第7章·第21讲·化学平衡

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,21,讲 化学平衡,考点,1,判断可逆反应是否达到平衡状态,判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据,续表,续表,续表,例,1,一定温度下，在某固定容积的密闭容器中发生可逆反应,A(g)+3B(g)=2C(g),，能标志该反应达到平衡的是,(,),A,A,、,B,、,C,的浓度之比为,132,B,单位时间内生成,n,mol A,的同时生成,3,n,mol B,C,单位时间内生成,n,mol A,的同时生成,2,n,mol C,D,混合气体的密度不变,C,【,解析,】,虽说,A,、,B,、,C,的转化浓度之比为,132,，但是反应开始时,A,、,B,的浓度不知，无法确定平衡浓度比值，,A,错误；,B,选项指的都是单一反应,逆反应的速率，在反应过程不管是否达到平衡都成立，,B,错误；而,C,描述的是正逆反应速率相等，故,C,正确；由于反应容积不变、质量不变，在反应过程不管是否达到平衡，其密度都是保持不变，,D,错。,考点,2,化学平衡常数及其应用,1,计算某反应达平衡后的平衡常数。,2,利用某一时刻反应的浓度商和该温度下的平衡常数比较，判断可逆反应的进行状态：,对于可逆反应：,m,A(g)+,n,B(g)=,p,C(g)+,q,D(g),，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：,Q,c,=,c,p,(C),c,q,(D)/,c,m,(A),c,n,(B),，,Q,c,叫该反应的浓度商。,当,Q,c,K,时，反应向正反应方向进行；,当,Q,c,=,K,时，反应处于平衡状态；,当,Q,c,K,时，反应向逆反应方向进行。,3,利用,K,可判断反应的热效应,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。,例,2,在密闭容器中进行的如下反应：,2SO,2,(g)+O,2,(g),2SO,3,(g),。,SO,2,的起始浓度是,0.4 mol/L,，,O,2,的起始浓度是,1 mol/L,，当,SO,2,的转化率为,80%,时，反应达到平衡状态。,(1),求反应的平衡常数；,(2),试运用平衡常数及有关计算，判断下列条件下化学平衡是否移动？如何移动？,若将平衡时反应混合物的压强增大,1,倍；,若将平衡时反应混合物的压强减少,1,倍；,平衡时保持体积不变，向平衡混合气体中充入稀有气体,Ar,，使体系总压变为原来的,3,倍。,【,解析,】,平衡常数,K,=0.322/(0.84,0.082)=400/21,；压强增大,1,倍，各组分的浓度增大,1,倍；,Q,c=0.642/(1.68,0.162)=200/21,400/21,，即,Q,c,K,，所以平衡向正方向移动。同理压强减少,1,倍，各组分的浓度减少,1,倍，经过计算,Q,c,K,，所以平衡向逆方向移动；向平衡混合气体中充入稀有气体,Ar,，总压强增大，但反应混合物中的各组分的浓度不发生改变，所以平衡不发生移动。,【,答案,】,(1)400/21,(2),平衡正向移动平衡逆向移动平衡不移动,哪些物理量能作为化学平衡状态的判断依据，关键要遵循“正逆相等，变量不变”的原则，具体情况具体分析，例如，对于反应,A(s)B(g)+C(g),，初始加入,A,物质，则,B,、,C,的百分含量不变也不能作平衡的判断依据，因为在此情况下,B,、,C,的百分含量始终均为,50%,，是恒量。压强、密度、平均相对分子质量等都要具体分析。,1.,在某一容积为,2 L,的密闭容器内，加入,0.2 mol,的,CO,和,0.2 mol,的,H,2,O,，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：,CO(g)+H,2,O(g)CO,2,(g)+H,2,(g),D,H,=-,a,kJ/mol(,a,0),，反应达到平衡后，测得,c,(CO),c,(CO,2,)=32,。下列说法正确的是,(),B,A,反应放出的热量为,0.2,a,kJ,B,平衡时,H,2,O,的转化率为,40%,C,若升高温度，,v,(,正,),加快，,v,(,逆,),减慢，平衡正向移动,D,若将容器的体积压缩为,1 L,，有利于该反应平衡正向移动,CO,H,2,O,CO,2,H,2,0.5 mol,8.5 mol,2.0 mol,2.0 mol,2.,反应,CO(g)+H,2,O(g)CO,2,(g)+H,2,(g),D,H,=-41.2 kJ,mol,-1,，在,800,时的化学平衡常数,K,=1.0,。某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：,此时反应中正、逆反应速率的关系式是,(),A,v,(,正,),v,(,逆,)B,v,(,正,),v,(,逆,),C,v,(,正,)=,v,(,逆,)D,无法判断,A,3.,在体积和温度不变的密闭容器中充入,1 mol H,2,O,蒸气和足量铁粉，建立平衡,3Fe(s)+4H,2,O(g)Fe,3,O,4,(s)+4H,2,(g),之后，测得,H,2,O,蒸气的分解率为,x,%,，浓度为,c,1,mol/L,。若再充入,1 mol H,2,O,蒸气，建立新的平衡后又测得,H,2,O,蒸气的分解率为,y,%,，浓度为,c,2,mol/L,。则下列关系正确的是,(),A,x,y,，,c,1,c,2,B,x,y,，,c,1,c,2,C,x,=,y,，,c,1,=,c,2,D,x,=,y,，,c,1,0,D,25,时，该反应的平衡常数,K,=2.2,D,【,解析,】,由于铅是固体状态，往平衡体系中加入金属铅后，平衡不移动，,c,(Pb,2+,),不变；往平衡体系中加入少量,Sn(NO,3,),2,固体后，平衡向左移动，,c,(Pb,2+,),变大；升高温度，平衡体系中,c,(Pb,2+,),增大，平衡向左移动，说明该反应是放热反应，即,D,H,0,；,25,=2.2,，故,D,项正确。,时，该反应的平衡常数,K,=0.22/0.10,5.,(2011,天津卷,),向绝热恒容密闭容器中通入,SO,2,和,NO,2,，一定条件下使反应,SO,2,(g)+NO,2,(g)SO,3,(g)+NO(g),达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是,(),A.,反应在,c,点达到平衡状态,C.,反应物的总能量低于生成物的总能量,D.,D,t,1,=,D,t,2,时，,SO,2,的转化率：,a,b,段小于,b,c,段,B.,反应物浓度：,a,点小于,b,点,D,【,解析,】,绝热容器，体系温度随着反应的进行会逐渐变化。,续表,6.,温度下，反应,2CH,3,OH(g)CH,3,OCH,3,(g)+H,2,O(g),的平衡常数为,400,。此温度下，在容积一定的密闭容器中加入,CH,3,OH,，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：,物质,CH,3,OH,CH,3,OCH,3,H,2,O,浓度,/(mol,L,-1,),0.44,0.6,0.6,下列说法正确的是,(),A,CH,3,OH,的起始浓度为,1.04 mol/L,B,此时逆反应速率大于正反应速率,C,平衡时,CH,3,OH,的浓度为,0.04 mol/L,D,平衡时,CH,3,OH,的转化率小于,80%,C,7.,在盛有足量,A,的体积可变的密闭容器中，加入,B,，发生反应：,A(s)+2B(g)4C(g)+D(g),D,H,0,。在,t,、,p,kPa,下达到平衡。平衡时,C,的物质的量与加入的,B,的物质的量的变化关系如图。下列说法正确的是,(),A,平衡时,B,的转化率为,33.3%,B,若再加入,B,，则再次达到平衡时，正、逆反应速率均增大，但仍然相等,C,若再加入,4 mol C,和,1 mol D,，则再次达到平衡时体系气体密度减小，平均摩尔质量不变,D,若温度变为,(,t,+10),，则,q,45,D,