，M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為；(2)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)=4molL-1,c(N)=amolL:這倒IT：衡產(chǎn)，c(P)=2molL-1,a=;(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c(M)=c(N)=bmol-L-1,達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為。解析：(1)M(g)+N(g)=P(g)

11、+Q(g) TOC o 1-5 h z 起始濃度(mol/L)12.400轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)1x60%1x60%1x60%1x60%平衡濃度(mol/L)0.41.80.60.6N的轉(zhuǎn)化率為0.6mol/Lx100%=25%2.4mol/L(2)溫度不變，平衡常數(shù)不變，K=0.6父0.6=2X2=1,a=60.41.8(4-2)(a-2)2(3)根據(jù)(2)的結(jié)果，設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x,則K=bx父bx一2則b(1-x)b(1。x)2x1 -x,x=41%。答案：25%(2)增大(3)6(4)41%課后強(qiáng)化作業(yè)基礎(chǔ)夯實(shí).對于可逆反應(yīng)：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),在一定溫度下達(dá)

12、到平衡時(shí)，其平衡常數(shù)表示式正確的選項(xiàng)是()A.K=c(C)c(H2O)c(CO)c(H2)B.K=c(CO)c(H2)c(C)c(H2O)C.K=c(H2。)c(CO)c(H2)D.K=c(CO)c(H2)研0)答案：D解析：平衡常數(shù)的表達(dá)式中不包括純液體、固體的濃度。.（2017涿鹿高二檢測）已知在450c時(shí)，反應(yīng)H2（g）+l2（g）=2HI（g）的化學(xué)平衡常數(shù)為 TOC o 1-5 h z 50,由此推斷出在450c時(shí)，反應(yīng)2HI（g）nH2（g）+l2（g）的化學(xué)平衡常數(shù)為（）A.50B.0.02C.100D.無法確定答案：B解析：在相同的溫度下，兩個(gè)反應(yīng)互為逆反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù)，

13、應(yīng)選Bo.對于可逆反應(yīng)：C（s）+CO2（g）-2CO（g）,在一定溫度下，其平衡常數(shù)為K,以下條件的變化中，能使K發(fā)生變化的是（）A.將C（s）的表面積增大B.增大體系壓強(qiáng)C.升高體系溫度D.使用合適的催化劑答案：C解析：對于一個(gè)給定的可逆反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)K的大小僅與溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。.某溫度下，對于反應(yīng)N2（g）+3H2（g）=02NH3（g）AH=-92.4kJ/mol。N2的平衡轉(zhuǎn)化率（”）與體系總壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如下圖。以下說法正確的選項(xiàng)是（）A.將1.0mol氮?dú)狻?.0mol氫氣，置于1L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，放出的熱量為92.4kJB.平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K

14、（A）K（B）C.上述反應(yīng)在達(dá)到平衡后，增大壓強(qiáng)，H2的轉(zhuǎn)化率提高D.升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說明逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速度減小答案：C解析：A項(xiàng)此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，1.0mol氮?dú)狻?.0mol氫氣在實(shí)際過程中不能完全轉(zhuǎn)化，故放出的熱量小于92.4kJ,A錯(cuò)。B項(xiàng)溫度不變，改變壓強(qiáng)，平衡常數(shù)不變，B錯(cuò)。C項(xiàng)由圖知，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，出的轉(zhuǎn)化率提高，C正確。D項(xiàng)升高溫度，逆反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率都增大，D錯(cuò)。5.以下關(guān)于平衡常數(shù)的說法正確的選項(xiàng)是（）A.在平衡常數(shù)表達(dá)式中，反應(yīng)物濃度用起始濃度，生成物濃度用平衡濃度B.在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)是一個(gè)恒定值C.對于放熱反應(yīng)，升

15、高溫度，K值博大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大D.從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度答案：D解析：A項(xiàng)，在平衡常數(shù)表達(dá)式中，反應(yīng)物、生成物的濃度均為平衡濃度；B項(xiàng)，平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，溫度改變，平衡常數(shù)隨之改變；C項(xiàng)，對于放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，K值減小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小。.將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生以下反應(yīng)：NH4l(s)=NH3(g)+HI(g); TOC o 1-5 h z 2HI(g)=H2(g)+l2(g)達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)=0.5molL-1,c(HI)=4molL-1,則此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為()A.9B.16C.20D.25答案：C解析：根據(jù)反應(yīng)

16、：2HI(g)=H2(g)+12(g)消耗的c(HI)=2c(H2)=1mol-L-1,再結(jié)合反應(yīng)：NH4I(s)=NH3(g)+HI(g)知：c(NH3)=c(HI)=1molL-1+4molL-1=5mol-L-1,因此該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)：K=c(NH3)c(HI)=5molL-1X4molL-1=20mol2L-2.一定條件下，合成氨反應(yīng)呈平衡狀態(tài)時(shí)有平衡常數(shù)K的不同表達(dá)式： TOC o 1-5 h z 3H2(g)+N2(g)2NH3(g)Ki3H2(g)+1N2(g)NH3(g)K2H2(g)+1N2(g)=2NH3(g)K3 HYPERLINK l bookmark48 o

17、Current Document 33則Ki、K2、K3的關(guān)系為()Ki=K2=K3_23K1=(K2)=(K3)C.(Ki)6=(K2)3=(K3)2D.無法確定答案：B8.如圖表示反應(yīng)X(g)=4Y(g)+Z(g)AH0,在某溫度時(shí)X的濃度隨時(shí)間變化的曲線:以下有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的選項(xiàng)是()A.第6min后，反應(yīng)就終止了B.X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%C.若升高溫度，X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%D.若降低溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)將減小答案：B解析：此題結(jié)合圖像考查平衡常數(shù)及其應(yīng)用和平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，解題的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確把握圖像信息。由圖像可知該反應(yīng)在6min時(shí)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)，但反應(yīng)并未停止，故A錯(cuò);

18、由圖可知平衡時(shí)c(X)=0.15molL-1,起始時(shí)c(X)=1.0molL-1,故平衡轉(zhuǎn)化率a=1.0mol L -1 0.5mol L -1X100%=85%,B正確；由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度1.0molL-1其平衡常數(shù)減小，反應(yīng)進(jìn)行程度減小，X的平衡轉(zhuǎn)化率減小，且降低溫度，平衡常數(shù)增大,故C、D均錯(cuò)。能力提升在一定條件下，有以下分子數(shù)相同的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)K比分別是47 TOC o 1-5 h z H2+F2=2HFK=10H2+CI22HClK=1017H2+B2-2HBrK=109H2+I2=2HIK=1比較K值大小，可知各反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度由大到小的順序是()A.B

19、.C.D.無法確定答案：A解析：化學(xué)平衡常數(shù)越大，表示該反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，故A正確。(2017中山高二檢測)已知：H2(g)+l2(g)n2HI(g)的平衡常數(shù)為K1；1H2(g)+112(g)HI(g)的平衡常數(shù)為K2,則KrK2的關(guān)系為()22K1=2K2K1=K22Ki=1K22D.Ki=K2解析:2因此Ki=K 2。答案：BK1=c2(HI),K2=c(HI)c(H2)c(I2)c(H2)c(I2)(2017安徽高考)汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下：NO(g)+CO(g)1N2(g)+CO2(g)AH=-373.4kJ-mol2在恒容的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，改變某一條件，以

20、下示意圖正確的選項(xiàng)是:N1的物質(zhì)的必X0的物質(zhì)的玳c答案：C解析：AH=-373.4kJ-mol-1,溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，K值減小，CO的轉(zhuǎn)化率降低，故A、B錯(cuò)；K只與溫度有關(guān)，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)增大N2的物質(zhì)的量平衡左移，則NO的轉(zhuǎn)化率降低，故D錯(cuò)。.取1molA和amolB使其發(fā)生反應(yīng)A(g)+aB(g)=bC(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率為50%,在同溫、同壓下測得混合氣體的密度是原來的4倍，則a、b可能是()3A.a=1,b=4B.a=3,b=3C.a=2,b=3D.a=3,b=2答案：D解析：由于是同溫、同壓下的氣體反應(yīng)，密度改變可推容積改變。p=m在同溫、同壓下，反應(yīng)

21、前和反應(yīng)后混合氣體的密度比為:約飛，氣體體積比等于物質(zhì)的量比，可推22 ViV出=凸=,求出反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量，代入上式可建立關(guān)系式，再討;1n2n論可得答案。A(g)+aB(g)一-bC(g)起始量：1molamol0mol轉(zhuǎn)化量：0.5mol0.5amol0.5bmol平衡量：0.5mol(a-0.5a)mol0.5bmoln1=(1+a)moln2=0.5mol+(a-0.5a)mol+0.5bmol=(0.5+0.5a+0.5b)moln2=(0.50.5a0.5b)-：1=3r(1a)molP24則0.5+0.5a+0.5b=3，整理得：1a42b=1+a,用各選項(xiàng)數(shù)據(jù)

22、代入，只有a=3,b=2符合。.反應(yīng)2A(g)=B(g)+xC(g)在一定條件下達(dá)到平衡后，容器內(nèi)的壓強(qiáng)較反應(yīng)前增大了p,A TOC o 1-5 h z 的轉(zhuǎn)化率也為p,則化學(xué)計(jì)量數(shù)乂為()A.1B.2C.3D.4答案：C解析：設(shè)反應(yīng)前A的物質(zhì)的量為2mol。2A(g)=B(g)+xC(g)起始量：2mol0mol0mol轉(zhuǎn)化量：2xpmol1xpmolxXpmol平衡量：(2-2xp)mol1xpmolxxpmol平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為：(2-2xp)mol+1xpmol+xxpmol=2+(x-1)xpmol根據(jù)氣體的壓強(qiáng)比等于氣體的物質(zhì)的量之比，得：2(x-1)pmol=(1p) T

23、OC o 1-5 h z 2mol1解得：x=3.在一定條件下，發(fā)生反應(yīng)X(g)+3Y(g)=2Z(g)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，有37.5%的Y轉(zhuǎn)化為Z,有25%的X轉(zhuǎn)化為Z,則反應(yīng)起始時(shí)，充入容器中的n(X):n(Y)為()A.1:3B.3:1C.3:2D.1:2答案：D解析：平衡時(shí)，轉(zhuǎn)化的X與丫的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即1:3,所以起始時(shí)，n(X):n(Y)=1/25%:3/37.5%=1:2。.在某溫度下，將氫氣和碘蒸氣各0.1mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(H2)=0.008molL-1：(1)求該反應(yīng)的平衡常數(shù)。(2)在上述溫度下，該容器中若通入氫氣和碘蒸氣各0.30moli戈求達(dá)利%平甯時(shí)各物質(zhì)的濃度。答案：(1)0.25(2)c(i)=c(12)=0.024molL-1,c(HI)=0.012mol-L-1)解析：要求平衡常數(shù)，先要求出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度；求出平衡常數(shù)后，在同溫下利用公式可以求消耗濃度，再求平衡濃度。解：(1)依題意知，H2(g)+12(g)2HI(g)起始濃度(molL-1)0.0100.0