化学平衡常数和等效平衡学案和习题

1、化学平衡常数和等效平衡学案一.化学平衡常数的含义及其表达式 在一定温度下，当一个_达到化学平衡状态时，生成物_与反应物_的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），符号用“K”表示。对于一般的可逆反应：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K=_。 注意(1)K值越大，说明反应进行的_越大；即该反应进行得越完全，反应物的转化率 反之，反应进行的程度越小，K值越小，转化率就越小。（2）K值大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，但不能预示反应达到平衡所需要的时间。(3)K只受_影响，与反应物或生成物的_无

2、关。也与压强的改变无关；由于催化剂同等程度地改变正逆反应速率，故平衡常数不受催化剂影响，任何可逆反应，当温度保持不变，改变影响化学平衡的其它条件时，即使平衡发生移动，K值不变。（4）其它条件不变时，若正反应是吸热反应，由于升高（或降低）温度时平衡向正（或逆）反应方向移动，K增大（或减小）；若正反应是放热反应，由于升高（或降低）温度时平衡向逆（或正）反应方向移动，K减小（或增加）；所以温度升高时平衡常数可能增大，也可能减小，但不会不变。(5)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“l”而不代入公式，如果有固体或纯液体参加或生成，则表达式中不能出现固体或纯液体；稀溶液中进行的反应，

3、如有水参加反应，由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中；非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。例如： CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）    K =3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g）    K =Cr2O72（l）+H2O（l）2CrO42（l）+2H+（l）    K =CH3COOH（l）+HOCH2CH3（l）CH3COOCH2CH3（l）+H2O（l）   K =（6）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡

4、常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。（7）互为可逆的两个化学反应，平衡常数之积有何关系？ 总反应与各分步反应的平衡常数（K总、K1、K2、K3）有何关系？ 一定温度下，一个化学反应是否只有一个化学平衡常数？ 。（8）一般当K105时，该反应就进行得基本完全，K<105时，该反应就基本不进行，一般当成非可逆反应；而K在105105之间的反应被认为是典型的可逆反应。二化学平衡常数的应用。(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志，它能够表示可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大，表明平衡时生成物的浓度越大，

5、反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大，可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。(2)可以利用平衡常数的值，判断正在进行的可逆反应是否平衡以及不平衡时向何方进行建立平衡。如对于可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在任意时刻反应物与生成物的浓度有如下关系： Qc，Qc叫做该反应的浓度商。(3)利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应。若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。等效平衡学案定义：同一可逆反应在相同条件下，无论从正反应开始，还是从相应的可逆反应开始，或从中间某一时刻开始，经过足够长时间，反应都能达到平衡状态，且化学

6、平衡状态完全相同，此即等效平衡。注：若平衡等效，则意味着相应物质的体积分数、浓度、转化率或产率相等。但对应各物质的量可能不同。规律：1恒温、恒容下，对于反应前后气体分子数改变的反应，只有物质的量与原始值相同，二者才等效 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 起始量 1 mol 3 mol 0mol等效于 0mol 0 mol 2mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol a mol b mol c mol 则a、b、c关系：(a + 1/2 c) = 1 ; ( b + 3/2 c)=32、恒温、恒容下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要物质的量比值与原平衡相同，则平衡

7、等效H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始量 1 mol 2 mol 0 mol 等效于 2mol 4 mol 0 mol 2 mol 5 mol 2 mol a mol b mol c mol 则a、b、c关系：(a + ) ：( b + )=1：23、.恒温、恒压下，对一可逆反应，由极端假设法确定出两初始状态的物质的量比相同，则在谈到平衡后两平衡等效N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 起始量 1 mol 4 mol 等效于 1.5 mol 6 mol 0 mol 0.5 mol 1 mol a mol b mol c mol 则a、b、c关系：(a + 1/2 c) ：(

8、 b + 3/2 c)=1：4化学平衡常数和等效平衡习题1对于3Fe4H2O(g)高温 Fe3O44H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为()AK BKCK DK2、下列化学平衡常数的说法正确的是：A化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化B平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动C改变温度，平衡常数一定改变D催化剂改变达到平衡的时间，必引起平衡常数的改变3、在某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g)  pC(g) + qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是：AK值越小，达到平衡时，反应物的转化率越大BK值越大，达到平衡时，生成物的含量越大C反应物的转化率越大，达到平衡时，K值越大

9、D温度越高，达到平衡时，K值越大4、在80时，0.40mol的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生如下反应： N2O4   2 NO2  H>0 ，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：  时间（s）  0  20  40  60  80  100 n（mol） n（N2O4） 0.40  a  0.20  c  d  e n（NO2）  0.00  0.24  b  0

10、.52  0.60  0.60（1）计算在80时该反应的平衡常数K  。A3.6     B1.8     C3.6mol/L     D1.8 mol/L（2）要增大该反应的K值，可采取的措施有（填序号） ，若要重新达到平衡时，使NO2/N2O4值变小，可采取的措施有（填序号） 。A 向混合气体中通入N2O4      B 向混合气体中通入NO2C 使用高效催化剂  

11、0;          D 升高温度5在可逆反应中，平衡常数与反应进行的限度关系正确的是()AK越大，反应程度越大 BK越大，反应程度越小CK的大小与反应程度无关 D升高温度，K增大6已知450时，反应H2(g)I2(g)2HI(g)的K50，由此推测在450时，反应2HI(g)H2(g)I2(g)的化学平衡 ()A50 B0.02 C100 D无法确7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，其平衡常数为K1，其他条件不变升高

12、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)8将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g) 2HI(g) H2(g)I2(g)达到平衡时，c(H2)0.5 mol/L，c(HI)4 mol/L，则此温度下反应的平衡常数为()A9 B16 C20 D259、某温度下，在一体积固定的密闭容器中，反应2A(g)+B(g)  2C(g)，达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为4mol、2mo

13、l、4mol。保持温度不变，对平衡化合物中三者的物质的量做如下调整，通过计算平衡常数分析平衡向哪个方向移动？（1）均加倍 （2）均减半   （3）均减少1mol   （4）均增加1mol10、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） 。其化学平衡常数K与温度T的关系如下表： T(K) 700  800  830  1000  1200 K  0.6  0.9  1.0  1.7  2.6回答下列问题： 该反应

14、的平衡常数表达式K=   ， H_0 某温度下，平衡浓度符合下式：CO2·H2=CO·H2O，试判断此时的温度为  K； 若维持此温度不变，测得密闭容器中H2O(g)、CO2、H2的平衡浓度分别为1.8mol/L、1.2mol/L、1.2mol/L，则CO平衡浓度为       11、反应Fe（固）+CO2（气）      Fe3O4（固）+CO（气）的平衡常数为K1；反应Fe（固）+H2O（气）    &

15、#160; Fe3O4（固）+H2（气）的平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表：温度（绝对温度）  K1  K2 973  1.47  2.38 1173   2.15  1.67（1）推导反应CO2（气）+H2（气）     CO（气）+H2O（气）的平衡常数K与K1、K2的关系式：   。（2）计算K值：温度为973开时K= ；1173开时：K=  。通过K值的计算该反应是 反应（填"吸热"或"放热"）。（3）

16、在一体积为10L的密闭容器中，加入一定量的CO2和H2，在1173开时发生反应并记录前5min的浓度，第6min时改变了反应的条件。各物质的浓度变化如下表：时间/min  CO2  H2  CO  H2O 0  0.2000  0.3000  0  0 2  0.1740  0.2740  0.0260  0.0260 3  C1  C2  C3  C3 4  C1  C2  C3  C3 5 &

17、#160;0.0727  0.1727  0.1273  0.1273 6  0.0350  0.1350  0.1650  前2min，用CO表示的该化学反应的速率是： 。 在34min之间，反应处于  状态（填"平衡"或"非平衡"）。 第6min时，平衡向  方向移动，可能的原因是 。12. 现有反应：CO（气） H2O（气）CO2（气） H2（气）放热反应；在850时，K1。（1）若升高温度到950时，达到平衡时K_  _l  （

18、填“大于”、“小于”、或“等于”）；（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：当x5.0时，上述反应向_（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。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_  。13在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2(g)O2(g)催化剂 2SO3(g)，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物

19、质的量。如a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：(1)若a0，b0，则c_；(2)若a0.5，则b_，c_；(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)： _、_。14.在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A、1 mol B反应，2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)。达到平衡后，C的浓度为W mol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为W mol/L的是( )A、4 mol

20、A、2 mol B B、2 mol A、1 mol B、3 mol C、1 mol D C、3 mol C、1 mol D、1 molB D、3 mol C、1 molD15在1 L密闭容器中通入2 mol NH3，在一定温度下发生反应：2NH3高温、高压催化剂N23H2，达平衡时，N2的物质的量分数为a%，维持容器的体积和温度不变，分别通入下列几组物质，达到平衡时，容器内N2的物质的量分数仍为a%的是()A3 mol H2和1 mol NH3 B2 mol NH3和1 mol N2C2 mol N2和3 mol H2 D0.1 mol NH3、0.95 mol N2、2.85 mol H21

21、6在恒温、恒容的条件下，有反应2A(g)2B(g)C(g)3D(g)，现从两条途径分别建立平衡，途径：A、B的起始浓度均为2 mol/L；途径：C、D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L，以下叙述正确的是()A两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同B两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同C达到平衡时，途径的反应速率v(A)等于途径的反应速率v(A)D达到平衡时，途径所得混合气体的密度为途径所得混合气体的密度的1/217在一密闭的容器中充入2 mol A和1 mol B发生反应：2A(g)B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w%；若维持容器的容积和温度

22、不变，按起始物质的量A：0.6 mol、B：0.3 mol、C：1.4 mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w%，则x的值为()A只能为2 B只能为3C可能为2，也可能为3 D无法确定18.恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)B(g)C(g)(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B，到达平衡后，生成 a mol C，这时A的物质的量为_mol。(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B，到达平衡后，生成C的物质的量为_mol。(3)若开始时放入x mol A、2 mol B和1 mol C，到达平衡后，A和C的物质的量分别是y mol和3a mol，

23、则 x_ mol，y mol。平衡时，B的物质的量 (选填一个编号)。(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol (丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于 2 mol做出此判断的理由是_。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是_。.若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。(5)开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比较_(选填一个编号)。(甲)ab (乙)ab (丙)ab (丁)不能比较a和b的大小做出此判断的理由是_。19.某温度下，在

24、一容积可变的容器中，反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平行混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是()A均减半 B均加倍C均增加1 mol D均减少1 mol20一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)B(g)3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是()A2 mol CB2 mol A、1 mol B和1 mol He(不参加反应)C1 mol B和1 mo

25、l CD2 mol A、3 mol B和3 mol C21一定条件下将2 mol SO2和2 mol SO3气体混合于一固定容积的密闭容器中，发生反应：2SO2(g)O2(g)催化剂 2SO3(g)，平衡时SO3 n mol。在相同温度下，分别按下列配比在上述容器中放入起始物质。平衡时SO3的物质的量可能大于n的是()A2 mol SO21 mol O2B4 mol SO21 mol O2C2 mol SO21 mol O22 mol SO3D3 mol SO21 mol O23 mol SO322在相同温度下(T500 K)，有相同体积的甲、乙两容器，且保持体积不变，甲容器中充入1 g SO2和1 g O2，乙容器中充入2 g SO2和2 g O2。下列叙述中错误的是()A化学反应速率：乙>甲 B平衡时O2的浓度：乙>甲C平衡时SO2的转化率：乙>甲 D平衡时SO2的体积分数：乙>甲23、可逆反应COH2OCO2H2在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K时，Kc2.60，问：（1）当CO起始浓度为2 mol/L，H2O起始浓度为2 mol/L时，CO的转化率为多少？（2）当CO起始浓度仍为2 mol/L，H2O的起始浓度为6 mol/L时，CO的转化率为多少？24在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有1mol