1、第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第3课时 代学平衡常数1对于可逆反应：C(s)CO2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中能使K发生变化的是()A将C(s)的表面积增大 B增大体系压强C升高体系温度 D使用合适的催化剂解析：平衡常数K只与温度有关，与浓度、压强、是否使用催化剂无关。答案：C2在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是H2F22HFK1047；H2Cl22HClK1017；H2Br22HBrK109；H2I22HIK1。比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是()A BC D无法确定解析：化学平衡常
2、数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A正确。答案：A3已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)，K1；S(s)O2(g)SO2(g)，K2；则反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数是()AK1K2 BK1K2CK1K2 D.解析：K1，K2，第三个反应的平衡常数K3K1。答案：D4对于反应2X(g)Y(g)2Z(g)，下列说法中正确的是()A由于K，随着反应的进行，Z的浓度不断增大，X、Y的浓度不断减小，平衡常数不断增大B当温度不变时，增大反应物的浓度，使K变小C可逆反应达到平衡时，逆反应便立即停止了D温度发生变化，上述反应的K值也发生变化解析：平衡常
3、数K只与温度有关，D项正确。答案：D5在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，达到平衡时测得n(H2)为0.5 mol，下列说法不正确的是()A在该温度下平衡常数K1B平衡常数与反应温度无关CCO的转化率为50%D其他条件不变改变压强平衡不移动解析：由方程式及以上数据判断可得，A、C、D项均正确。平衡常数与反应温度有关，B项错。答案：B6. 在一定温度下，将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)。(1)该反应的化学平衡常数表达式K_
4、。(2)已知在700 时，该反应的平衡常数K10.6，则该温度下反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数K2_，反应 CO2(g) H2(g) CO(g) H2O(g)的平衡常数K3_。(3)已知在830 时，该反应的平衡常数K41.0，则该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(4)在830 下，某时刻CO2的物质的量为2 mol，则此时v(正)_v(逆)(填“”“”或“”)。解析：(1)根据化学平衡常数的概念K。(2)K21.67，K30.77。(3)由于升高温度，该反应的平衡常数增大，故该反应为吸热反应。所以c(CO)0.5 molL1，c(H2O)0.5 molL1，
5、c(CO2)1 molL1，c(H2)0.5 molL1故v(逆)。答案：(1)(2)1.670.77(3)吸热(4) (时间：40分钟满分：100分)一、选择题(本题包括6个小题，每小题8分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1下列关于平衡常数的说法中，正确的是()A在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示B化学平衡常数较大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大C可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关解析：平衡常数中的浓度都是平衡浓度，它仅受温度的影响，A、D错误；化学平衡常数大小可以描述反应的限度，C正确；转
6、化率不但受平衡常数的影响，而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响，B错误。答案：C2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()AK值不变，平衡可能移动BK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值一定变化解析：平衡常数只与温度有关系，温度不变平衡也可能发生移动，则K值不变，平衡可能移动，A正确；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；平衡移动，温度可能不变，因此K值可能不变，C正确；平衡移动，温度可能不变，因此K值不一定变化，D错误。答案：D3放热反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(
7、CO)c1(H2O)1.0 molL1，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c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则()A若增大CO浓度，K2和K1都增大BK2K1Cc2(CO)c2(H2O)Dc1(CO)c2(CO)解析：升高温度，该平衡左移，c2(CO)c1(CO)，K1K2，因为K只与温度有关，与浓度无关，则增大CO浓度不会影响K1、K2。答案：C4在20 ，5.05105 Pa条件下，密闭容器中进行反应2A(g)xB(g)4C(g)，达平衡时c(A)1.00 molL1，现将压强减小到1.01105 Pa，建立平衡后，c(A)0.1
8、8 molL1，则下列说法正确的是()A. x2B若增大该体系的压强，平衡向左移动，化学平衡常数变小C若增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数不变D反应的平衡常数表达式为K解析：由题意假设平衡不移动，则c(A)0.20 molL1，故减小压强，平衡向正反应方向移动，正反应为气体总体积增大的反应，x1，A错误；增大该体系的压强，平衡向左移动，C错误；压强对化学平衡常数不影响，化学平衡常数不变，B错误；反应的化学平衡常数表达式是K，D正确。答案：D5在高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，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
9、，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应的化学方程式为COH2OCO2H2解析：因为该可逆反应的化学平衡常数K，可得出该反应的化学方程式为CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，D项错误；由于恒容时，温度升高，氢气浓度减小，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，即焓变为正值，A项正确；该反应为反应前后气体分子数不变的反应，恒温恒容下，如充入惰性气体使压强增大，H2浓度不变，B项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，C项错误。答案：A6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XYZ初始浓度/(molL1)0.10.20平衡浓度/(mol
10、L1)0.050.050.1下列说法错误的是()A反应达到平衡时，X的转化率为50%B反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1 600C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：温度为25 ，增大压强，平衡常数不变，C项错误。答案：C二、非选择题(本题包括3个小题，共52分)7(15分)已知Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)Ha kJmol1，平衡常数为K。测得在不同温度下，K值如下表：温度/500700900K1.001.472.40(1)若500 时进行上述反应，CO2起始浓度为2 molL1，CO的平衡浓度为_。(2)方程式中的a_0(
11、填“大于”“小于”或“等于”)。(3)700 时上述反应达到平衡，要使得该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有()A缩小反应器体积 B通入CO2C升高温度到900 D使用合适的催化剂解析：(1)设500 时CO的平衡浓度为x molL1，则则K1，解得x1。故CO的平衡浓度为1 molL1。(2)由表格中数据可知，温度越高K值越大，推知温度升高平衡向正方向移动，故此反应的正反应为吸热反应，即a大于0。(3)A项，缩小反应器体积，平衡不移动，错误；B项，通入CO2，平衡向右移动，正确；C项，升高温度时，平衡向右移动，正确；D项，使用催化剂不会使平衡发生移动，错误。答案：(1)1 mol
12、L1(2)大于(3)BC8(20分)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知反应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：温度/400500800平衡常数K9.9491试回答下列问题：(1)在800 发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的是_(选填A、B、C、D、E)。选项n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C3300D0.5211E3121(2)在1 L密闭容器中通入10 mol CO和10 mol水蒸气，在500 下经过30 s达到平衡，则30 s内CO的平均反应速率为_。(3)已
13、知在一定温度下，C(s)CO2(g)2CO(g) 平衡常数K，K的表达式为_。C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)平衡常数K1，CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)平衡常数K2，则K、K1、K2之间的关系是_。解析：(1)反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，800 时反应平衡常数为1。A项，K1.2，大于1，反应向逆反应进行，错误；B项，K0.25，小于1，反应向正反应进行，正确；C项，开始只有CO、H2，反应向正反应进行，正确；D项，K1，处于平衡状态，错误；E项，K，小于1，反应向正反应进行，正确。(2)
14、在1 L密闭容器中通入10 mol CO和10 mol水蒸气，在500 下经过30 s达到平衡，设CO的浓度变化量为c，用三段式法表示出平衡时各组分的浓度：代入500 时反应平衡常数，有K9，解得c7.5 molL1，则30 s内CO的平均反应速率0.25 molL1s1。(3)已知在一定温度下，C(s)CO2(g)2CO(g)，K的表达式为K；反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的平衡常数K1；反应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)的平衡常数K2；K。答案：(1)BCE(2)0.25 molL1s1 (3)KK9(17分)乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制
15、取乙醇：2CO2(g)6H2(g) CH3CH2OH(g)3H2O(g)(298 K时，K12.951011)。2CO(g)4H2(g) CH3CH2OH(g)H2O(g)(298 K时，K21.711022)。(1)写出反应的平衡常数表达式K_。(2)条件相同时，反应与反应相比，转化程度更大的是_。(3)在一定压强下，测得反应的实验数据如下表：5006007008001.545332012260432815383623722根据表中数据分析：a温度升高，K值_(填“增大”“减小”或“不变”)。b提高氢碳比n(H2)/n(CO2)，对生成乙醇_(填“有利”或“不利”)。解析：(1)根据平衡常数的定义知反应的K。(2)因K21.711022K12.951011，由平衡常数的意义知反应进行得更彻底，转化率更高。(3)分析表格中数据发现，在n(H2)/n(CO2)相同时，随着温度的升高，CO2的转化率降低，所以K值减小。分析表格中数据发现，在温度相同时，随n(H2)/n(CO2)值的增大，CO2的转化率升高，有利于生成乙醇。答案：(1) (2)反应(3)减小有利