【精品资源套餐】高中化学鲁科版选修四2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》导学案+教学设计+课件+随堂练习(6份)

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名称 【精品资源套餐】高中化学鲁科版选修四2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》导学案+教学设计+课件+随堂练习(6份)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2013-10-19 19:59:34

文档简介

2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》导学案(学生版)
[目标要求] 
1.知道什么是可逆反应。
2.知道化学平衡状态的概念和特征。
3.会判断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。
4.知道化学平衡常数的涵义。
一、可逆反应
1.概念
在____________下,既能向__________方向进行,同时又能向____________方向进行的反应。用________表示,如:N2+3H22NH3。
2.特征
(1)同一条件下,正反应和逆反应___________________________________________。
(2)反应________进行到底,反应物________实现完全转化。
(3)反应体系中,与化学反应有关的各种物质__________________________________
____________________。
(4)反应达到限度时,反应__________________________________________________。
二、化学平衡状态
1.含义
在一定条件下,当____________________________相等时,反应体系中所有参加反应的物质的____________可以保持________。
2.特征
①逆:____________ ②等:__________ ③定:_________________________
④动:______________________ ⑤变:________________
三、化学平衡状态的判断
1.看v正与v逆是否________。
2.看体系中的各物质是否____________。
四、化学平衡常数
1.定义
在一定________下,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,_________浓度幂之积与__________浓度幂之积的比值,用符号K表示。
2.表达式
以化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)为例:
K=(纯固体或溶剂不出现在平衡常数的表达式中)。单位:____________________。
3.意义
对于同类型反应,平衡常数的大小反映化学反应可能进行的________;平衡常数的数值越大,说明__________________。
4.影响因素
(1)内因:反应物的____________。
(2)外因:反应体系的________。
5.应用
(1)判断反应进行的限度
①K>105时,认为反应可以进行得__________。
②K<10-5时,认为反应__________。
③10-5≤K≤105时,认为该反应为可逆反应。
(2)判断反应是否达到平衡状态
化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意状态时,浓度商为Q=。
①若Q>K,说明反应____________;
②若Q=K,说明反应____________;
③若Q知识点一 化学平衡状态
1.能够说明一个可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是(  )
A.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成
B.1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成
C.1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成
D.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成
2.在一定条件下,反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在定容容器中发生,对该反应达到平衡的标志的描述中,错误的是(  )
A.混合气体的总分子数不再变化
B.混合气体的颜色不再变化
C.容器的总压强不再变化
D.混合气体的总质量不再变化                 
知识点二 化学平衡常数
3.在可逆反应中,平衡常数与反应进行的限度的关系正确的是(  )
A.K越大,反应程度越大
B.K越大,反应程度越小
C.K的大小与反应程度无关
D.升高温度,K增大
4.1 000 K时反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的K=8.28×107 (mol·L-1)-1,当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol·L-1、CH4 0.2 mol·L-1时,上述反应(  )
A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不一定
5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在某温度下达平衡时,各物质的浓度是[N2]=3 mol·L-1,[H2]=9 mol·L-1,[NH3]=4 mol·L-1,求该温度时的平衡常数和N2、H2的起始浓度。
2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》导学案(教师版)
[目标要求] 
1.知道什么是可逆反应。
2.知道化学平衡状态的概念和特征。
3.会判断一个可逆反应是否处于化学平衡状态。
4.知道化学平衡常数的涵义。
一、可逆反应
1.概念
在____________下,既能向__________方向进行,同时又能向____________方向进行的反应。用________表示,如:N2+3H22NH3。
2.特征
(1)同一条件下,正反应和逆反应___________________________________________。
(2)反应________进行到底,反应物________实现完全转化。
(3)反应体系中,与化学反应有关的各种物质__________________________________
____________________。
(4)反应达到限度时,反应__________________________________________________。
二、化学平衡状态
1.含义
在一定条件下,当____________________________相等时,反应体系中所有参加反应的物质的____________可以保持________。
2.特征
①逆:____________ ②等:__________ ③定:_________________________
④动:______________________ ⑤变:________________
三、化学平衡状态的判断
1.看v正与v逆是否________。
2.看体系中的各物质是否____________。
四、化学平衡常数
1.定义
在一定________下,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,_________浓度幂之积与__________浓度幂之积的比值,用符号K表示。
2.表达式
以化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)为例:
K=(纯固体或溶剂不出现在平衡常数的表达式中)。单位:____________________。
3.意义
对于同类型反应,平衡常数的大小反映化学反应可能进行的________;平衡常数的数值越大,说明__________________。
4.影响因素
(1)内因:反应物的____________。
(2)外因:反应体系的________。
5.应用
(1)判断反应进行的限度
①K>105时,认为反应可以进行得__________。
②K<10-5时,认为反应__________。
③10-5≤K≤105时,认为该反应为可逆反应。
(2)判断反应是否达到平衡状态
化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意状态时,浓度商为Q=。
①若Q>K,说明反应____________;
②若Q=K,说明反应____________;
③若Q知识点一 化学平衡状态
1.能够说明一个可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是(  )
A.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成
B.1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成
C.1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成
D.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成
2.在一定条件下,反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在定容容器中发生,对该反应达到平衡的标志的描述中,错误的是(  )
A.混合气体的总分子数不再变化
B.混合气体的颜色不再变化
C.容器的总压强不再变化
D.混合气体的总质量不再变化                 
知识点二 化学平衡常数
3.在可逆反应中,平衡常数与反应进行的限度的关系正确的是(  )
A.K越大,反应程度越大
B.K越大,反应程度越小
C.K的大小与反应程度无关
D.升高温度,K增大
4.1 000 K时反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的K=8.28×107 (mol·L-1)-1,当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol·L-1、CH4 0.2 mol·L-1时,上述反应(  )
A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不一定
5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在某温度下达平衡时,各物质的浓度是[N2]=3 mol·L-1,[H2]=9 mol·L-1,[NH3]=4 mol·L-1,求该温度时的平衡常数和N2、H2的起始浓度。
参考答案
基础落实
一、1.一定条件 正反应 逆反应 ??
2.(1)同时发生、同时存在 (2)不能 不能 (3)同存于同一反应体系 (4)仍在进行,没有停止
二、1.正、逆两个方向的反应速率 质量或浓度 恒定
2.①可逆反应 ②v正=v逆 ③物质恒定 ④动态平衡,反应没停止 ⑤条件变,平衡移动
三、1.相等 2.保持恒定
四、1.温度 生成物 反应物
2.(mol·L-1)(c+d)-(a+b)
3.程度 反应可以进行得越完全
4.(1)本身性质 (2)温度
5.(1)①较完全 ②很难进行 (2)①逆向进行 ②达到平衡状态 ③正向进行
对点训练
1.D [断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应,断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应,只要抓住反应方向相反与物质的生成量和消耗量符合反应方程式,问题便可解决。]
2.D [该反应为气体物质的量改变的反应,在定容容器中,建立平衡的过程会有压强的改变、总分子数的改变、颜色的改变,一旦这些可变量不变了,则证明平衡建立了,而总质量在任何情况下都不发生变化。]
3.A [对于给定的可逆反应体系,化学平衡常数越大,反应进行的程度越大,A项正确;化学平衡常数与温度升降的关系视具体反应而定;对放热反应,温度越高,K越小;对于吸热反应,温度越高,K越大。]
4.A [Q==0.408 mol-1·L
Qv逆。]
5.7.32×10-3 mol-2·L-2 5 mol·L-1
15 mol·L-1
解析 由题意知 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
c起始/(mol·L-1) x y 0
c转化/(mol·L-1) a 3a 2a
c平衡/(mol·L-1) 3 9 4
即K==7.32×10-3 mol-2·L2
由题意得
解得a=2 mol·L-1,x=5 mol·L-1,y=15 mol·L-1。
2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》教学设计
【教学目标】
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
【学习过程】
【知识回顾】已知合成氨反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在298K时:ΔH=-92.2kJ·mol-1 ΔS=-198.2J·K-1 ·mol-1 。请根据反应的焓变和熵变分析298K时合成氨反应能否自发进行。
根据判据计算:
ΔH-TΔS=-92.2kJ·mol-1-298K×(-198.2×10-3kJ·K -1 ·mol-1)=-33.1 kJ·mol-1<0
该反应常温下能自发进行,这是否就足够了呢?
【新课引入】可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态,你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗?反应到底进行到什么程度?为更准确的了解可逆反应的进程,定量的描述化学反应的限度,我们将学习一个新的概念——化学平衡常数
[学习新知识]当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系,请完成43页[交流与研讨],你能得出什么结论?
【学生归纳】通过分析实验数据得出:
(1)温度相同时,达到化学平衡状态为一常数;
(2)这个常数与反应的起始浓度大小无关;
(3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。
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==
引导学生完成44页【交流与研讨】1、2两题 ,你能得出什么结论?
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程度(也叫反应的限度)。
K值越大,表示反应进行得越完全,反应物转化率越大;
K值越小,表示反应进行得越不完全,反应物转化率越小。
(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 ,反应向正反应方向进行
Qc=K ,反应处于平衡状态
Qc>K ,反应向逆反应方向进行
(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 吸热 反应(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度,K值减小,则正反应为 放热 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 温度有关,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=c(CO)·c(H2)/c(H2O)
Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=c(CO2)/c(CO)
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: K1=K22 。
写出K2和K3的关系式: K2·K3=1 。
写出K1和K3的关系式: K1·K32=1 。
三、某个指定反应物的转化率=×100%
或者=×100%
或者=×100%
转化率越大,反应越完全!
【走进高考】
例1、(2006上海,25)(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示 , K值大小与温度的关系是温度升高,K值 。(填“一定增大”“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
例2、(2007上海,25)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): CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

(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”)。
课堂小结:
课件19张PPT。知识回顾 已知合成氨反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
在298K时:ΔH=-92.2kJ·mol-1
ΔS= -198.2J·K -1 ·mol-1
请根据反应的焓变和熵变分析298K时合成氨反应能否自发进行。根据判据计算:
ΔH - TΔS
= -92.2kJ·mol-1 -298K×(-198.2×10-3
kJ·K -1 ·mol-1 ) =-33.1 kJ·mol-1 <0
该反应常温下能自发进行,这是否就足够了呢?第二节 化学反应的限度 第一课时想一想 可逆反应进行到一定程度就会达到平衡状态,你知道这时平衡体系中反应物和生成物各占多少吗?反应到底进行到什么程度? 为更准确的了解可逆反应的进程,定量的描述化学反应的限度,我们将学习一个新的概念——
化学平衡常数教学目标1、了解化学平衡常数的涵义。
2、通过对“化学平衡常数”问题的研讨,培养学生分析、处理实验数据的能力,以及从数据中获取信息、总结规律的能力。54.554.654.454.3根据表中的数据计算出平衡时 的值,并分析其中规律。
?730.6K规律小结通过分析实验数据得出:
(1)温度相同时,达到化学平衡状态 为一常数;
(2)这个常数与反应的起始浓度大小无关;
(3)这个常数与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。
一、化学平衡常数K =定义: 在一定温度时,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数,这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。mA + nB pC + qD书写平衡常数关系式规则一 如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。
如:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)

K= [CO2]
学海无涯 平衡常数K的意义
平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度,平衡常数的数值越大,说明反应进行得越完全。
一般说来,如果一个反应的平衡常数大于105,通常认为反应可以进行得较完全;相反,如果一个反应的平衡常数小于10-5,则认为这个反应很难进行。写出下表中各反应的平衡常数表达式。书山有路mol·L-11(mol·L-1 )2
书写平衡常数关系式的规则二 同一个可逆反应,平衡常数的表达式不是唯一的,它与化学方程式的书写方式有关。书写方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,平衡常数表达式就不同。每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。
对于同一个反应,正反应和逆反应的平衡常数互为倒数。
平衡常数的单位与化学方程式表示形式相对应。化学平衡常数的重要应用 aA+bB cC+dD = KQ =浓度商当Q>K时,反应会逆向进行达到平衡。当Q=K时, 反应为平衡状态,平衡不移动。当Q<K时, 反应要正向进行达到平衡。 在某温度下,某时刻反应是否达平衡,可用该时刻浓度商Q与K比较大小来判断。
走近高考例1、(2006上海,25)
(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示______ , K值大小与温度的关系是温度升高,K值______ __。(填“一定增大”“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
(后略) 化学反应进行的程度越大可能增大也可能减小例2、(2007上海,25)
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):
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
(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”)。
(后略)减小例3、(2007山东,28)
二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容这一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(g)+O2 2SO3(g)
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
①将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后体系总压强为0.10MPa.该反应的平衡常数等于____
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)__K(B)(填“>”“<”或“=”)例4.(2008山东,14)
高温下,某反应达到平衡,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.该反应是焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小催化剂高温
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应化学方程式为CO+H2O CO2+H2知识链接
c(B)、[B]都可以表示物质B的物质的量浓度。我们用c(B)表示反应体系中物质B任意状态时的浓度,用c0(B)表示物质B的初始浓度,用[B]表示物质B在化学平衡状态时的浓度。我思故我在对于一个反应,其平衡常数的表达式是唯一的吗?平衡常数的表达式与哪些因素有关?
对于一个反应,其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系?2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》随堂练习(学生版)
1.对于3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),反应的化学平衡常数的表达式为(  )
A.K= B.K=
C.K= D.K=
2.在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(  )
A.单位时间内生成n mol的A2,同时生成n mol的AB
B.容器内的总压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D.平均相对分子质量不随时间变化而变化
3.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,[H2]=0.5 mol·L-1,[HI]=4 mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为(  )
A.9 mol2·L-2 B.16 mol2·L-2 C.20 mol2·L-2 D.25 mol2·L-2
4.2 000 K时,反应CO(g)+O2(g)CO2(g)的平衡常数为K,则相同温度下反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常数K′为(  )
A. B.K2 C. D.
5.放热反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡,[CO]1=[H2O]1=1.0 mol·L-1,其平衡常数为K1。其他条件不变,升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为[CO]2和[H2O]2,平衡常数为K2,则(  )
A.若增大CO浓度,K2和K1都增大 B.K2>K1
C.[CO]2=[H2O]2 D.[CO]1>[CO]2
练方法技巧
6.可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是(  )
A.av正(A)=bv正(B) B.bv正(A)=av逆(B)
C.av正(C)=cv正(A) D.av正(A)=bv逆(B)
7.一定温度下,可逆反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是(  )
①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1
④混合气体的压强不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变                 
A.①④⑤⑥ B.①②③⑤ C.②③④⑥ D.以上全部
8.298 K时,各反应的平衡常数如下:
①N2(g)+O2(g)2NO(g),K=1×10-30;
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g),
K=2×1081 mol-1·L;
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g),K=4×10-92 mol·L-1
则常温下,NO、H2O、CO2这三种化合物分解放氧的倾向最大的是(  )
9.对可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),达到平衡时,各物质的物质的量浓度应满足以下关系:=K,K为一常数,称为化学平衡常数,其反应的K值只与温度有关,现有反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在850℃时,K=1。
(1)若升高温度到950℃,达到平衡K________(填“大于”、“小于”或“等于”)1。
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2,则:
①当x=5.0时,上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是__________。
2.2.1《化学平衡与化学平衡常数》随堂练习(教师版)
1.对于3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),反应的化学平衡常数的表达式为(  )
A.K= B.K=
C.K= D.K=
2.在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(  )
A.单位时间内生成n mol的A2,同时生成n mol的AB
B.容器内的总压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D.平均相对分子质量不随时间变化而变化
3.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,[H2]=0.5 mol·L-1,[HI]=4 mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为(  )
A.9 mol2·L-2 B.16 mol2·L-2 C.20 mol2·L-2 D.25 mol2·L-2
4.2 000 K时,反应CO(g)+O2(g)CO2(g)的平衡常数为K,则相同温度下反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常数K′为(  )
A. B.K2 C. D.
5.放热反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡,[CO]1=[H2O]1=1.0 mol·L-1,其平衡常数为K1。其他条件不变,升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为[CO]2和[H2O]2,平衡常数为K2,则(  )
A.若增大CO浓度,K2和K1都增大 B.K2>K1
C.[CO]2=[H2O]2 D.[CO]1>[CO]2
练方法技巧
6.可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是(  )
A.av正(A)=bv正(B) B.bv正(A)=av逆(B)
C.av正(C)=cv正(A) D.av正(A)=bv逆(B)
7.一定温度下,可逆反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是(  )
①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1
④混合气体的压强不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变                 
A.①④⑤⑥ B.①②③⑤ C.②③④⑥ D.以上全部
8.298 K时,各反应的平衡常数如下:
①N2(g)+O2(g)2NO(g),K=1×10-30;
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g),
K=2×1081 mol-1·L;
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g),K=4×10-92 mol·L-1
则常温下,NO、H2O、CO2这三种化合物分解放氧的倾向最大的是(  )
9.对可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),达到平衡时,各物质的物质的量浓度应满足以下关系:=K,K为一常数,称为化学平衡常数,其反应的K值只与温度有关,现有反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在850℃时,K=1。
(1)若升高温度到950℃,达到平衡K________(填“大于”、“小于”或“等于”)1。
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2,则:
①当x=5.0时,上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是__________。
参考答案
1.D [平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,但固体浓度视为1,不写入常数计算式中。]
2.C [该反应是等体积反应,压强不随时间变化,不能证明反应为平衡状态;平均式量不随时间变化也不能证明反应为平衡状态。如果不是等体积反应,则这两种情况都能证明反应为平衡状态。]
3.C [根据反应②:2HI(g)??H2(g)+I2(g)消耗的[HI]=2[H2]=1 mol·L-1,再结合反应①:NH4I(s)??NH3(g)+HI(g)知[NH3]=[HI]=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=[NH3]·[HI]=5 mol·L-1×4 mol·L-1=20 mol2·L-2。]
4.C [平衡常数与化学方程式的写法有关,对于以上两个反应:K=,K′=,所以K′=。]
5.C [因放热反应,升高温度,平衡常数变小,平衡左移,故B、D错误;改变体系中任一物质的浓度,平衡常数不变,A项错误;由于原平衡中[CO]=[H2O],两者在反应中计量数相等,故升高温度达到新的平衡,二者浓度依然相等,故C项正确。]
6.B [化学平衡建立时,v正=v逆,对于不同物质而言,要符合物质的反应速率之比等于化学计量数之比的要求。同时必须要使反应方向不同,A、C选项方向都是正反应;B选项方向相反且符合v正(A)∶v逆(B)=a∶b,符合题意,D选项错误。]
7.A [①生成n mol O2,就是消耗2n mol NO2,即生成NO2的速率等于消耗NO2的速率,能表示v正=v逆,正确。②表示同一方向的反应速率,不能表示v正=v逆,不正确。③只要发生反应,或者说不论反应是否达到平衡,NO2、NO、O2的反应速率之比均为2∶2∶1,它不能反映可逆反应是否达到平衡,不正确。④温度、体积一定,混合气体压强不再改变,对于反应前后气体体积不相等的反应,说明气体的总物质的量不再改变,表明已达平衡。⑤颜色的深浅决定于有色物质NO2的浓度,混合气体颜色不变,说明NO2的浓度不再改变,能说明已达到平衡,正确。⑥混合气体的平均相对分子质量(=)不变,说明气体的总物质的量(n)不变,表明已达平衡,正确。
方法点击 判断可逆反应是否达到化学平衡状态的依据和方法
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征:一是正反应速率和逆反应速率相等;二是反应混合物中各组成的质量(或浓度)保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据。可逆反应具备这两个特点之一,它就达到了化学平衡状态,可逆反应不具备这两个特征中的任何一个,它就未达到化学平衡状态。]
8.A [要判断NO、H2O、CO2这三种化合物分解放氧的倾向,则必须求出各个分解放氧反应的平衡常数,然后比较大小即可。由计算可知:
①2NO(g)N2(g)+O2(g),K=1×1030
②2H2O(g)2H2(g)+O2(g),K=5×10-82 mol·L-1
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g),K=4×10-92 mol·L-1
平衡常数越大,表示反应进行得越彻底,因此反应①即NO分解放氧的倾向最大。]
9.(1)小于 (2)①逆反应 ②x<3.0
解析 (1)从题给信息知:正反应是放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,CO2和H2的浓度将减小,而CO和H2O(g)的浓度将增大,故K值减小;
(2)将1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2代入平衡常数表达式中,得x=3.0 mol<5.0 mol,平衡向逆反应方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是:x<3.0 mol。