高中化学课时讲练通配套课件 2.3.2《化学平衡常数》新人教版选修4

欢迎进入化学课堂 1 催化剂能够改变化学反应速率 对化学平衡常数有什么影响 提示 化学平衡常数是表明化学反应达平衡时 各物质浓度的关系 与反应速率无关 而加入催化剂只能改变化学反应速率 对化学平衡无影响 故加入催化剂 对化学平衡常数无影响 2 可逆反应 C s CO2 g 2CO g 在一定温度下的平衡常数K的表达式怎样表示 提示 反应物或生成物中有固体或纯液体存在时 由于其浓度可看作 1 而不代入公式 故 3 试讨论 若将方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小 平衡常数是否发生变化 提示 化学平衡常数与反应组分的化学计量数有关 因此若将方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小 尽管是同一反应 其平衡常数也会发生改变 典例1 2010 宿迁高二检测 高温下 某反应达平衡 平衡常数 恒容时 温度升高 H2浓度减小 下列说法正确的是A 该反应的反应热为正值B 使用催化剂 正反应速率增大 H2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 H2OCO2 H2 思路点拨 1 根据平衡常数表达式书写化学反应方程式 2 根据温度与K的关系 判断可逆反应的反应热 自主解答 选A 根据平衡常数推知该反应的化学方程式为CO2 g H2 g CO g H2O g 升高温度 c H2 减小 表明平衡向正反应方向移动 因此 H 0 使用催化剂 正 逆反应速率同等倍数增大 平衡不移动 升高温度 正 逆反应速率均增大 1 增大压强 使容积缩小 使平衡向正反应方向移动 反应物的转化率一定增大吗 提示 一定 反应物的起始加入量固定不变 若增大压强使平衡正向移动 则反应物的消耗量增大 因此该反应物的转化率一定增大 2 某可逆反应达到化学平衡后 加入催化剂 反应物的转化率或生成物的产率发生改变吗 提示 不改变 因为催化剂只影响反应速率 不影响化学平衡 平衡不移动 则反应物转化率或生成物的产率不发生变化 典例2 2010 杭州高二检测 830K时 在密闭容器中发生下列可逆反应 CO g H2O g CO2 g H2 g H 0试回答下列问题 1 若起始时c CO 2mol L 1 c H2O 3mol L 1 4秒钟后达到平衡 此时CO的转化率为60 则在该温度下 该反应的平衡常数K 用H2O表示的化学反应速率为 2 在相同温度下 若起始时c CO 1mol L 1 c H2O 2mol L 1 反应进行一段时间后 测得H2的浓度为0 5mol L 1 则此时该反应是否达到平衡状态 填 是 或 否 此时v 正 v 逆 填 大于 小于 或 等于 3 若降低温度 该反应的K值将 思路点拨 1 平衡常数表达式和反应速率的表示方法 2 温度对K的影响与放热 吸热反应的关系 3 QC与K的相对大小与反应进行的方向间的关系 3 降低温度 平衡向正反应方向移动 K值增大 答案 1 10 3mol L 1 s 1 2 否大于 3 增大 知识点一 化学平衡常数1 对于可逆反应 C s H2O g CO g H2 g 在一定温度下达到平衡时 其平衡常数表达式正确的是 解析 选D 平衡常数等于平衡时生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值 当有纯固体或纯液体参加反应时 它们不列入平衡常数的表达式中 2 双选 关于化学平衡常数的叙述正确的是 A 温度一定 一个化学反应的平衡常数是一个常数B 两种物质反应 不管怎样书写化学方程式 平衡常数不变C 温度一定时 对于给定的化学反应 正 逆反应的平衡常数互为倒数D 浓度商Qc K时 v 正 v 逆 解析 选A C K是温度的函数 平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关 同一个化学反应 化学方程式书写方式不同 平衡常数不同 正 逆反应的平衡常数互为倒数 如 H2 g I2 g 2HI g K正 K逆 所以 浓度商Qcv 逆 所以A C正确 B D错误 3 在一定条件下 有下列分子数相同的可逆反应 其平衡常数K值分别是 H2 F22HFK 1047 H2 Cl22HClK 1017 H2 Br22HBrK 109 H2 I22HIK 1比较K值大小 可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是 A B C D 无法确定 解析 选A 化学平衡常数越大 表示该反应的正反应进行的程度越大 故A正确 知识点二 与化学平衡常数有关的计算4 2010 中山高二检测 已知 H2 g I2 g 2HI g 的平衡常数为K1 H2 g I2 g HI g 的平衡常数为K2 则K1 K2的关系为 A K1 2K2B K1 K22C K1 K2D K1 K2 解析 选B 因此K1 K22 5 2009 宁夏高考 在一定温度下 反应H2 g X2 g HX g 的平衡常数为10 若将1 0mol的HX g 通入体积为1 0L的密闭容器中 在该温度时HX g 的最大分解率接近于 A 5 B 17 C 25 D 33 解析 6 铁和铝是两种重要的金属 它们的单质及化合物有着各自的性质 1 在一定温度下 氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应 Fe2O3 s 3CO g 2Fe s 3CO2 g 该反应的平衡常数表达式为 K 该温度下 在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体 10min后 生成了单质铁11 2g 则10min内CO的平均反应速率为 2 请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态 解析 1 平衡常数 因为Fe2O3 Fe为固体 在表示平衡常数时不需写入 因为n Fe 0 2mol 所以消耗的CO为0 3mol v CO 0 015mol L 1 min 1 2 这个反应是等体积反应 不能从压强角度考虑 Fe Fe2O3为固体 也不影响平衡 所以应从CO CO2的浓度 反应速率去考虑 答案 1 0 015mol L 1 min 1 2 CO 或CO2 的生成速率与消耗速率相等 CO 或CO2 的质量不再改变 一 选择题 本题包括4小题 每小题4分 共16分 1 下列关于平衡常数的说法正确的是 A 在平衡常数表达式中 反应物浓度用起始浓度 生成物浓度用平衡浓度B 在任何条件下 化学平衡常数是一个恒定值C 对于放热反应 升高温度 K值增大 反应物的转化率增大D 从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度 解析 选D A项 在平衡常数表达式中 反应物 生成物的浓度均为平衡浓度 B项 平衡常数与温度有关 温度改变 平衡常数随之改变 C项 对于放热反应 升高温度平衡逆向移动 K值减小 反应物转化率减小 2 在一密闭容器中 等物质的量的A和B发生如下反应 A g 2B g 2C g 反应达到平衡时 若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等 则A的转化率为 A 40 B 50 C 60 D 70 解析 选A 设A和B的起始物质的量均为1mol A的转化率为 则根据反应 A g 2B g 2C g 起始量 1mol1mol0转化量 mol2 mol2 mol平衡量 1 mol 1 2 mol2 mol则 1 1 2 2 所以 40 3 将固体NH4I置于密闭容器中 在一定温度下发生下列反应 NH4I s NH3 g HI g 2HI g H2 g I2 g 达到平衡时 c H2 0 5mol L 1 c HI 4mol L 1 则此温度下反应 的平衡常数为 A 9B 16C 20D 25 解析 选C 根据反应 2HI g H2 g I2 g 消耗的c HI 2c H2 1mol L 1 再结合反应 NH4I s NH3 g HI g 知 c NH3 c HI 1mol L 1 4mol L 1 5mol L 1 因此该温度下 反应 的平衡常数 K c NH3 c HI 5mol L 1 4mol L 1 20mol2 L 2 4 2009 安徽高考 汽车尾气净化中的一个反应如下 NO g CO g N2 g CO2 g H 373 4kJ mol 1在恒容的密闭容器中 反应达平衡后 改变某一条件 下列示意图正确的是 解析 选C H 373 4kJ mol 1 温度升高 平衡向逆反应方向移动 K值减小 CO的转化率降低 故A B错 K只与温度有关 C项正确 D项增大N2的物质的量平衡左移 则NO的转化率降低 故D错 二 非选择题 本题包括2小题 共14分 5 7分 在一定条件下 二氧化硫和氧气发生如下反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0 1 写出该反应的化学平衡常数表达式K 2 降低温度 该反应K值 二氧化硫转化率 化学反应速率 以上均填 增大 减小 或 不变 解析 1 化学平衡常数是指一定温度下 达到平衡的可逆反应中生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值 故 2 降低温度 平衡正向移动 反应物浓度减小 生成物浓度增大 故K值增大 SO2的转化率增大 但反应速率减小 答案 1 2 增大增大减小 6 7分 2010 中山高二检测 在一定体积的密闭容器中 进行如下化学反应 CO2 g H2 g CO g H2O g 其化学平衡常数K和温度t的关系如下表 回答下列问题 1 该反应的化学平衡常数表达式K 2 该反应为反应 填 吸热 或 放热 3 某温度下 平衡浓度符合下式 c CO2 c H2 c CO c H2O 试判断此时的温度为 解析 1 2 根据表中数据 当升高温度时 K值增大 表明平衡向正反应方向移动 因此 H 0 3 某温度下 该反应的平衡常数 1 因此温度为830 答案 1 2 吸热 3 830 1 8分 2010 安徽高考 低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物 发生的化学反应为 2NH3 g NO g NO2 g 2N2 g 3H2O H 0在恒容的密闭容器中 下列有关说法正确的是 A 平衡时 其他条件不变 升高温度可使该反应的平衡常数增大 B 平衡时 其他条件不变 增加NH3的浓度 废气中氮氧化物的转化率减小C 单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1 2时 反应达到平衡D 其他条件不变 使用高效催化剂 废气中氮氧化物的转化率增大 解析 选C 化学平衡常数只与温度有关 对于吸热反应而言 升高温度 该反应的化学平衡常数增大 反之减小 增大某种反应物的浓度 另一种反应物的转化率增大 而自身的转化率反而减小 A项 因该反应为放热反应 故升高温度 平衡常数减小 A错 B项 增大一种反应物浓度 其余反应物的转化率必增大 B错 使用催化剂 化学平衡不移动 D错 2 12分 2010 山东高考改造题 一定温度下 向1L密闭容器中加入1molHI g 发生反应2HIH2 I2 H2物质的量随时间的变化如图所示 1 0 2min内的平均反应速率v HI 该温度下 H2 g I2 g 2HI g 的平衡常数K 2 相同温度下 若开始加入HI g 的物质的量是原来的2倍 则 是原来的2倍 a 平衡常数b HI的平衡浓度c 达到平衡的时间d 平衡时H2的体积分数 解析 1 由题干数据分析该反应 H2 g I2 g 2HI g 起始 001mol转化 0 1mol0 1mol0 2mol平衡 0 1mol0 1mol0 8mol0 2min内平均反应速率v HI 平衡常数 2 若开始加入HI的物质的量是原来的2倍 相当于先将HI加入到2L的容器 再将体积压缩至1L 因为该反应为等体积反应 加压平衡不移动 所以HI的浓度为原来的2倍 H2的体积分数不变 温度不变 平衡常数不变 加入HI的物质的量增大 反应物浓度增大 反应速率加快 达到平衡的时间缩短 答案 1 0 1mol L 1 min 164 2 b 本部分内容讲解结束 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全