化学平衡常数习题.pdf

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1、 1 化学平衡常数练习【学习目标】：1、化学平衡常数的概念 2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断 3、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算 一、化学平衡常数 1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）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平衡时，K=_ 3、平衡常数的意义：（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的 （也叫 ）。K 值越大，表示反应进行得 ，反应物转化率 ；K 值越小，表示

2、反应进行得 ，反应物转化率 。（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫该反应的浓度商。QcK，反应向 进行 QcK，反应_ QcK，反应向 进行（3）利用可判断反应的热效应 若升高温度，值增大，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，值减小，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。二、使用平衡常数应注意的几个问题：、化学平衡常数只与 有关，与反应物或生成物的浓度无关。2、在平衡常数表达式中：水

3、(液态)的浓度、固体物质的浓度不写 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=_ Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=_ 3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关 例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为 K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为 K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为 K3；写出 K1和 K2的关系式：。写出 K2和 K3的关系式：。写出 K1和 K3的关系式：。三、某个指定反应物的转化率=_ 转化率越大，反应越完全！【课堂练习】：1、设在某温度时，在容积为 1L 的密闭容器内，把氮

4、气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。实验测得，当达到平衡时，氮气和氢气的浓度各为 2mol/L，生成氨气的浓度为 3mol/L，求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。2、现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，知 CO 和H2O 的起始浓度均为 2mol/L 经测定该反应在该温度下的平衡常数 K=2.60，试判断，（1）当 CO 转化率为 50时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？（2）达平衡状态时，CO 的转化率应为多少？（3）当 CO 的起始浓度仍为 2mol/L，H2O 的起始浓度为 6mol/L

5、时，CO 的转化率为多少？3、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表所示：t 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题：该反应化学平衡常数的表达式：K=；该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应；下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 A、容器中压强不变 B、混合气体中 c(CO)不变 C、混合气体的密度不变 D、c(CO)=c(CO2)E、化学平衡常数 K 不变 F、单位时间内生成CO 的分子数与生成H2O 的分子数相等 某温度下，各物质的平衡

6、浓度符合下式：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，试判此时的温度为 。1、关于 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确的是（）2 2、已知下列气体反应（在一定温度下）反应 A B 平衡常数为 Kp（1）反应 B+C D 平衡常数为 Kp（2）下列（）表示为反应 A+C D 的 Kp AKp（1）/Kp（2）BKp（2）/Kp（1）CKp（1）Kp（2）D.Kp（1）Kp（2）2 应用一、用来判断反应的方向 例 1、（2003 全国 11）某温度下，在一容积可变的容器中，反应 2A（g）B（g）2C（g）达到平衡时，A、B 和 C 的物质的量分别为

7、 4mol、2mol 和 4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是 A.均减半 B.均加倍 C.均增加 1mol D.均减少 1mol 练习 1已知 800C 时，化学反应 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2（g）K=1 试推导在下列浓度下反应进行的方向 序号 CO（mol/L）H2O（mol/L）CO2（mol/L）H2（mol/L）QC与 K 关系及反应进行方向 1 0.3 0.5 0.4 0.4 2 1.0 0.3 0.5 0.6 3 0.8 1.6 0.7 1.7 应用二、用来计算物质的转化率 例2.对于反应2SO2(g)+O2(

8、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 练习 2 工业合成氨的反应为 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)。设在容积为 2.0 L 的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和 1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数为 4/7。计算：该条件下 N2的平衡转化率；该条件下反应 2NH3(g)=N2(g)+3H2(

9、g)的平衡常数 练习 3高炉炼铁中发生的反应有：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)H,=)练习 4 反应 SO2(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 50%，试求：在该温度下。（1）此反应的平衡常数。（2）若 SO2(g)的初始浓度增大到 3mol/L,NO2(g)的初始浓度仍为 2mol/L，则 SO2(g)、NO2(g)的转化率变为多少？例 3、已知密闭容器中在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO（g）H2

10、O（g）CO2（g）H2（g）在 5000C 时 K=9，如果开始时 CO（g）和 H2O（g）的浓度均为 0.02mol/L，计算在此条件下，CO（g）的转化率最大是多少？练习 5 在一定温度下，反应 1/2H2(g)+1/2X2(g)=HX(g)的平衡常数为 10。若将 1.0mol的 HX(g)通入体积为 1.0L 的密闭容器中，在该温度时 HX(g)的最大分解率接近于（）A.5%B.17%C.25%D.33%例 4.在 2L 的容器中充入 1mol CO 和 1mol H2O(g)发生反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)800时反应达平衡，若 k=1 求：CO 的平

11、衡浓度和平衡转化率。若温度不变，上述容器中充入的是 1mol CO 和 4mol H2O(g)，反应达到平衡后 CO 的平衡浓度和平衡转化率是多少。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。3 一、选择题 1化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律 （）A.可逆反应 B.任何反应 C.部分反应 D.气体反应 2 14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C 的微粒有 （）A14CO2 B14CO2，14CO C14CO2，14CO，14C D14CO 3在一定温度下，容器内某一反应中 M、N 的

12、物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是 （）A反应的化学方程式为：2MN Bt2时，正逆反应速率相等，达到平衡 Ct3时，正反应速率大于逆反应速率 Dt1时，N 的浓度是 M 浓度的 2 倍 4关于平衡常数,下列说法不正确的是 （）A.平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变 B.平衡常数随温度的改变而改变 C.平衡常数随压强的改变而改变 D.使用催化剂能使平衡常数增大 6下列说法中正确的是 （）A.从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度 B.K 值越大,反应的转化率越小 C.K 值越大,反应的转化率越大 D.温度越高,K 值越大 7在一定条件下，可逆反应2A B3C在下

13、列4种状态中，处于平衡状态的是（）A.正反应速度 vA=2mol/（Lmin）逆反应速度vB=2 mol/（Lmin）B.正反应速度 vA=2mol/（Lmin）逆反应速度vC=2 mol/（Lmin）C.正反应速度 vA=1mol/（Lmin）逆反应速度vB=1.5 mol/（Lmin）D.正反应速度 vA=1mol/（Lmin）逆反应速度vC=1.5mol/（Lmin）8在密闭容器中进行如下反应:X2(气)+Y2(气)2Z(气),已知 X2.Y2.Z 的起始浓度分别为 0.1 mol/L,0.3 mol/L,0.2 mol/L,在一定的条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是（）A.

14、Z 为 0.3 mol/L B.Y2 为 0.35 mol/L C.X2 为 0.2 mol/L D.Z 为 0.4 mol/L 9在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2mol Y 气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)此反应达到平衡的标志是 （）A容器内压强不随时间变化 B容器内各物质的浓度不随时间变化 C.容器内 X、Y、Z 的浓度之比为 l:2:2 D单位时间消耗 0.1 mol X 同时生成 0.2 mol Z 10在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是 （）A混合气体

15、的压强 B混合气体的密度 CB 的物质的量浓度 D气体的总物质的量 11可逆反应 2NO22NO+O2在恒容密闭容器中反应，可以作为达到平衡状态的标志是（）单位时问内生成 n mo1 O2的同时生成 2nmol NO2 单位时间内生成 nmol O2的同时生成 2nmolNO 混合气体的颜色不再改变 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A B C D 12在容积固定的 2L 密闭容器中，充入 X、Y 各 2mol，发生可逆 反应 X(g)+2Y(g)2Z(g)，并达平衡，以 Y 的浓度改变表示的 反应速率 v正、v逆与时间 t 的关系如图。则 Y 的平衡浓度

16、的表 达式正确的是（式中 S 指对应区域的面积）（）A.2Saob B.2Sbod C.1Saob D.1Sbod 二、计算题 13某温度时，将 1molNO2分解：2NO22NO+O2，并达到平衡，此时 NO 的体积分数为40%，求：(1)平衡时 NO 的物质的量；(2)平衡时 NO2、O2的体积分数。14一氧化碳发生反应 CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，在 773K 时，平衡常数 Kc=9，如反应开始时 CO 和 H2O 的浓度都是 0.020molL-1，计算在此条件下，CO 的转化率最大是多少？15在 557时密闭容器中进行反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。若 CO 起始浓度为 2 molL-1,水蒸气的起始浓度为 3 molL-1，达到平衡后，CO2起始浓度为 1.2 molL-1,求 CO 和H2O（g）的平衡转化率和平衡常数 Kc。4