化学平衡常数习题

1化学平衡常数练习【学习目标】：1、化学平衡常数的概念2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断3、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算一、化学平衡常数1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘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）2、表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）当在一定温度下达到平衡时，K==______________________________3、平衡常数的意义：（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的（也叫）。K值越大，表示反应进行得，反应物转化率；K值越小，表示反应进行得，反应物转化率。（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(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：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫该反应的浓度商。Qc＜K，反应向进行Qc＝K，反应_____________________Qc＞K，反应向进行（3）利用Ｋ可判断反应的热效应若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。二、使用平衡常数应注意的几个问题：１、化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的浓度无关。2、在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=_________________Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=__________________3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3；写出K1和K2的关系式：。写出K2和K3的关系式：。写出K1和K3的关系式：。三、某个指定反应物的转化率=__________________________转化率越大，反应越完全！【课堂练习】：1、设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。实验测得，2当达到平衡时，氮气和氢气的浓度各为2mol/L，生成氨气的浓度为3mol/L，求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。2、现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，知CO和H2O的起始浓度均为2mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=2.60，试判断，（1）当CO转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？（2）达平衡状态时，CO的转化率应为多少？（3）当CO的起始浓度仍为2mol/L，H2O的起始浓度为6mol/L时，CO的转化率为多少？3、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：⑴该反应化学平衡常数的表达式：K=；⑵该反应为（填“吸热”或“放热”）反应；⑶下列说法中能说明该反应达平衡状态的是A、容器中压强不变B、混合气体中c(CO)不变C、混合气体的密度不变D、c(CO)=c(CO2)E、化学平衡常数K不变F、单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等⑷某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，试判此时的温度为。平衡常数表达式：1、关于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(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∶AB平衡常数为Kp（1）反应Ⅱ∶B+CD平衡常数为Kp（2）下列（）表示为反应A+CD的KpA．Kp（1）/Kp（2）B．Kp（2）/Kp（1）C．Kp（1）·Kp（2）D.〔Kp（1）·Kp（2）〕2应用一、用来判断反应的方向例1、（2003全国11）某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）＋B（g）2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是A.均减半B.均加倍C.均增加1molD.均减少1mol3[练习1]已知800°C时，化学反应CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2（g）K=1试推导在下列浓度下反应进行的方向序号CO（mol/L）H2O（mol/L）CO2（mol/L）H2（mol/L）QC与K关系及反应进行方向10.30.50.40.421.00.30.50.630.81.60.71.7应用二、用来计算物质的转化率例2.对于反应2SO2(g)+O2(g)==2SO3(g),若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率[练习2]工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数为4/7。计算：①该条件下N2的平衡转化率；②该条件下反应2NH3(g)==N2(g)+3H2(g)的平衡常数[练习3]高炉炼铁中发生的反应有：FeO(s)+CO(g)==Fe(s)+CO2(g)△H0(1)该反应的平衡常数表达式K=____________(2)已知1100℃时,K=0.263温度升高，平衡常数K_______(增大,减少或不变)(3)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否处于平衡状态______(填是或否),此时反应速率是v正_____v逆(填,,=)[练习4]反应SO2(g)+NO2(g)==SO3(g)+NO(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50%，试求：在该温度下。（1）此反应的平衡常数。（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,NO2(g)的初始浓度仍为2mol/L，则SO2(g)、NO2(g)的转化率变为多少？例3、已知密闭容器中在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）在5000C时K=9，如果开始时CO（g）和H2O（g）的浓度均为0.02mol/L，计算在此条件下，CO（g）的转化率最大是多少？4[练习5]在一定温度下，反应1/2H2(g)+1/2X2(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%例4.在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g)发生反应：CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)800℃时反应达平衡，若k=1求：①CO的平衡浓度和平衡转化率。②若温度不变，上述容器中充入的是1molCO和4molH2O(g)，反应达到平衡后CO的平衡浓度和平衡转化率是多少。③若温度不变,要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g)物质的量为多少。一、选择题1．化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（）A.可逆反应B.任何反应C.部分反应D.气体反应2．14CO2与碳在高温条件下发生反应：14CO2＋C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的微粒有（）A．14CO2B．14CO2，14COC．14CO2，14CO，14CD．14CO3．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是（）A．反应的化学方程式为：2MNB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍4．关于平衡常数,下列说法不正确的是（）A.平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变B.平衡常数随温度的改变而改变C.平衡常数随压强的改变而改变D.使用催化剂能使平衡常数增大6．下列说法中正确的是（）A.从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度B.K值越大,反应的转化率越小C.K值越大,反应的转化率越大D.温度越高,K值越大7．在一定条件下，可逆反应2AB＋3C在下列4种状态中，处于平衡状态的是（）A.正反应速度vA=2mol/（L·min）逆反应速度vB=2mol/（L·min）B.正反应速度vA=2mol/（L·min）逆反应速度vC=2mol/（L·min）C.正反应速度vA=1mol/（L·min）逆反应速度vB=1.5mol/（L·min）D.正反应速度vA=1mol/（L·min）逆反应速度vC=1.5mol/（L·min）58．在密闭容器中进行如下反应:X2(气)+Y2(气)2Z(气),已知X2.Y2.Z的起始浓度分别为0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L,在一定的条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是（）A.Z为0.3mol/LB.Y2为0.35mol/LC.X2为0.2mol/LD.Z为0.4mol/L9．在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)此反应达到平衡的标志是（）A．容器内压强不随时间变化B．容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为l:2:2D．单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ10．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是（）A．混合气体的压强B．混合气体的密度C．B的物质的量浓度D．气体的总物质的量11．可逆反应2NO22NO+O2在恒容密闭容器中反应，可以作为达到平衡状态的标志是（）①单位时问内生成nmo1O2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③混合气体的颜色不再改变④混合气体的密度不再改变的状态⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①③⑤B．②④⑤C．①③④D．①②③④⑤12．在容积固定的2L密闭容器中，充入X、Y各2mol，发生可逆反应X(g)+2Y(g)2Z(g)，并达平衡，以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图。则Y的平衡浓度的表达式正确的是（式中S指对应区域的面积）（）A.2－SaobB.2－SbodC.1－SaobD.1－Sbod二、计算题13．某温度时，将1molNO2分解：2NO22NO+O2，并达到平衡，此时NO的体积分数为40%，求：(1)平衡时NO的物质的量；(2)平衡时NO2、O2的体积分数。14．一氧化碳发生反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，在773K时，平衡常数Kc=9，如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020mol·L-1，计算在此条件下，CO的转化率最大是多少？15．在557℃时密闭容器中进行反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。若CO起始浓度为2mol·L-1,水蒸气的起始浓度为3mol·L-1，达到平衡后，CO2起始浓度为1.2mol·L-1,求CO和H2O（g）的平衡转化率和平衡常数Kc。68、这个世界并不是掌握在那些嘲笑者的手中，而恰恰掌握在能够经受得住嘲笑与批忍不断往前走的人手中。9、障碍与失败，是通往成功最稳靠的踏脚石，肯