化学平衡考点训练.docx

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化学平衡考点训练

二、考点训练：

平衡常数的应用

1.利用Q与K的大小关系，判断反应进行的方向、v（正）与v（逆）的大小以及平衡移动的方向

练习：

1.反应CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）ΔH=－41.2kJ·mol-1，在800℃时的化学平衡常数K＝1.0。

某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

CO

H2O

CO2

H2

0.5mol

8.5mol

2.0mol

2.0mol

此时反应中正、逆反应速率的关系式是（）

A．v（正）＞v（逆）B．v（正）＜v（逆）C．v（正）＝v（逆）D．无法判断

2.利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。

已知：

SO2（g）＋1/2O2（g）

SO3（g）△H＝－98kJ·mol－1。

某温度下该反应的平衡常数K＝10/3，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3.0molSO2（g）、16.0molO2（g）和3.0molSO3（g），则反应开始时v（正）v（逆）（填“＜”、“＞”或“＝”）。

3.汽车尾气的主要成分是一氧化碳和氮氧化物，治理尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：

2NO（g）+2CO（g）

N2（g）+2CO2（g）；△H＜0。

（1）若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示。

则从开始到达到平衡状态的过程中，平均反应速率v（CO2）=_____________________（结果保留两位有效数字）。

（2）若保持温度不变，20min时向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将__________移动（填“向左”、“向右”或“不移动”）。

20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_______（填字母）。

①加入催化剂②降低温度③缩小容器体积④增加CO2的物质的量

Ａ.只有①　　Ｂ.①和②　　Ｃ.只有③　Ｄ.只有④

2.平衡常数和转化率的相互换算

1、某温度下，向密闭容器中充入2.0molCO和1.0molH2O，发生反应：

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）。

CO的转化率随时间变化关系如图，

若t2时刻向平衡体系中再通入1.0molH2O（g），请在原坐标图中将改变这一条件后CO的转化率的变化结果表示出来。

（4）氨气是制取硝酸的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92kJ/mol

①温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50％。

则该反应的化学平衡常数为。

②右图表示H2的逆反应速率[v逆（H2）]随反应时间（t）的变化关系图像。

已知t1达平衡，请在图中画出在t2时刻增大压强在t3时刻再次达平衡的

变化曲线。

（4）①

（2分）②

3.利用K判断反应的热效应

1、（12分）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：

CO2（g）+H2（g）

C0（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃

700

800

830

1000

1200

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（选填吸热、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℃。

答案：

（1）

（2）吸热（3）b、c（4）830

4.上述几方面综合运用

1.练习.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/℃

400

500

830

1000

平衡常数K

10

9

1

0.6

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”），容器内混合气体的压强（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）830℃，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A、B、C、D）。

A

B

C

D

n（CO2）

3

1

0

1

n（H2）

2

1

0

1

n（CO）

1

2

3

0.5

n（H2O）

5

2

3

2

（4）830℃时，在2L的密闭容器中加入4molCO（g）和6molH2O（g）达到平衡时，CO的转化率是。

（5）在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸汽，在T℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2842KJ，则T℃时的平衡常数K＝。

（保留两位小数）

（已知：

2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=－566kJ·mol－1,2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=－572kJ·mol－1）

答案.

（1）放热（2分）

（2）增大（1分）；增大（1分）

（3）B、C（2分，选一个且正确给1分，有错选不给分）（4）60%（2分）（5）0.44

5.平衡移动与转化率

练习:

1.对于反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）△H＜0，分别改变下列条件，SO2和O2的转化率如何变化？

（1）.其它条件不变，增加O2的量。

（2）.固定容积，开始充入1molO2和2molSO2达平衡后，再充入1molO2和2molSO2，两者的转化率如何变？

有何关系？

若改为充入SO3呢？

（3）.固定容积，开始充入1molO2和2molSO2达平衡后，再充入一定量的He气。

若在恒压容器中？

（4）.开始在固定容积的容器中充入1molO2和2molSO2达平衡，若改为在恒压容器中呢？

（5）.在300℃时，改变起始反应物中氢气的物质的量对反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）△H＜0的影响如右图所示。

①请在图中画出400℃时对应的图像。

②在a、b、c三点中，H2的转化率最高的是　　，N2的转化率最高的是（填字母）。

③要使NH3的百分含量达到b点，则n（N2）:

n（H2）=.

1．（2014·重庆理综化学卷，T7）在恒容密闭容器中通入X并发生反应:

2X（g）

Y（g），温度T1、T2下X的物质的量浓度c（X）随时间t变化的曲线如题7图所示。

下列叙述正确的是（）

A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量

B．T2下，在0~t1时间内，

v（Y）＝

mol·L－1·min－1

C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆

D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小

【答案】C

【解析】A、根据图像的拐点可知T1>T2，达到平衡时，在T2温度下X的浓度要小于T1时的浓度，说明温度降低，平衡向正方向移动，即正反应属于放热反应，所以低温时平衡向正方向移动，会放出更多的热量，A错误；B、0~t1时间段内，X的浓度变化量为（a-b）mol/L，所以

=

mol·L-1·min-1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以

=

，B错误；C、M点对应的温度高于N点对应的温度，二者均处于化学平衡状态，所以温度升高，化学反应速率增大，即M点对应的速率大于N点对应的速率，C正确。

2．（2014·浙江理综化学卷，T12）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。

25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：

Cl2（g）

Cl2（aq）K1=10－1.2

Cl2（aq）+H2O

HClO+H++Cl－K2=10－3.4

HClO

H++ClO－Ka=?

其中Cl2（aq）、HClO和ClO－分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图所示。

下列表述正确的是

A．Cl2（g）+H2O

2H++ClO－+Cl－K=10-10.9

B．在氯处理水体系中，c（HClO）+c（ClO－）=c（H+）－c（OH－）

C．用氯处理饮用水时，pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差

D．氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好

【答案】C

【解析】将两个方程式相加，得到Cl2（g）+H2O

2H++ClO－+Cl－,K=K1K2=10-4.6，A错误；在氯处理水体系中，根据电荷守恒可得：

c（OH－）+c（ClO－）=c（H+），B错误；根据图可以看出，次氯酸的浓度在pH=7.5时比pH=6.5时少，杀菌效果差，C正确；夏季温度高，次氯酸受热易分解，在夏季的杀菌效果比在冬季差，D错误。

3．（2014·天津理综

化学卷，T3）运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是（　　）

A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应

B．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中

C．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底

D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率

【答案】D

【解析】A、当ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行，吸热反应的ΔH＞0，吸热反应能自发，说明ΔS＞0，A项正确；B、NH4F溶液中F－水解生成HF，HF能与玻璃中的SiO2发生反应4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，故NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B项正确；C、可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，C项正确；D、常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D项错误。

4．（2014·四川理综化学卷，T7）在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g），发生反应X（g）+Y（g

）

M（g）+N（g），所得实验数据如下表：

实验

编号

温度/℃

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

n（X）

n（Y）

n（M）

700

0.40

0.10

0.090

800

0.10

0.40

0.080

800

0.20

0.30

a

900

0.10

0.15

b

下列说法正确的是：

A.实验

中，若5min时测得n（M）=0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v（N）=1.0×10-2mol/（L·min）

B.实验

中，该反应的平衡常数K=2.0

C.实验

中，达到平衡时，X的转化率为60%

D.实验

中，达到平衡时，b>0.060

【答案】C

【解析】根据X（g）+Y（g）

M（g）+N（g）5min时测得n（M）=0.050mol，则c（N）=0.0050mol/L则则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v（N）=1.0×10-3mol/（L·min）,A错误；实验

中，该反应的平衡常数K=0.008×0.008/0.002×0.032=1,B错误；实验

中，达到平衡时，根据平衡常数为1，可以求出平衡时反应的X的物质的量为0.12mol，a=0.12mol。

X的转化率为60%，C正确；实验

中，升高温度，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，b<0.12/2=0.06，D错误。

5．（2014·上海单科化学卷，T14）只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是

A．K值不变，平衡可能移动B．K值变化，平衡一定移动

C．平衡移动，K值可能不变D．平衡移动，K值一定变化

【答案】D

【解析】A、K值代表化学平衡常数，平衡常数只与温度有关系，K值不变只能说明温度不改变，但是其他条件也可能发生改变，平衡也可能发生移动，A正确；B、K值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，B正确；C、平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；D、平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D错误。

6．（2014·全国大纲版理综化学卷，T8）下列叙述错误的是

A．SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同

B．制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸

C．用饱和食盐水替代水跟电石反应，可以减缓乙炔的产生速率

D．用AgNO3溶液可以鉴别KC1和KI

【答案】B

【解析】A、SO2使溴水褪色是因为SO2和Br2发生了氧化还原反应（SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4）,乙烯使KMnO4溶液褪色也是发生了氧化还原反应，A正确；B、热的NaOH溶液虽然可以中和乙酸，但也会使乙酸乙酯发生水解，B错误；C、实验室制取乙烯实验中，由于电石和水的反应很剧烈，所以常用饱和食盐水代替水，目的是减缓电石与水的反应速率，C正确；D、AgNO3和KC1产生白色沉淀AgCl，AgNO3和KI产生黄色沉淀AgI，D正确。

7．（2014·全国理综I化学卷，T9）已知分解1molH2O2放出热量98KJ。

在含有少量I

的溶液中，H2O2分解的机理为：

H2O2+I

H2O+IO

H2O2+IO

H2O+O2+I

下列有关该反应的说法正确的是（）

A．反应速率与I

浓度有关B．IO

也是该反应的催化剂

C．反应活化能等于98KJ

mol-1D．

【答案】A

【解析】决定化反应速率的主要是慢反应，所以I-浓度越大，则整个反应速率越快，A正确、B错误；98KJ·mol-1是该反应的△H，活化能不能确定，C错误；把两个方程式处理得到：

2H2O2＝2H2O＋O2，v（H2O2）＝v（H2O）＝2v（O2），D错误。

8．（2014·江苏单科化学卷，T15）一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：

2CH3OH（g）

CH3OCH3（g）＋H2O（g）

容器

编号

温度（℃）

起始物质的量（mol）

平衡物质的量（mol）

CH3OH（g）

CH3OCH3（g）

H2O（g）

I

387

0.20

0.080

0.080

Ⅱ

387

0.40

Ⅲ

207

0.20

0.090

0.090

下列说法正确的是

A．该反应的正方应为放热反应

B．达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小

C．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长

D．若起始时向容器I中充入CH3OH0.1mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行

【答案】AD

【解析】由图表可以看出，温度高的容器，平衡时二甲醚的物质的量小，说明反应为放热反应，A正确；由于反应为气体总体积保持不变的反应，增大甲醇的量，平衡不移动，B错误；容器I的温度高，到达平衡

所用的时间短，C错误；根据容器

中各物质的量的关系，可以求出平衡常数K=0.16，当充入甲醇0.15mol，甲醚0.15mol，水0.10mol时，Qc=0.10×0.15/0.15=0.10<0.16,平衡向正方向移动，D正确。

9．（2014·江苏单科化学卷，T11）下列有关说法正确的是

A．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀

B．2NO（g）＋2CO（g）=N2（g）＋2CO2（g）在常温下能自发进行，则该反应的△H＞0

C．加热0.1mol/LNa2CO3溶液，CO32－的水解程度和溶液的pH均增大

D．对于乙酸与乙醇的酯化反应（△H＜0），加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大

【答案】C

【解析】在海轮外壳上附着铜片，铁做负极，加速腐蚀，A错误；B选项中反应为熵减的反应，△H不一定大于0，错误；加热碳酸钠溶液，碳酸根的水解程度变大，水解吸热，氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，C正确；浓硫酸做催化剂和吸水剂，平衡常数不变，D错误。

10、（2014·海南单科化学卷，T12）将BaO2放入密闭真空容器中，反应2BaO2（s）

2BaO（s）+O2（g）达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是（）

A、平衡常数减小B、BaO量不变C、氧气压强不变D、BaO2量增加

【答案】CD

【解析】A、化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不改变，A错误；B、由于该反应2BaO2（s）

2BaO（s）+O2（g）的正反应是体积增大的反应，当温度保持不变时，缩小容器体积（相当于加压），平衡会向体积减小的方向即逆方向移动，所以BaO量减小，B错误；C、由于温度不变，则化学平衡常数（

）不变，所以

不变，所以氧气压强不变，C正确；D、由于该反应2BaO2（s）

2BaO（s）+O2（g）的正反应是体积增大的反应，当温度保持不变时，缩小容器体积（相当于加压），平衡会向体积减小的方向即逆方向移动，所以BaO2量增加，D正确。

1．化学平衡常数的全面突破

（1）化学平衡常数的意义：

①化学平

衡常数可表示反应进行的程度。

K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经进行完全。

虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。

②K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。

（2）浓度商与化学平衡的移动：

可逆反应进行到某时刻（包括化学平衡）时，生成物浓度的化学计量数次幂之积与反应物浓度的化学计量数次幂之积的比值称为浓度商（Qc）。

当Qc＝K时，说明反应达到平衡状态；当QcK时，则反应在向逆反应方向进行。

（3）在使用化学平衡常数时应注意：

①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。

②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。

因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。

2．2014高考命题猜想

2014年对化学平衡常数的考查仍将延续前几年的命题特点、形式：

即在化学反应原理的综合题目中考查化学平衡常数的书写、计算及影响因素。

（2）两类方法

①通过比较平衡破坏瞬时的正逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。

a．若外界条件改变，引起v正>v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向（或向右）移动。

b．若外界条件改变，引起v正

c．若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正′和v逆′仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。

②通过比较浓度商（Qc）与平衡常数（K）的大小来判断平衡移动的方向。

a．若Qc>K　平衡逆向移动；

b．若Qc＝K　平衡不移动；

c．若Qc

（3）外界条件对平衡移动影响的规律——勒夏特列原理

①温度的影响：

升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。

②浓度的影响：

增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。

③压强的影响：

增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积增大的方向移动。

（4）不能用勒夏特列原理解释的问题：

①若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。

如对于H2（g）＋Br2（g）2HBr（g），由于反应前后气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。

所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。

②催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学

平衡。

③当外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不一致时，不能用勒夏特列原理解释，如工业合成氨条件的选择。

知识精讲

1．识图的一般思路和方法

（1）解题思路

①看图像：

一看轴（即纵坐标与横坐标的意义），二看点（即起点、拐点、交点、终点），三看线（即线的走向和变化趋势），四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线等），五看量的变化（如浓度变化、温度变化等）。

②想规律：

看清图像后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

③作判断：

通过对比分析，作出正确判断。

（2）分析方法

①认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。

②看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小

的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。

③看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应，从而判断反应特点。

④注意终点。

例如，在浓度—时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。

⑤先拐先平。

例如，在转化率—时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大。

⑥定一议二。

当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。

2．绘图要领

一标：

标原点，标横坐标、纵坐标的物理量及单位。

二比：

比照原图像，画出新图像，并标明。

题组集训

题组一　识别图像，判断正误

1．（2013·安徽理综，11）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：

MgSO4（s）＋CO（g）MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g）

ΔH＞0

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（　　）

选项

x

y

A

温度

容器内混合气体的密度

B

CO的物质的量

CO2与CO的物质的量之比

C

SO2的浓度

平衡常数K

D

MgSO4的质量

（忽略体积）

CO的转化率

答案　A

解析　由于此反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体质量增加，密度增大，A正确；当增加CO的物质的量时，相当于增大体系的压强，CO的转化率减小，CO2与CO的物质的量之比减小，B错误；平衡常数只与温度有关，与SO2的浓度无关，C错误；MgSO4为固体，增加其质量对平衡无影响，所以CO的转化率不变，D错误。

2．（2013·福建理综，12）NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。

将浓度均为0.020mol·L－1的NaHSO3溶液（含少量淀粉）10.0mL、KIO3（过量）酸性溶液40.0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如下图。

据图分析，下列判断不正确的是（　　）

A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等

C．图中a