课件27张PPT。课件39张PPT。课件28张PPT。课时训练7 化学平衡状态的建立及标志
1.可逆反应达到化学平衡的条件是( )
A.逆反应停止进行
B.反应物与生成物的浓度相等[来源:学|科|网]
C.正反应与逆反应停止进行
D.正反应和逆反应的速率相等
解析:对可逆反应来说,当反应进行到一定程度时,v(正)=v(逆)≠0,反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变,该可逆反应达到了化学平衡状态,故D正确。
答案:D
2.在一定温度下,将等物质的量的CO和水蒸气通入恒容密闭容器中,发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),一段时间后反应达到平衡。对该平衡状态描述正确的是( )
A.正反应速率等于零
B.正反应速率大于逆反应速率
C.正反应速率等于逆反应速率
D.正反应速率小于逆反应速率
解析:当反应达到平衡状态时,v(正)=v(逆)≠0,故选C。
答案:C
3.下列说法可以证明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是( )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个H—N键形成
解析:A中表示的反应方向相反,正确;B、D中表示的反应方向相同,故B、D错误;C中N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2时未必达到平衡。
答案:A
4.在恒温、恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是( )
A.A(g)+B(g)C(g)
B.A(g)+2B(g)3C(g)
C.A(g)+B(g)C(g)+D(g)
D.以上都达到平衡
解析:A中反应前后气体物质的量不等,恒温恒容下总压强不变,反应达平衡;B、C反应前后气体物质的量相等,不论是否达到平衡总压强不变。
答案:A
5.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应:2NO+O22NO2(正反应为放热反应),不能说明已经达到平衡状态的是( )
A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B.反应容器中压强不随时间的变化而变化
C.混合气体颜色保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
解析:该反应是一个反应前后气体物质的量不等的反应,因此混合气体的平均相对分子质量、压强不随时间变化而变化以及颜色保持不变,说明达到平衡。A中表示的速率虽然方向相反,但速率之比不等于方程式计量数之比,故A错。
答案:A
6.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.4 mol·L-1,当平衡时,下列数据肯定不正确的是( )[来源:Zxxk.Com]
A.X2为0.3 mol·L-1,Y2为0.9 mol·L-1
B.Y2为1.0 mol·L-1
C.X2为0.3 mol·L-1,Z为0.2 mol·L-1
D.Z为1.0 mol·L-1
解析:化学平衡研究的是可逆反应,故解这类题目时要善于利用极值法;另外,此题的易错点是在将选项中所有物质浓度列出来时,易忽略物质的量是否守恒。此题的解法为:
X2(g)+3Y2(g)2Z(g)
: 0.2 0.6 0.4
: 0 0 0.8(设反应正向进行彻底)
: 0.4 1.2 0(设反应逆向进行彻底)
据可逆反应的含义知:0
答案:D
7.在一定温度下,在恒容的密闭容器中进行的可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是( )
A.C生成的速率和C分解的速率相等
B.单位时间内生成n mol A,同时生成3n mol B
C.B的消耗速率与C的消耗速率之比为1∶1
D.混合气体密度保持不变
解析:A选项是由同种物质的两种速率来判断平衡,因此A对;B与C是由不同反应物的速率表示,而B表示的速率方向一致,所以不对;C表示的速率方向相反,但速率之比不等于计量数之比,所以B、C均不对;反应若是恒容条件下,由于反应物和生成物均为气体,混合气体密度始终保持不变,故D错误。
答案:A
8.在2NO2N2O4的可逆反应中,下列状态一定属于平衡状态的是( )
A.N2O4和NO2的分子数比为1∶2
B.N2O4和NO2的浓度相等
C.平衡体系的颜色不再改变[来源:Zxxk.Com]
D.单位时间内有1 mol N2O4变为NO2的同时,有2 mol NO2生成
解析:A、B不能说明可逆反应已达平衡;C颜色不变可作为平衡判据;D中表示的速率方向一致,不能判定反应达到平衡。
答案:C
9.一定条件下,发生如下反应:2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)在容积不变的密闭容器中进行,达到化学平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成n mol B,同时消耗3n mol C
B.容器内压强不随时间而变化
C.混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内生成2n mol A,同时生成n mol D
解析:A项中,生成B和消耗C为同一反应方向,因此无法判断;因为该反应为前后气体物质的量保持不变的反应,因此压强、密度都不随时间的变化而变化,故B、C两项均错;D项中用不同物质表示,方向相反,且速率之比等于方程式计量数之比,所以正反应速率等于逆反应速率,故D项正确。
答案:D
10.下列可以证明H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是 。?
①单位时间内生成n mol H2的同时,生成n mol HI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分含量w(HI)=w(I2)
④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1
⑥温度和体积一定时,生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
解析:该反应是一个反应前后气体物质的量保持不变的反应,因此压强、平均相对分子质量不变不能作为平衡判据。
答案:②⑥
11.在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008[来源:学+科+网Z+X+X+K]
0.007[来源:Z§xx§k.Com]
0.007
0.007
(1)上图表示NO2的浓度变化的曲线是 。用O2表示从0~2 s内该反应的平衡速率v= 。?
(2)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
解析:该反应达平衡时,n(NO)=0.007 mol,此时n(NO2)=0.013 mol,其浓度变化量为0.006 5 mol·L-1,所以表示NO2变化的曲线是b。在(2)中,a表示是同一方向的速率,在任何时候都成立,而d中容器的体积及气体的总质量都不变,气体的密度也始终不变。
答案:(1)b 1.5×10-3 mol·L-1·s-1 (2)bc
课时训练8 化学平衡移动
1.下列能确认化学平衡发生了移动的是( )
A.化学反应速率发生改变
B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变压强
C.由于某一条件的改变,使平衡体系中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D.可逆反应达到平衡后,使用催化剂
解析:若正逆反应同等程度加快或同等程度减慢,化学平衡都不移动;若反应物、生成物气体分子数相等,压强改变平衡不移动;使用催化剂时,正逆反应速率同等程度变化,平衡不移动,故正确答案为C。
答案:C
2.在密闭容器中进行反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,达到平衡后,欲使颜色加深,应采取的措施是( )
A.升高温度
B.降低温度
C.增大H2浓度
D.减小压强
解析:欲使颜色加深,则Br2的浓度应变大。该反应为放热反应,升温平衡向左移动,Br2的浓度变大,因此颜色加深。增大氢气浓度,平衡向右移动,Br2的浓度减小,颜色变浅。减小压强通过增大容器体积实现,平衡不移动,但Br2的浓度减小,颜色变浅。
答案:A
3.(2012·大纲全国理综,8)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0
反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )
A.增加压强
B.降低温度
C.增大CO的浓度
D.更换催化剂
解析:该反应为气体物质的量不变的反应,压强改变对平衡无影响,A错误;反应ΔH<0,降低温度,平衡正向移动,CO转化率增大,B正确;增大CO浓度,CO转化率减小,C错误;催化剂的使用对平衡无影响,D错误。
答案:B
4.下图是关于反应A2(g)+3B2(g)2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是( )
A.升高温度,同时加压
B.降低温度,同时减压
C.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
D.增大反应物浓度,同时使用催化剂
解析:由图可知改变的条件可使v(正)增大v(逆)减小,只有C符合该变化。
答案:C
5.对处于平衡状态的反应:2A(g)+B(g)2C(g)(已知反应为放热反应),下列叙述正确的是( )
A.增大压强,v(正)增大,v(逆)减小
B.升高温度,v(正)减小,v(逆)增大
C.增大A浓度的瞬间,v(正)增大,v(逆)不变
D.增大A浓度的瞬间,v(正)增大而v(逆)减小
解析:增大压强,正、逆反应速率都增大,A错;升高温度,正、逆反应速率都增大,B错;增大A浓度的瞬间,v(正)增大,v(逆)不变,故C正确,D错误。
答案:C
6.已知反应:A(g)+3B(g)2C(g)是放热反应,达到平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是( )
A.正反应速率增大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动
解析:温度降低,正、逆反应速率都减小,故A、B错;对于此反应,降低温度平衡向着放热反应方向移动,即向着正反应方向移动,故D错。
答案:C
7.(2012·重庆理综,13)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)2c(g) ΔH1<0
x(g)+3y(g)2z(g) ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是( )
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大
解析:本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项,等压时,通入惰性气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g)(ΔH2>0)向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,故A不正确;B项,等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器的温度升高,B项正确;等容时,通入惰性气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,C项正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,D项正确。[来源:学,科,网Z,X,X,K][来源:学科网]
答案:A
8.反应2X(g)+Y(g)2Z(g)+Q,在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量n与反应时间t的关系如下图所示。下列判断正确的是( )
A.T1B.T1p2
C.T1>T2,p1>p2
D.T1>T2,p1解析:温度越高,速率越快,反应就先达到平衡,因此p2相同时,T1>T2;压强越大,速率越快,反应先达到平衡,因此T2相同时,p1>p2。
答案:C
9.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应mX(g)nY(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:
气体体积/L
c(Y)/(mol·L-1)
温度/℃
1
2
3
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20[来源:学科网]
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列说法正确的是( )[来源:学*科*网Z*X*X*K]
A.m>n[来源:Z。xx。k.Com]
B.Q<0
C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减小
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
解析:当温度不变时,随着容器体积的扩大,Y物质的浓度不断减小,若平衡不发生移动,在某温度时,容器为2 L时Y的浓度应为1 L时的,但由图表可知事实上容器为2 L时Y的浓度大于1 L时的,即随着容器体积的扩大,压强的减小,平衡正向移动,故m0,故B、D错。
答案:C
10.在容积不变的密闭容器中,分别充入1.0 mol N2和3.0 mol H2,在不同温度下,任其发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。分别在同一时刻,不同温度下测定NH3的含量,然后绘制出如下图所示的曲线。
请回答下列问题:
(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到平衡状态的是 。?
(2)此可逆反应的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。?
(3)AC段的曲线是增函数,CE段的曲线是减函数,试从反应速率和化学平衡的角度说明理由: 。?
答案:(1)A、B (2)放热 (3)AC段的曲线为增函数,原因是开始充入的物质是N2和H2,反应不断产生NH3,且未达到化学平衡状态,故φ(NH3)不断增大;C点达到平衡后,随着温度升高平衡向逆反应方向移动,φ(NH3)减少,故CE段为减函数
课时训练9 化学平衡常数
1.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)的化学平衡常数表达式为( )
A. B.
C. D.
解析:对于有固体或纯液体参加的反应,由于它们的浓度是一个常数,因此它们不列入平衡常数的表达式中;表达式中的指数是不能约掉的。
答案:D
2.某温度时,反应SO2(g)+O2(g)SO3(g)的平衡常数K=50,在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K'应为( )
A.2 500 B.100 C.4×10-4 D.2×10-2
解析:SO2(g)+O2(g)SO3(g)
K=
2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
其平衡常数K'=,
所以K'==4×10-4,
故C项正确。
答案:C
3.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[来源:学科网]
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.使用催化剂不能使平衡常数增大
答案:C
4.电镀废液中Cr2可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):
Cr2(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq) ΔH<0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是( )
解析:A项,平衡常数大小与温度有关,该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,生成物的物质的量浓度减小,反应物的物质的量浓度增大,平衡常数随温度升高而减小,故A项正确;B项,pH增大,c(H+)减小,平衡向正反应方向移动,Cr2转化率增大,故B项错误;C项,温度升高,正、逆反应速率都加快;D项,增大反应物Pb2+的物质的量浓度,平衡正向移动,另一反应物Cr2的物质的量减小,故D项错误。
答案:A
5.高温下,某反应达平衡,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.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2O
解析:由平衡常数表达式可知方程式为:CO2+H2CO+H2O,D错。升温,H2浓度减小,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,A正确。恒温恒容下,若通入惰性气体,压强增大,平衡不移动,H2浓度不变,B错。升高温度正逆反应速率都增大,C错。
答案:A
6.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g) ②2HI(g)H2(g)+I2(g)。达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为( )
A.9 B.16
C.20 D.25
解析:根据反应②:2HI(g)H2(g)+I2(g)消耗的c(HI)=2c(H2)=1 mol·L-1,再结合反应①:NH4I(s)NH3(g)+HI(g)知c(NH3)=1 mol·L-1+4 mol·L-1=5 mol·L-1,因此该温度下,反应①的平衡常数:K=c(NH3)·c(HI)=5 mol·L-1×4 mol·L-1=20 mol2·L-2。
答案:C
7.在25 ℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/(mol·L-1)
0.1
0.2[来源:Zxxk.Com]
0
平衡浓度/(mol·L-1)
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是( )[来源:学§科§网]
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常数为1 600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
解析:由 aX + bY cZ[来源:学科网ZXXK]
初始浓度/(mol·L-1) 0.1 0.2 0
平衡浓度/(mol·L-1) 0.05 0.05 0.1
转化浓度/(mol·L-1) 0.05 0.15 0.1
利用转化浓度之比等于化学计量数之比可得到化学方程式为:X(g)+3Y(g)2Z(g),这样再利用相关数据可得到A、B正确;D正确,因为平衡常数是温度的函数,C错误。
答案:C
8.Fe3+和I-在水溶液中的反应为:2I-+2Fe3+2Fe2++I2(水溶液)。
该反应的平衡常数K的表达式为K= 。当上述反应达到平衡状态后,加入CCl4萃取I2,且温度不变,上述平衡 移动(填“向右”“向左”或“不”)。?
解析:加入CCl4萃取I2,I2浓度减小,平衡向右移动。
答案: 向右
9.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的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1 000
1 200[来源:Zxxk.Com]
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。?
(2)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。?
(3)能判断该反应是否达到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)
(4)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)根据化学平衡常数的定义式即可写出
K=
(2)由表中数据可以看出温度越高,平衡常数越大,说明反应混合物中CO或水蒸气的浓度越大,即升温,平衡向右移动,正反应为吸热反应。
(3)该反应为物质的量不变的反应,反应过程中压强始终不变,与平衡与否无关。
(4)当c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时,K=1,此时的温度由表中数据可知为830 ℃。
答案:(1)
(2)吸热 (3)BC (4)830
