高中化學(xué) 第2章 第2節(jié) 第1課時(shí) 化學(xué)平衡與化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 魯科版選修4

第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度第1課時(shí)化學(xué)平衡與化學(xué)平衡常數(shù)[目標(biāo)要求]1.知道什么是可逆反應(yīng)。2.知道化學(xué)平衡狀態(tài)的概念和特征。3.會(huì)判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。4.知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義。一、可逆反應(yīng)1．概念在____________下，既能向__________方向進(jìn)行，同時(shí)又能向____________方向進(jìn)行的反應(yīng)。用________表示，如：N2＋3H2高溫、高壓催化劑高溫、高壓催化劑2．特征(1)同一條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng)___________________________________________。(2)反應(yīng)________進(jìn)行到底，反應(yīng)物________實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。(3)反應(yīng)體系中，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)______________________________________________________。(4)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，反應(yīng)__________________________________________________。二、化學(xué)平衡狀態(tài)1．含義在一定條件下，當(dāng)____________________________相等時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的____________可以保持________。2．特征①逆：____________②等：__________③定：_________________________④動(dòng)：______________________⑤變：________________三、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1．看v正與v逆是否________。2．看體系中的各物質(zhì)是否____________。四、化學(xué)平衡常數(shù)1．定義在一定________下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，_________濃度冪之積與__________濃度冪之積的比值，用符號(hào)K表示。2．表達(dá)式以化學(xué)反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)為例：K＝eq\f([C]c[D]d,[A]a[B]b)(純固體或溶劑不出現(xiàn)在平衡常數(shù)的表達(dá)式中)。單位：____________________。3．意義對(duì)于同類型反應(yīng)，平衡常數(shù)的大小反映化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的________；平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明__________________。4．影響因素(1)內(nèi)因：反應(yīng)物的____________。(2)外因：反應(yīng)體系的________。5．應(yīng)用(1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的限度①K>105時(shí)，認(rèn)為反應(yīng)可以進(jìn)行得__________。②K<10－5時(shí)，認(rèn)為反應(yīng)__________。③10－5≤K≤105時(shí)，認(rèn)為該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(2)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意狀態(tài)時(shí)，濃度商為Q＝eq\f(ccCcdD,caAcbB)。①若Q>K，說明反應(yīng)____________；②若Q＝K，說明反應(yīng)____________；③若Q<K，說明反應(yīng)____________。知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)平衡狀態(tài)1．能夠說明一個(gè)可逆反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．1molH—H鍵斷裂的同時(shí)有1molH—I鍵形成B．1molH—H鍵斷裂的同時(shí)有2molH—I鍵形成C．1molI—I鍵斷裂的同時(shí)有2molHI鍵形成D．1molH—H鍵斷裂的同時(shí)有1molI—I鍵形成2．在一定條件下，反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在定容容器中發(fā)生，對(duì)該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志的描述中，錯(cuò)誤的是()A．混合氣體的總分子數(shù)不再變化B．混合氣體的顏色不再變化C．容器的總壓強(qiáng)不再變化D．混合氣體的總質(zhì)量不再變化知識(shí)點(diǎn)二化學(xué)平衡常數(shù)3．在可逆反應(yīng)中，平衡常數(shù)與反應(yīng)進(jìn)行的限度的關(guān)系正確的是()A．K越大，反應(yīng)程度越大B．K越大，反應(yīng)程度越小C．K的大小與反應(yīng)程度無關(guān)D．升高溫度，K增大4．1000K時(shí)反應(yīng)C(s)＋2H2(g)CH4(g)的K＝8.28×107(mol·L－1)－1，當(dāng)各氣體物質(zhì)的量濃度分別為H20.7mol·L－1、CH40.2mol·L－1時(shí)，上述反應(yīng)()A．正向移動(dòng)B．逆向移動(dòng)C．達(dá)到平衡D．不一定5．合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)高溫、高壓催化劑高溫、高壓催化劑練基礎(chǔ)落實(shí)1．對(duì)于3Fe(s)＋4H2O(g)高溫Fe3O4(s)＋4H2(g)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為()高溫A．K＝eq\f([Fe3O4]·[H2],[Fe]·[H2O])B．K＝eq\f([Fe3O4]·[H2]4,[Fe]·[H2O]4)C．K＝eq\f([H2O]4,[H2]4)D．K＝eq\f([H2]4,[H2O]4)2．在一定溫度下，反應(yīng)A2(g)＋B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A．單位時(shí)間內(nèi)生成nmol的A2，同時(shí)生成nmol的ABB．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化C．單位時(shí)間內(nèi)生成2nmol的AB同時(shí)生成nmol的B2D．平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化3．將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)達(dá)到平衡時(shí)，[H2]＝0.5mol·L－1，[HI]＝4mol·L－1，則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為()A．9mol2·L－2B．16mol2·L－2C4．2000K時(shí)，反應(yīng)CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)為K，則相同溫度下反應(yīng)2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K′為()A.eq\f(1,K)B．K2C.eq\f(1,K2)D.eq\f(1,K\f(1,2))5．放熱反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在溫度t1時(shí)達(dá)到平衡，[CO]1＝[H2O]1＝1.0mol·L－1，其平衡常數(shù)為K1。其他條件不變，升高反應(yīng)體系的溫度至t2時(shí)，反應(yīng)物的平衡濃度分別為[CO]2和[H2O]2，平衡常數(shù)為K2，則()A．若增大CO濃度，K2和K1都增大B．K2＞K1C．[CO]2＝[H2O]2D．[CO]1＞[CO]2練方法技巧6．可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系式中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．a(chǎn)v正(A)＝bv正(B)B．bv正(A)＝av逆(B)C．a(chǎn)v正(C)＝cv正(A)D．a(chǎn)v正(A)＝bv逆(B)7．一定溫度下，可逆反應(yīng)2NO2(g)△2NO(g)＋O2(g)在體積固定的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()△①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2，同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2，同時(shí)生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1④混合氣體的壓強(qiáng)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(duì)分子質(zhì)量不再改變A．①④⑤⑥B．①②③⑤C．②③④⑥D(zhuǎn)．以上全部8．298K時(shí)，各反應(yīng)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＝2×1081mol－1·L；③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)，K＝4×10－92mol·L－1則常溫下，NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向最大的是()A．①B．②C．③D．無法判斷題號(hào)12345678答案練綜合拓展9．對(duì)可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度應(yīng)滿足以下關(guān)系：eq\f([C]c·[D]d,[A]a·[B]b)＝K，K為一常數(shù)，稱為化學(xué)平衡常數(shù)，其反應(yīng)的K值只與溫度有關(guān)，現(xiàn)有反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，在850℃時(shí)，K＝1。(1)若升高溫度到950℃(2)850℃①當(dāng)x＝5.0時(shí)，上述平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。②若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是__________?；A(chǔ)落實(shí)一、1.一定條件正反應(yīng)逆反應(yīng)2．(1)同時(shí)發(fā)生、同時(shí)存在(2)不能不能(3)同存于同一反應(yīng)體系(4)仍在進(jìn)行，沒有停止二、1.正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率質(zhì)量或濃度恒定2．①可逆反應(yīng)②v正＝v逆③物質(zhì)恒定④動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)沒停止⑤條件變，平衡移動(dòng)三、1.相等2.保持恒定四、1.溫度生成物反應(yīng)物2．(mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)3．程度反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全4．(1)本身性質(zhì)(2)溫度5．(1)①較完全②很難進(jìn)行(2)①逆向進(jìn)行②達(dá)到平衡狀態(tài)③正向進(jìn)行對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．D[斷裂反應(yīng)物的化學(xué)鍵和形成生成物的化學(xué)鍵都表示正反應(yīng)，斷裂生成物的化學(xué)鍵和形成反應(yīng)物的化學(xué)鍵都表示逆反應(yīng)，只要抓住反應(yīng)方向相反與物質(zhì)的生成量和消耗量符合反應(yīng)方程式，問題便可解決。]2．D[該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量改變的反應(yīng)，在定容容器中，建立平衡的過程會(huì)有壓強(qiáng)的改變、總分子數(shù)的改變、顏色的改變，一旦這些可變量不變了，則證明平衡建立了，而總質(zhì)量在任何情況下都不發(fā)生變化。]3．A[對(duì)于給定的可逆反應(yīng)體系，化學(xué)平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，A項(xiàng)正確；化學(xué)平衡常數(shù)與溫度升降的關(guān)系視具體反應(yīng)而定；對(duì)放熱反應(yīng)，溫度越高，K越??；對(duì)于吸熱反應(yīng)，溫度越高，K越大。]4．A[Q＝eq\f(0.2mol·L－1,0.7mol·L－12)＝0.408mol－1·LQ<K，說明該反應(yīng)沒達(dá)到平衡，v正>v逆。]5．7.32×10－3mol－2·L－25mol·L－115mol·L－1解析由題意知N2(g)＋3H2(g)高溫、高壓催化劑高溫、高壓催化劑c起始/(mol·L－1)xy0c轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)a3a2ac平衡/(mol·L－1)394即K＝eq\f([NH3]2,[N2]·[H2]3)＝7.32×10－3mol－2·L2由題意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2a＝4mol·L－1,x－a＝3mol·L－1,y－3a＝9mol·L－1))解得a＝2mol·L－1，x＝5mol·L－1，y＝15mol·L－1。課時(shí)作業(yè)1．D[平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，但固體濃度視為1，不寫入常數(shù)計(jì)算式中。]2．C[該反應(yīng)是等體積反應(yīng)，壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化，不能證明反應(yīng)為平衡狀態(tài)；平均式量不隨時(shí)間變化也不能證明反應(yīng)為平衡狀態(tài)。如果不是等體積反應(yīng)，則這兩種情況都能證明反應(yīng)為平衡狀態(tài)。]3．C[根據(jù)反應(yīng)②：2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)消耗的[HI]＝2[H2]＝1mol·L－1，再結(jié)合反應(yīng)①：NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)知[NH3]＝[HI]＝1mol·L－1＋4mol·L－1＝5mol·L－1。因此該溫度下，反應(yīng)①的平衡常數(shù)：K＝[NH3]·[HI]＝5mol·L－1×4mol·L－1＝20mol2·L－2。]4．C[平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的寫法有關(guān)，對(duì)于以上兩個(gè)反應(yīng)：K＝eq\f([CO2],[CO]·[O2]\f(1,2))，K′＝eq\f([CO]2·[O2],[CO2]2)，所以K′＝eq\f(1,K2)。]5．C[因放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)變小，平衡左移，故B、D錯(cuò)誤；改變體系中任一物質(zhì)的濃度，平衡常數(shù)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于原平衡中[CO]＝[H2O]，兩者在反應(yīng)中計(jì)量數(shù)相等，故升高溫度達(dá)到新的平衡，二者濃度依然相等，故C項(xiàng)正確。]6．B[化學(xué)平衡建立時(shí)，v正＝v逆，對(duì)于不同物質(zhì)而言，要符合物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的要求。同時(shí)必須要使反應(yīng)方向不同，A、C選項(xiàng)方向都是正反應(yīng)；B選項(xiàng)方向相反且符合v正(A)∶v逆(B)＝a∶b，符合題意，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。]7．A[①生成nmolO2，就是消耗2nmolNO2，即生成NO2的速率等于消耗NO2的速率，能表示v正＝v逆，正確。②表示同一方向的反應(yīng)速率，不能表示v正＝v逆，不正確。③只要發(fā)生反應(yīng)，或者說不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，NO2、NO、O2的反應(yīng)速率之比均為2∶2∶1，它不能反映可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡，不正確。④溫度、體積一定，混合氣體壓強(qiáng)不再改變，對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)，說明氣體的總物質(zhì)的量不再改變，表明已達(dá)平衡。⑤顏色的深淺決定于有色物質(zhì)NO2的濃度，混合氣體顏色不變，說明NO2的濃度不再改變，能說明已達(dá)到平衡，正確。⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量(eq\x\to(M)＝eq\f(m,n))不變，說明氣