《化学反应速率与平衡第3讲.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学反应速率与平衡第3讲.doc（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第3讲化学平衡常数、化学反应进行的方向考点一化学平衡常数1概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。2表达式：对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。3意义： (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。题组一化学平衡常数及其影响因素1温度为t 时，在体积为10 L的真空容器中通入1.00 mol氢气和1.00 mol碘蒸气，20 min
2、后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020 molL1。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示：H2(g)I2(g)2HI(g) 2H2(g)2I2(g)4HI(g)下列说法正确的是()A反应速率用HI表示时，v(HI)0.008 molL1min1B两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同C氢气在两个反应方程式中的转化率不同D第二个反应中，增大压强平衡向生成HI的方向移动2已知反应：CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反应：H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应：CO(g)H2O(
3、g)CO2(g)H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()A反应的平衡常数K1 B反应的平衡常数KC对于反应，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值D对于反应，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小题组二由化学平衡常数判断化学平衡移动的方向3已知可逆反应：M(g)N(g) P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_；(2)若反应温度升高，M的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4
4、 molL1，c(N)a molL1；达到平衡后，c(P)2 molL1，a_；(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M的转化率为_。4在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表：T/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)升高温度，化学平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。Ac(CO2)c(CO) BK不变C容器中的压强不变 Dv正(H2)v正(CO2)Ec(H
5、2)保持不变(3)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，此时的温度为_；在此温度下，若该容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，则此时反应所处的状态为_(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。考点二有关化学平衡的计算【思路梳理】1分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系：(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3计算方法：三段式法化学平衡计算模式：对以下反应：mA
6、(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol) a b 0 0变化(mol) mx nx px qx平衡(mol) amx bnx px qx则有：(1)K (2)c平(A) (molL1)。(3)(A)平100%，(A)(B)。(4)(A)100%。 (5)。(6)(混)(gL1)。 (7)(gmol1)。题组一有关转化率、反应速率等的基本计算1在100 时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2 s时，N
7、O2的浓度为0.02 molL1。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是()A前2 s以N2O4的浓度变化表示的反应速率为0.01 molL1s1B在2 s时体系内的压强为开始时的1.1倍C在平衡时体系内含N2O4 0.25 mol D平衡时，N2O4的转化率为40%2某温度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K9/4，该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如表所示：起始浓度甲乙丙c(H2)/molL10.0100.0200.020c(CO2)/molL10.0100.0100.020下列判
8、断不正确的是()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0.012 molL1D反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢题组二综合应用3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CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：温度/4005008301 000平衡常数K10910.6试回答下列问题：(1)上述反应的正反应是_反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”
9、)，容器内混合气体的压强_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)830 时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有_(选填字母)投料ABCDn(CO2)/mol3101n(H2)/mol2101n(CO)/mol1230.5n(H2O)/mol5232(4)在830 时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，CO的转化率是_。4在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应：A(g)2B(g)3C(g)，已知加入1 mol A和3 mol B且达到平衡后生成了a mol C，请填写下
10、列空白：(1)平衡时C在反应混合气体中的体积分数是_ (用字母a表示)。(2)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为_ mol(用字母a表示)。此时C在反应混合气体中的体积分数_(填“增大”、“减少”或“不变”)。(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反应混合气体中的体积分数不变，则还应加入C_ mol。(4)在同一容器中加入n mol A和3n mol B，达到平衡时C的物质的量为m mol，若改变实验条件，可以使C的物质的量在m mol2m mol之间变化，那么n与m的关系应
11、是_(用字母“m”、“n”表示)。考点三化学反应进行的方向1自发过程(1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2)特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。3判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。(2)熵变与反应方向研究表明，除了热效应外，决
12、定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。熵和熵变的含义a熵的含义：熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)S(l)S(s)。b熵变的含义：熵变是反应前后体系熵的变化，用S表示，化学反应的S越大，越有利于反应自发进行。(3)综合判断反应方向的依据HTS0，反应不能自发进行。题组一焓变与自发反应1实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A所有的放热反应都是自发进行的 B所有的自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一
13、种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据题组二熵变与自发反应2碳铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法中正确的是()A碳铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大B碳铵分解是因为外界给予了能量C碳铵分解是吸热反应，根据能量判断能自发分解D碳酸盐都不稳定，都能自发分解题组三复合判据的应用3试判断用于汽车净化的一个反应2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在298 K、100 kPa下能否自发进行？已知：在298 K、100 kPa下该反应的H113.0 kJmol1，S145.3 Jmol1K1。【练习】1(2008山东理综，14)高温下，某反应达平
14、衡，平衡常数K。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A该反应的焓变为正值 B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小 D该反应的化学方程式为COH2OCO2H22(2011福建理综，12)25 时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s)，体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如图所示。下列判断正确的是()A往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2)增大B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2)变小C升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，说明该反应H0D25 时，该反
15、应的平衡常数K2.23在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：温度/2580230平衡常数510421.9105下列说法不正确的是()A上述生成Ni(CO)4的反应为放热反应B25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2105C在80 时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 molL1，则此时v正v逆D80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL14已知可逆反应X(g)2Y(g)Z(g)H0，
16、一定温度下，在体积为2 L的密闭容器中加入4 mol Y和一定量的X后，X浓度随时间的变化情况如图所示，则下列说法正确的是 Aa点正反应速率大于逆反应速率B增大X的浓度，X的转化率增大 C容器中压强恒定时，不能说明反应已达平衡状态D保持温度和密闭容器的容积不变，再充入1 mol X和2 mol Y，再次达到平衡时n(Z)/n(X)值会变小5用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HT2T3 B正反应速率：v(a)v(c)v(b)v(d)C平衡常数：K(a)K(c)K(b)K(d) D平均摩尔质量：M(a)M(d)6二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的
17、热点问题之一。(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)=2CO(g)O2(g)，该反应的H_0，S_0(选填“”、“0，反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。(1)该温度下，该反应的平衡常数为_，若温度升高，K值将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是_点。从起点开始首次达到平衡时，以NO2表示的反应速率为_。(3)25 min时，加入了_(填加入物质的化学式及加入的物质的量)，使平衡发生了移动。(4)d点对应NO2的物质的量浓度_(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 molL1，理由是_。