最新高中化學第2章化學反應(yīng)的方向、限度與速率第2節(jié)化學反應(yīng)的限度(第1課時)化學平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率教學案

PAGEPAGE17第2節(jié)化學反響的限度第1課時化學平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率[課標要求]1．了解化學平衡常數(shù)的概念，能正確書寫給定反響的平衡常數(shù)表達式，并能進行相應(yīng)的計算。2．理解化學平衡常數(shù)的意義，了解化學平衡常數(shù)的影響因素。3．了解濃度商的概念，并能利用濃度商與化學平衡常數(shù)的相對大小關(guān)系判斷化學反響的方向。4．會進行化學平衡中轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計算。1．一定溫度下，一個可逆反響aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)達平衡后，化學平衡常數(shù)表達式為K＝eq\f([C]c[D]d,[A]a[B]b)。2．化學平衡常數(shù)只受溫度影響，K值越大，說明反響進行得越完全。3．濃度商(Q)：(1)Q＝K時，反響到達平衡狀態(tài)。(2)Q＜K時，反響向正反響方向進行。(3)Q＞K時，反響向逆反響方向進行。根據(jù)化學平衡常數(shù)可以計算反響混合物中各物質(zhì)的平衡濃度及反響物的平衡轉(zhuǎn)化率。eq\a\vs4\al(化學平衡常數(shù)及平衡轉(zhuǎn)化率)1．平衡常數(shù)的概念在一定溫度下，當一個可逆反響到達化學平衡狀態(tài)時，生成物平衡濃度的系數(shù)次冪之積與反響物平衡濃度的系數(shù)次冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反響的化學平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，用符號K表示。2．平衡常數(shù)的表達式對于某一個可逆反響，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下其平衡常數(shù)表達式為K＝eq\f([C]p[D]q,[A]m[B]n)。3．平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)的大小反映化學反響可能進行的程度。平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明反響可以進行得越完全。4．影響平衡常數(shù)的因素K只受溫度的影響，當ΔH>0時，升溫K值增大，當ΔH<0時，升溫K值減小。5．平衡轉(zhuǎn)化率表達式對于化學反響aA＋bBcC＋dD，反響物A的平衡轉(zhuǎn)化率為α(A)＝eq\f(c0A－[A],c0A)×100%，其中c0(A)和[A]分別表示A的初始濃度和A的平衡濃度。平衡轉(zhuǎn)化率也可表示為α(A)＝eq\f(A的物質(zhì)的量改變量,A的起始物質(zhì)的量)×100%＝eq\f(A的質(zhì)量改變量,A的起始質(zhì)量)×100%。[特別提醒]代入平衡常數(shù)表達式進行計算的是物質(zhì)的平衡濃度而不是初始濃度和變化濃度。1．反響C(s)＋CO2(g)2CO(g)的平衡常數(shù)表達式是怎樣的？提示：K＝eq\f([CO]2,[CO2])。2．反響：H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)是K，那么反響2HI(g)H2(g)＋I2(g)的平衡常數(shù)是什么？反響eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)是什么？提示：eq\f(1,K)，Keq\f(1,2)。3．哪些因素對平衡常數(shù)有影響？提示：溫度。對化學平衡常數(shù)的理解(1)化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反響物或生成物的濃度無關(guān)。(2)反響物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看做常數(shù)“1〞而不代入表達式。(3)化學平衡常數(shù)是指某一具體反響的平衡常數(shù)。假設(shè)反響方向改變，那么平衡常數(shù)改變；假設(shè)化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反響，平衡常數(shù)也會改變。如N2＋3H22NH3K＝a，那么有2NH3N2＋3H2K′＝eq\f(1,a)eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2NH3K″＝aeq\f(1,2)1．以下關(guān)于化學平衡常數(shù)的說法中正確的是()A．在任何條件下，化學平衡常數(shù)都是一個定值B．當改變反響物的濃度時，化學平衡常數(shù)會發(fā)生改變C．化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反響物的濃度無關(guān)D．化學平衡常數(shù)隨反響體系壓強的變化而變化解析：選C化學平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，與反響物的濃度、體系的壓強均無關(guān)，故C正確。2．某溫度下，反響2A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常數(shù)K1＝50，在同一溫度下，反響2C(g)2A(g)＋B(g)的平衡常數(shù)K2為()A．2500B．50C．0.02D．0.002解析：選C對于反響2A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常數(shù)K1＝eq\f([C]2,[A]2·[B])，而同一溫度下，反響2C(g)2A(g)＋B(g)的平衡常數(shù)K2＝eq\f([A]2·[B],[C]2)＝eq\f(1,K1)＝0.02。eq\a\vs4\al(化學平衡常數(shù)的應(yīng)用)1．判斷可逆反響進行程度的大小2．判斷反響的熱效應(yīng)(1)升高溫度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(K值增大→正反響為吸熱反響,K值減小→正反響為放熱反響))(2)降低溫度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(K值增大→正反響為放熱反響,K值減小→正反響為吸熱反響))3．判斷可逆反響是否平衡及不平衡時的反響方向?qū)τ诳赡娣错憁A(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下的任意時刻，反響物與生成物的濃度有如下關(guān)系：Q＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Q＜K，反響向正反響方向進行,Q＝K，反響處于平衡狀態(tài),Q＞K，反響向逆反響方向進行))4．計算反響物的轉(zhuǎn)化率依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計算平衡濃度(或起始濃度)，從而計算反響物的轉(zhuǎn)化率。1．X、Y、Z三種氣體，取X和Y按1∶1的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反響：X＋2Y2Z，到達平衡后，測得混合氣體中反響物剩余的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3∶2，那么Y的轉(zhuǎn)化率最接近于()A．33%B．40%C．50%D．66%解析：選D根據(jù)題給信息，可設(shè)開始參加X和Y的物質(zhì)的量為a，到達平衡時消耗X的物質(zhì)的量為b，那么消耗Y的物質(zhì)的量為2b，生成Z的物質(zhì)的量為2b，那么：X＋2Y2Z起始量aa0變化量b2b2b平衡時的量a－ba－2b2b由題意可得eq\f(a－b＋a－2b,2b)＝eq\f(3,2)，b＝eq\f(a,3)。Y的轉(zhuǎn)化率為eq\f(2×\f(a,3),a)×100%＝66.7%。2．在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反響：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示：T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6答復(fù)以下問題：(1)該反響的化學平衡常數(shù)表達式為K＝________。(2)該反響為________反響(填“吸熱〞或“放熱〞)。解析：(1)依據(jù)反響的化學方程式可知K＝eq\f([CO]·[H2O],[CO2]·[H2])。(2)從表格中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，K值增大，故該反響為吸熱反響。答案：(1)eq\f([CO]·[H2O],[CO2]·[H2])(2)吸熱3．現(xiàn)有一定溫度下的密閉容器中存在如下反響：2SO2＋O22SO3(g)，知c始(SO2)＝0.4mol·L－1，c始(O2)＝1mol·L－1，經(jīng)測定該反響在該溫度下的平衡常數(shù)K≈19，試判斷：(1)當SO2轉(zhuǎn)化率為50%時，該反響是否到達平衡狀態(tài)？假設(shè)未到達，向哪個方向進行？(2)達平衡狀態(tài)時，SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為多少？解析：(1)2SO2＋O22SO3開始/(mol·L－1)0.410轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)0.20.10.2轉(zhuǎn)化后/(mol·L－1)0.20.90.2此時：Qc＝eq\f(c2SO3,c2SO2·[O2)＝eq\f(0.22,0.22×0.9)＝1.11＜19＝K，當SO2轉(zhuǎn)化率為50%時，反響未達平衡狀態(tài)，反響向正反響方向進行。(2)設(shè)達平衡時，SO2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為xmol·L－1，那么O2轉(zhuǎn)化eq\f(x,2)mol·L－1，生成SO3為xmol·L－1。所以K＝eq\f(x2,0.4－x2·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(x,2))))≈19，x＝0.32，所以SO2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.32mol·L－1,0.4mol·L－1)×100%＝80%。答案：(1)否正反響方向(2)80%[方法技巧]“始、變、平〞三部曲解題模式①寫出化學反響方程式(配平)。②根據(jù)題意，依次列出各反響物和生成物的物質(zhì)的量濃度(或物質(zhì)的量)的起始量、變化量、平衡量，未知量可以設(shè)未知數(shù)表示。變化量＝起始量－平衡量③根據(jù)變化量之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，列關(guān)系式，計算出未知量。④把平衡量(物質(zhì)的量濃度)代入化學平衡常數(shù)公式求解。eq\a\vs4\al(化學平衡狀態(tài)的判斷)工程mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡速率v(正)＝v(逆)≠0平衡百分含量反響混合物中各成分濃度或百分含量不變平衡混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡④總體積、總壓強、總物質(zhì)的量一定不一定平衡壓強①假設(shè)m＋n≠p＋q時，總壓強一定(其他條件一定)平衡②m＋n＝p＋q時，總壓強一定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量(eq\x\to(M)r)①eq\x\to(M)r一定，當m＋n≠p＋q時平衡②eq\x\to(M)r一定，當m＋n＝p＋q時不一定平衡溫度任何化學反響都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時，其他不變平衡密度(ρ)體系的密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化(當氣體均無色時除外)平衡1．一定溫度下，可逆反響：A(g)＋3B(g)2C(g)到達平衡狀態(tài)的標志是()A．C生成的速率與C分解的速率相等B．單位時間內(nèi)生成nmolA，同時生成3nmolBC．A、B、C三物質(zhì)的濃度的變化量之比為1∶3∶2D．平衡時A、B、C三物質(zhì)的分子數(shù)之比為1∶3∶2解析：選AA項，C的生成速率是正反響速率，C的分解速率是逆反響速率，正反響速率與逆反響速率相等，正確；B項，生成nmolA和生成3nmolB表示的都是逆反響速率，錯誤；C項，無論平衡與否，A、B、C三物質(zhì)的濃度的變化量之比始終等于1∶3∶2，錯誤；D項，A、B、C三物質(zhì)的分子數(shù)之比等于1∶3∶2，這是一種特殊情況，而不是平衡的標志，錯誤。2．一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生反響：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－41.8kJ·mol－1，以下能說明反響到達平衡狀態(tài)的是()A．體系壓強保持不變B．混合氣體顏色保持不變C．SO3和NO的體積比保持不變D．每消耗1molSO3的同時生成1molNO2解析：選B由于該反響為反響前后氣體體積相等的反響，體系的壓強始終保持不變，故壓強不變反響不一定到達平衡，A錯誤；SO3與NO的體積比始終保持1∶1，C錯誤；消耗SO3和生成NO2為反響的同一方向，D錯誤。3．一定溫度下，在容積固定的密閉容器中發(fā)生可逆反響2NO22NO＋O2，該反響到達平衡狀態(tài)的標志是()①單位時間內(nèi)生成nmolO2同時生成2nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolO2同時生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反響速率之比為2∶2∶1④混合氣體的壓強不再改變⑤混合氣體的顏色不再改變⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變A．①④⑤⑥B．①②③⑤C．②③④⑥D(zhuǎn)．以上全部解析：選A判斷一個化學反響是否到達化學平衡狀態(tài)，關(guān)鍵在于判斷該反響的正、逆反響速率是否相等及各組分的濃度是否不再變化。①單位時間內(nèi)生成nmolO2同時生成2nmolNO2，即生成NO2的速率與消耗NO2的速率相等，v(正)＝v(逆)，正確；②單位時間內(nèi)生成nmolO2同時必生成2nmolNO(無論反響到達平衡與否)，因為②表示同一方向的反響速率，不正確；③只要發(fā)生反響，或者說不管反響是否到達平衡狀態(tài)，NO2、NO、O2的反響速率之比都為2∶2∶1，不正確；④溫度、體積一定，混合氣體的壓強不再改變，說明氣體的總物質(zhì)的量不變，說明反響已到達平衡狀態(tài)；⑤顏色的深淺取決于有色物質(zhì)NO2的濃度，混合氣體的顏色不變，說明NO2的濃度不再改變，對固定容積的密閉容器來說，NO2的物質(zhì)的量不再改變，能說明反響已到達平衡狀態(tài)，正確；⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\x\to(M)r＝\f(m,n)))不再改變，說明氣體的總物質(zhì)的量(n)不變，說明反響已到達平衡狀態(tài)，正確。[方法技巧]判斷可逆反響到達平衡狀態(tài)的方法1.從化學反響速率的角度判斷(即v正＝v逆≠0)有兩層含義：對于同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率；對于不同的物質(zhì)，速率之比等于化學方程式中物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。2.利用“變量〞與“不變量〞判斷(1)確定反響中的“變量〞，即隨反響的進行而變化的量，當變量不再變化時，說明反響已達平衡狀態(tài)。而當“不變量〞不變時，不能判斷反響是否處于平衡狀態(tài)。(2)常見的變量有：氣體的顏色；對于氣體體積有變化的反響來說，恒壓反響時的體積、恒容反響時的壓強；對于反響體系中全部為氣體，且氣體物質(zhì)的量有變化的反響來說，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量；對于反響體系中不全部為氣體的反響來說，恒容時混合氣體的密度等。應(yīng)當注意，在利用eq\x\to(M)、ρ、n(總)、p(總)判斷時要注意反響特點和容器的體積變化問題。[三級訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)]1．反響C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)表達式為()A．K＝eq\f([CO][H2],[C][H2O])B．K＝eq\f([C][H2O],[CO][H2])C．K＝eq\f([CO][H2],[H2O])D．K＝eq\f([H2O],[CO][H2])解析：選C平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反響物濃度冪之積的比值，固體和純液體不出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達式中。2．X、Y、Z為三種氣體，把amolX和bmolY充入一密閉容器中，發(fā)生反響X＋2Y2Z。到達平衡時，假設(shè)它們的物質(zhì)的量滿足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，那么Y的轉(zhuǎn)化率為()A.eq\f(a＋b,5)×100%B.eq\f(2a＋b,5b)×100%C.eq\f(2a＋b,5)×100%D.eq\f(a＋b,5a)×100%解析：選B設(shè)參加反響的X為nmol，那么X＋2Y2Z起始物質(zhì)的量/molab0平衡物質(zhì)的量/mola－nb－2n2n據(jù)題意：(a－n)＋(b－2n)＝2n解得n＝eq\f(a＋b,5)。故Y的轉(zhuǎn)化率為eq\f(2a＋b,5b)×100%。3．298K時，各反響的平衡常數(shù)如下：①N2(g)＋O2(g)2NO(g)K＝1×10－30；②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K＝2×1081；③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K＝4×10－92，那么常溫下，NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向最大的是()A．NOB．H2OC．CO2D．無法判斷解析：選A要判斷NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向，那么必須求出各個分解放氧反響的平衡常數(shù)，然后比擬大小。由計算可知：(1)2NO(g)N2(g)＋O2(g)K＝1×1030，(2)2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)K＝5×10－82，(3)2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K＝4×10－92。平衡常數(shù)越大，表示反響進行得越徹底，因此反響(1)即NO分解放氧的傾向最大。4.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是環(huán)境化學當前的重要研究內(nèi)容之一。硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)。某溫度下，將2.0molSO2和1.0molO2置于10L密閉容器中。SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖。根據(jù)圖示答復(fù)以下問題：(1)反響達平衡后，體系總壓強為0.10MPa。該反響的平衡常數(shù)等于________。(2)平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)________K(B)(填“>〞“<〞或“＝〞)。解析：(1)2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)起始濃度(mol·L－1)eq\f(2.0,10)eq\f(1.0,10)0轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1)eq\f(2.0,10)×0.8eq\f(1.0,10)×0.80.16平衡濃度(mol·L－1)0.040.020.16K＝eq\f(0.16mol·L－12,0.04mol·L－12×0.02mol·L－1)＝800mol－1·L。(2)平衡狀態(tài)由A變到B時，條件的改變是增大壓強，溫度沒有變化，所以平衡常數(shù)不變，K(A)＝K(B)。答案：(1)800mol－1·L(2)＝1．某溫度時，反響X2(g)＋Y2(g)2XY(g)的平衡常數(shù)K＝20，由此推測在該溫度時，反響2XY(g)X2(g)＋Y2(g)的平衡常數(shù)為()A．20B．0.05C．50D．無法確定解析：選B可逆反響的化學平衡常數(shù)互為倒數(shù)。2．在一定條件下，有以下分子數(shù)之比相同的可逆反響，其平衡常數(shù)K值分別是①H2＋F22HFK＝1047②H2＋Cl22HClK＝1017③H2＋Br22HBrK＝109④H2＋I22HIK＝1比擬K值大小，可知各反響的正反響進行的程度由大到小的順序是()A．①②③④B．④②③①C．①④③②D．無法確定解析：選A化學平衡常數(shù)越大，表示該反響的正反響進行的程度越大，故A正確。3．在一定溫度下，反響eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)為10。假設(shè)將1.0mol的HX(g)通入體積為1.0L的密閉容器中，在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于()A．5%B．17%C．25%D．33%解析：選B考查“始、變、平〞模式和平衡常數(shù)。eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)X2(g)=HX(g)始001mol·L－1變xx2x平xx1－2xeq\f(1－2x,x\f(1,2)·x\f(1,2))＝10解之得x＝eq\f(1,12)，得出HX的分解率為：eq\f(2x,1)＝eq\f(1,6)≈17%。4．在恒溫恒容的密閉體系中，可逆反響：A(s)＋2B(g)2C(g)ΔH<0，不能作為該反響到達化學平衡的標志的是()①v正(B)＝v逆(C)②n(B)∶n(C)＝1∶1③容器內(nèi)壓強不再改變④容器內(nèi)氣體的密度不再改變⑤容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變A．②④⑤B．②③C．①③④D．①②③④⑤解析：選B①當某反響物的正反響速率與某生成物的逆反響速率之比等于系數(shù)之比時，可推出v(正)＝v(逆)，即反響到達平衡狀態(tài)；②當反響物與生成物的物質(zhì)的量之比等于系數(shù)之比時，無法確定v(正)與v(逆)的關(guān)系，也無法判斷是否到達平衡狀態(tài)；③該反響ΔV＝0，不管是否到達平衡狀態(tài)，壓強均不變；④、⑤由于A為固體，當平衡發(fā)生移動時，恒容條件下氣體的質(zhì)量發(fā)生改變，氣體的密度及平均相對分子質(zhì)量都發(fā)生相應(yīng)的改變，當氣體的密度及平均相對分子質(zhì)量不再改變時說明反響到達平衡。5．將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生以下反響：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。到達平衡時，[H2]＝0.5mol·L－1，[HI]＝4mol·L－1，那么此溫度下反響①的平衡常數(shù)為()A．9B．16C．20D．25解析：選C由H2和HI的平衡濃度可推算出①反響生成的HI和NH3的濃度都為0.5mol·L－1×2＋4mol·L－1＝5mol·L－1，由于NH3沒有轉(zhuǎn)化，其平衡濃度仍為5mol·L－1，而HI的平衡濃度由題意可知為4mol·L－1，那么①的平衡常數(shù)K1＝[NH3]·[HI]＝5×4＝20。6．在1000K時，反響Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.0059。當水蒸氣和氫氣的物質(zhì)的量濃度相等時，此反響()A．已達平衡狀態(tài)B．未達平衡狀態(tài)，反響正向進行C．未達平衡狀態(tài)，反響逆向進行D．無法確定解析：選CQ＝eq\f(cH2,cH2O)＝1，Q>K，反響未達平衡狀態(tài)，向逆反響方向進行。7．某溫度下，向容積為2L的密閉反響器中充入0.10molSO3，當反響器中的氣體壓強不再變化時測得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，那么該溫度下反響2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)為()A．3.2×103B．1.6×103C．8.0×102D．4.0×102解析：選A2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)c(始)/mol·L－1000.05c(變)/mol·L－10.010.0050.01c(平)/mol·L－10.010.0050.04K＝eq\f([SO3]2,[SO2]2[O2])＝3.2×103。8．在25℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度(mol·L－1)0.10.20平衡濃度(mol·L－1)0.050.050.1以下說法錯誤的是()A．反響達平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為50%B．反響可表示為：X＋3Y2Z，其平衡常數(shù)為1600C．改變壓強可以改變此反響的平衡常數(shù)D．改變溫度可以改變此反響的平衡常數(shù)解析：選CX、Y、Z三物質(zhì)的變化的濃度之比為：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2，故化學反響方程式為X＋3Y2Z，K＝eq\f([Z]2,[X]·[Y]3)＝eq\f(0.12,0.05×0.053)＝1600。平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與壓強無關(guān)，故C項錯誤。9．合成氨反響：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在某溫度時，K＝0.4(mol·L－1)－2。(1)假設(shè)出現(xiàn)以下狀態(tài)，反響將向哪個方向進行以到達平衡狀態(tài)(在橫線上填“向左進行〞“向右進行〞或“已經(jīng)達平衡狀態(tài)〞)。①c(N2)＝c(H2)＝1mol·L－1，c(NH3)＝0.5mol·L－1，________可以到達平衡。②c(N2)＝0.3mol·L－1，c(H2)＝0.1mol·L－1，c(NH3)＝0.03mol·L－1，________可以到達平衡。(2)假設(shè)該反響升高溫度再到達平衡時，K為0.2(mol·L－1)－2，那么正反響為________反響。解析：(1)①Q(mào)＝eq\f(c2NH3,cN2·c3H2)＝eq\f(0.52mol·L－12,1×13mol·L－14)＝0.25(mol·L－1)－2<K，所以反響要到達平衡狀態(tài)，應(yīng)向右進行。同理②Q＝eq\f(0.032mol·L－12,0.3×0.13mol·L－14)＝3(mol·L－1)－2>K，故反響向左進行，可以到達平衡。(2)升高溫度再到達化學平衡時，K＝0.2(mol·L－1)－2<0.4(mol·L－1)－2，據(jù)K＝eq\f([NH3]2,[N2][H2]3)知，平衡向逆反響方向移動，因此正反響是放熱反響。答案：(1)①向右進行②向左進行(2)放熱10．在某溫度下，將H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反響，到達平衡后，測得[H2]＝0.0080mol·L－1。(1)求該反響的平衡常數(shù)K。(2)在上述溫度下，該容器中假設(shè)通入H2和I2蒸氣各0.20mol，試求到達化學平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及H2的轉(zhuǎn)化率。解析：(1)根據(jù)題意知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)起始濃度/(mol·L－1)0.0100.0100轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)0.00200.00200.0040平衡濃度/(mol·L－1)0.00800.00800.0040K＝eq\f([HI]2,[H2][I2])＝eq\f(0.0040mol·L－12,0.0080mol·L－12)＝0.25。(2)設(shè)轉(zhuǎn)化的H2的物質(zhì)的量濃度為x。依據(jù)題意知：H2(g)＋I2(g)2HI(g)起始濃度/(mol·L－1)0.0200.0200轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)xx2x平衡濃度/(mol·L－1)0.020－x0.020－x2x由于溫度不變，K不變，那么有：K＝eq\f([HI]2,[H2][I2])＝eq\f(2x2,0.020mol·L－1－x2)＝0.25解得x＝0.0040mol·L－1平衡時[H2]＝[I2]＝0.016mol·L－1，[HI]＝0.0080mol·L－1。α(H2)＝eq\f(0.0040mol·L－1,0.02mol·L－1)×100%＝20%。答案：(1)該反響的平衡常數(shù)K為0.25(2)到達平衡狀態(tài)時，[H2]＝[I2]＝0.016mol·L－1，[HI]＝0.0080mol·L－1，α(H2)＝20%1．某溫度下，2A(g)＋B(g)3C(g)的平衡常數(shù)K＝1.0，以下說法正確的是()A．K隨溫度的改變而改變，K越大，到達平衡時，反響進行的程度越大B．K越小，到達平衡時，反響物的轉(zhuǎn)化率越大C．對于某一可逆反響，在任何條件下K均為一定值D．K越大，化學反響的速率越大解析：選A平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，且平衡常數(shù)越大，說明反響進行的程度越大，故A正確；K值越大，反響進行的程度越大，轉(zhuǎn)化率越大，B項錯誤；K值與溫度有關(guān)，C項錯誤；K值大小與反響速率大小無關(guān)，D項錯誤。2．在5L的密閉容器中充入2mol氣體A和1mol氣體B，一定條件下發(fā)生反響2A(g)＋B(g)2C(g)。到達平衡時，在相同溫度下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強是反響前的eq\f(5,6)，那么A的轉(zhuǎn)化率為()A．67%B．50%C．25%D．5%解析：選B同溫同體積時，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比，故反響后混合氣體的物質(zhì)的量為(2＋1)mol×eq\f(5,6)＝2.5mol，再由“三段式〞法可求得反響中A的消耗量為1mol，所以A的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1mol,2mol)×100%＝50%。3．可逆反響2NO2(g)N2O4(g)，可以說明該反響已經(jīng)到達平衡狀態(tài)的是()①v(正)＝v(逆)≠0②NO2全部轉(zhuǎn)變成N2O4③c(NO2)＝c(N2O4)④N2O4不再分解⑤NO2的百分含量不再改變⑥體系的顏色不再發(fā)生變化A．①④⑥B．①⑤⑥C．①③⑥D(zhuǎn)．④⑤⑥解析：選B化學平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是正、逆反響速率相等，但不為零，直接標志是各組分百分含量保持不變，據(jù)此可知①⑤均正確。由于該反響是可逆反響，NO2不可能全部轉(zhuǎn)化為N2O4，因此②不可能。③中c(NO2)＝c(N2O4)是一種特殊情況，并不能說明反響到達平衡狀態(tài)?？赡娣错懙竭_平衡狀態(tài)時，正、逆反響都在進行，因此④不能說明反響到達平衡狀態(tài)。反響體系中NO2為紅棕色而N2O4為無色，體系的顏色不變就是NO2的濃度不變，說明反響到達平衡狀態(tài)，故⑥正確。4．將6molA和5molB混合于4L密閉容器中，發(fā)生如下反響：3A(g)＋B(g)nC(g)＋2D(g)，5s后反響到達平衡狀態(tài)，生成2molD和2molC，那么以下結(jié)論中不正確的是()A．該溫度下反響的化學平衡常數(shù)為eq\f(4,27)B．n值等于2C．平衡時B的濃度為1mol·L－1D．平衡時B的轉(zhuǎn)化率為50%解析：選D利用“三段式〞法進行計算時，只有轉(zhuǎn)化量與化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)成正比，起始量和平衡量與化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)無關(guān)。生成C、D的物質(zhì)的量相等，C、D的系數(shù)也相等，n＝2，設(shè)轉(zhuǎn)化的B的物質(zhì)的量為x，那么有3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)初始/mol6500轉(zhuǎn)化/mol3xx2x2x平衡/mol6－3x5－x2x2x根據(jù)題意得2x＝2mol，x＝1mol平衡時B的濃度[B]＝eq\f(5－1mol,4L)＝1mol·L－1，轉(zhuǎn)化率α(B)＝eq\f(1mol,5mol)×100%＝20%。K＝eq\f(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mol·L－1))2·\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mol·L－1))2,\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,4)mol·L－1))3·1mol·L－1)＝eq\f(4,27)。5．在一密閉容器中進行反響：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。反響過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1。當反響達平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是()A．SO2為0.4mol·L－1，O2為0.2mol·L－1B．SO3為0.25mol·L－1C．SO2、SO3均為0.15mol·L－1D．SO3為0.4mol·L－1解析：選BA項數(shù)據(jù)說明，題中0.2mol·L－1的SO3完全轉(zhuǎn)化為SO2和O2，即平衡時，[SO3]＝0，這是不可能的；B項說明在題給濃度的根底上又有0.05mol·L－1SO2和0.025mol·L－1O2化合生成0.05mol·L－1SO3，這是可能的；C項數(shù)據(jù)說明SO2、SO3的濃度都在原濃度根底上減少了0.05mol·L－1，這也是不可能的；D項數(shù)據(jù)說明SO2完全轉(zhuǎn)化成了SO3，即平衡時[SO2]＝0，[O2]＝0，這也是不可能的。6．在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反響，到達平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，那么平衡時的氮氣的體積分數(shù)接近于()A．5%B．10%C．15%D．20%解析：選CN2＋3H22NH3起始量(mol)280轉(zhuǎn)化量(mol)eq\f(2,3)2eq\f(4,3)平衡量(mol)eq\f(4,3)6eq\f(4,3)氨氣的體積分數(shù)為eq\f(4,3)mol÷(eq\f(4,3)＋6＋eq\f(4,3))mol＝eq\f(2,13)≈15%。7．某化學反響的平衡常數(shù)表達式為K＝eq\f([CO2][H2],[CO][H2O])，在不同溫度下該反響的平衡常數(shù)如表所示溫度/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38以下有關(guān)表達錯誤的是()A．該反響的化學方程式為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)B．該反響的正反響是放熱反響C．如果在一定容積的密閉容器中參加CO2和H2各1mol，5min后，溫度升高到830℃，此時測得CO2為0.4mol，那么該反響到達平衡狀態(tài)D．某溫度下，如果平衡濃度符合以下關(guān)系式：eq\f([CO2],3[CO])＝eq\f([H2O],5[H2])，判斷此時的溫度是1000℃解析：選C平衡常數(shù)表達式中，分子中的物質(zhì)是生成物，分母中的物質(zhì)是反響物，A項正確；該反響的平衡常數(shù)隨著溫度的升高而減小，故正反響是放熱反響，B項正確；由n(CO2)＝0.4mol可推知，該狀態(tài)下，n(H2)＝0.4mol、n(H2O)＝0.6mol、n(CO)＝0.6mol，K＝eq\f(4,9)≠1.00，由此可知，該反響沒有到達化學平衡狀態(tài)，C項錯誤；將所給關(guān)系式進行變化，可知該條件下平衡常數(shù)為0.60，D項正確。8．加熱N2O5，依次發(fā)生的分解反響為①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)。在容積為2L的密閉容器中充入8molN2O5，加熱到t℃，到達平衡狀態(tài)后O2為9mol，N2O3為3.4mol，那么t℃時反響①的平衡常數(shù)為()A．10.7B．8.5C．9.6D．10.2解析：選B設(shè)①中N2O5轉(zhuǎn)化了xmol，②中N2O3轉(zhuǎn)化了ymol。①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)始8mol00轉(zhuǎn)xxx②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)轉(zhuǎn)yyy那么：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x－y＝3.4，,x＋y＝9，))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝6.2，,y＝2.8。))故[N2O5]＝eq\f(1.8mol,2L)＝0.9mol·L－1[N2O3]＝eq\f(3.4mol,2L)＝1.7mol·L－1[O2]＝eq\f(9mol,2L)＝4.5mol·L－1所以K1＝eq\f([O2][N2O3],[N2O5])＝eq\f(4.5mol·L－1×1.7mol·L－1,0.9mol·L－1)＝8.5mol·L－1。9．黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。(1)將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉