《2018-2019版高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 第3課時學(xué)案 蘇教版選修4.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019版高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 第3課時學(xué)案 蘇教版選修4.doc(18頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第3課時 化學(xué)平衡常數(shù)
[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,會根據(jù)化學(xué)反應(yīng)書寫化學(xué)平衡常數(shù)表達式。
2.能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單的計算。
一、化學(xué)平衡常數(shù)
1.數(shù)據(jù)分析
(1)NO2、N2O4的相互轉(zhuǎn)化是一個可逆反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)。在25 ℃時,如果用不同起始濃度的NO2或N2O4進行反應(yīng),平衡后得到以下實驗數(shù)據(jù)。請根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)填寫空格:
起始濃度/molL-1
平衡濃度/molL-1
平衡濃度關(guān)系
c(NO2)
c(N2O4)
c(NO2)
c(N2O4)
2.0010-2
0
6.3210-3
6.8410-3
1.08
1.71102
3.0010-2
0
8.0010-3
1.1010-2
1.38
1.72102
0
2.0010-2
9.4610-3
1.5310-2
1.62
1.71102
0
0.100
2.2810-2
8.8610-2
3.89
1.70102
(2)根據(jù)上表數(shù)據(jù),判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”)
①一定濃度下,N2O4和NO2的平衡濃度相等()
②一定濃度下,N2O4與NO2的平衡濃度之比相等()
③一定濃度下,平衡時近似相等(√)
2.化學(xué)平衡常數(shù)的概念與表達式
(1)概念
在一定溫度下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)(簡稱平衡常數(shù)),用K表示。
(2)表達式:對于一般的可逆反應(yīng),mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)在一定溫度下達到平衡時,K=。
(3)在平衡常數(shù)表達式中,水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫。
例如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=。
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=。
(4)化學(xué)平衡常數(shù)表達式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)
如:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1=;
N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2=;
NH3(g)N2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K3=。
寫出K1和K2的關(guān)系式:K1=K。
寫出K2和K3的關(guān)系式:K2K3=1。
寫出K1和K3的關(guān)系式:K1K=1。
3.化學(xué)平衡常數(shù)的意義
已知:25 ℃時,鹵化氫生成反應(yīng)的平衡常數(shù):
化學(xué)方程式
平衡常數(shù)K
F2+H22HF
6.51095
Cl2+H22HCl
2.571033
Br2+H22HBr
1.911019
I2+H22HI
8.67102
請比較表中K值的相對大小,說明平衡常數(shù)的意義:
平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進行的程度(也叫反應(yīng)的限度)。
K值越大,表示反應(yīng)進行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大;
K值越小,表示反應(yīng)進行得越不完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小。
4.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素及應(yīng)用
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下:
T/K
373
473
573
673
773
K
3.35109
1.00107
2.45105
1.88104
2.99103
由上表數(shù)據(jù)分析可知:
(1)溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱(填“吸熱”或“放熱”,下同)反應(yīng)。
(2)溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(1)化學(xué)平衡常數(shù)表達式書寫的注意事項
①在平衡常數(shù)表達式中,水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫。,②化學(xué)平衡常數(shù)表達式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。
(2)對于給定的反應(yīng),化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。
(3)由溫度、平衡常數(shù)的變化判斷反應(yīng)熱
①升高溫度,K值增大,ΔH>0;K值減小,ΔH<0。
②降低溫度,K值增大,ΔH<0;K值減小,ΔH>0。
例1 (2017江陰青陽中學(xué)期中)1 000 K時,反應(yīng)C(s)+2H2(g)CH4(g)的K=8.28107,當(dāng)各氣體物質(zhì)的量濃度分別為H2 0.7 molL-1、CH4 0.2 molL-1時,上述平衡( )
A.向正反應(yīng)方向移動
B.向逆反應(yīng)方向移動
C.達到平衡
D.無法判斷移動方向
答案 A
解析 當(dāng)各氣體物質(zhì)的量濃度分別為H2 0.7 molL-1、CH4 0.2 molL-1時Q==≈0.4,K=8.28107>Q,平衡向正反應(yīng)方向移動,A項正確。
例2 在一定體積的密閉容器中,進行如下化學(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)系如表所示:
T/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=____________。
(2)該反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),試判斷此時的溫度為________℃。該溫度下加入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g),充分反應(yīng),達到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為________。
(4)在800 ℃時,發(fā)生上述反應(yīng),某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2 molL-1,c(H2)為1.5 molL-1,c(CO)為1 molL-1,c(H2O)為3 molL-1,則反應(yīng)________(填“正向進行”“逆向進行”或“處于平衡狀態(tài)”)。
答案 (1) (2)吸熱 (3)830 50% (4)逆向進行
解析 (2)溫度越高,K值越大,說明升溫平衡正向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(3)由題意可得K=1,查表可知溫度為830 ℃。設(shè)反應(yīng)的CO2為x mol,則消耗掉的H2為x mol,生成的CO和H2O均是x mol(設(shè)體積為V L),則
K==1,整理得x=0.5。
則CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。
(4)Q===1>0.9,
則反應(yīng)逆向進行。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用
題點 化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素及應(yīng)用
特別提醒 利用Q和K的相對大小判斷反應(yīng)進行的方向
①Q(mào)
v逆
②Q=K 反應(yīng)處于平衡 v正=v逆
③Q>K 反應(yīng)逆向進行 v正”“<”或“=”)。
答案?、?.5 0.002 85?、? >
解析 對于反應(yīng)
H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)
初始(mol) 0.40 0.10 0 0
轉(zhuǎn)化(mol) x x x x
平衡(mol) 0.40-x 0.10-x x x
反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.02,則=0.02,x=0.01。
①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1=100%=2.5%
鋼瓶的體積為2.5 L,則平衡時各物質(zhì)的濃度分別為c(H2S)=0.156 molL-1,c(CO2)=0.036 molL-1,c(COS)=c(H2O)=0.004 molL-1,則K=≈0.002 85。
②根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知溫度由610 K升高到620 K時,化學(xué)反應(yīng)達到平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)由0.02變?yōu)?.03,所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大,α2>α1;根據(jù)題意可知:升高溫度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故ΔH>0。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用
題點 化學(xué)平衡常數(shù)的綜合
[對點訓(xùn)練]
題組一 化學(xué)平衡常數(shù)及其影響因素
1.只改變一個影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述正確的是( )
A.K值不變,平衡不可能移動
B.平衡向右移動時,K值一定增大
C.K值有變化,平衡一定移動
D.相同條件下,同一個反應(yīng),其化學(xué)方程式的計量數(shù)增大2倍,K值也增大兩倍
答案 C
解析 平衡常數(shù)K是溫度的函數(shù),只與溫度有關(guān),溫度一定,平衡常數(shù)K值一定,溫度發(fā)生變化,平衡常數(shù)K值也發(fā)生變化。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用
題點 化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素及應(yīng)用
2.2 000 K時,反應(yīng)CO(g)+O2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)為K,則相同溫度下反應(yīng)2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K′為( )
A. B.K2 C. D.
答案 C
解析 平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的寫法有關(guān),對于以上兩個反應(yīng):K=,K′=,所以K′=。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用
題點 化學(xué)平衡常數(shù)表達形式
3.當(dāng)把晶體N2O4放入密閉容器中氣化,并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后,保持溫度不變,再通入若干N2O4氣體,待反應(yīng)達到新的平衡時,則新平衡與舊平衡相比,其值( )
A.變大 B.不變
C.變小 D.無法確定
答案 B
解析 溫度不變,K值不變。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用
題點 化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素及應(yīng)用
4.某可逆反應(yīng)aA+bBcC在某溫度下的平衡常數(shù)為K(K≠1),反應(yīng)熱為ΔH。保持溫度不變,將方程式的書寫作如下改變,則ΔH和K數(shù)值的相應(yīng)變化為( )
A.寫成2aA+2bB2cC,ΔH值、K值均擴大了一倍
B.寫成2aA+2bB2cC,ΔH值擴大了一倍,K值保持不變
C.寫成cCaA+bB,ΔH值、K值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)
D.寫成cCaA+bB,ΔH值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù),K值變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù)
答案 D
解析 A項、B項ΔH值擴大一倍,K變?yōu)樵瓉淼钠椒健?
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用
題點 化學(xué)平衡常數(shù)表達形式與意義
題組二 化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的基本計算
5.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):①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)。達到平衡時,c(H2)=0.5 molL-1,c(HI)=4 molL-1,則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為( )
A.9 B.16
C.20 D.25
答案 C
解析 平衡時c(HI)=4 molL-1,HI分解生成H2的濃度為0.5 molL-1,NH4I分解生成的HI的濃度為4 molL-1+20.5 molL-1=5 molL-1,所以NH4I分解生成的NH3的濃度為c(NH3)=5 molL-1,所以反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K=c(NH3)c(HI)=54=20。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算
題點 求算化學(xué)平衡常數(shù)
6.在一定溫度下,反應(yīng)H2(g)+X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1.0 mol的HX(g)通入體積為1.0 L的密閉容器中,在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于( )
A.5% B.17%
C.25% D.33%
答案 B
解析 由題中的反應(yīng)和數(shù)據(jù)可知:HX(g)H2(g)+X2(g)的平衡常數(shù)K=0.1。設(shè)在該溫度下HX(g)的分解反應(yīng)達平衡后其減小的濃度為x molL-1,則平衡時HX、H2、X2的濃度分別為(1.0-x) molL-1、0.5x molL-1、0.5x molL-1,代入K的表達式有=0.1,解得x≈0.17,故可知HX的分解率為100%=17%。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算
題點 平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率計算的綜合
7.(2017啟東中學(xué)高二期中)在2 L的密閉容器中,起始時均投入2 mol CO,在不同條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。有關(guān)信息如圖所示,下列說法正確的是( )
A.T1<T2
B.T1時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為4.0
C.同一溫度下,n(H2)/n(CO)越大,平衡常數(shù)也越大
D.同條件下,n(H2)/n(CO)越大,CO和H2的轉(zhuǎn)化率也越大
答案 B
解析 此反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,即T1>T2,A項錯誤;
CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)
起始(mol): 2 3 0
變化(mol): 1 2 1
平衡(mol): 1 1 1
根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義,K=,代入數(shù)值,得出K=4,B項正確;化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,則化學(xué)平衡常數(shù)不變,C項錯誤;同條件下,n(H2)/n(CO)越大,可以認為n(H2)增大,n(CO)不變,即氫氣的轉(zhuǎn)化率降低,CO的轉(zhuǎn)化率增大,D項錯誤。
題組三 化學(xué)平衡常數(shù)的綜合考查
8.化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進行程度的標(biāo)志,在常溫下,下列反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值如下:
2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=11030
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=21081
2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=410-92
以下說法正確的是( )
A.常溫下,NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K1=c(N2)c(O2)
B.常溫下,2H2O(g)===2H2(g)+O2(g),此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為510-82
C.常溫下,NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向由大到小的順序為H2O>NO>CO2
D.以上說法都不正確
答案 B
解析 A項,K1=;B項,K===510-82,正確;C項,平衡常數(shù)越大,放出O2的傾向越大,所以大小順序為NO>H2O>CO2。
9.溫度為T時,在體積為10 L的真空容器中通入1.00 mol氫氣和1.00 mol碘蒸氣,20 min后,反應(yīng)達到平衡,此時測得碘蒸氣的濃度為0.020 molL-1。涉及的反應(yīng)可以用下面的兩個化學(xué)方程式表示:
①H2(g)+I2(g)2HI(g)
②2H2(g)+2I2(g)4HI(g)
下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)速率用HI表示時,v(HI)=0.008 molL-1min-1
B.兩個化學(xué)方程式的意義相同,但其平衡常數(shù)表達式不同,不過計算所得數(shù)值相同
C.氫氣在兩個反應(yīng)方程式中的轉(zhuǎn)化率不同
D.第二個反應(yīng)中,增大壓強K增大
答案 A
解析 H2(g) + I2(g)2HI(g)
初始濃度(molL-1) 0.100 0.100 0
轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.080 0.080 0.160
平衡濃度(molL-1) 0.020 0.020 0.160
所以,v(HI)=0.160 molL-120 min=0.008 molL-1min-1,A正確;K①==64,而K②==K=642=4 096,B錯;兩個化學(xué)方程式表示的是同一個反應(yīng),反應(yīng)達到平衡時,氫氣的濃度相同,故其轉(zhuǎn)化率相同,C錯;壓強大小對化學(xué)平衡常數(shù)沒有影響,D錯。
10.在25 ℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:
物 質(zhì)
X
Y
Z
初始濃度/molL-1
0.1
0.2
0
平衡濃度/molL-1
0.05
0.05
0.1
下列說法錯誤的是( )
A.反應(yīng)達到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為50%
B.該反應(yīng)可表示為X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常數(shù)為1 600
C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大
D.改變溫度可以改變該反應(yīng)的平衡常數(shù)
答案 C
11.已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=,在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示:
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B.上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C.若在1 L的密閉容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后溫度升高到830 ℃,此時測得CO為0.4 mol,則該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
D.若平衡濃度符合下列關(guān)系式:=,則此時的溫度為1 000 ℃
答案 C
解析 由平衡常數(shù)表達式可判斷反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),A正確;分析表中數(shù)據(jù),平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,說明升溫平衡逆向移動,逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),B正確;依據(jù)化學(xué)平衡三段式:
CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始物質(zhì)的量/mol 0 0 1 1
變化物質(zhì)的量/mol 0.4 0.4 0.4 0.4
5 min末物質(zhì)的量/mol 0.4 0.4 0.6 0.6
反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變,可以用其物質(zhì)的量代替濃度計算濃度商,Q==2.25≠1.00,此時反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài),C錯誤;依據(jù)平衡常數(shù)表達式和平衡常數(shù)數(shù)值計算分析,溫度為1 000 ℃時平衡常數(shù)K==0.60=,若平衡濃度符合下列關(guān)系式:=,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D正確。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用
題點 化學(xué)平衡常數(shù)的綜合
[綜合強化]
12.工業(yè)合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示,據(jù)圖回答下列問題:
(1)該反應(yīng)通常用活性鐵作催化劑,加活性鐵會使圖中B點________(填“升高”或“降低”),理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)當(dāng)某時刻______(填“<”“>”或“=”)K時,反應(yīng)向右進行。
答案 (1)降低 催化劑能降低反應(yīng)的活化能
(2)<
13.在一體積為1 L的密閉容器中,通入一定量的CO和H2O,在850 ℃發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。CO和H2O濃度變化如下圖:
(1)0~4 min的平均反應(yīng)速率v(CO)=________ molL-1min-1。
(2)850 ℃時,平衡常數(shù)K=________。
(3)850 ℃時,若向該容器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為________。
(4)能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(填字母)。
a.v正(H2)=v逆(H2O)
b.c(CO2)=c(CO)
c.容器中氣體密度不變
答案 (1)0.03 (2)1 (3)75% (4)a
解析 (1)0~4 min的平均反應(yīng)速率v(CO)==0.03 molL-1min-1。
(2)850 ℃時,平衡時各物質(zhì)的濃度為c(CO)=0.08 molL-1,c(H2O)=0.18 molL-1,c(CO2)=0.12 molL-1,c(H2)=0.12 molL-1,所以平衡常數(shù)K==1。
(3) CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始/molL-1 1.0 3.0 0 0
變化/molL-1 x x x x
平衡/molL-1 1.0-x 3.0-x x x
850 ℃時,反應(yīng)的平衡常數(shù)是1,有(1.0-x)(3.0-x)=xx,解得x=0.75,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.75/1100%=75%。
(4)該反應(yīng)是在固定容積的密閉容器中進行的反應(yīng),且反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,密度不變不能作為平衡的標(biāo)志;c(CO2)=c(CO)是一特定的狀態(tài),不一定達到平衡。
14.在某溫度下,將H2和I2各0.1 mol的氣態(tài)混合物充入10 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),連續(xù)測定c(I2)的變化,5 s 時測定c(I2)=0.008 0 molL-1并保持不變。則:
(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式是K=________。
(2)此溫度下,平衡常數(shù)值為________。
(3)若在此溫度下,在10 L的密閉容器中充入0.2 mol HI氣體,達到平衡時,HI的轉(zhuǎn)化率為________。
答案 (1) (2)0.25 (3)80%
解析 (2)c(I2)=0.008 0 molL-1
c(H2)=0.008 0 molL-1
c(HI)=0.004 0 molL-1
K==0.25。
(3)設(shè)生成的H2的濃度為x molL-1,
2HI(g) H2(g)+I2(g)
起始/molL-1 0.02 0 0
轉(zhuǎn)化/molL-1 2x x x
平衡/molL-1 0.02-2x x x
K′==
x=0.008
α(HI)=100%=80%。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算
題點 平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率計算的綜合
15.已知下列兩個反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ I2+I-I ΔH1
反應(yīng)Ⅱ II2+I- ΔH2
反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)K1與溫度的關(guān)系如表所示。
T/℃
5
15
25
35
50
K1
1 100
841
689
533
409
請回答下列問題:
(1)若反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)為K2,在相同溫度下,K1K2=________。
(2)反應(yīng)Ⅰ的ΔH1________(填“>”“=”或“<”)0,若采用升溫,則I2的溶解速率會________(填“加快”“減慢”或“不變”)。
(3)能判斷反應(yīng)Ⅰ已達到平衡的依據(jù)是________(填字母)。
A.容器中的壓強不再改變
B.溶液的顏色不再改變
C.I-濃度不再變化
D.正、逆反應(yīng)速率均為0
(4)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)為800。在該溫度下,向甲、乙、丙三個容積相同的容器中分別加入I2和I-,這兩種物質(zhì)的起始濃度如下。
起始濃度(molL-1)
甲
乙
丙
c(I2)
0.1
0.2
0.2
c(I-)
0.2
0.1
0.2
反應(yīng)速率最快的是________(填“甲”“乙”或“丙”,下同),平衡時I2的轉(zhuǎn)化率最大的是________。
答案 (1)1 (2)< 加快 (3)BC (4)丙 甲
解析 (1)相同溫度下,正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)的乘積為1。(2)由表格可知,升溫化學(xué)平衡常數(shù)減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即ΔH1<0,升溫I2的溶解速率會加快。(3)因為反應(yīng)是在溶液中進行的,故其化學(xué)平衡不受壓強影響;溶液中只有I2有顏色,故顏色不再改變時反應(yīng)達到平衡;I-濃度不再變化,則為平衡狀態(tài);達到化學(xué)平衡時正、逆反應(yīng)速率相等,但不等于0,故選BC。(4)濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快,則丙最快;因為增大一種反應(yīng)物濃度可以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,而自身的轉(zhuǎn)化率降低,則平衡時I2的轉(zhuǎn)化率最大的是甲。
考點 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用
題點 化學(xué)平衡常數(shù)的綜合
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