7-3-1 考點(diǎn)一 化學(xué)平衡常數(shù)及應(yīng)用一、化學(xué)平衡常數(shù)及應(yīng)用1在一定條件下，有已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)：2A(g)B(g)2C(g)，下列說(shuō)法中正確的是()A平衡時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K與各物質(zhì)的濃度有如下關(guān)系：KB改變條件后，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K一定不變C如果改變壓強(qiáng)并加入催化劑，平衡常數(shù)會(huì)隨之變化D若平衡時(shí)增加A和B的濃度，則平衡常數(shù)會(huì)減小解析：K只隨溫度的改變而改變，除改變溫度外，改變其他條件都不會(huì)引起平衡常數(shù)的改變。答案：A2某溫度下2 L密閉容器中3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時(shí)的物質(zhì)的量(n)如表所示，下列說(shuō)法正確的是()A.該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是KB其他條件不變，升高溫度，若W的體積分?jǐn)?shù)減小，則此反應(yīng)H<0C其他條件不變，使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率和平衡常數(shù)均增大，平衡不移動(dòng)D其他條件不變，當(dāng)密閉容器中混合氣體密度不變時(shí)，表明反應(yīng)已達(dá)到平衡解析：該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K，A錯(cuò)誤；升高溫度，若W的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則此反應(yīng)H<0，B正確；使用催化劑，平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；混合氣體密度一直不變，不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡，D錯(cuò)誤。答案：B3某溫度T1時(shí)，向容積為2 L的恒容密閉容器中充入一定量的H2和I2(g)，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)，反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表(表中t2>t1)。反應(yīng)時(shí)間/minn(H2)/moln(I2)/mol00.90.3t10.8t20.2下列說(shuō)法正確的是()A反應(yīng)在t1 min內(nèi)的平均速率為：v(H2) molL1min1B保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時(shí)I2(g)轉(zhuǎn)化率增大，H2的體積分?jǐn)?shù)不變C保持其他條件不變，起始時(shí)向容器中充入的H2和I2(g)都為0.5 mol，達(dá)到平衡時(shí)n(HI)0.2 molD升高溫度至T2時(shí)，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.18，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)解析：由表中數(shù)據(jù)可知，t1 min內(nèi)參加反應(yīng)的H2的物質(zhì)的量為0.9 mol0.8 mol0.1 mol，故v(H2) molL1min1，故A錯(cuò)誤；保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2，與原平衡相比，H2的體積分?jǐn)?shù)增大；H2的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，故I2(g)轉(zhuǎn)化率增大，故B錯(cuò)誤；t1時(shí)，H2(g)I2(g)2HI(g)起始0.90.3轉(zhuǎn)化0.10.10.2平衡0.80.20.2平衡常數(shù)K0.25，t2時(shí)，H2(g)I2(g)2HI(g)起始0.50.5轉(zhuǎn)化xx2x平衡0.5x0.5x2xK0.25，解得x0.1 mol，故平衡時(shí)n(HI)0.1 mol20.2 mol，故C正確；升高溫度至T2時(shí)，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.18<0.25，說(shuō)明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案：C4已知在600 時(shí)，以下三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)：反應(yīng)：CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)K1反應(yīng)：H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)K2反應(yīng)：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K3(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)，反應(yīng)2CO(g)2CuO(s)2CO2(g)2Cu(s)的平衡常數(shù)K4與K1的關(guān)系_。(2)反應(yīng)的K值隨著溫度升高而增大，則反應(yīng)的反應(yīng)熱H_0。(3)反應(yīng)的K3值與K1、K2的關(guān)系是_ _。(4)若其他條件不變，向反應(yīng)所在的密閉容器中充入H2O(g)，則平衡將向_移動(dòng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)_(填“變大”“變小”或“不變”)。答案：(1)K1K4K(2)>(3)K3(4)正反應(yīng)方向不變5在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表：t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K_。(2)該反應(yīng)為_(kāi)(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為_(kāi)。(4)若830 時(shí)，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K_(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。(5)830 時(shí)，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積，平衡_(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)移動(dòng)。(6)若1 200 時(shí)，在某時(shí)刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，則此時(shí)上述反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)開(kāi)(填“正反應(yīng)方向”“逆反應(yīng)方向”或“不移動(dòng)”)。解析：(1)根據(jù)化學(xué)方程式可寫(xiě)出K。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，K值逐漸增大，說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(3)某溫度下，由3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)得出0.6K，查表知K0.6時(shí)對(duì)應(yīng)溫度是700 。(4)只要溫度不變，K數(shù)值就不變，故830 條件下，K的數(shù)值是1.0。(5)830 時(shí)達(dá)到平衡，擴(kuò)大容器體積，由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，則平衡不移動(dòng)。(6)該條件下Qc4>K2.6，故反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。答案：(1)(2)吸熱(3)700 (4)等于(5)不(6)逆反應(yīng)方向二、化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算6N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H>0T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：t/s05001 0001 500c(N2O5)/(mol/L)5.003.522.502.50下列說(shuō)法不正確的是()A500 s內(nèi)N2O5分解速率為2.96103 mol/(Ls)BT1溫度下的平衡常數(shù)為K1125,1 000 s時(shí)N2O5轉(zhuǎn)化率為50%C其他條件不變時(shí)，T2溫度下反應(yīng)到達(dá)1 000 s時(shí)測(cè)得N2O5(g)濃度為2.98 mol/L，則T1<T2DT1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T3溫度下的平衡常數(shù)為K3，若K1>K3，則T1>T3解析：T2溫度下的N2O5濃度大于T1溫度下的濃度，則改變溫度使平衡逆向移動(dòng)，逆向是放熱反應(yīng)，則降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即T2<T1，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C7將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：NH4I(s)NH3(g)HI(g)2HI(g)H2(g)I2(g)達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)0.5 molL1，c(HI)4 molL1，則此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為()A9 B16C20 D25解析：根據(jù)反應(yīng)：2HI(g)H2(g)I2(g)消耗的c(HI)2c(H2)1 molL1，再結(jié)合反應(yīng)：NH4I(s)NH3(g)HI(g)知c(NH3)c(HI)1 molL14 molL15 molL1。因此該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc(NH3)c(HI)5 molL14 molL120。答案：C8已知反應(yīng)X(g)Y(g)R(g)Q(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示。830 時(shí)，向一個(gè)2 L的密閉容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反應(yīng)初始4 s內(nèi)v(X)0.005 mol/(Ls)。下列說(shuō)法正確的是()溫度/7008008301 0001 200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4A.4 s時(shí)容器內(nèi)c(Y)0.76 mol/LB830 達(dá)平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為80%C反應(yīng)達(dá)平衡后，升高溫度，平衡正向移動(dòng)D1 200 時(shí)反應(yīng)R(g)Q(g)X(g)Y(g)的平衡常數(shù)K0.4解析：反應(yīng)初始4 s內(nèi)X的平均反應(yīng)速率v(X)0.005 mol/(Ls)，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可知v(Y)v(X)0.005 mol/(Ls)，則4 s內(nèi)c(Y)0.005 molL1s14 s0.02 mol/L，Y的起始濃度為0.4 mol/L，故4 s時(shí)c(Y)0.4 mol/L0.02 mol/L0.38 mol/L，A錯(cuò)誤；設(shè)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，則： X(g) Y(g)R(g)Q(g)開(kāi)始(mol/L): 0.1 0.4 0 0變化(mol/L): x x x x平衡(mol/L): 0.1x 0.4x x x故1.0，解得x0.08，所以平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為100%80%，B正確；由表格可知，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；1 200 時(shí)反應(yīng)X(g)Y(g)R(g)Q(g)的平衡常數(shù)值為0.4，所以1 200 時(shí)反應(yīng)R(g)Q(g)X(g)Y(g)的平衡常數(shù)的值為2.5，D錯(cuò)誤。答案：B