化学平衡常数与转化率及习题(学生)

(2) 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响, 设计的实验方案如下表:
实 体积 V/mL
4
验
序
K2S2O8
溶 水
KI
溶 Na2S2O3
溶淀 粉 溶
液
液液
液
号
① 10.0
0.04.0 4.0
2.0
② 9.0
1.04.0 4.0
2.0
③ 8.0
Vx 4.0 4.0
2.0
表中 Vx= , 理由是
4、注意：①对于固体和纯液体，改变用量不改变浓度，所以，固体和纯液体不 列入平衡常数的表达式中。
例如：C (s)＋H2O(g)
C(CO)·C(H2) CO(g) ＋H2 (g)，K= C(H2O)
例 如 ： CH3COO － (aq) ＋ H2O(l)
CH3COOH (aq) ＋ OH － (aq) K=
A. 容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C. 容器Ⅰ中 CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多
D. 容器Ⅰ中 CO 的转化率与容器Ⅱ中 CO2 的转化率之和小于 1 5、(2013 全国理综, 7,6 分) 反应 X(g) +Y(g) 2Z(g) ΔH< 0, 达到平衡时, 下
列说法正确的是( )
3
B. 其他条件不变, 降低温度, 反应达到新平衡前 v(逆) > v(正) C. 该温度下此反应的平衡常数 K=1.44 D. 其他条件不变, 再充入 0.2 mol Z, 平衡时 X 的体积分数增大 2、(2012 福建, 12,6 分) 一定条件下, 溶液的酸碱性对 TiO2 光催化染料 R 降解反 应的影响如下图所示。下列判断正确的是 ( )
三、转化率 1、概念：转化率是可逆反应中，反应物反应的物质的量占该反应物物质的量的
n(反应)
分数。用 α 表示。即：α=
×100%
n(总)
2、意义：转化率也用来表示反应的进行程度。在相同温度条件下，相同浓度的 的反应物转化率越高，反应进行越彻底。
3、特征：转化率不仅与温度有关，还与浓度、压强有关。所以用转化率说明进 行程度时，没有平衡常数科学。只有在同温度同浓度的条件下，才能 正确比较不同反应的进行程度。
I2+2 S2O32-
2I-+S4O62- (快)
(1) 向 KI、Na2S2O3 与淀粉的混合溶液中加入一定量的 K2S2O8 溶液, 当溶液中
的 耗尽后, 溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色, S2O32-与
S2O82-初始的物质的量需满足的关系为: n(S2O32-) ∶n(S2O82-) 。
化学平衡常数与转化率及习题 (学生)
化学平衡常数与转化率 一、化学平衡常数 1、概念：在一定温度下，对于一个可逆反应 aA＋bB cC＋dD 达到平衡后， 生成物浓度
以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂 次方的乘积之比是一个常数。用 K 表示。
Cc(C)Cd(D) 即：K=
Ca(A)Cb(B)
若反应在恒容的密闭容器中进行, 下列有关说法正确的是( )
A. 平衡前, 随着反应的进行, 容器内压强始终不变
B. 平衡时, 其他条件不变, 分离出硫, 正反应速率加快
C. 平衡时, 其他条件不变, 升高温度可提高 SO2 的转化率 D. 其他条件不变, 使用不同催化剂, 该反应的平衡常数不变
7、(2012 四川, 12,6 分) 在体积恒定的密闭容器中, 一定量的 SO2 与 1.100 mol O2
A. 减小容器体积, 平衡向右移动
B. 加入催化剂, Z 的产率增大
6
C. 增大 c(X), X 的转化率增大 D. 降低温度, Y 的转化率增大 6、(2012 安徽, 9,6 分) 一定条件下, 通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g) +2CO(g)
2CO2(g) +S(l) ΔH< 0
4、注意：①在电离平衡中，电离度相当于电离平衡的转化率；在水解平衡中， 水解度相当于水解平衡的转化率。 ②同一个反应，在相同的条件下，若正反应的转化率为 α，则逆反应 的转化率就为（1—α）。 ③一般来说，加入一种反应物，另一种反应物的转化率增大，自身的 转化率降低。
四、强化练习 化学反应速率高考题
5、(2012 广东, 31,16 分) 碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用 0.50
mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3 等试剂, 探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知: S2O82-+2I-
2SO42-+I2(慢)
例如：CH3COOH
CH3COO－＋H＋
C(CH3COO－)·C(H＋) Ka= C(CH3COOH)
H2O H＋＋OH－ CH3COO－ (aq)＋H2O(l)
Kw= C(H＋)·C(OH－) CH3COOH (aq)＋OH－ (aq)
C(CH3COOH)·C(OH－) Kw
Kh=
=
C(CH3COO－)
③该反应的 ΔS> 0
④K(1 000 ℃) > K(810 ℃)
上述①~④中正确的有( )
A. 4 个 B. 3 个 C. 2 个 D. 1 个
2、(2013 安徽理综, 11,6 分) 一定条件下, 通过下列反应可以制备特种陶瓷的原
料 MgO:
MgSO4(s) +CO(g) MgO(s) +CO2(g) +SO2(g) ΔH> 0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后, 若仅改变图中横坐标 x 的值, 重新达到
已知: 4Li(s) +O2(g) 2Li2O(s) ΔH1 4LiI(s) +O2(g) 2I2(s) +2Li2O(s) ΔH2 则电池反应的 ΔH= ; 碘电极作为该电池的 极。
化学平衡高考题
1、(2013 重庆理综, 7,6 分) 将 E 和 F 加入密闭容器中, 在一定条件下发生反应:
E(g) +F(s) 2G(g) 。忽略固体体积, 平衡时 G 的体积分数(%) 随温度和压强
的变化如下表所示:
压强
/MPa
体积
分数/%
温
度 1.0
2.0
3.0
/℃
810
54.0a b
915
c 75.0d
1 000
e f 83.0
①b< f
②915 ℃、2.0 MPa 时 E 的转化率为 60%
。
(3) 已知某条件下, 浓度 c(S2O82-) -反应时间 t 的变化曲线如下图, 若保持其他条
件不变, 请在坐标图中, 分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c(S2O82-) -t 的变
化曲线示意图(进行相应的标注) 。
(4) 碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为: 2Li(s) +I2(s) 2LiI(s) ΔH
C(CH3COOH)·C(OH－) C(CH3COO－)
②对于溶液中进行的可逆反应，实际不参加反应的离子不列入平衡常 数的表达式。
例如：FeCl3＋3KSCN
C[Fe(SCN)2＋]
Fe(SCN)3 ＋3KCl
K= C(Fe3＋)·C(SCN－)
③平衡常数的表达式与方程式书写有关。可以联立几个方程式确定一 个新反应的平衡常数。逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数。 方程式乘一个系数，平衡常数变为原平衡常数以该系数的幂次方；方 程式相加，是原平衡常数相乘；方程式相加，是原平衡常数相除。
3、用于判断反应的能量特征，即判断正反应是吸热反应还是放热反应。 ①若升高温度，K 值增大，则说明平衡朝正反应方向移动，正反应是吸热反 应。 ②若升高温度，K 值减小，则说明平衡朝逆反应方向移动，正反应是放热反 应。
4、用于计算不同浓度下可逆反应的转化率：同一温度下的同一可逆反应，不同 浓度下，可
能有不同转化率，但平衡常数相同。可以通过平衡常数相等建立方程，计 算比较转化率。
平衡后, 纵坐标 y 随 x 变化趋势合理的是( )
5
选
项x
y
A 温度
容器内混合气体的密度
B CO 的物质的量
CO2 与 CO 的物质的量之 比
C SO2 的浓度
平衡常数 K
D MgSO4 的质量(忽略体积)CO 的转化率
3、(2013 北京理综, 11,6 分) 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )
C. 将平衡混合气体通入过量 BaCl2 溶液中, 得到沉淀的质量为 161.980 g D. 达到平衡时, SO2 的转化率为 90% 8、(2012 重庆, 13,6 分) 在一个不导热的密闭反应器中, 只发生两个反应:
a(g) +b(g) 2c(g); ΔH1< 0 x(g) +3y(g) 2z(g); ΔH2> 0 进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功), 下列叙述错误的是( )
在催化剂作用下加热到 600 ℃发生反应: 2SO2+O2
2SO3; ΔH< 0。当气体
的物质的量减少 0.315 mol 时反应达到平衡, 在相同温度下测得气体压强为反应
前的 82.5%。下列有关叙述正确的是( )
A. 当 SO3 的生成速率与 SO2 的消耗速率相等时反应达到平衡 B. 降低温度, 正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
1、(2013 四川理综, 6,6 分) 在一定温度下, 将气体 X 和气体 Y 各 0.16 mol 充入 10 L 恒容密闭容器中, 发生反应 X(g) +Y(g) 2Z(g) ΔH< 0, 一段时间后达到平 衡。反应过程中测定的数据如下表: t/min 2 4 7 9 n(Y)
0.12 0.11 0.10 0.10 /mol 下列说法正确的是( ) A. 反应前 2 min 的平均速率 v(Z) =2.0×10-3 mol/(L·min)
Ka
二、平衡常数的运用 1、用于相同温度下比较反应进行程度。K 值越大，反应进行越彻底。对于弱酸，
Ka 越大，
2Hale Waihona Puke Baidu
酸性越强；对于弱碱，Kb 越大，碱性越强；对于盐类水解，Kh 越大，水 解越彻底。
2、用于与浓度商一起判断平衡移动的方向。 浓度商：在一定温度下，对于一个可逆反应 aA＋bB cC＋dD，任意时刻， 生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系 数的幂次方的乘积之比叫浓度商。 判断方向：①Qc>K，平衡朝逆反应进行； ②Qc=K，恰好达到平衡状态，平衡不移动； ③Qc<K，平衡朝正反应方向移动。
A. 在 0~50 min 之间, pH=2 和 pH=7 时 R 的降解百分率相等 B. 溶液酸性越强, R 的降解速率越小 C. R 的起始浓度越小, 降解速率越大 D. 在 20~25 min 之间, pH=10 时 R 的平均降解速率为 0.04 mol·L-1·min-1 3、(2012 上海, 18,4 分) 为探究锌与稀硫酸的反应速率[以 v(H2) 表示], 向反应混 合液中加入某些物质, 下列判断正确的是 ( ) A. 加入 NH4HSO4 固体, v(H2) 不变 B. 加入少量水, v(H2) 减小 C. 加入 CH3COONa 固体, v(H2) 减小 D. 滴加少量 CuSO4 溶液, v(H2) 减小 4、(2011 安徽, 9,6 分) 电镀废液中 Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4): Cr2O72- (aq) +2Pb2+(aq) +H2O(l) 2PbCrO4(s) +2H+(aq) ΔH< 0 该反应达平衡后, 改变横坐标表示的反应条件, 下列示意图正确的是( )
单位：(mol/L)(c+d-a-b)
2、意义：平衡常数是衡量一个可逆反应在一定温度下反应程度的化学量。平衡 常数越大，反应进行越彻底，转化率就越高。平衡常数越小，反应进 行越不彻底，转化率越低。
3、特征：平衡常数在一定温度下是一个常数，不随浓度、压强、催化剂的改变 而改变。只随温度的改变而改变，也就是说，平衡常数只是温度的函 数。
A.
B. t/℃ 25 50 100 KW/10-14 1.01 5.47 55.0
C.
D.
c( 氨 水 )
/(mol·L-1)
0.1 0.01
pH
11.1 10.6
4、(2013 江苏单科, 15,4 分) 一定条件下存在反应: CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g), 其正反应放热。现有三个相同的 2 L 恒容绝热 (与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ, 在Ⅰ中充入 1 mol CO 和 1 mol H2O, 在Ⅱ中充入 1 mol CO2 和 1 mol H2, 在Ⅲ中充入 2 mol CO 和 2 mol H2O, 700 ℃条件下开始反应。达到 平衡时, 下列说法正确的是( )