范文一:鲁教版高中化学一轮复习专题训练(七)四大平衡常数的重要应用Word版含解析
专题专项训练(七) 四大平衡常数的重要应用
1(化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(K)、难溶物的溶度积常数(K)是判断物质asp性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法中,正确的是( )
A(平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关
B(当温度升高时,弱酸的电离平衡常数K变小 a
,,C(K(AgCl)>K(AgI) ,由此可以判断AgCl(s) , I(aq)===AgI(s), Cl(aq)能够发spsp
生
D(K(HCN)
解析:选C 平衡常数的大小与温度有关~与浓度、压强、催化剂无关~A不正确,电离是吸热的~加热促进电离~电离常数增大~B不正确,酸的电离常数越大~酸性越强~D不正确。
2((2016?绵阳模拟)一定温度下,在密闭容器中X、Y、Z、W四种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示,下列说法不正确的是( )
物质 X Y Z W
,1初始浓度/(mol?L) 0.5 0.5 0 0
,1平衡浓度/(mol?L) 0.1 0.1 0.4 0.4
A(反应达到平衡时,X的体积分数为10%
B(该温度下反应的平衡常数K,16
C(保持温度不变增大压强,反应速率加快,平衡向正反应方向移动
,1D(若X、Y的初始浓度均为0.8 mol?L,则相同条件下达到平衡,W的浓度为0.64 mol?L,1
解析:选C 根据表中所给数据~可得反应方程式为X(g),Y(g) Z(g),W(g)~反
0.4×0.40.1应达到平衡时~X的体积分数为×100%,10%~A选项正确,K,0.1,0.1,0.4,0.40.1×0.1,16~B选项正确,这是一个反应前后气体分子数不变的反应~增大压强正、逆反应速率
,1都增大~但平衡不移动~C选项错误,设达平衡时W的浓度为c mol?L(0,c,0.8)~则16
2c,~解得c,0.64~D选项正确。 ,0.8,c,×,0.8,c,
3(已知FeCl溶液与KSCN溶液混合后发生反应FeCl,3KSCN Fe(SCN),3KCl,333达到平衡后,改变条件,则下列说法正确的是( )
A(向溶液中加入少许KCl固体,溶液颜色变浅
B(升高温度,平衡一定发生移动
C(加入少许KCl固体或者加入少许FeCl固体平衡常数均发生变化,且变化方向相反 3
3[Fe,SCN,][KCl]3D(平衡常数表达式为K, 3[FeCl][KSCN]3
3,,3,,解析:选B 该反应的本质是Fe与SCN之间的反应~即Fe,3SCN Fe(SCN)~3
与其他离子无关~故加入KCl固体对平衡无影响~A项错误,其平衡常数表达式为K,[Fe,SCN,]3~D项错误,只要温度不变~平衡常数就不会发生变化~C项错误,任何反3,,3[Fe][SCN]
应都伴随着温度的变化~故改变温度~平衡一定发生移动~B项正确。 4((2016?沈阳模拟)下列说法中错误的是( )
,2,,A(室温下,向NHHSO溶液中加入NaOH至中性,则[Na],[SO],[NH] 4444B(Mg(OH)沉淀转化为Fe(OH)沉淀较容易实现,说明Fe(OH)的K更小 233sp
,[CHCOO]3C(向醋酸溶液中加入水,不变(稀释过程中温度变化忽略不计) ,[CHCOOH][OH]3
,1,1,,D(25 ?,a mol?L氨水与0.01 mol?L盐酸等体积混合液中[NH],[Cl],则4
,910K(NH?HO), 32a,0.005
解析:选D NHHSO溶液中滴加NaOH溶液~若二者物质的量相同~则溶质为等物44
,质的量的(NH)SO和NaSO~混合溶液呈酸性~若使混合溶液呈中性~即混合溶液中[H]42424
,,,2,,[OH]~则滴加的NaOH溶液过量~根据电荷守恒可以得到[Na],[NH],2[SO]~故44
,2,,,,混合溶液中离子浓度大小关系为[Na],[SO],[NH],[OH],[H]~A项正确,根据难44
,[CHCOO]3溶物质容易转化为更难溶物质可知B项正确,将分子、分母同时乘以[H,[CHCOOH][OH]3
,,,[CHCOO][CHCOO][H]K,CHCOOH,33a3,]:,,~由于K(CHCOOH),,,a3[CHCOOH][OH][CHCOOH][OH][H]K33W
,,和K在相同温度下均为定值~故C项正确,在25 ?下~混合后溶液中[NH],[Cl],0.005 W4,1,1,,,7,mol?L~根据物料守恒得[NH?HO],(0.5a,0.005)mol?L~又[H],[OH],10mol?L32
,,,7,9][NH][OH10×0.0051041~故K(NH?HO),,,~D项错误。 32[NH?HO]0.5a,0.005a,0.0132
5(CO溶于水生成碳酸。已知下列数据: 2
弱电解质 HCO NH?HO 2332
,7K,4.30×10 a1,5电离常数(25 ?) ,1.77×10 Kb,11K,5.61×10 a2
KW,1,2,现有常温下1 mol?L的(NH)CO溶液,已知NH的水解平衡常数K,,CO第4234h3Kb
KW一步水解的平衡常数K,。下列说法正确的是( ) hKa2
A(由数据可判断该溶液呈酸性
,,2,B([NH],[HCO],[CO],[NH?HO] 43332
,2,,C([NH],[NH?HO],2[CO],2[HCO],2[HCO] 4323323
,,,,2,D([NH],[H],[HCO],[OH],[CO] 433
解析:选C A(分析表中数据结合题给信息知碳酸根的水解程度大于铵离子的水解程
,1度~常温下1 mol?L的(NH)CO溶液呈碱性~错误,B.分析表中数据结合题给信息知碳423
,1酸根的水解程度大于铵离子的水解程度~又盐类的水解是微弱的~则常温下1 mol?L的
,2,,(NH)CO溶液中:[NH],[CO],[HCO],[NH?HO]~错误,C.根据物料守恒判断~42343332
,,2,,,正确,D.根据电荷守恒知[NH],[H],2[CO],[HCO],[OH]~错误。 433
6((2016?廊坊模拟)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( ) A(图中四点K间的关系:A,D,C,B W
B(若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量酸
C(若从A点到C点,可采用:温度不变在水中加入少量
NHCl固体 4
D(若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量NHCl固体 4
解析:选C K是温度的函数~随温度升高而增大~A、D点温度相同~B点温度高W
于C点温度~A正确,从A点到D点~温度不变~酸性增强~B、D正确,A、C点温度
不同~C错误。
2,7((2016?浙江五校联考)氯碱工业电解所用的氯化钠溶液需精制。除去有影响的Ca、2,,2,Mg、NH、SO及泥沙,其精制流程如下: 44
2,2,已知:?Ca、Mg开始形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表。
Ca(OH) Mg(OH) 22
pH ?11.5 ?4.2
,10,9,9?K(BaSO),1.1×10,K(BaCO),2.6×10,K(CaCO),5.0×10。 sp4sp3sp3
下列说法正确的是( )
A(盐泥a除泥沙外,还含有Ca(OH)和Mg(OH) 22
,,,,B(过程?中将NH转化为N的离子方程式是3ClO,2NH===3Cl,N?,3HO42422,,2H
2,C(过程?中通入CO有利于除SO 24
D(过程?调pH可以使用硝酸
解析:选C 盐泥a是在pH,11的条件下得到的~由题给条件~得不到Ca(OH)~A2
,错,过程?是在碱性条件下进行的~得不到H~B错,过程?调pH不可以使用硝酸~会
,引入NO杂质~D错。 3
8((2016?株洲模拟)草酸即乙二酸,是一种有机二元酸,在工业上有重要的作用。草酸
在100 ?开始升华,157 ?时大量升华,并开始分解。
电离方程式 电离常数
,,,2HCO H,HCO K,5.4×10 224241
,,2,,5HCO H,CO K,5.4×10 24242
,,,5NH?HO NH,OH K,1.8×10 324
(1)(NH)CO溶液的pH______7(填“,”“,”或“,”)。 4224
(2)用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸(OHC—COOH)。阴极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)草酸钠是一种重要的还原剂。合成草酸钠的操作如下:
NaCO75%酒精过滤23草酸――? ――――?――――?草酸钠晶体 加热
?75%酒精的作用是______________________________。
?当草酸与碳酸钠的物质的量按2?1充分混合后,溶液中pH,7。请将该溶液中离子浓度按由大到小的顺序排列______________________________________________________。
,9,1(4)已知某温度下CaCO的K为2.5×10。将0.02 mol?L澄清石灰水和0.01 mol?L24sp
,12, HCO溶液等体积混合,所得溶液中CO的物质的量浓度为__________。 22424
,解析:(1)由题给表格可知~HCO、HCO、NH?HO的电离常数大小为HCO,2242432224
,,HCO,NH?HO~故草酸铵溶液显酸性。(2)阴极得电子发生还原反应:2H,2432
,HOOC—COOH,2e===HOOC—CHO,HO。(3)?加入酒精是为了降低草酸钠的溶解2
,度~便于晶体析出。?二者反应后溶质为草酸氢钠~因为溶液显酸性~所以HCO的电离24
,,,2,,程度大于其水解程度~则离子浓度大小顺序为[Na],[HCO],[H],[CO],[OH]。2424
2,,12,2,,9(4)混合后所得溶液中[Ca],0.005 mol?L~K(CaCO),[Ca][CO],2.5×10~则sp2424
,92.5×102,,1,7,1[CO], mol?L,5×10 mol?L。 240.005
答案:(1),
,,(2)2H,HOOC—COOH,2e===HOOC—CHO,HO 2
,,,2,(3)?降低草酸钠的溶解度,便于晶体析出 ?[Na],[HCO],[H],[CO],[OH2424,]
,7,1(4)5×10 mol?L
9((2016?大连月考)电解质溶液中蕴含着很多的原理知识,请回答下列问题:
(1)常温下,取pH,2的盐酸和醋酸溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m,醋1酸溶液中加入的Zn质量为m。则m______(填“,”“,”或“,”)m。 212
2,,2,,2(2)已知:Mg(OH)(s) Mg(aq),2OH(aq),某温度下K,[Mg][OH],2×102sp
,112,,1。若该温度下某MgSO溶液里[Mg],0.002 mol?L,如果要生成Mg(OH)沉淀,应调42
,1整溶液pH,使之大于________;该温度下,在0.20 L的0.002 mol?L MgSO溶液中加入4
,1,5等体积的0.10 mol?L的氨水溶液,该温度下电离常数K(NH?HO),2×10,试计算b32
________(填“有”或“无”)Mg(OH)沉淀生成。 2
(3)常温下,某纯碱(NaCO)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色,则该溶液呈________性。23
在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH
2,所致;乙同学认为是溶液中NaCO电离出的CO水解所致。请你设计一个简单的实验方233
案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论):_________________________
________________________________________________________________________。
,解析:(1)由于盐酸和醋酸溶液的pH,2~意味着[H]相等~与锌粒反应~开始时速率
,,相等~随着反应进行~醋酸为弱酸~不断电离出H~[H]减小慢~为曲线B,由于最终溶
,液的pH,4~消耗的H相等~加入醋酸中Zn的质量大于加入盐酸中的。(2)根据题意~由
2,,2,11,2,,4,1K[Mg(OH)],[Mg][OH],2×10,0.002×[OH]~计算得[OH],10 mol?L~sp2
2,,,溶液的pH,10。(3)由于CO,HO HCO,OH~显碱性。为了验证其结论~采取323
的实验方案为:向红色溶液中加入足量BaCl溶液~如果溶液还显红色说明甲正确~红色2
退去说明乙正确。
答案:(1)B , (2)10 有
(3)碱 向红色溶液中加入足量BaCl溶液,如果溶液还显红色说明甲正确,红色退去2
说明乙正确
10((2016?西安模拟)?.氮是地球上含量最丰富的一种元素,
氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要的作用。请回答下
列问题:
(1)如图是1 mol NO和1 mol CO反应生成CO和NO过程22
中能量变化示意图,请写出NO和CO反应的热化学方程式:______________________。 2
(2)在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行反应:N(g),3H(g) 2NH(g) 223
ΔH,0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/? 200 300 400
K K K 0.5 12
?试比较K、K的大小:K______K(填“,”“,”或“,”)。 1212
?下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是________(填字母)。
a(容器内N、H、NH的浓度之比为1?3?2 223
b(v(N),3v(H) 正逆22
c(容器内压强保持不变
d(混合气体的密度保持不变
?在400 ?时,当测得NH和N、H的物质的量分别为1 mol 和2 mol、3 mol 时,322
该反应的v(N)________v(N)(填“,”“,”或“,”)。 正逆22
?.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离常数,下表是常温下几种弱酸的电离常数(K)和弱碱的电离常数(K )。 ab
酸或碱 电离常数(K或K) ab
,5CHCOOH 1.8×10 3
,4 4.6×10HNO 2
,105×10 HCN
,83×10 HClO
,51.8×10 NH?HO 32
(1)上述四种酸中,酸性最弱的是________(用化学式表示)。
下列能使醋酸溶液中CHCOOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是3
________(填字母)。
A(升高温度 B(加水稀释
C(加少量的CHCOONa固体 D(加少量冰醋酸 3
(2)CHCOONH的水溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是____ 34
_________________________________,溶液中各离子浓度大小的关系是________
_____________________________________________________________________。
解析:?.(1)由图看出1 mol NO和1 mol CO反应生成CO和NO的ΔH为134 kJ?mol22
,1,1,1,368 kJ?mol,,234 kJ?mol~故热化学方程式为NO(g),CO(g)===CO(g),NO(g) 22
,1ΔH,,234 kJ?mol。(2)?该反应为放热反应~随温度升高~化学平衡常数减小~故K,1K。?容器内N、H、NH的浓度之比等于方程式中化学系数之比时~反应不一定达到化2223
学平衡状态~a项不符合题意,当3v(N),v(H)时说明反应达到化学平衡状态~b项不正逆22
符合题意,该反应为气体分子数减小的反应~当反应正向进行时~容器中压强减小~当反应逆向进行时~容器中压强增大~当容器中压强不变时~说明反应达到化学平衡状态~c项符合题意,由于容器的体积不变~混合气体的质量始终保持不变~故混合气体的密度始终
2c,NH,3保持不变~其与反应是否达到平衡无关~d项不符合题意。?浓度商Q,,3c,N,?c,H,22
12,,,,0.5,K,0.5~故v(N),v(N)。 正逆22233,,×,,0.50.5
?.(1)弱酸的电离常数越小~其酸性越弱~故酸性最弱的是HCN。弱酸的电离为吸热过程~升高温度~电离常数增大~电离常数只与温度有关~只要温度不变~电离常数就不变,加水稀释可使CHCOOH的电离程度增大,加入少量CHCOONa固体~其电离出的33
,CHCOO抑制CHCOOH的电离~使其电离程度减小,加入冰醋酸时~醋酸浓度增大~33
,,其电离程度减小。(2)CHCOONH溶液中NH与CHCOO虽相互促进水解~但其水解程3443
,,度仍然很小~根据CHCOOH与NH?HO的电离常数相等可知~NH与CHCOO在相等33243
,,浓度时的水解程度相同~故CHCOONH溶液呈中性~[H],[OH]~而根据电荷守恒可34
,,,,,,,,知[NH],[H],[CHCOO],[OH]~故[NH],[CHCOO]~因此[NH],[CHCOO]434343
,,,[H],[OH]。
答案:?.(1)NO(g),CO(g)===CO(g),NO(g) 22
,1ΔH,,234 kJ?mol
(2)?, ?c ?,
?.(1)HCN B
,,(2)中性 根据CHCOOH与NH?HO的电离常数相等,可知CHCOO和NH在相33234
,,,,等浓度时的水解程度相同 [NH],[CHCOO],[H],[OH] 43
11((2014?山东高考)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO(g),NaCl(s) NaNO(s),ClNO(g) K ΔH < 0="" (?)="">
2NO(g),Cl(g) 2ClNO(g) K ΔH < 0(?)="">
(1)4NO(g),2NaCl(s) 2NaNO(s),2NO(g),Cl(g)的平衡常数K,________(用K、2321K表示)。 2
(2)为研究不同条件对反应(?)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2
,mol NO和0.1 mol Cl,10 min时反应(?)达到平衡。测得10 min内v(ClNO),7.5×102
3,1,1mol?L?min,则平衡后n(Cl),________mol,NO的转化率α,________。其他条件保21
持不变,反应(?)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α________α(填“>”“<”或21“,”),平衡常数k________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使k减小,可采取22的措施是_____________________________________________________________________。>”或21“,”),平衡常数k________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使k减小,可采取22的措施是_____________________________________________________________________。>
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO,反应为2NO,2NaOH===NaNO,NaNO,HO。22322含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO恰好完全反应得1 L溶液A,溶液B为0.1 mol?L2
,1,,,的CHCOONa溶液,则两溶液中[NO]、[NO]和[CHCOO]由大到小的顺序为3323
,4,1________________________。(已知HNO的电离常数K,7.1×10mol?L,CHCOOH2a3
,5,1的电离常数K,1.7×10 mol?L) a
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是________。
a(向溶液A中加适量水
b(向溶液A中加适量NaOH
c(向溶液B中加适量水
d(向溶液B中加适量NaOH
解析:(1)将题干中已知的两个方程式做如下处理:(?)×2,(?)可得4NO(g),22K12NaCl(s) 2NaNO(s),2NO(g),Cl(g)~其平衡常数K,。 32K2
(2)根据“三段式”:
2NO(g) , Cl(g) 2ClNO(g) 2
,1起始(mol?L) 0.1 0.05 0
,1转化(mol?L) 0.1α 0.05α 0.1α 111
,1平衡(mol?L) 0.1,0.1α 0.05,0.05α 0.1α 111
,10.1α mol?L1,3,1,1v(ClNO), mol?L?min~得α,75%~平衡时n(Cl),(0.05,7.5×101210 min
,1,0.05α)mol?L×2 L,0.025 mol。该反应为气体分子数减小的反应~恒压条件下相对于恒1
容条件下~压强增大~平衡右移~NO的转化率增大~即α>α,化学平衡常数只与温度有21关~温度不变~平衡常数K不变,该反应为放热反应~升高温度可使平衡常数K减小。(3)22酸的电离常数越小~对应酸的酸性越弱~则该酸的酸根离子越易水解。溶液A为NaNO3
,1,和NaNO的混合溶液~且其浓度均为0.1 mol?L~酸性:HNO>CHCOOH~NO不水解~2233
,,,,故浓度大小关系为[NO]>[NO]>[CHCOO]。溶液A中NO的水解程度小于溶液B中3232
,CHCOO的水解程度~故溶液A的pH小于溶液B的pH~要使溶液A和溶液B的pH相3
等~选项b、c的方法均可满足要求。
2K1答案:(1) K2
,2(2)2.5×10 75% , 不变 升高温度
,,,(3)[NO],[NO],[CHCOO] bc 323
范文二:高中化学选修四化学平衡常数
高中化学选修四化学平衡常数
一.选择题(共8小题)
1.(2016?安宁区校级模拟)某温度下反应2A (g )?B (g )+C (g )△H V (逆)
C .经10min 反应达到平衡,则该时间内反应速率v (A )为0.064mol/(L ?min )
D .平衡时,再加入与起始等量的A ,达新平衡后A 的转化率增大
2.(2016春?鞍山校级期中)如图向A 、B 中均充入1molX 、1moIY ,起始时A 、B 的体积相等都等于aL .在相同温度压强和催化剂存在的条件下,关闭活塞K ,使两容器中各自发生下述反应:X (g )+Y (g )?2Z (g )+W (g );△H v (A )
B .A 容器中X 的转化率为80%
C .平衡时的压强:P B =PA
D .平衡时向A 容器中充入与反应无关的气体M ,能减慢A 容器内化学反应的速率
3.(2015?四川)一定量的CO 2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C (s )+CO 2(g )?2CO (g ),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:已知气体分压(P 分)=气体总压(P 总)×体积分数,下列说法正确的是( )
A .550℃时,若充入惰性气体,v 正,v 退均减小,平衡不移动
B .650℃时,反应达平衡后CO 2的转化率为25.0%
C .T ℃时,若充入等体积的CO 2和CO ,平衡向逆反应方向移动
D .925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p =24.0P总
4.(2014?重庆)在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X (g )?Y (g ),温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c (X )随时间t 变化的曲线如图所示.下列叙述正确的是( )
A .该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量
B .T 2下,在0~t 1时间内,v (Y )=mol ?L ?min ﹣1﹣1
C .M 点的正反应速率V 正大于N 点的逆反应速率V 逆
D .M 点时再加入一定量X ,平衡后X 的转化率减小
5.(2014?南通二模)向2L 的密闭容器中充入7.6mol NO和3.8mol O2,发生如下反应: ①2NO (g )+O 2 (g )?2NO 2(g )
②2NO 2(g )?N 2O 4(g )
测得NO 2和N 2O 4的浓度变化如图所示,0~10min 维持容器温度为T 1℃,10min 后升高并维持容器的温度为T 2℃.下列说法正确的是( )
﹣1A .前5min 反应的平均速率v (N 2O 4)=0.18mol?(L ?min )
B .T 1℃时反应②的化学平衡常数K=0.6
C .反应①、②均为吸热反应
D .若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O 4,T 1℃达到平衡时,N 2O 4的转化率为10%
6.(2014?和平区二模)根据下列有关图象,说法正确的是( )
A .由图Ⅰ知,反应在T 1、T 3处达到平衡,且该反应的△H V (逆)
C .经10min 反应达到平衡,则该时间内反应速率v (A )为0.064mol/(L ?min )
D .平衡时,再加入与起始等量的A ,达新平衡后A 的转化率增大
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】A .升温,速率加快;K 只受温度影响;
B .用Qc 与此温度下的平衡常数K 来判断;
C .由题中数据可知A 的起起始浓度为1.6amol/l,设平衡时,A 的浓度为amol/l,根据K 建立关系系计算,再用
v=计算;
D .平衡时,再加入与起始等量的A ,达到新的平衡时,与一次性加入2倍的A 属于等效平衡.
【解答】解:A .升温,速率加快;该反应是放热反应,升温平衡向吸热方向移动,即逆方向移动,平衡常数K 减小,故A 错误;
B .此时Qc===2.25V (逆),故B 正确;
C .由题中数据可知A 的起起始浓度为1.6amol/l,设平衡时,A 的浓度为amol/l, 2A (g )?B (g )+C (g )
起始浓度(mol/l):1.6 0 0
变化浓度(mol/l):1.6﹣a (1.6﹣a )/2 (1.6﹣a )/2
平衡浓度(mol/l):a (1.6﹣a )/2 (1.6﹣a )/2
根据K==
==4,解得a=0.32,则A 变化浓=0.128mol/L,故C 错误; 度为(1.6﹣0.32)mol/l,所以v (A )=D .平衡时,再加入与起始等量的A ,达到新的平衡时,与一次性加入2倍的A 属于等效平衡,在相同条件下,取2个相同的1L 容器,分别加入等量的A ,一段时间后,都达到化学平衡状态,这两个平衡完全等效,再压缩成1L ,对于反应2A (g )?B (g )+C (g ),前后体积不变,则平衡不移动,所以A 的转化率不变,故D 错误;
故选:B .
【点评】本题考查较为综合,涉及化学平衡的移动,化学反应速率、平衡常数的计算,注意把握平衡常数的意义,建立等效平衡的思维解题可以培养学生的思维能力,题目有一定难度.
2.(2016春?鞍山校级期中)如图向A 、B 中均充入1molX 、1moIY ,起始时A 、B 的体积相等都等于aL .在相同温度压强和催化剂存在的条件下,关闭活塞K ,使两容器中各自发生下述反应:X (g )+Y (g )?2Z (g )+W (g );△H v (A )
B .A 容器中X 的转化率为80%
C .平衡时的压强:P B =PA
D .平衡时向A 容器中充入与反应无关的气体M ,能减慢A 容器内化学反应的速率
【考点】化学平衡的影响因素;化学平衡的计算.
【分析】A .对容器A 来说,在建立化学平衡的过程中,反应混合物的总物质的量会增大,根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),其体积要增大,各组分的物质的量浓度就要减小,其反应速率也要减小.对于B 容器来说,体积不变,各组分初始浓度和A 相同,每个时刻的反应速率都将大于A 容器,即反应速率:v (B )>v (A );
B .根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍,即1.4×2mol=2.8mol,即增加了0.8mol ,根据化学方程式的计算分析;
C .因为B 容器的初始量和A 容器相同,在相同温度下,当A 容器的体积和B 容器体积相同时,达到平衡后,各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等,且压强为P B ,当把此时A 容器体积由a 体积扩大为1.4aL ,不考虑平衡移动时压强会变为,当再建立平衡时,A 容器的原平衡将向正反应方向移动,尽管气体的总物质的量要增加,但体积变化对压强的影响大;
D .A 容器为恒温恒压容器,平衡时向A 容器中充入与反应无关的气体M 为保持恒压,体积增大,压强减小平衡正向进行;
【解答】解:A .对X (g )+Y (g )?2Z (g )+W (g )来说,开始时只加入反应物X 和Y ,该反应将向正反应发向进行以建立化学平衡.对容器A 来说,在建立化学平衡的过程中,反应混合物的总物质的量会增大,根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),其体积要增大,各组分的物质的量浓度就要减下,其反应速率也要减小.对于B 容器来说,体积不变,各组分初始浓度和A 容器中相同,每个时刻的反应速率都将大于A 容器,即反应速率:v (B )>v (A ),故A 正确;
B .根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍,即1.4×2mol=2.8mol,即增加了0.8mol ,根据化学方程式的计算可知,
X (g )+Y (g )?2Z (g )+W (g )△n
1 1
0.8mol 0.8mol
即达平衡后,反应掉0.8mol ,A 容器中X 的转化率为80%,故B 正确;
C .因为B 容器的初始量和A 容器的初始量相同,在相同温度下,当A 容器的体积和B 容器体积相同时,达到平衡后,各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等,且压强为P B ,
当把此时A 容器体积由a 体积扩大为1.4aL ,不考虑平衡移动时压强会变为,当再建立平衡时,A 容器的原平衡将向正反应方向移动,尽管气体的总物质的量要增加,但体积变化对压强的影响大,即P B >P A ,故C 错误;
D .A 容器为恒温恒压容器,平衡时向A 容器中充入与反应无关的气体M ,为保持恒压,体积增大压强减小平衡正向进行,反应速率减小,能减慢A 容器内化学反应的速率,故D 正确;
故选C .
【点评】本题难度较大,需要设计平衡和变换平衡,要求有清晰的思维过程,是一则训练思维的好题,注意恒温恒容和恒温恒压容器中的应用分析.
3.(2015?四川)一定量的CO 2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C (s )+CO 2(g )?2CO (g ),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:已知气体分压(P 分)=气体总压(P 总)×体积分数,下列说法正确的是( )
A .550℃时,若充入惰性气体,v 正,v 退均减小,平衡不移动
B .650℃时,反应达平衡后CO 2的转化率为25.0%
C .T ℃时,若充入等体积的CO 2和CO ,平衡向逆反应方向移动
D .925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p =24.0P总
【考点】化学平衡建立的过程;化学平衡的影响因素.
【分析】A 、可变的恒压密闭容器中反应,550℃时若充入惰性气体,相当于减小压强,则v ,v 逆均减小,又该反应是气体体积增大的反应,则平衡正向移动;
B 、由图可知,650℃时,反应达平衡后CO 的体积分数为40%,设开始加入的二氧化碳为1mol ,根据三段式进行计算;
C 、由图可知,T ℃时,反应达平衡后CO 和CO 2的体积分数都为50%即为平衡状态; 正
D 、925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p =,据此计算;
【解答】解:A 、可变的恒压密闭容器中反应,550℃时若充入惰性气体,相当于减小压强,则v 正,v 逆均减小,又该反应是气体体积增大的反应,则平衡正向移动,故A 错误;
B 、由图可知,650℃时,反应达平衡后CO 的体积分数为40%,设开始加入的二氧化碳为1mol ,转化了xmol ,
则有C (s )+CO 2(g )?2CO (g )
开始 1 0
转化 x 2x
平衡; 1﹣x 2x 所以×100%=40%,解得x=0.25mol,则CO 2的转化率为×100%=25%,故B 正确;
C 、由图可知,T ℃时,反应达平衡后CO 和CO 2的体积分数都为50%即为平衡状态,所以平衡不移动,故C 错误;
D 、925℃时,CO 的体积分数为96%,则CO 2的体积分数都为4%,所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p ===23.0P,故D 错误;
故选:B .
【点评】本题考查了化学平衡图象、阅读题目获取信息的能力等,难度中等,需要学生具备运用信息与基础知识分析问题、解决问题的能力.
4.(2014?重庆)在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X (g )?Y (g ),温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c (X )随时间t 变化的曲线如图所示.下列叙述正确的是( )
A .该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量
B .T 2下,在0~t 1时间内,v (Y )=mol ?L ?min ﹣1﹣1
C .M 点的正反应速率V 正大于N 点的逆反应速率V 逆
D .M 点时再加入一定量X ,平衡后X 的转化率减小
【考点】体积百分含量随温度、压强变化曲线.
【分析】由图可知,温度为T 1先到达平衡,所以T 1>T 2,温度越高,平衡时X 的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
A 、根据图象判断参加反应的X 的量的多少,反应的X 越多,放热越多;
B 、根据图中X 的浓度变化求出Y 的浓度变化,再求反应速率;
C 、温度越高反应速率越大;
D 、M 点时再加入一定量X ,达到的新平衡与原平衡比较,根据压强对平衡的影响分析.
【解答】解:由图可知,温度为T 1先到达平衡,所以T 1>T 2,温度越高,平衡时X 的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
A 、进行到M 点X 的转化率较低,由于正向是放热反应,所以反应进行到M 点放出的热量少,故A 错误;
B 、T 2下,在0~t 1时间内,X 的浓度变化为:c (X )=(a ﹣b )mol/L,则Y 的浓度变化为c (Y )=c (X )=mol/L,所以v (Y )=mol ?L ?min ,故B 错误; ﹣1﹣1
C 、根据图象可知,温度为T1时反应首先达到平衡状态;温度高反应速率快,到达平衡的时间少,则温度是T1>T2;M 点温度高于N 点温度,且N 点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N 点的逆反应速率小于N 点的正反应速率,因此M 点的正反应速率大于N 点的逆反应速率,故C 正确;
D 、M 点时再加入一定量X ,达到的新平衡与原平衡比较,压强增大,增大压强平衡正移,则X 的转化率增大,所以M 点时再加入一定量X ,平衡后X 的转化率增大,故D 错误; 故选C .
【点评】本题考查了化学平衡图象问题、平衡有关计算、外界条件对平衡移动影响等,难度中等,根据图象判断反应为放热反应是解题的关键.注意把握图象中曲线的变化特点,分析外界条件对化学平衡的影响.
5.(2014?南通二模)向2L 的密闭容器中充入7.6mol NO和3.8mol O2,发生如下反应: ①2NO (g )+O 2 (g )?2NO 2(g )
②2NO 2(g )?N 2O 4(g )
测得NO 2和N 2O 4的浓度变化如图所示,0~10min 维持容器温度为T 1℃,10min 后升高并维持容器的温度为T 2℃.下列说法正确的是( )
﹣1A .前5min 反应的平均速率v (N 2O 4)=0.18mol?(L ?min )
B .T 1℃时反应②的化学平衡常数K=0.6
C .反应①、②均为吸热反应
D .若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O 4,T 1℃达到平衡时,N 2O 4的转化率为10%
【考点】体积百分含量随温度、压强变化曲线.
【分析】A 、根据化学反应速率v=来计算化学反应速率;
B 、化学平衡常数K=,代入相关数据来计算即可;
C 、根据温度对化学平衡移动的影响来判断反应的吸放热;
D 、根据转化率=来计算即可.
【解答】解:A 、前5min 反应的平均速率v (N 2O 4)=﹣1==0.18mol?(L ?min ),故A 正确;
==0.4L/mol,故B 错误; B 、T 1℃时反应②的化学平衡常数K=C ,在该题中,升高温度后,二氧化氮的浓度增加,四氧化二氮的浓度减小,所以平衡②逆向移动,反应是放热的,故C 错误;
D 、若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O 4,则Q c =0.31(逆),平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向吸热方向移动;
根据平衡常数,平衡移动解答K 1、K 2、K 3、K 4、K 5之间的关系;
(4)要达到t 1时刻同样的平衡,应为完全等效平衡,则折算后与原平衡相等.
【解答】解:(1)15min 内,以C 浓度变化表示的反应速率为v (C )==0.02 mol/(L ?min ),
故答案为:0.02 mol/(L ?min );
(2)t 3~t 4和t 4~t 5这两段平衡是不移动的,则只能是压强和催化剂影响的,因此应该推断该反应为等体积变化的反应,
t 3~t 4的平衡比原平衡的速率要快,而t 4~t 5的速率又变慢,则前者应是加催化剂,因为条件只能用一次,t 4~t 5段为减压.
反应物的浓度降低,生成物的浓度增大,结合图一可知,A 为反应物,C 为生成物,A 的变化为0.2mol/L,C 的变化量为0.3mol/L.又由于该反应为等体积变化的反应,所以B 为反应物,根据化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比,
该反应的方程式为2A (g )+B (g ) 3C (g ),所以,△c (B )=△n (A )=×
=2L,故B 0.2mol/L=0.1mol/L,起始2molA 所对应的浓度为1mol/L,则体积应是
的起始物质的量为n (B )=(0.1mol/L+0.4mol/L)×2L=1mol,
t 1﹣t 2段,处于平衡状态,c (A )平衡=0.8mol/L,c (B )平衡=0.4mol/L,c (C )平衡=0.6mol/L, K 1
===0.84,
t 2﹣t 3段,为改变浓度,平衡移动,平衡常数不变,K 2=0.84,
t 3﹣t 4段,使用催化剂,加快反应,平衡常数不变,K 3=0.84,
t 4﹣t 5段,为降低压强,反应速率降低,平衡不移动,平衡常数不变,K 4=0.84,
t 5﹣t 6段,为升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,
故 K 1=K2=K3=K4<K 5,
故答案为:减小压强;1.0mol ; K 1=K2=K3=K4<K 5;
(3)根据方程式计算,若A 的物质的量共变化了0.01mol ,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,则反应2molA 时,交换热量200akJ ,而由图象可知,t 5~t 6阶段应为升高温度,正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,所以热化学方程式为2A (g )+B (g ) 3C (g )△H=+200a kJ/mol,
故答案为:2A (g )+B (g ) 3C (g )△H=+200a kJ/mol;
(4)反应的方程式为2A (g )+B (g ) 3C (g ),
根据方程式计算,起始时,将C 从理论上转化为A 、B ,
则A 的物质的量为2mol +×0.6mol=2.4mol,B 的物质的量为1mol +×0.6mol=1.2mol, 在相同条件下,若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要达到t 1时刻同样的平衡,则所加物质的物质的量必须折算后与原平衡相等.
所以有a +c=2.4,b +c=1.2.
故答案为:a +c=2.4,b +c=1.2.
【点评】本题以图象的形式考查影响化学反应速率以及化学平衡移动的因素,题目难度中等,注意等效平衡问题,为本题的难点,也是易错点.
10.(2016春?范县校级月考)在某温度下,将H 2和I 2各0.10mol 的气态混合物充入10L 的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测的c (H 2)=0.0080mol/L
(1)写出该反应化学平衡常数的表达式;
(2)求该反应的平衡常数;
(3)在上述温度下,该容器中若通入H 2和I 2各0.20mol ,求达到化学平衡时各物质的浓度.
【考点】化学平衡的计算.
【分析】依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到平衡常数的数值;
达到平衡时,测得c (H 2)=0.0080mol/L,则
H 2(g )+I 2(g )?2HI (g )
﹣1起始时各物质的浓度(mol ?L ) 0.010 0.010 0
﹣1各物质的浓度变化量(mol ?L ) 0.0020 0.0020 0.0040
﹣1平衡时各物质的浓度(mol ?L ) 0.0080 0.0080 0.0040
(1)平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积;
(2)利用平衡的浓度计算K ,K 为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
(3)设转化的氢气为x ,利用三段法得出各物质的平衡浓度,平衡常数与(1)相同,以此来计算.
【解答】解:达到平衡时,测得c (H 2)=0.0080mol/L,则
H 2(g )+I 2(g )?2HI (g )
﹣1起始时各物质的浓度(mol ?L ) 0.010 0.010 0
各物质的浓度变化量(mol ?L ) 0.0020 0.0020 0.0040
﹣1平衡时各物质的浓度(mol ?L ) 0.0080 0.0080 0.0040
(1)平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,平衡常数
K=, ﹣1
答:平衡常数表达式为;
(2)平衡时c (H 2)=c(I 2)=0.0080mol/L,c (HI )=0.0040mol/L,
则
K==0.25,
答:该反应的平衡常数为0.25;
(3)此温度下,起始量分别是c (H 2)=0.02mol/L、c (I 2)=0.02mol/L,反应前后气体体积不变,达到平衡后,氢气转化率和(1)平衡状态下的转化率相同为20%
H 2(g )+I 2(g )?2HI (g )
﹣1起始时各物质的浓度(mol ?L ) 0.02 0.02 0
﹣1各物质的浓度变化量(mol ?L )0.02×20% 0.02×20% 0.02×20%×2
﹣1平衡时各物质的浓度(mol ?L )0.02﹣0.004 0.02﹣0.004 0.008
﹣1所以平衡时c (HI )=0.008mol?L ,c (H 2)=0.016mol/L;c (I 2)=0.016mol/L;
答:化学平衡时HI (g )的平衡浓度为0.008mol/L.I 2,H 2平衡浓度都为0.016mol/L;
【点评】本题考查了化学平衡的三段式计算应用,平衡常数、平衡转化率的功能分析应用,注意反应前后气体体积不变,同比例增大反应物的量平衡不动,题目难度中等.
11.(2015秋?醴陵市校级期中)已知反应A (g )+3B (g )═2C (g )在一定温度下达到平衡,该反应的平衡常数表达式为 K= .若各物质的平衡浓度分别为c (A )=2.0mol/L、c (B )=2.0mol/L、c (C )=1.0mol/L,则K=.若升高温度化学平衡常数K 减小,则该反应的正反应为 放热反应 (填放热反应、吸热反应),如果增大压强,化学平衡常数K 不变 (填增大、减小、不变)
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】依据化学方程式和平衡常数概念书写表达式,用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积得到;据平衡浓度和平衡常数计算式列式计算得到K 的数值;K 只受温度的影响,升高温度,平衡向着吸热方向移动,降温,向着放热方向进行;增大压强,化学平衡常数无影响.
【解答】解:(1)A (g )+3B (g )═2C (g )在一定温度下达到平衡,反应的平衡常数
K=;若各物质的平衡浓度分别为c (A )=2.0mol/L、c (B )=2.0mol/L、c (C )=1.0mol/L,则平衡常数K===0.125,若升高温度化学平衡常数
K 减小,则反应是放热的,如果增大压强,化学平衡常数K 不变,故答案为:;0.125;放热反应;不变.
【点评】本题考查了化学平衡影响因素分析,平衡常数的计算,掌握平衡移动原理和实质是关键,题目较简单.
12.(2012?天津)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝.高温下,在密闭容器中用H 2还原WO 3可得到金属钨,其总反应为:WO 3(s )+3H 2(g )W (s )+3H 2O (g )
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为
.
(2)某温度下反应达平衡时,H 2与水蒸气的体积比为2:3,则H 2的平衡转化率为 60% ;随温度的升高,H 2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应 吸热 (填“吸热”或“放热”).
580℃时,固体物质的主WO 3完全转化为W ,则三个阶段消耗H 2物质的量之比为
(4)已知:温度过高时,WO 2 (s )转变为WO 2 (g );
﹣1WO 2(s )+2H 2(g )?W (s )+2H 2O (g );△H=+66.0kJ ?mol
﹣1WO 2(g )+2H 2?W (s )+2H 2O (g );△H=﹣137.9kJ ?mol
﹣1则WO 2(s )?WO 2(g )的△H= +203.9 kJ?mol .
(5)钨丝灯管中的W 在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I 2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:
W (s )+2I 2(g ) WI 4(g ).
下列说法正确的有 a 、b .
a .灯管内的I 2可循环使用
b .WI 4在灯丝上分解,产生的W 又沉积在灯丝上
c .WI 4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
d .温度升高时,WI 4的分解速率加快,W 和I 2的化合速率减慢.
【考点】化学平衡常数的含义;用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡的计算.
【分析】(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写,注意固体、纯液体不需要写出;
(2)由反应方程式知,消耗的H 2与生成的水的物质的量相等,假定H 2与水蒸气的物质的量分别为2mol 、3mol ,再根据转化率定义计算;
随温度的升高,H 2与水蒸气的体积比减小,说明平衡向正反应移动,据此判断;
(3)由表中主要成分与温度关系可知,第一阶段反应为WO 3与H 2反应是W 2O 5,同时还生成H 2O ,配平书写方程式;
580℃时,温度介于550℃~600℃,固体为W 2O 5、WO 2的混合物;
根据三个阶段的方程式进行计算三个阶段消耗H 2物质的量之比;
(4)观察所给三个热化学方程式知,用前一个已知热化学方程式减去后一个已知热化学方程式就可以得到WO 2(s )?WO2(g ),反应热也进行相应的运算;
(5)由化学方程式知,挥发的W 与I 2结合形成气态WI 4,由于气体运动的结果,WI 4会与还没有挥发的W 接触,在高温下WI 4分解生成的W 附着在还没有挥发的W 上,灯管壁温度较低,WI 4不会分解,升高温度,正逆反应速率都加快,据此解答.
【解答】解:(1)WO 3(s )+3H 2(g ) W (s )+3H 2O (g )的平衡常数k=,故答案为:;
(2)由反应方程式知,消耗的H 2与生成的水的物质的量相等,故H 2
的平衡转化率为
×100%=60%,
升高温度,H 2与水蒸气的体积比减小,说明升温时平衡向右移动,故正反应为吸热反应, 故答案为:60%,吸热;
(3)由表中主要成分与温度关系可知,第一阶段反应为WO 3与H 2反应是W 2O 5,同时还生成H 2O ,反应方程式为:
2WO 3+H 2
混合物;
假定有2molWO 3,由2WO 3+H 2
WO 2+2H 2
2mol ×2=1:1:4,
故答案为:2WO 3+H 2W 2O 5+H 2O ,W 2O 5、WO 2,1:1:4;
﹣1W 2O 5+H 2O ,580℃时,温度介于550℃~600℃,固体为W 2O 5、WO 2的W 2O 5+H 2O 、W 2O 5+H 2 2WO 2+H 2O 、 W +2H 2O 可知,三个阶段消耗的氢气的物质的量之比为1mol :1mol :(4)已知:①WO 2 (s )+2H 2 (g )?W (s )+2H 2O (g );△H=+66.0kJ ?mol
﹣1②WO 2 (g )+2H 2?W (s )+2H 2O (g );△H=﹣137.9kJ ?mol
﹣1﹣1①﹣②得则WO 2 (s )?WO 2 (g ),故△H=66.0kJ?mol ﹣(﹣137.9kJ ?mol )=+203.9 kJ?mol
﹣1,
﹣1故答案为:+203.9 kJ?mol ;
(5)由所给化学方程式知,挥发的W 与I 2结合形成气态WI 4,由于气体运动的结果,WI 4会与还没有挥发的W 接触,在高温下WI 4分解生成的W 及I 2,生成W 附着在还没有挥发的W 上,灯管内的I 2可循环使用,故a 、b 对;灯管壁温度较低,WI 4不会分解,故c 错;升高温度,也能加快W 与I 2的反应速率,故d 错,
故答案为:a 、b .
【点评】本题考查化学平衡常数的书写、反应热的计算、化学平衡移动原理、化学平衡计算等,题目选择的素材比较陌生,以考查学生的能力为主,难度中等.
范文三:高中化学“三大平衡常数”3
三大平衡常数
一、化学平衡常数
典例1、(2008年宁夏卷)将固体NHI置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: 4
-1-1达到平衡时,c(H)=0.5mol?L,c(HI)=4mol?L,则此温度下反应?的平衡常数为( ) 2
A(9 B(16 C(20 D(25
-1解析:由平衡时氢气的浓度可求得反应?分解消耗HI的浓度,c(HI)= 0.5mol?L×-1-12=1mol/L,故?式生成c(HI)= c(HI)+ c(HI)= 4mol?L+1mol/L =5mol?L,c(NH)平衡分解3-1-1= c(HI)= 5mol?L,根据化学平衡常数公式K= c(NH)×c(HI)=5 mol/L×4mol?L,平衡?3平衡平衡
故答案选C。
点评:本题考查的是应用化学平衡常数公式求算化学平衡常数。学生易错选D,原因是将?
-1式生成的c(HI)= 5 mol/L代入了公式中进行了求算,而未带入平衡时HI的浓度(4mol?L)。因此,在求算化学平衡常数时,一定要严格的按照化学平衡常数的含义进行。 方法规律:
?对于一般的可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数公式可以表示为:,各物质的浓度一定是平衡时的浓度,而不是其((
他时刻的.
?在进行K值的计算时,固体和纯液体的浓度可视为“1”。例如:
FeO(s)+4H(g)3Fe(s)+4HO(g),在一定温度下,化学平衡常数。 3422
?利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。例如,在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常数为K。若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下: ,则有以下结论:
/K,K ,V(正),V(逆),可逆反应处于化学平衡状态;
/K,K ,V(正),V(逆),可逆反应向正反应方向进行; /K,K ,V(正),V(逆),可逆反应向逆反应方向进行。
?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时,化学平衡常数也相应的发生变化。
二、电离平衡常数
典例3.(2008山东卷)碳氢化合物完全燃烧生成CO和HO。常温常压下,空气中的CO溶222-5-1于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(HCO)=1.5×10 mol?L。若忽略水的电离及HCO2323+-5.60-的第二级电离,则HCOHCO,H的平衡常数K= 。(已知:10=2.5×2331-610)
+--5.60-5.60解析:根据电离平衡常数公式可知:K=c(H)c(HCO)/c(HCO)=10×10/l.5×1323-5-7-110=4.2×10mol. L。
点评:此题可直接运用电离平衡常数的公式进行计算,只要准确的代入数值计算,不难得出答案。本题易错的主要原因是对电离平衡常数的遗忘和计算不准确造成的。 典例4. 下列有关电离平衡常数(K)的说法正确的是( )
A.相同条件下,电离平衡常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱
B.电离平衡常数与温度无关
-+C.在CHCOOH的稀溶液中存在如下电离平衡:CHCOOHCHCOO+H,当再加入量冰醋酸333
时,(K)值增大
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K,K,K 123
解析:K表征的是弱电解质的电离能力,它越大,表示弱电解质越易电离,反之,就越难,故A正确;电离平衡常数与化学平衡一样,只随温度的变化而变化,故B、C错误;多元弱酸各步电离平衡常数的相互关系应为K,K,K 123
点评:电离平衡常数是表示弱电解质相对强弱的一个物理量,可根据电离平衡常数的大小,判断弱电解质的相对强弱,K值越大,即表示该电解质的能力越强。另外,很多学生搞不清影响电离平衡常数的因素是温度而不是浓度,而错选了C。
方法规律:
?在一定温度下,弱电解质达到电离平衡时,各种离子浓度之积与溶液中未电离的分子浓
-+度之比是一个常数,该常数就叫电离平衡常数。如CHCOOHCHCOO+H,33-+K=c(CHCOO)c(H)/c(CHCOOH). 33
?电离平衡常数是描述弱电解质的电离平衡的主要参数,也是弱酸、弱碱是否达到平衡状态的标尺。它只受温度的影响,因电离过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。 ?对于多元弱酸来说,由于上一级电离产生的H+对下一级电离起到抑制作用,一般是K?1K?K,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三步电离又比第二步电离难得多,因此23+在计算多元素弱酸溶液的c(H)或比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。 三、沉淀溶解平衡常数
典例5 .(2008年山东卷)某温度时,BaSO在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法4
正确的是( )
2+2+2-2-提示:BaSO(s) Ba(aq),SO(aq)的平衡常数Ksp,c(Ba)?c(SO),称444为溶度积常数。
A(加入NaSO可以使溶液由a点变到b点 24
B(通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C(d点无BaSO沉淀生成 4
D(a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
2-解析:当加入NaSO溶液时,c(SO)增大,沉淀溶解平衡向沉淀析出方向进行,2442+2-2+则c(Ba)会减小,故A错;蒸发溶液时,可使溶液的c(SO)和c(Ba)同时增42-大,而d?c显示c(SO)未变,故B错;d状态点,因其在沉淀溶解平衡点c点的下方,4
说明未达到沉淀溶解平衡状态,故无BaSO沉淀生成,C正确;D项,因a、c两点对应的都4
是在相同的温度下的Ksp,故二者的Ksp相同,D错。本题答案选C。 点评:本题主要考查了沉淀的溶解和生成过程中离子浓度的变化、影响Ksp的因素及沉淀析出的条件等,解题主要策略是应用化学平衡移动理论。学生易错的原因主要在于对于沉淀溶解平衡的理论掌握不到位,同时也不能正确的结合图象进行分析,从而不知所措而错选。
-5典例6.(2008年广东卷)已知AgSO的K 为2.0×10,将适量AgSO固体溶于100 mL水24sp24++2-中至刚好饱和,该过程中Ag和SO浓度随时间变化关系如右图(饱和AgSO溶液中c(Ag)424-1-1,0.034mol?L)。若t时刻在上述体系中加入100mL0.020mol?LNaSO 溶液,下列示意124+2-图中,能正确表示t时刻后Ag和SO浓度随时间变化关系的是( ) 14
+ 解析:因AgSO溶液中存在沉淀溶解平衡AgSO2Ag+ 2424
++2-2-SO,在AgSO饱和溶液中,因为c(Ag)=0.034mol/L,所以c(SO)=c(Ag)/2=0.017mol/L;4 244
2-当加入100ml 0.020mol/LNaSO溶液后,溶液中c(SO)=0.1L×0.017mol/L+0.1L×244
+0.02mol/L=0.0185mol/L,c(Ag)=0.034mol/L×0.1L/0.2L=0.017mol/L,此时
+2-Q=c(Ag)c(SO),Ksp,溶液处于未饱和状态。故答案选B。 c4
1)本题主要考查改变饱和溶液中离子浓度时沉淀溶解平衡移动的情况,正确的求点评:(
算各离子浓度的大小以及结合图象进行分析,显得相当重要,要求学生具备对图象数据的观察能力与分析能力。
方法规律:
n+m-?公式:对于沉淀溶解平衡:MmNn(s) mM(aq)+nN(aq)。固体纯物质不列入平衡常
n+mm-n数。上述反应的平衡常数为:Ksp=[c(M)][c(N)],符号为Ksp
?影响因素:在一定的温度下,它是一个常数,称为溶度积常数,简称溶度积,它只受温度影响,不受溶液中物质浓度的影响。
?溶度积的应用:通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积Q)的相对大C小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
Q ,Ksp溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和达到新的平衡状态 C
Q= Ksp溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态 C
Q ,Ksp溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱 C
和。
范文四:高中化学平衡常数习题
化学平衡常数习题
1. 关于 C(s)+H 2 O(g)CO(g)+H
2
(g)的平衡常数 (K)书写形式,正确的是()
2. 已知下列气体反应(在一定温度下)反应 Ⅰ∶A B 平衡常数为 K (1)
反应 Ⅱ∶B+C D 平衡常数为 K
(2)
,表示为反应 A+C D 的 K是()
A . K (1) /K
(2)
B. K
(2)
/K
(1)
C . K
(1)
·K
(2)
D. 〔 K
(1)
· K (2)
〕 2
3. 下列化学平衡常数的说法正确的是:
A .化学平衡发生移动,平衡常数必发生变化
B .对一个化学反应只有一个平衡常数
C .改变温度,平衡常数一定改变
D .催化剂改变达到平衡的时间,必引起平衡常数的改变
4. 在 2000K 时 , 反应 CO(g)+1/2O2(g)
CO 2(g ) 的平衡常数为 K 1, 则相同温 度下反应 2CO 2(g )
2CO(g) + O2(g )的平衡常数 K 2为()
A 、 1/K1B 、 K 12C 、 1/K12D 、 K 1-1/2
5. 已知 800°C时,化学反应 CO(g) + H 2 O(g) CO
2
(g)+ H
2
(g ) K = 1
试推导在下列浓度下反应进行的方向
6. 吸热反应 N 2(g)+O2(g)2NO(g),在 2000℃时, K=6.2×10-4。 在 10L 密闭容器内放 入 2.94×10-3mol NO、 2.50×10-1 mol N2、 4.00×10-2 mol O2
通过计算回答:(1)此反应的初始状态是否为平衡状态?
(2)若非化学平衡状态,反应将向哪个方向进行以达到化学平衡状态?
范文五:高中化学平衡常数习题
化学平衡常数习题 1.关于 C(s)+HO(g)CO(g)+H(g)的平衡常数(K)书写形式,正确的是( ) 22
2.已知下列气体反应(在一定温度下)反应 ??A B 平衡常数为 K (1)反应 ??B+C D 平衡常数为 K,表示为反应A+C D的 K是( ) (2)
2 A(K/K B(K/KC(K?KD.〔K? K〕(1)(2)(2)(1) (1)(2) (1)(2)3.下列化学平衡常数的说法正确的是:
A(化学平衡发生移动,平衡常数必发生变化
B(对一个化学反应只有一个平衡常数
C(改变温度,平衡常数一定改变
D(催化剂改变达到平衡的时间,必引起平衡常数的改变 4.在2000K时,反应CO(g)+1/2O(g) CO(g) 的平衡常数为K,则相同温221度下反应2CO(g) 2CO(g) + O(g)的平衡常数K为( ) 222
22-1/2A、 1/K B、 K C、 1/K D、 K 1111
5.已知800?C时,化学反应CO(g) + HO(g) CO(g)+ H(g) K = 1 222
试推导在下列浓度下反应进行的方向
序COO CO 与K关系及反应进HHQ222C号 ( mol/L) (mol/L ) ( mol/L) (mol/L ) 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
-46.吸热反应N(g)+O(g)2NO(g),在2000?时, K=6.2×10。在10L密闭容器内放22
-3-1 -2 入 2.94×10mol NO、2.50×10mol N 、4.00×10mol O 22通过计算回答:(1)此反应的初始状态是否为平衡状态, (2)若非化学平衡状态,反应将向哪个方向进行以达到化学平衡状态,
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