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易錯(cuò)專題04平衡狀態(tài)和平衡計(jì)算[
聚焦易錯(cuò)點(diǎn):
A易錯(cuò)點(diǎn)一平衡狀態(tài)的標(biāo)志
A易錯(cuò)點(diǎn)二平衡常數(shù)
A易錯(cuò)點(diǎn)三平衡計(jì)算
典例精講
易錯(cuò)點(diǎn)一平衡狀態(tài)的標(biāo)志
【易錯(cuò)典例】
例1(2023?安徽省無為襄安中學(xué)高二階段練習(xí))在一定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生
變化時(shí),表明反應(yīng)A(g)+2B(g)=^C(g)+D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()
①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④混合氣體的總物質(zhì)的量⑤混合氣體的
平均相對(duì)分子質(zhì)量⑥v(C)與v(D)的比值⑦混合氣體的總質(zhì)量⑧混合氣體的總體積⑨C、D的分子數(shù)
之比為1:1
A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨
【解析】要理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)"等、動(dòng)、定”的含義,在判斷化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)還要注意反應(yīng)前后氣體體
積是否相等。題給反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng),因此在定容容器中,若①混合氣體的壓強(qiáng)、
③B的物質(zhì)的量濃度、④混合氣體的總物質(zhì)的量、⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化,均能證明該反
應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。而②中〃=他始終不變化,⑥中沒指明反應(yīng)進(jìn)行的方向,⑦皿g)始終不變化,⑧在
定容容器中,混合氣體的總體積不能作為判斷依據(jù),⑨反應(yīng)未達(dá)到平衡時(shí),C、D氣體的分子數(shù)之比也為1:
1。答案:B
【解題必備】平衡狀態(tài)的標(biāo)志
1.直接標(biāo)志
(1)正逆反應(yīng)速率相等,也就是v(正產(chǎn)v(?)o對(duì)于這個(gè)標(biāo)志的使用有注意兩點(diǎn):一是反應(yīng)速率應(yīng)有一正
一逆,二是正逆反應(yīng)速率相等。
(2)各組分的物質(zhì)的量濃度保持一定,也就是不再發(fā)生改變。
2.等價(jià)標(biāo)志
(1)與v正可逆等價(jià)的標(biāo)志:從物質(zhì)的生成速率和消耗速率角度進(jìn)行判斷,對(duì)于同一物質(zhì),某物質(zhì)的生成速
率等于消耗速率;對(duì)于不同物質(zhì),速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式的系數(shù)之比,但必須是不同方向的化學(xué)反
應(yīng)速率;從同一時(shí)間物質(zhì)的變化角度進(jìn)行判斷,對(duì)于同一物質(zhì),同一時(shí)間內(nèi),生成的物質(zhì)的量等于消耗的
物質(zhì)的量,對(duì)于不同物質(zhì),同一時(shí)間內(nèi),生成的物質(zhì)的量與消耗的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式系數(shù)
之比;從正逆反應(yīng)速率的變化角度進(jìn)行判斷,正逆反應(yīng)速率不再發(fā)生改變;從物質(zhì)的微觀變化角度進(jìn)行判
斷,如從單位時(shí)間內(nèi)化學(xué)鍵的變化情況、單位時(shí)間內(nèi)電子得失情況的變化、單位時(shí)間內(nèi)分子的變化情況等
等。對(duì)反應(yīng)N2+3H2U2NH3,當(dāng)有3moiH—H鍵斷裂,同時(shí)有6moiN—H鍵斷裂,則該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平
衡。
(2)與各組分的物質(zhì)的量濃度保持一致等價(jià)的標(biāo)志:從質(zhì)量角度進(jìn)行判斷,如各組分質(zhì)量不再發(fā)生變化,
反應(yīng)物總質(zhì)量或生成物總質(zhì)量不再發(fā)生變化,各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化等;從物質(zhì)的量角度進(jìn)行判
斷,如各組分物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化,反應(yīng)物總的物質(zhì)的量或生成
物總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化(只適用與反應(yīng)前后體積發(fā)生改變的反應(yīng),對(duì)于等體積如H2+bU2Hl的反應(yīng)
除外);對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),且反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生改變的反應(yīng),還可以采用以下特殊的判斷標(biāo)志,
如總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)(恒溫、恒容)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度(恒溫、恒壓)保持不變,利用總
壓強(qiáng)作為判斷標(biāo)志,要從PV=nRT公式出發(fā),先看體系的溫度和體積是否恒定,再關(guān)注反應(yīng)前后氣體體積
是否恒定,如滿足上述兩個(gè)條件,則壓強(qiáng)恒定反應(yīng)平衡;利用平均摩爾質(zhì)量(平均相對(duì)分子質(zhì)量)作為判
斷標(biāo)志,要從M=m/n公式出發(fā),先看反應(yīng)前后是否有發(fā)生狀態(tài)的改變(如氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w液體或固體液
體轉(zhuǎn)變化氣體),再看反應(yīng)前后氣體體積是否恒定,如滿足上述兩個(gè)條件,則平均摩爾質(zhì)量恒定反應(yīng)平衡;
利用混合物的密度作為判斷標(biāo)志,要從p=m/V公式出發(fā),先看體系的溫度和體積是否恒定,再關(guān)注反應(yīng)前
后是否有發(fā)生狀態(tài)的改變(如氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w液體或固體液體轉(zhuǎn)變化氣體),如滿足上述兩個(gè)條件,則密度
恒定反應(yīng)平衡??傊磻?yīng)前后一直發(fā)生改變的物理量不再發(fā)生改變則可以作為平衡的標(biāo)志,而反應(yīng)前后
一直不變的物質(zhì)量恒定則不可以作為平衡的標(biāo)志。
【變式突破】
1.(2023?廣西?桂林市臨桂區(qū)五通中學(xué)高一期中)可逆反應(yīng)2NC)2(g)/2NO(g)+O2(g),在容積固定的密閉容
器中達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2
②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO
③用NO?、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2:2:1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)
⑦混合氣體的物質(zhì)的量不再改變的狀態(tài)
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部
A【詳解】①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2,能說明正逆反應(yīng)速率的相等關(guān)系,故①項(xiàng)正
確;
②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO只能說明單方向關(guān)系,不能說明正逆反應(yīng)速率的關(guān)系,
故②項(xiàng)錯(cuò)誤;
③用NCh、NO、02表示的反應(yīng)速率之比為2:2:1的狀態(tài)是同方向反應(yīng)進(jìn)行到任何時(shí)刻都成立的關(guān)系,不
能說明達(dá)到了平衡,故③項(xiàng)錯(cuò)誤;
④混合氣體的顏色不變化說明二氧化氮的濃度不變化,達(dá)到平衡狀態(tài),故④項(xiàng)正確;
⑤該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不會(huì)改變的化學(xué)反應(yīng),混合氣體的質(zhì)量是守恒的,容器的體積不變,
導(dǎo)致混合氣體的密度始終不變,所以混合氣體的密度不變時(shí)該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),故⑤項(xiàng)錯(cuò)誤;
⑥因該反應(yīng)是物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng),物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比,則混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變
化,達(dá)到平衡狀態(tài),故⑥項(xiàng)正確;
⑦因該反應(yīng)是物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng),物質(zhì)的量只有達(dá)到平衡時(shí)才不變,故⑦項(xiàng)正確;
答案選A。
易錯(cuò)點(diǎn)二平衡常數(shù)
【易錯(cuò)典例】
例2(2023六安中學(xué)高二期中)在300mL的密閉容器中,放入銀粉并充入一定量的CO氣體,一定條件下
發(fā)生反應(yīng):Ni(s)+4CO(g)UNi(CO)4(g),已知反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表,下列說法不正確的是
溫度/℃2580230
平衡常數(shù)5xl0421.9x10-5
A.上述生成Ni(CO)4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.25℃時(shí),反應(yīng)Ni(s)+4CO(g)UNi(CO)4(g)的逆反應(yīng)平衡常數(shù)為2x10-5
C.80℃達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得力(CO)=0.3mol,則Ni(CO)4的平衡濃度為2mo卜廠1
D.80℃時(shí),測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5mol-LT,則此時(shí)v(正)>v(逆)
D【詳解】A.根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)與溫度關(guān)系可知:升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)K減小,說明升高溫度,化學(xué)
平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;
在℃時(shí),的化學(xué)平衡常數(shù)「叫4;則反應(yīng))
B.25Ni(s)+4CO(g)QNi(CO)4(g)KJ?=5x10Ni(CO40
c(CO)
4(co)1
Ni(s)+4CO(g)的化學(xué)平衡常數(shù)Ki=標(biāo)廠仆八、q=2x10-5,B正確;
cLNi(C0)4J5x10
C.80℃達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得〃(CO)=0.3mol,c(CO)=嘿6=lmol/L,由于該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K=2,
K=C[N;(7]=2,所以Ni(CO)4的平衡濃度c[Ni(CO)4]=2xl4=2mol-L〕C正確;
c(C0)
D.80℃時(shí),測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(C0)4、CO的濃度均為0.5mol-LT,則七甘/=%=8,80℃時(shí)化學(xué)平
c(CO)0.5
衡常數(shù)K=2,8>2,說明此時(shí)反應(yīng)逆向進(jìn)行,故反應(yīng)速率:v(正)(逆),D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是D。
【解題必備】平衡常數(shù)
(1)定義:在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生成物濃度塞之積與反應(yīng)物濃度暴之積的比值是
一個(gè)常數(shù),該常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。對(duì)于可逆反應(yīng),"A(g)+"B(g)--pC(g)+qD(g),化學(xué)平衡
d(C)d(D)
常數(shù)K=o
(2)意義:一定溫度下,平衡常數(shù)K越大,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;平衡常數(shù)K
越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。
(3)書寫:①
CL+氐0--HC1+HC10(水為純液體,不需要qHCl)c(HC10)
寫出)。A—c(Ch)p
。(5)+氐0[)=-8[)+氐1)(碳為固體,“0)(阿
不需要寫出)24dJW)/
CH:COOH+C:H=OH'-CH3COOC:H=+氐。(有機(jī)反應(yīng).c(CH3copc2H5)cIHQ)
c(CH3coOH)c(C汨sOH)「
需要寫出)~
CO:-+H:O-HCOJ+OH-(水為純液體,不需
3&0H-)c(HC05)
K=C(cor)2
要寫出)裂
CaCO3(s)--CaO(s)+CO:(g)(固體杯;需要寫Jt=c(CO;)P
出)。
②如果某個(gè)反應(yīng)可以表示為兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)的總和,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各分步反應(yīng)平衡常數(shù)之積。
如已知:2H2O(g)-2H2(g)+O2(g)Ki,2co2(g)-2CO(g)+O2K2,則CC)2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)
K3=#2/k]。
(4)影響因素:K的大小與物質(zhì)的濃度、壓強(qiáng)等無關(guān),只隨溫度的變化而變化。
(5)應(yīng)用:①某溫度下,某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡,可用該時(shí)刻產(chǎn)物的濃度商Qc與Kc比較大小來判斷。當(dāng)
Qc>kc,1)(正)<o(逆),未達(dá)平衡,反應(yīng)逆向進(jìn)行;當(dāng)Qc<kc,1)(正)>o(逆),未達(dá)平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行;當(dāng)Qc=kc,
1)(正尸M逆),達(dá)到平衡,平衡不移動(dòng)。
②利用化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若升
高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
【變式突破】
2.(2023?華中師大龍崗附中高二期中)工業(yè)上取SCL的反應(yīng)之一為S2cb(g)+CL(g)^=^2SCh(g),一定壓
強(qiáng)下,向10L密閉容器中充入和ImolS2c12和ImolCL發(fā)生上述反應(yīng),SCL和CL的消耗速率與溫度的關(guān)
系如圖所不,下列說法正確的是
.S
IU
L?
o?
E
/
<
眼
溫度/霓
A.該反應(yīng)的AH〉。
B.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)
C.使用高效催化劑能提高S2c12的平衡產(chǎn)率
4a2
D.若300℃達(dá)平衡時(shí),S2c12的轉(zhuǎn)化率為a,則300℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=y
7(1r-a)
D【詳解】A.升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增加,從圖中可以看出相同溫度下正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,
平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),蛤變小于零,故A錯(cuò)誤;
B.A點(diǎn)時(shí)v正(CU)=v逆(SC",即v正(CU)=gv逆(Cl?),非平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.高效催化劑可以增大反應(yīng)速率,不能使平衡移動(dòng)增大平衡產(chǎn)率,故C錯(cuò)誤;
D.若300。達(dá)平衡時(shí),根據(jù)題意,S2c12的轉(zhuǎn)化率為a,消耗的氯氣和S2c12的物質(zhì)的量為amol,反應(yīng)后的
氯氣和S2c卜的物質(zhì)的量為(1-a)mol,生成的SCL的物質(zhì)的量為2amol,平衡常數(shù)為
,n(SCl2)2
c2(SCl?)4a2
即K=一7,故D正確;
c(Cl2)c(S2Cl2)n(Cl?)n(S2c1?)(La)
VV
故選D。
易錯(cuò)點(diǎn)三平衡計(jì)算
【易錯(cuò)典例】
例3(2023?南陽(yáng)中學(xué)高三階段練習(xí))甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。反應(yīng)如下:
1
反應(yīng)i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH1=+206kJ-mol;
1
反應(yīng)ii.CH4(g)+2H2O(g)/CO2(g)+4H2(g)DH^+lGSkJ-mol;
回答下列問題:
(1)反應(yīng)出.CO2(g)+H2(g)uCO(g)+HzO(g)的AH3=kJ-mol1;若在一定溫度下的容積固定的密
閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),則可以提高CO?平衡轉(zhuǎn)化率的措施有(寫出一條即可)
⑵對(duì)于反應(yīng)i,向體積為2L的恒容密閉容器中,按n(H2O):n(CHj=l:l投料。
①若在恒溫條件下,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CH&的轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為
%
、
樹
y々
^
g
oK
②其他條件相同時(shí),在不同催化劑(I、II、III)作用下,反應(yīng)相同時(shí)間,CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如
圖所示。a點(diǎn)(填“是”或“不是")化學(xué)平衡狀態(tài),CH,的轉(zhuǎn)化率:c點(diǎn)>b點(diǎn),原因是o
1
(3)某科研小組研究了反應(yīng)ii的動(dòng)力學(xué),獲得其速率方程v=k[c(CHj『.[C(H2O)]5,k為速率常數(shù)(只受溫
度影響),m為CH"的反應(yīng)級(jí)數(shù)。在某溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得各組分初濃度和反應(yīng)初速率如下:
1111
實(shí)驗(yàn)序號(hào)c(H2O)/mol-Lc(CH4)/mol-Lv/mol-E-s
10.1000.1001.2x10-2
20.1000.2002.4*10-2
風(fēng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)加=,當(dāng)實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行到某時(shí)刻,測(cè)得以凡0)=0.04(加101.1?,則此時(shí)的反應(yīng)速率v=
(保留3位有效數(shù)字,已知疝1”0.3)。
(4)甲烷水蒸氣催化重整制備高純氫只發(fā)生反應(yīng)i、反應(yīng)ii。在恒溫、恒壓條件下,ImolCH/g)和lmolH2O(g)
反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CH^g)的轉(zhuǎn)化率為a,CO:?的物質(zhì)的量為bmol,則反應(yīng)i的平衡常數(shù)K*=[寫
出含有a、b的計(jì)算式;對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)UpC(g)+qD(g),K、=,x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)]。
【答案】⑴+41增大H?濃度、將co或Hq從體系中移出等
(2)3:2不是升高溫度,反應(yīng)速率加快,CH4的轉(zhuǎn)化率增大(或反應(yīng)i為吸熱反應(yīng),升高溫度有利于反
應(yīng)正向進(jìn)行,CH4的轉(zhuǎn)化率增大)
(3)1O.OlSemolL'-s1
(3a+b)3(a-b)
4(l-a)(l-a-b)(l+a)2
【解析】⑴反應(yīng)i.CH4(g)+H2O(g)^CO(g)+3H2(g)AH1=+206kJ-mol\
反應(yīng)ii.CH4(g)+2H2O(g)/CO2(g)+4H2(g)VH2=+165kJ-mo」;根據(jù)蓋斯定律分析,有i-ii的反應(yīng)出,
11
則熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)0<jAH3=+2O6-165kJ-mor=+41kJ-mol;要提高二氧
化碳的平衡轉(zhuǎn)化率,需要讓平衡正向移動(dòng),可以增大H?濃度、將CO或H。從體系中移出等;
CH4(g)+H2O(g)。CO(g)+3H2(g)
起始物質(zhì)的量1100
改變物質(zhì)的量0.50.50.51.5
15
(2)①平衡物質(zhì)的量0.50.50.5則平衡時(shí)壓強(qiáng)和起始時(shí)壓強(qiáng)比等于物
0.5+0.5+0.5+1.5_3
質(zhì)的量比,為幣2。
②其他條件相同時(shí),在不同催化劑(I、II、III)作用下,反應(yīng)相同時(shí)間,由于催化劑不改變平衡的轉(zhuǎn)化率,
溫度在750度,a點(diǎn)的平衡轉(zhuǎn)化率還能上高,說明a點(diǎn)不是化學(xué)平衡狀態(tài),相同催化劑時(shí),該反應(yīng)為吸熱反
應(yīng),從b點(diǎn)到c點(diǎn),溫度升高,平衡正向移動(dòng),故CH4的轉(zhuǎn)化率:c點(diǎn)>6點(diǎn)。
(3)將表格數(shù)據(jù)代入v=k[c(CH4)]-[C(H2O)]2;計(jì)算皿勺。則IZxlONxO.lxO.l:即k=0.4,當(dāng)實(shí)驗(yàn)
2進(jìn)行到某時(shí)刻,測(cè)得?上0)=0.040111011\
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)
起始物質(zhì)的量0.20.100
改變物質(zhì)的量
0.030.060.030.12i
平衡物質(zhì)的量0.170.040.5o-12則此時(shí)的反應(yīng)速率v=0.4x0.17x0.042
O.OlSemol-L1-s-1。
CH4(g)+2H2O(g)fCO2(g)+4H2(g)
(4)b2bb4b
CH(g)+HO(g)?CO(g)+3H(g)
422則平衡時(shí)甲烷的物質(zhì)的量為(l-a)mol,水的物質(zhì)的量為
a-ba-ba-b—b)
(l-a-b)mol,一氧化碳的物質(zhì)的量為(a-b)mol,氫氣的物質(zhì)的量為(3a+b)mol,二氧化碳的物質(zhì)的量為bmol,
(3Q+")3a-b
(3a+b)3(a-b)
總物質(zhì)的量為(2+2a)mol,則反應(yīng)i的平衡常數(shù)為2+2。2+2^
L-a1-a-b2
--------x------4-(-l--a)(l-a-b)(l+a)
2+2。2+2。
【解題必備】平衡計(jì)算
1.計(jì)算模式:化學(xué)平衡計(jì)算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具體步驟是在化學(xué)方程式下寫出有關(guān)物
質(zhì)起始時(shí)的物質(zhì)的量、發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量、平衡時(shí)的物質(zhì)的量(也可以是物質(zhì)的量濃度或同溫同壓下氣體
的體積),再根據(jù)題意列式求解,起始、轉(zhuǎn)化、平衡是化學(xué)平衡計(jì)算的“二步曲”,二步是化學(xué)平衡計(jì)算的一
般格式,根據(jù)題意和恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)列出起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。但要注意計(jì)算的單位必須保持統(tǒng)一,可用
mol、mol/L,也可用L。
mA(g)+wB(g)upC(g)+“D(g)
〃(起始)/molab00
〃(轉(zhuǎn)化)/molmxnxpxqx
〃(平衡)/mola-mxb~nxpxqx
反應(yīng)可從左向右開始,也可以從右向左開始,也可以多種物質(zhì)同時(shí)充入??赡娣磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)
濃度間的關(guān)系。反應(yīng)物:平衡濃度=起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度;生成物:平衡濃度=起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度,其中各
物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比o
2.解題思路:具體題目要具體分析,靈活設(shè)立,一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x;根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化
量的三者關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量并按“模式”列表;明確了“始”、
“變”、“平”三個(gè)量的具體數(shù)值,再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時(shí)某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等,得出題目答案。
3.計(jì)算公式:
⑴變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比v(A):v(B):v(C):v(D)=ni:n:p:式未達(dá)到平衡時(shí),用于確定化學(xué)方
程式中未知的化學(xué)計(jì)量數(shù))。
(2)化學(xué)平衡常數(shù)—叱米笠.山,若用任意狀態(tài)的生成物濃度塞之積與反應(yīng)物濃度累之
積的比值稱為濃度商,用。表示。則其與K比較,當(dāng)0>K,vIE<V?;Q<K,v正〉v逆。
(3)平衡濃度。(人)平=~^-=y-o
(4)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率汝人)=中選><100%=儂X100%。
〃A起始a
〃A平
(5)平衡百分含量0(A)=w/xlOO%。
(6)平衡時(shí)與起始時(shí)的壓強(qiáng)比£=翕=的3芒普"馬(同八V時(shí)),混合氣體的密度比凱奈(同八p
時(shí)),募=卷(同質(zhì)量的氣體時(shí))等。
—tri-I-—
(7)混合氣體的密度0(混)=&=-----——0丁1)(八V不變時(shí),p不變)。
v,>..,,,y,,自jj工日—md,M\+_1
(8)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M=-=a+b+p+^?^5
【變式突破】
3.(2023濟(jì)寧?高二期中)聚乙烯醇生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物乙酸甲酯,其催化醇解反應(yīng)可用于制備甲
醇和乙酸己酯,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
A
CH3COOCH3(1)+C6H]3OH(1)CH3COOC6H13(1)+CH3OH(1)AH>0
丫正=左正■
已知:X(CH3COOCH3)-X(C6H13OH),唳=/X(CH3CCXX:6H13)-x(CH3OH),
_x(CH3coOC6H13)-X(CH3OH)
x其中%、噎為正、逆反應(yīng)速率,上正、媼為速率常數(shù),X為各組分的
-X(CH3COOCH3)-X(C6H13OH)
物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)?!晔窃摲磻?yīng)以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的化學(xué)平衡常數(shù)。
(1)反應(yīng)開始時(shí),已醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1投料,測(cè)得348K、343K、338K三個(gè)溫度下乙酸甲
貝1區(qū)=(用心、媼表示KJ在曲線①、②、③中,[七-七]值最大的曲線是;A、
B、C、D四點(diǎn)中,v正最大的是,v逆最大的是o
(2)343K時(shí),己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1、1:2和2:1進(jìn)行初始投料。則達(dá)到平衡后,初始投料
比時(shí),乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大;與按1:2投料相比,按2:1投料時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K*
.(填增大、減小或不變)。
【答案】⑴Kx=詈①AC
上逆
(2)2:1不變
X(CH3COOCH3).X(C6H13OH)vj,=V(CH3COOC6H13)-x(CH3OH)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),丫入逆,
左逆
K=x(CH3coOC6H)?x(CH3OH)豆k正
平衡常數(shù)'*($8℃也)一?乩3(汨)/正/逆;根據(jù)圖象,①的速率最快,說明①對(duì)應(yīng)的是最高
溫度348K,溫度升高,平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大,說明正向是吸熱的,所以AF/>0;k正、左遨是溫度的函數(shù),根
據(jù)平衡移動(dòng)的規(guī)律,發(fā)費(fèi)溫度影響更大,因此溫度升高,左二增大的程度大于左逆,因此,左正左向直最大的曲
線是①;根據(jù)v產(chǎn)4大x(CH3COOCH3)?x(C6Hl3OH),v上k逆x(CH3coOC6H13)?x(C6Hl3OH),A點(diǎn)
x(CH3COOCH3)?x(C6H13OH)大,溫度高,因此A點(diǎn)v正最大,C點(diǎn)x(CH3COOC6H13)?X(CH3OH)
大且溫度高,因此C點(diǎn)v逆最大。
(2)增大己醇的投入量,可以增大乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率,因此,2:1時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大,化學(xué)平衡常數(shù)
心只與溫度有關(guān),因此心不變。
習(xí)題精練
1.(2023秋?高二課時(shí)練習(xí))已知:X(g)+2Y(g)u3Z(g)AH=-akJ?molT(a>0)。下列說法不正確的是
A.升高反應(yīng)溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大
B.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),X、Y、Z的質(zhì)量不再發(fā)生變化
C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)akJ
D.X和Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量不可能達(dá)到3mol
2.(2023秋?全國(guó)?高二課堂例題)一定溫度下,反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)的平衡體系,平衡常數(shù)表達(dá)式為
K=。下列有關(guān)該平衡體系的說法不正確的是
cR(Z)?cm(W)???
A.升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的變化無法判斷
c3(Z)-c2(W)
B.該反應(yīng)逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為3,
c(X)c(Y)
C.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z(g)+2W(g)^^X(g)+2Y(g)
D.增大X的濃度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
3.(2023秋?高二課時(shí)練習(xí))在1000K時(shí),已知反應(yīng)Ni(s)+H2O(g)=NiO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)K=0.0059。
當(dāng)水蒸氣和氫氣的物質(zhì)的量濃度相等時(shí),此反應(yīng)
A.已達(dá)平衡狀態(tài)
B.未達(dá)平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進(jìn)行
C.未達(dá)平衡狀態(tài),反應(yīng)逆向進(jìn)行
D.無法確定
4.(2023?全國(guó)?高二假期作業(yè))向一恒容密閉容器中加入ImolCHq和一定量的HQ,發(fā)生反應(yīng):
n(CH4)、
CH(g)+HO(g)CO(g)+3H(g)CH,的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比xx=隨溫度的變化曲線如
422on(H。,
圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A.x1<x2
B.反應(yīng)速率:VblE<VclE
C.點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù):Ka<Kb=Kc
D.反應(yīng)溫度為E,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
5.(2023秋?高二課時(shí)練習(xí))在某一恒溫體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)U2c(g)AH<0?ti
時(shí)刻達(dá)到平衡后,在f2時(shí)刻改變某一條件,其反應(yīng)過程如圖。下列說法正確的是
A.。?/2時(shí),VjE>V
B.才2時(shí)刻改變的條件可以是向密閉容器中加c
C.I、II兩過程達(dá)到平衡時(shí),A的體積分?jǐn)?shù)I>II
D.I、II兩過程達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)I<II
6.(2023?全國(guó)?高二假期作業(yè))可逆反應(yīng)2SO2(g)+C?2(g)U2SO3(g),某溫度下的平衡常數(shù)為K(Kwl),
反應(yīng)熱為AH。保持溫度不變,將方程式的書寫作如下改變,則M和K的相應(yīng)變化為
A.寫成4so2(g)+2C)2(g)u4SO3(g),AW、K均擴(kuò)大了一倍
B.寫成4SO2(g)+2C)2(g)04so3(g),AH擴(kuò)大了一倍,K保持不變
C.寫成2SQ,(g)U2SO2(g)+C)2(g),AW、K變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)
D.寫成2so3(g)U2SO2(g)+C)2(g),AH變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù),K變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù)
7.(2022秋?黑龍江哈爾濱?高二哈爾濱德強(qiáng)學(xué)校??计谀?已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù):①S(s)+Ch(g)修珍
S02(g),K1;
②H2(g)+S(s)簿珍H2s(g),K2;
則反應(yīng)H2(g)+SO2(gX?>02(g)+H2s(g)的平衡常數(shù)是
K,%
A.K1-K2B.K1K2C.LD.77-
8.(2022秋.高二課時(shí)練習(xí))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(jìn)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:
30
2NO(g)<?>N2(g)+O2(g)Ki=lxlO
81
2H2(g)+Ch(g)簿/2H20(g)K2=2X10
2co2(g)修診2co(g)+Ch(g)K3=4x10-92
以下說法正確的是
A.常溫下,NO分解產(chǎn)生02的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K尸C(N2)?C(O2)
B.常溫下,2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),此時(shí)平衡常數(shù)的數(shù)值約為5X10號(hào)
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?yàn)镠2O>NO>CO2
D.以上說法都不正確
9.(2023秋局二課時(shí)練習(xí))在淀粉-KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+r(aq)^I3(aq)0測(cè)得不同溫度下該反
應(yīng)的平衡常數(shù)K如表所示:
t/℃515253550
K1100841689533409
下列說法正確的是
A.反應(yīng)l2(aq)+「(aq)=I;(aq)的AH>0
B.其他條件不變,升高溫度,溶液中c(L)減小
c.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=C3);C0)
c(I3)
D.25℃時(shí),向溶液中加入少量KI固體,平衡常數(shù)K小于689
10.(2022秋?廣東廣州?高二仲元中學(xué)??计谥校┮欢囟认孪蛉萜髦屑尤階發(fā)生反應(yīng)如下:①A-B,②A-C,
③B=C。反應(yīng)體系中A、B、C的濃度隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A.反應(yīng)①的活化能小于反應(yīng)②
B.該溫度下,反應(yīng)③的平衡常數(shù)大于1
C.h時(shí),B的消耗速率小于生成速率
D.t2時(shí),c(C)=c0-c(B)
11.(2022秋?陜西安康?高二統(tǒng)考期中)已知:(HF)2(g)=2HF(g)AH>0,平衡體系的總質(zhì)量m(總)與總
物質(zhì)的量n(總)之比在不同溫度下隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.溫度:TI<T2
B.反應(yīng)速率:v(b)<v(a)
C.平衡常數(shù):K(a)=K(b)<K(c)
m(總)
D,當(dāng)=30g.mol時(shí),n(HF):n[(HF)J=l:l
n卜總)-
12.(2023秋?全國(guó)?高二隨堂練習(xí))某溫度下,將2molH?和2moiI?充入密閉的剛性容器中發(fā)生反應(yīng)
H2(g)+I2(g)^^2HI(g),該反應(yīng)的v-t圖像如圖所示,。時(shí)刻測(cè)定容器內(nèi)HI的物質(zhì)的量為Imolg時(shí)刻
保持等溫等容,抽走Q5molHI。下列有關(guān)敘述正確的是
A.該溫度下H2(g)+I2(g)^^2HI(g)的平衡常數(shù)K=2.25
B.反應(yīng)過程中,可以利用氣體的總壓強(qiáng)保持不變來判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡
C.%時(shí)刻,抽取HI的瞬間,v(逆)在圖像上的變化應(yīng)該是c點(diǎn)
D.t?時(shí)刻,抽取HI后再次達(dá)到平衡,凡的百分含量減少
13.(2022?全國(guó)?高二專題練習(xí))目前工業(yè)上可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,有關(guān)反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)=
CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49.0kJ/moL現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中,充入1molCCh和3moi比,反應(yīng)過程
中測(cè)得CO2和CH30H(g)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。
(1)若C02的轉(zhuǎn)化率為40%時(shí),反應(yīng)放出的熱量為kJ;
(2)從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率V(H2)=;
(3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(填字母)。
a.v全就CH3OH)=v那鼠CO2)
b.混合氣體的密度不再改變
c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
d.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化
(4)下列表示該反應(yīng)速率最快的是;
a.V(H2)=2mol-L'-min1b.v(CO2)=4.5mol-L'min_1
111
c.V(CH3OH)=3mol-L-i-min-d.v(H2O)=0.2mol-L--s-
(5)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=反應(yīng)的平衡常數(shù)K數(shù)值為。
14.(2021秋.廣東茂名.高二??茧A段練習(xí))i.“嫦娥”五號(hào)預(yù)計(jì)在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射,火箭的第一、二
級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)中,所用的燃料為偏二甲肺和四氧化二氮,偏二甲月井可用月井來制備。用月井(N2H4)作燃料,四氧化二
氮作氧化劑,二者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。已知:
1
?N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)AH=+10.7kJ-moP
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
AH=—543kJmor1
⑴寫出氣態(tài)月井和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:o
ii.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/℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列問題:
(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_。
⑶該反應(yīng)為—反應(yīng)(填“吸熱”或"放熱')。
(4)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
(5)若830℃時(shí),向容器中充入1molCO、5molH2O,反應(yīng)達(dá)到平衡后,其化學(xué)平衡常數(shù)K_1.0(填“大于”“小
于,,或,等于,,)。
(6)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—移動(dòng)(填“向正
反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向"或“不”)。
-I
⑺若1200℃時(shí),在某時(shí)刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol-L>2moLLL4mol.L\
4mol-L-1,則此時(shí)上述反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)椤?填“正反應(yīng)方向”“逆反應(yīng)方向"或"不移動(dòng)")。
15.(2023秋?全國(guó)?高二隨堂練習(xí))丙烯是重要的有機(jī)化工原料,丙烷脫氫是工業(yè)生產(chǎn)丙烯的重要途徑,其
化學(xué)方程式為c3H8(g)^3H6(g)+H?(g)?;卮鹣铝邢嚓P(guān)問題:
1
⑴已知:12C3H8(g)+O2(g)^^2C3H6(g)+2H2O(g)AH,=-238kJmOr
1
II.2H2(g)+O2(g)7——^2H2O(g)AH2=-484kJmor
則丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)c3H8(g)^3H6(g)+H2(g)的AH為kJ.mol-'o
(2)一定溫度下,向IL的密閉容器中充入ImolC3Hg發(fā)生脫氫反應(yīng),經(jīng)過10min達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得平衡時(shí)氣
體壓強(qiáng)是開始的L5倍。
①0~10min丙烯的化學(xué)反應(yīng)速率v(C3H6)=mol-U1-min-1?
②下列情況能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母,下同)。
A.AH不變
B.C3H6與H2的物質(zhì)的量之比保持不變
C.混合氣體的總壓強(qiáng)不變
D.v正(C3H8)=v逆(C3H6)
③欲提高丙烷轉(zhuǎn)化率,采取的措施是。
A.降低溫度B.升高溫度C.加催化劑D.及時(shí)分離出H?
④若在恒溫、恒壓的密閉容器中充入丙烷和顯氣發(fā)生脫氫反應(yīng),起始M、一)越大,丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率越大,
n(丙烷)
其原因是O
⑶一定溫度下,向恒容密閉容器中充入Imoic3H8,開始?jí)簭?qiáng)為pkPa,C3H8的氣體體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)
系如圖所不:
此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用含字母P的代數(shù)式表示,J是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓
表示的平衡常數(shù),平衡分壓=總壓X氣體的體積分?jǐn)?shù))。
參考答案
1.D
【詳解】A.升高反應(yīng)溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,A正確;
B.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,X、Y、Z的質(zhì)量不再發(fā)生變化,B正確;
C.若起始量足夠,達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),如果消耗1molX,則反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)akJ,C正確;
D.如果X和Y的起始量比較多,X和Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量可能達(dá)到3mol,D錯(cuò)誤。
故選D。
2.D
【詳解】A.由于無法知道該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),故升高溫度化學(xué)平衡常數(shù)的變化無法判斷,故A
正確;
B.正反應(yīng)與逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù),故B正確;
C.根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式且所有反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)可知,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
3Z(g)+2W(g)^^X(g)+2Y(g),故C正確;
D.改變反應(yīng)物的濃度對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)無影響,故增大X的濃度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選D。
3.C
【詳解】此時(shí)Q=TTW=1>K=0O059,可知反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),且反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。
C(H2O)
故選C。
4.B
【詳解】A.一定條件下,增大水的濃度,能提高CH4的轉(zhuǎn)化率,即x值越小,CH4的轉(zhuǎn)化率越大,則%<X2,
故A正確;
B.b點(diǎn)和c點(diǎn)溫度相同,CEU的起始物質(zhì)的量都為Imol,b點(diǎn)x值小于c點(diǎn),則b點(diǎn)加水多,反應(yīng)物濃度
大,則反應(yīng)速率:Vb正〉V。正,故B錯(cuò)誤;
C.由圖像可知,x一定時(shí),溫度升高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高平衡正向
移動(dòng),K增大;溫度相同,K不變,則點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù):Ka<Kb=Kc,故C正確;
D.該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行時(shí)壓強(qiáng)發(fā)生改變,所以溫度一定時(shí),當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí),
反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;
答案選B。
5.B
【分析】該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的放熱反應(yīng),該容器為恒溫體積可變的密閉容器;這時(shí)刻改變條
件逆反應(yīng)速率突然增大,后逆反應(yīng)速率逐漸減小直至達(dá)到新平衡,新平衡狀態(tài)時(shí)逆反應(yīng)速率與舊平衡狀態(tài)
時(shí)的相等,說明這時(shí)刻改變的條件是向密閉容器中加C。
【詳解】A.由圖可知,0~力逆反應(yīng)速率逐漸增大,反應(yīng)正向進(jìn)行丫/>丫逆,力“2反應(yīng)保持平衡狀態(tài),丫正=丫
逆,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.根據(jù)分析,攵時(shí)刻改變的條件可以是向密閉容器中加C,B項(xiàng)正確;
C.I、II兩過程達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)速率相等,結(jié)合反應(yīng)的特點(diǎn),達(dá)到平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)I=II,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.I、n兩過程達(dá)到平衡時(shí)溫度相同,則平衡常數(shù)I=II,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。
6.D
【詳解】寫成4SO2(g)+2O2(g)B4SC>3(g),方程式是原來的2倍,則△口擴(kuò)大了一倍,K是原來的平方;
寫成2SO3(g)U2SC>2(g)+O2(g),AH變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù),K變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù);故D符合題意。
綜上所述,答案為D。
7.C
c(SO?)c(H,S)
【詳解】①S(s)+O2(g)膏?SO2(g),②H2(g)+S(s)峰炒H2s(g),K2.;根據(jù)蓋斯定
律,將熱化學(xué)方程式②-①,整理可得反應(yīng):H2(g)+SO2(g)^?>O2(g)+H2S(g),其化學(xué)平衡常數(shù)長(zhǎng)=
C(H2S)
C(H2S)-C(O2)_C(H2)_K2
c(H,)?c(SO,)-一KJ
c(02)
故合理選項(xiàng)是Co
8.B
【詳解】A.常溫下,2NO(g)峰1N2(g)+O2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K尸萬島)'故A錯(cuò)誤;
B.正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),常溫下,2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),此時(shí)平衡常數(shù)的數(shù)值為
?+=5xl產(chǎn),故B正確;
C.平衡常數(shù)越大,放出02的傾向越大,常溫下,NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出02的傾向由大到小的
順序?yàn)镹O>H2O>CO2,故C錯(cuò)誤;
D.以上說法中B正確,故D錯(cuò)誤;
選B。
9.B
【詳解】A.溫度升高,平衡常數(shù)減小,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),AH<0,A錯(cuò)誤;
B.升高溫度,平衡逆向移動(dòng),c(U)減小,B正確;
C.K=乎)c錯(cuò)誤;
D.平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),25℃時(shí),向溶液中加入少量KI固體,平衡正向移動(dòng),但平衡常數(shù)不變,仍然
是689,D錯(cuò)誤;
故答案選B。
10.C
【詳解】A.由圖可知,0-ti時(shí)間段,A同時(shí)生成B和C,但生成物中B多C少,說明反應(yīng)①容易發(fā)生,活
化能較反應(yīng)②的低,A正確;
B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=c(C)c(B),由圖知,平衡時(shí),C的濃度大于B的濃度,故K>1,B正確;
C.ti時(shí),B在減少,C在增加,則B的消耗速率大于生成速率,C錯(cuò)誤;
D.由A—B,A—C可知其轉(zhuǎn)化均為l:l,t2時(shí),體系中沒有A剩余,故c(C)+c(B)=c(A)起始=co,則c(C)=co-c(B),
D正確;
故選Co
11.D
【詳解】A.由圖象可知,b、c兩個(gè)點(diǎn)的壓強(qiáng)相同,T2溫度下c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量大于Ti溫度下b點(diǎn)
對(duì)應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量,即Ti到T2,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡
向逆反應(yīng)方向移動(dòng),T2<TI,故A錯(cuò)誤;
B.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度Ti和壓強(qiáng)均大于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度T?和壓強(qiáng),溫度越高、壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越快,所
以反應(yīng)速率v(b)>v(a),B錯(cuò)誤;
C.由于溫度T2VT1,該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)K越大,所以平衡常數(shù)K(b)>K(a)=K(c),
C錯(cuò)誤;
m(總)
D.當(dāng)鬲=30g.m?!笗r(shí)'即平均相對(duì)分子質(zhì)量為3。時(shí),設(shè)HF物質(zhì)的量為xm。],(HF”的物質(zhì)的量為
ymol,則2。:+;。,=30,解得:x:y=l:l,EPn(HF):n[(HF)2]=l:l
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