化学反应速率和化学平衡学案(3)

化学反应速率和化学平衡学案（3）考点解读1、了解平衡常数（浓度平衡常数）的含义及其表达式2、知道焓变和熵变是与反应方向有关的两种因素。【例题1】某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则下列说法正确的是()A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝c4(C)c2(D)c3(A)c2(B)B．此时，B的平衡转化率是40%C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大【小结】【作业】1、某温度下，向容积为2L的密闭反应器中充入0.10molSO3，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数为（）A．3.2×103B．1.6×103C．8.0×102D．4.0×1022、化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下。以下说法正确的是()2NO(g)N2(g)＋O2(g)K1＝1×10302H2(g)＋O2(g)2H2O(g)K2＝2×10812CO2(g)2CO(g)＋O2(g)K3＝4×10－92A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2D．以上说法都不正确3、将CoCl2溶解于盐酸中可以形成CoCl2－4，在溶液中存在下面的化学平衡：Co2＋(aq)＋4Cl－(aq)CoCl2－4(aq)ΔH＞0。下列说法正确的是()粉红色蓝色A．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B．该反应的平衡常数K＝c(CoCl2－4)c(Co2＋)·c4(Cl－)C．将盛有CoCl2和盐酸混合液的试管置于热水中，试管内溶液为红色D．增大Cl－浓度，平衡向正反应方向移动，Co2＋、Cl－浓度都减小4、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T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6(1)该反应为________反应(填“吸热”“放热”)．(2)能判断该反应是否已达化学平衡状态的依据是________．a．容器中压强不变b．混合气体中c(CO)不变c．v正(H2)＝v逆(H2O)d．c(CO2)＝c(CO)(3)某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molCO2和1molH2充分反应达平衡时，CO平衡浓度为0.25mol/L，试判断此时的温度为________℃.(4)若在(3)所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2molCO2和3molH2充分反应达平衡时，H2的物质的量为________．a．等于1.0molb．大于1.0molc．大于0.5mold．无法确定5、在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：时间(s)012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝__________.已知：K300℃＞K350℃，则该反应是________热反应．(2)右图表示NO2的变化的曲线是________．用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________.(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________．a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________．a．及时分离出NO2气体b．适当升高温度c．增大O2的浓度d．选择高效催化剂6、一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：根据题意完成下列各题：(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝________，升高温度，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)．(2)500℃时，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝________用(nB、tB表示)(3)在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系的体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是________．a．氢气的浓度减少b．正反应速率加快，逆反应速率也加快c．甲醇的物质的量增加d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大(4)据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：________________(用化学方程式表示)．7、已知化学反应①：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)，其平衡常数为K2，在温度973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下：温度K1K2973K1.472.381173K2.151.67请填空：(1)通过表格中的数值可以推断：反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应．(2)现有反应③：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3＝________.(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式________，据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应．(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有________(填写字母序号)．A．缩小反应容器的容积B．扩大反应容器的容积C．升高温度D．使用合适的催化剂E．设法减小平衡体系中的CO的浓度(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：①图甲中t2时刻发生改变的条件是____________________________________②图乙中t2时刻发生改变的条件是____________________________________8、硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6+6H2O=2H3BO3+________。(2)在其他条件相同时，反应H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中，H3BO3的转化率（）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______②该反应的H_____0(填“”、“=”或“”).(3)H3BO3溶液中存在如下反应：H3BO3（aq）+H2O（l）[B(OH)4]-(aq)+H+（aq）已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2.0×10-5mol·L-1，c平衡（H3BO3）≈c起始（H3BO3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不．列入．．K的表达式中，计算结果保留两位有效数字）9、在20L恒容的密闭容器中，加入3molSO3(g)和1mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4min时，氧气的浓度为0.06mol/L，当反应到8min时，反应到达平衡。（1）0min—4min内生成O2的平均速率v(O2)=________________mol/(Lmin)（2）整个过程中，各物质的浓度与时间关系如图所示，则该温度下的平衡常K=____________（3）若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05mol/L的是________，此时的平衡常数与（2）小题比较__________（填“大于”、“小于”或“等于”）ABCDSO31mol3mol3mol0molSO22mol1.5mol0mol6molO22mol1mol0mol5mol（4）物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是_____（填序号）①体系内压强不再改变②容器内气体的密度不再改变③混合气体的平均分子量不再改变④32V(SO)2V(O)正逆⑤322n(SO):n(O):n(SO)2:1:210、钾是—种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为：Na（l）＋KCl（l）NaCl（l）＋K（g）；△H0,该反应的平衡常数可表示为：K＝C（K），各物质的沸点与压强的关系见右表。（1）在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为，而反应的最高温度应低于。（2）在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是。（3）常压下，当反应温度升高900℃时，该反应的平衡常数可表示为：K＝【例题2】下列说法正确的是（）A．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：【小结】【作业】1、已知：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH＞0，ΔS＞0.则该反应能自发进行的条件是()A．低温B．高温C．任何温度下都能自发进行D．任何温度下都不能自发进行2、石灰石的分解反应为：CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)，其△H（298K）==178.2kJ·mol—１，△S（298K）==169.6J·mol—1·K—1试根据以上数据判断该反应在常温下是否自发进行？其分解温度是多少？3、汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJ/mol，ΔS＝－145J/(mol·K)．(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施为________．A．加催化剂同时升高温度B．加催化剂同时增大压强C．升高温度同时充入N2D．降低温度同时增大压强(2)该反应达到平衡时若增大压强，则混合气体的平均相对分子质量________，若升高温度，则该反应的平衡常数________(均填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变)．t1：增大NO的浓度t2：降低温度(4)判断该条件下反应能否自发．