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高化学班和高对十强化班化学平衡常数及化学平衡计算
第3课时 化学平衡常数与化学平衡计算
知识点一 化学平衡常数的概念
1.对于3Fe+4H2O(g)Fe3O4+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.关于化学平衡常数的叙述,正确的是( )
A.只与化学反应方程式本身和温度有关
B.只与反应的温度有关
C.与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响
D.只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数
知识点二 平衡常数的应用
3.1 000 K时反应C(s)+2H2(g) CH4(g)的K=8.28×107,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
4.放热反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=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B.K2>K1
C.c2(CO)=c2(H2O)D.c1(CO)>c2(CO)
基础落实
1.2 000 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.
2.下列对化学平衡常数K的描述中,正确的是( )
A.K越大,正反应进行的程度越大B.温度升高,K值增大
C.反应物的转化率增大时,K值一定增大D.平衡向逆反应方向移动时,K值减小
3.在密闭容器中发生如下反应mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍,下列说法正确的是( )
A.m+npB.平衡向逆反应方向移动
C.A的转化率提高D.C的体积分数增加
4.写出下列反应中平衡常数的表达式:
(1)Cr2O+H2O 2CrO+2H+
(2)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
5.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在某温度下达到平衡时,各物质的浓度是c(N2)=3 mol·L-1,c(H2)=9 mol·L-1,c(NH3)=4 mol·L-1,求:
①该温度时的平衡常数;②N2、H2的起始浓度。
.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) ΔH0,在850℃时,K=1。
(1)若升高温度到950℃,达到平衡时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__________。
方法技巧
关于平衡常数的计算
.在一个容积为500 mL的密闭容器中,充入5 mol H2和2 mol CO。在一定温度和一定压强下,发生如下反应:
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),经过5 min后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol·L-1,求:
(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率。
(2)达到平衡时CO的转化率。
(3)该温度下的K。综合拓展
8.氨是重要的氮肥,合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。回答下列问题:
(1)写出平衡常数K的表达式_________________________________________,
如果降低温度,该反应K值____________,化学反应速率______,N2的转化率______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)在500℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图所示,回答下列问题:
10 min内以NH3表示的平均反应速率为_________________________________
________________。
②在10~20 min内,NH3浓度变化的原因可能是( ) A.使用了催化
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