【推荐】专题2-3-3 化学平衡常数-试题君之K三关2018-2019学年高二化学人教版（选修4）-doc

【推荐】专题2-3-3 化学平衡常数-试题君之K三关2018-2019学年高二化学人教版（选修4）-doc

‎ ‎ 一、化学平衡常数 ‎1．定义 ‎ 在一定________下，当一个可逆反应达到化学__________状态时，________浓度幂之积与__________浓度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)，用符号__________表示。‎ ‎2．表达式 ‎ 对于一般的可逆反应mA(g)+ nB(g) pC(g)+qD(g)，平衡常数的表达式为________________。‎ ‎3．特点 K只受__________影响，与反应物或生成物的__________无关。‎ ‎4．意义 ‎ K值越大→平衡体系中生成物所占的比例____→正向反应进行的程度_____________→反应进行得越______→反应物的转化率______；反之，反应进行得就越______，反应物的转化率就越小。一般当________时，该反应进行得就基本完全了。‎ 二、平衡转化率 ‎1．含义 ‎ 平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。‎ ‎2．表达式 平衡转化率= 或平衡转化率= 或平衡转化率= 一、1．温度 平衡 生成物 反应物 K 2．K = ‎ ‎3．温度 浓度变化4．越大 越大 完全 越大 不完全 K >105‎ 一、理解化学平衡常数的三种关系 ‎（1）与化学方程式书写形式的关系 对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数。‎ 若化学方程式中的化学计量数等比例扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。两反应相加得到新反应，其平衡常数是两反应平衡常数的乘积。‎ 两反应相减得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数相除得到的商。‎ ‎（2）与反应热的关系 ‎（3）与物质状态的关系 由于固体、纯液体的浓度视为常数，所以在平衡常数表达式中不写出。‎ ‎①在稀溶液中进行的反应，如有水参加，由于水的浓度视为常数而不必出现在平衡常数表达式中。‎ ‎②在非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在平衡常数表达式中。‎ 二、化学平衡相关计算问题 化学平衡问题中常涉及到化学平衡常数、转化率的计算，通常利用“三段式”求解。所谓“三段式”就是在化学方程式下面，表示出“起始状态”、“转化部分”、“平衡状态”各组分的浓度或物质的量，进行列式求解。如下所示（a、b可指物质的量、浓度等）：  mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g） 起始：a b  0 0 转化： mx nx px qx 平衡： a−mxb−nx px qx ‎ 某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入A气体，B气体，测得其浓度为2 mol/L和1 mol/L；且发生如下反应: ‎3A(g)+2B(g) 4C(?)+2D(?) 已知“？”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol ‎ C，且反应前后压强比为5∶4，则下列说法中正确的是 ‎①该反应的化学平衡常数表达式为：K= ‎ ‎②此时B的转化率为35% ‎③增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变 ‎④增加C的量，A、B转化率不变 A．①② B．②③ C．①④ D．③④‎ ‎【答案】D 三、化学平衡常数的应用 ‎（1）判断可逆反应进行程度的大小 K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K值越小，正反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。‎ ‎（2）判断可逆反应是否平衡及不平衡时反应进行的方向 Qc＜K，反应向正反应方向进行 Qc=K，反应处于平衡状态 Qc＞K，反应向逆反应方向进行 ‎（3）判断反应的热效应 ‎（4）有关计算 ‎（1）利用平衡浓度计算平衡常数K；‎ ‎（2）利用K计算平衡浓度和转化率；‎ ‎（3）利用K判断某一时刻是否为平衡状态或v正、v逆的大小关系等。‎ 化学平衡常数理解应注意的问题 ‎（1）与化学方程式书写形式的关系：‎ 对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K正＝。若化学方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。如化学计量数扩大1倍，则K＝。‎ ‎（2）与物质状态的关系：‎ 由于固体或纯液体的浓度视为常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。‎ ‎①稀溶液中进行的反应，如有水参加，由于水的浓度视为常数而不必出现在表达式中。‎ ‎②非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。‎ 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在恒容容器中进行，平衡常数随温度的变化如下表：‎ 温度/℃‎ ‎400‎ ‎500‎ ‎830‎ ‎1000‎ 平衡常数K ‎10‎ ‎9‎ ‎1‎ ‎0.6‎ 下列判断正确的是 A．达平衡后升温，反应速率增大，压强减小 B．其他条件不变，增加压强能提高CO的转化率 C．该反应ΔH＞0‎ D．830℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和4 mol H2O(g)，平衡时，CO的转化率是50%‎ ‎【答案】D 四、等效平衡 等效平衡与等同平衡的异同 条件 等效条件 结果 恒温恒容：反应前后气体体积不相等的可逆反应，aA(g)＋bB(g) cC(g)[Δn(g)≠0]‎ 投料换算成相同物质表示的物质的量相同→回归定值 两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同→完全相同→等同平衡 恒温恒容：反应前后气体体积相等的可逆反应，aA(g)＋bB(g)cC(g)[Δn(g)=0]‎ 投料换算成相同物质表示的物质的量等比例→回归定比 两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化→等效平衡 恒温恒压：所有有气体参加的可逆反应 投料换算成相同物质表示的物质的量等比例→回归定比 两次平衡时各组分百分含量相同、c相同，n同比例变化→等效平衡 已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲）2 mol SO2和1 mol O2；（乙）1 mol SO2和0.5 mol O2；（丙）2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A．容器内压强p：p甲=p丙>2p乙 B．SO3的质量m：m甲=m丙>2m乙 C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲=k丙>k乙 D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙>2Q乙 比相同，C错。由等效平衡原理知，Q甲+Q丙=ΔH，Q甲与Q丙不一定相等，D错。‎ ‎【答案】B ‎1．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是 A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动 C．平衡移动，K值可能不变 D．平衡移动，K值一定变化 ‎2．[双选]将BaO2放入密闭的真空容器中，反应2BaO2(S)2BaO(s)+O2(g)达到平衡。保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是 A．平衡常数减小 B．BaO量不变 C．氧气压强不变 D．BaO2量增加 ‎3．一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：‎ ‎3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol/L。下列判断正确的是 A．从开始到平衡A的平均反应速率为0.3 mol/(Ls)‎ B．从开始到平衡B的转化率为60%‎ C．此反应的化学平衡常数表达式 D．若混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态 ‎4．对于可逆反应A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)，在1 L密闭容器中加入2 mol A和4 mol B，恒温恒容时达到化学平衡，A的物质的量为1 mol，则下列说法正确的是 A．若起始加入6 mol C和4 mol D，则达到化学平衡时，各种气体的物质的量之比为1∶2∶1‎ B．若起始加入3 mol C和0.5 mol D，则达到化学平衡时，各种气体的物质的量分数之比为1∶2∶3‎ C．该可逆反应达平衡时，A、B的转化率相等 D．若向密闭容器中再加入10 g A气体，则容器中气体总质量也增加10 g ‎5．某温度下，在一个2 L的密闭容器中加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法正确的是 A．前2 min D的平均反应速率为0.2 mol·L－1·min－1‎ B．此时，B的平衡转化率是40%‎ C．增大该体系的压强，平衡不移动，化学平衡常数不变 D．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大 ‎6．[2018江苏卷]一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：‎ 下列说法正确的是 A．v1< v2，c2< 2c1 B．K1> K3，p2> 2p3‎ C．v1< v3，α1(SO2 ) >α3(SO2 ) D．c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1‎ ‎7．[2017江苏]温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正= v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是 A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5 ‎ B．达平衡时，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大 C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%‎ D．当温度改变为T2时，若k正=k逆，则 T2> T1‎ ‎8．[2017天津]常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。‎ 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；‎ 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。‎ 下列判断正确的是 A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃‎ C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低 D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)‎ ‎1．【答案】D ‎ 2．【答案】CD ‎【解析】A项，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数就不变，错误。B项，该反应的正反应是气体体积增大的反应。保持温度不变，缩小容器容积，即增大了压强，根据平衡移动原理，化学平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，所以BaO量减小，错误。C项，由于温度不变，化学平衡常数就不变，其数值就等于氧气的浓度，浓度不变，因此氧气压强不变，正确。D项，缩小容器容积，平衡逆向移动，所以体系重新达到平衡，BaO2量增加，正确。‎ ‎3．【答案】D ‎【解析】依据化学平衡三段式列式计算；‎ ‎3A(g)+B(g) xC + 2D(s)‎ 起始量（mol） 3 1 0 0‎ 变化量（mol） 1.2 0.4 0.4x 0.8‎ 平衡量（mol） 1.8 0.6 0.4x 0.8‎ C的浓度为0.2 mol/L，C的物质的量为0.4 mol，计算得到x=1；‎ A、A的平均反应速率==0.3 mol/（L·min），A错误；B、B的转化率=×100%=40%，B错误；C、D为固体，该条件下此反应的化学平衡常数K=，C错误；D、反应生成物中含有固体，密度等于气体质量除以体积，所以若混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态，D正确；答案选D。‎ ‎4．【答案】C ‎【解析】先分析起始加入2 mol A和4 mol B时，平衡体系中A、B、C的物质的量。‎ A(g)＋　2B(g)3C(g)＋　D(s)‎ 起始量　2 mol　　4 mol　　　 0　　　0‎ 转化量 1 mol 2 mol 3 mol 1 mol 平衡量 1 mol 2 mol 3 mol 1 mol 若投料6 mol C和4 mol D，由于D是固体，投料与原投料等效，各种气体的物质的量之比为1∶2∶3，A项错误；若通入3 mol C和0.5 mol D，投料相当于原投料的一半，平衡时3种气体的物质的量分别为0.5 mol、1 mol、1.5 mol，其中平衡体系中D完全转化为A、B，不符合反应特征，B项错误；由于该反应反应物的投料比等于化学计量系数比，所以反应物的转化率相等，C项正确；加入10 g A，由于平衡正向移动，生成固体D，气体总质量增加少于10 g，D项错误。‎ ‎5．【答案】B ‎ ‎ ‎6．【答案】CD ‎【解析】对比容器的特点，将容器1和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2，容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍，容器2相当于在容器1达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，υ2‎ υ1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c22c1，p22p1，α1（SO2）+α2（SO3）1，容器1和容器2温度相同，K1=K2；容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，υ3υ1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3c1，p3p1，α3（SO2）α1（SO2），K3K1。根据上述分析，A项，υ2υ1，c22c1，A项错误；B项，K3K1，p22p1，p3p1，则p22p3，B项错误；C项，υ3υ1，α3（SO2）α1（SO2），C项正确；D项，c22c1，c3c1，则c22c3，α1（SO2）+α2（SO3）1，α3（SO2）α1（SO2），则α2（SO3）+α3（SO2）1，D项正确；答案选CD。‎ ‎7．【答案】CD ‎ ‎ A．根据容器II的起始投料，Q==＜K，平衡将向正反应方向移动，所以容器II在平衡时气体的总物质的量一定大于1 mol，故两容器的压强之比一定小于4∶5，A错误；B．若容器II在某时刻，，‎ 由反应2NO2 2NO + O2 ‎ ‎ 起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2‎ 变化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 0.3−2x 0.5+2x 0.2+x 因为，，解之得x=，求出此时浓度商Qc=>K，所以容器II达平衡时，一定小于1，B错误；C．若容器III在某时刻，NO的体积分数为50%‎ ‎2NO2 2NO + O2‎ ‎ 起始量(mol/L) 0 0.5 0.35‎ 变化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 2x 0.5−2x 0.35−x ‎ 由0.5−2x=2x+0.35−x，解之得，x=0.05，求出此时浓度商Qc=>，说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少，所以C正确；D．温度为T2时，>0.8，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变大，所以T2>T1，D正确。‎ ‎8．【答案】B ‎ ‎ ‎ ‎