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平衡练习题

平衡练习题化学平衡常数【知识框架】一、建立完整的外部逻辑1、K值的计算2、K值的影响因素3、K值的综合运用二、梳理严谨的内部逻辑1、K值的计算(1)板块1-识记平衡常数定义和表达式(2)板块2-书写简单方程式K值的表达式(3)板块3-识记K值注意事项(4)板块4-书写复杂方程式K值的表达式(5)板块5-熟练运用三段式计算方法(6)板块6-掌握常见计算技巧2、K值的影响因素(1)板块1-识记K值的影响因素(2)板块2-判断外界条件对K值大小的影响(3)板块3-熟练运用三段式的计算方法3、K值的综合运用(1)板块1-反应速率(2)板块2-转化率(3)板块3-平衡移动(4)板块4-△H(5)板块5-图像【第一版块】K 值的计算【基础知识】1. 化学平衡常数(K )在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成物浓度化学计量数次幂之积与反应物浓度化学计量数次幂之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)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)注:某一化学反应的化学平衡常数(K )只与温度有关2. K 的表达式含义:①各物质的浓度一定是平衡..时的浓度,而不是其他时刻....的浓度。

②只写浓度可变的溶液相和气相,纯固态和纯液态物质不写入(一般可视为1)③化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数,当化学反应方程式的计量数增倍或减倍K = c p (C) c q (D)c m (A) c n (B)时,化学平衡常数也相应的发生变化。

④反应方程式相加(减),平衡常数相乘(除)板块1-识记平衡常数定义和表达式【经典例题】【例1】将固体NH4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:达到平衡时c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为()A、9B、16C、20D、25板块2-书写简单方程式K值的表达式【经典例题】【例1】PCl5的热分解反应为:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)(1) 写出反应的平衡常数表达式:(2) 已知某温度下,在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol/L。

计算该温度下的平衡常数。

【例2】对于3Fe ( s) + 4H2O ( g) Fe3O4 ( s) c(Fe O c( Fe O ) ·+4H 2 (g),反应的化学平衡常数的表达式为( )板块3-识记K 值注意事项【经典例题】【例1】板块4-书写复杂方程式K 值的表达式【经典例题】【例1】碘钨灯比白炽灯使用寿命长。

灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W (s )+I 2(g ) WI 2 (g ),ΔH <0(温度T 1<T 2)。

下列说法正确的是( )A 、灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI 2(g )会分解出W ,W 重新沉积到灯丝上B 、灯丝附近温度越高,WI 2(g )的转化率越低[ c ( H ) ]4[ c ( H O) ]4 D 、 A 、 C 、 C 、该反应的平D 、利用该反应【例2】高温下,某反应达平衡,平衡常数K=c(CO)·c(H 2O)c(CO 2 )·c(H 2)。

恒容时,温度升高,H 2 浓度减小。

下列说法正确的是( )A 、该反应的焓变为正值B 、恒温恒容下,增大压强,H 2浓度一定减小C 、升高温度,逆反应速率减小D 、该反应化学方程式为CO + H 2CO 2+ H 2板块5-熟练运用三段式计算方法【经典例题】【例1】板块6-掌握常见计算技巧【经典例题】【例1】【第二版块】K 值的计算【基础知识】1. K 值的应用①判断某可逆反应进行的限度K 值越大,表示反应进行得越完全,反应物转化率越大;K 值越小,表示反应进行得越不完全,反应物转化率越小。

②判断一个可逆反应是否达到平衡若用起始时各物质浓度化学计量数次幂之积的比值当Q=K 时,可逆反应达到平衡状态;当Q >K 时,可逆反应逆向进行;当Q <K 时,可逆反应正向进行。

③判断反应的热效应若升高温度,K 值增大,则正反应为吸热反应若升高温度,K 值减小,则正反应为放热反应④计算化学平衡与转化率(学习使用三步法)依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应(用Q 表示Q= )与K 比较,{c (C)} p • {c (D)} q{c (A)} m • {c (B)} n的转化率。

【第三版块】K值的综合运用2、K值的影响因素板块1-识记K值的影响因素【经典例题】【例1】二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料,但也是大气的主要污染物。

综合治理器污染是环境化学当前的重要研究内容之一。

硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。

某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图1所示。

根据图示回答下列问题:(1)将2.0mol SO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。

该反应的平衡常数等于。

(2)平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

图板块2-判断外界条件对K值大小的影响【经典例题】【例1】已知可逆反应2NO(g) N2(g)+02(g)。

若在某温度下达到平衡时c(N2)=0.05mol·L-1,C(O2)=0.05mol·L-1,c(NO)=0.00055mol·L-1该反应的平衡常数为_____________。

保持温度不变,将容器体积缩小一半,则平衡常数为_________。

【例2】二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。

综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。

(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)催化剂2SO3(g)。

某温度下,△SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。

根据图示回答下列问题:①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L 密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。

该反应的平衡常数等于____________。

②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

(2)用CH4催化还原NO x可以消除氮氧化物的污染。

例如:CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H =-574 kJ/molCH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H =-1160 kJ/mol若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_____________(阿伏加德罗常数的值用N A表示),放出的热量为_________kJ。

板块3-熟练运用三段式的计算方法【经典例题】3、K值的综合运用板块1-反应速率【经典例题】【例1】一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO);CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

根据题意完成下列各题:(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K= ,升高温度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率ν(H2)= 。

(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是。

a.氢气的浓度减少b.正反应速率加快,逆反应速率也加快c.甲醇的物质的量增加n(H2)d.重新平衡时n(CH3OH)(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:(用化学方程式表示)。

【例2】某化学反应2A B+D在四中不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:根据上述数据,完成下列填空:(1)在实验1,反应在10~20min 时间内平均速率为 mol/(L·min)。

(2)在实验2,A 的初始浓度c 2= mol/L ,反应经20min 就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。

(3)设实验3的反应速率为v 3,实验1的反应速率为v 1,则v 3 v 1(填>、=、<),且c 31.0 mol/L(填>、=、<)(4)比较试验4和实验1,可推测该反应是 反应(选填吸热、放热),理由是板块2-转化率【经典例题】【例1】对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD ,在一定温度下达平衡时反应物及生成物浓度满足下面关系:n m qp B A D C ][][][][••=K ,式中K 为常数,在密闭容器中给CO 和水蒸气的混合物加热到800℃时,有下列平衡:CO+H 20C02+H 2且K=1,若用2molCO 和10molH 20(气)相互混合并加热到800℃,达平衡时CO的转化率约为( )A.16.7%B.50%C.66.7%D.83%【例2】某温度下,H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)的平衡常数9K 。

该温度下在甲、乙、丙4三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),的是其起始浓度如右表所示。

下列判断不正确...( )A、平衡时,乙中CO2的转化率大于60%B、平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C、平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/LD、反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢板块3-平衡移动【经典例题】【例1】水煤气(主要成分:CO、H2 ) 是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C (s) + H2O(g)CO (g) +H2(g);△H =+131.3kJ•mol-1(1)某温度下,四个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。

请填写表中相应的空格。

容器编号c(H2O)/mol·L-1c(CO)/mol·L-1c(H2)/mol·L-1V正、V逆比较I 0.06 0.60 0.10V正=V逆II 0.06 0.50 0.40 ①?III 0.12 0.40 0.80V正<V逆IV 0.12 0.30 ②?V正=V逆压下,向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气(H216O),发生上述反应,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25 倍。

平衡时水蒸气的转化率为;向该容器中补充a mol 炭,水蒸气的转化率将(填“增大”、“减小”、“不变”),再补充a mol 水蒸气(H218O), 最终容器中C16O和C18O 的物质的量之比为。

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