2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學反應的限度 第2課時學案 魯科版選修4.doc
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第2課時 平衡轉(zhuǎn)化率 [學習目標定位] 1.知道平衡轉(zhuǎn)化率的含義。2.學會平衡濃度的求算。3.能根據(jù)化學平衡計算的方法思路,進行平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率的計算。 一、平衡轉(zhuǎn)化率的概念及表達式 1.平衡轉(zhuǎn)化率的概念:平衡時已轉(zhuǎn)化了的某反應物的量(物質(zhì)的量或濃度)與轉(zhuǎn)化前該反應物的量之比。平衡轉(zhuǎn)化率可描述化學反應的限度。 2.平衡轉(zhuǎn)化率計算公式 對反應aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) A的平衡轉(zhuǎn)化率α(A)=100% 例1 在25 ℃時,密閉容器中A、B、C三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表: 物 質(zhì) A B C 初始濃度/molL-1 2 3 0 平衡濃度/molL-1 1.5 1.5 1 則A的平衡轉(zhuǎn)化率為________,B的平衡轉(zhuǎn)化率為________。 答案 25% 50% 解析 αA=100%=25%, αB==50%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率的計算 特別提醒 (1)對某一個具體反應,在溫度一定時,只有一個化學平衡常數(shù);但不同反應物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。故必須指明是哪一反應物的平衡轉(zhuǎn)化率。 (2)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都能定量表示化學反應的限度。平衡常數(shù)只與溫度有關,而平衡轉(zhuǎn)化率的影響因素有溫度、濃度、壓強等。 (3)溫度一定,平衡常數(shù)越大,平衡轉(zhuǎn)化率不一定越大。 例2 實驗室用4 mol SO2與2 mol O2進行下列反應: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.64 kJ mol-1,當放出314.624 kJ熱量時,SO2的轉(zhuǎn)化率為( ) A.40% B.50% C.80% D.90% 答案 C 解析 根據(jù)放出314.624 kJ的熱量可知參加反應的SO2的物質(zhì)的量為2=3.2 mol,故SO2的轉(zhuǎn)化率為100%=80%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率的計算 二、平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)的計算 1.計算模型(三段式法) mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 初始量 a b 0 0 變化量 mx nx px qx 平衡量 a-mx b-nx px qx (1)對于反應物:平衡量=初始量-變化量 (2)對于生成物:平衡量=初始量+變化量 2.計算思路 (1)設未知數(shù):具體題目要具體分析,靈活設立,一般設某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。 (2)列出三個量:用含x的式子表示平衡體系中各物質(zhì)的初始量、變化量、平衡量。 (3)列式計算:根據(jù)平衡時含x的相應關系列式求解。 例3 化學反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是硫酸制造工業(yè)的基本反應,若在一定溫度下,將0.1 mol的SO2(g)和0.06 mol O2(g)注入體積為2 L的密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中有0.08 mol SO3(g),試求在該溫度下: (1)此反應的平衡常數(shù)。 (2)SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。 答案 (1)1 600 mol-1L (2)80% 66.7% 解析 (1) 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 初始濃度(molL-1) 0.050 0.030 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.040 0.020 0.040 平衡濃度(molL-1) 0.010 0.010 0.040 K===1 600 mol-1L。 (2)α(SO2)=100%=80% α(O2)=100%≈66.7%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)的計算的綜合 題點 已知初始濃度和平衡濃度計算平衡轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù) 例4 反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定溫度下,將物質(zhì)的量濃度均為 2 molL-1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中,當達到平衡狀態(tài)時,測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%,試求在該溫度下: (1)此反應的平衡常數(shù)。 (2)在上述溫度下,若SO2(g)的初始濃度增大到3 molL-1,NO2(g)的初始濃度仍為2 molL-1,試求達到化學平衡時各物質(zhì)的濃度。 答案 (1)1 (2)[SO3]=[NO]=1.2 molL-1,[SO2]=1.8 molL-1,[NO2]=0.8 molL-1 解析 (1)設平衡時SO2的濃度為x molL-1 SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) 初始濃度(molL-1) 2 2 0 0 平衡濃度(molL-1) x x 2-x 2-x 由題意可知100%=50%,x=1, K===1。 (2)設達平衡時NO的濃度為y molL-1 SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) 初始濃度(molL-1) 3 2 0 0 平衡濃度(molL-1) 3-y 2-y y y 因為溫度不變,平衡常數(shù)不變,K=1 則=1,y=1.2 平衡濃度:[SO2]=3 molL-1-1.2 molL-1=1.8 molL-1 [NO2]=2 molL-1-1.2 molL-1=0.8 molL-1 [SO3]=[NO]=1.2 molL-1。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)的計算的綜合 題點 已知條件Ⅰ平衡轉(zhuǎn)化率計算條件Ⅱ平衡相關量 方法總結 (1)已知初始濃度和平衡轉(zhuǎn)化率可以計算平衡常數(shù),已知初始濃度和平衡常數(shù)可以計算平衡轉(zhuǎn)化率。 (2)相同溫度下,可以從平衡Ⅰ條件求出化學平衡常數(shù),利用平衡常數(shù)求出平衡Ⅱ條件下的有關量。 1.不同溫度時反應2HI(g)I2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)如下:350 ℃時為66.9,425 ℃時為54.4,490 ℃時為45.9。HI的轉(zhuǎn)化率最高是在( ) A.490 ℃ B.425 ℃ C.350 ℃ D.無法確定 答案 C 解析 對于可逆反應,在一定溫度下達到化學平衡,對應一個化學平衡常數(shù),溫度發(fā)生變化時,化學平衡被破壞,達到新的平衡時,平衡常數(shù)也會隨之發(fā)生變化。平衡常數(shù)不受壓強和濃度影響,只隨溫度的變化而變化,而且平衡常數(shù)越大,反應越徹底。比較題中所給的三個溫度的平衡常數(shù)可知,350 ℃時的平衡常數(shù)最大,故350 ℃時,HI的轉(zhuǎn)化率最高。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù)變化分析 2.在恒容密閉容器中,CO與H2發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,達到平衡后,若只改變某一條件,下列示意圖正確的是( ) 答案 B 解析 增大CO的用量,CO的轉(zhuǎn)化率減小,A項錯誤;平衡常數(shù)只與溫度有關,ΔH<0的反應,溫度升高,平衡常數(shù)減小,B項正確,C項錯誤;增大H2的用量,CO的轉(zhuǎn)化率增大,D項錯誤。 考點 轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù) 題點 轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù)變化分析 3.某溫度下,向容積為2 L的密閉反應器中充入0.10 mol SO3,當反應器中的氣體壓強不再變化時,測得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%,則該溫度下反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為( ) A.3.2103 B.1.6103 C.8.0102 D.4.0102 答案 A 解析 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) c(始)/molL-1 0 0 0.05 c(變)/molL-1 0.01 0.005 0.01 c(平)/molL-1 0.01 0.005 0.04 K==3.2103 mol-1L。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率的計算 4.已知t ℃時,反應FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。 (1)t ℃時,反應達到平衡時n(CO)∶n(CO2)=________。 (2)若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t ℃時反應達到平衡。此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x=________。 答案 (1)4 (2)0.05 解析 (1)n(CO)∶n(CO2)===4。 (2) FeO(s)+CO(g) Fe(s)+ CO2(g) 起始(mol) 0.02 x 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) 0.01 0.01 0.01 0.01 平衡(mol) 0.01 x-0.01 0.01 0.01 K==== 所以x=0.05。 考點 轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù) 題點 轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù)變化分析 5.(1)化學平衡常數(shù)K表示可逆反應進行的程度,K值越大,表示____________________, K值大小與溫度的關系:溫度升高,K值____________________(填 “一定增大”“一定減小”或“可能增大也可能減小”)。 (2)在H2SO4生產(chǎn)中,SO2催化氧化成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題: ①將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密閉容器中,反應達平衡后,體系總壓強為0.10 MPa,該反應的平衡常數(shù)等于________。 ②平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)________K(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。 答案 (1)可逆反應進行的程度越大 可能增大也可能減小 (2)①800 mol-1L?、诘扔? 解析 (1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知K值越大表示該反應向正反應方向進行的程度越大;正反應方向的熱效應不確定,若正反應為吸熱反應,溫度升高,K值增大,若正反應為放熱反應,溫度升高,K值減小。 (2)①由圖示可知:當p=0.10 MPa時,α=0.80。 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 起始濃度/molL-1 0.2 0.1 0 轉(zhuǎn)化濃度/molL-1 0.16 0.08 0.16 平衡濃度/molL-1 0.04 0.02 0.16 K===800 mol-1L。 ②平衡狀態(tài)由A變到B時,溫度不變,K(A)=K(B)。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知平衡轉(zhuǎn)化率計算平衡常數(shù) 6.將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密閉容器,發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。 某溫度下反應達到平衡,平衡常數(shù)K=27 mol2L-2,此時測得CO的物質(zhì)的量為0.10 mol,求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計算結果保留兩位有效數(shù)字)。 答案 91% 解析 設CH4和H2O(g)的起始物質(zhì)的量均為x mol CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 起始濃度(molL-1) x x 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.10 0.10 0.10 0.30 平衡濃度(molL-1) x-0.10 x-0.10 0.10 0.30 =27 mol2L-2 解之得x=0.11, CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為100%≈91%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知平衡常數(shù)計算平衡轉(zhuǎn)化率 [對點訓練] 題組1 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)的關系 1.等物質(zhì)的量的X(g)與Y(g)在密閉容器中進行可逆反應:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s) ΔH<0,下列敘述正確的是( ) A.達到平衡時,X、Y的平衡轉(zhuǎn)化率不同 B.升高溫度,平衡常數(shù)K值增大 C.平衡常數(shù)K值越大,X的轉(zhuǎn)化率越大 D.達到平衡時,反應速率v正(X)=2v逆(Z) 答案 C 解析 A項,X與Y起始時物質(zhì)的量相等,轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量之比=方程式化學計量數(shù)之比,故平衡時α(X)=α(Y),錯誤;B項,該反應ΔH<0,即放熱反應,升高溫度K值降低,錯誤;C項,K值越大,反應進行程度即X的轉(zhuǎn)化率越大,正確;D項,平衡時,v正(X)=v逆(Z),錯誤。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)變化分析 2.某溫度下:2A(g)+B(g)3C(g)的平衡常數(shù)K=1.0,下列說法正確的是( ) A.K隨溫度的改變而改變,K越大,達到平衡時,反應進行的程度越大 B.K越小,達到平衡時,反應物的轉(zhuǎn)化率越大 C.對于某一可逆反應,在任何條件下K均為一定值 D.K越大,化學反應的速率越大 答案 A 解析 平衡常數(shù)K只與溫度有關,且平衡常數(shù)越大,說明反應進行的程度越大,故A正確;K值越大,反應進行的程度越大,轉(zhuǎn)化率越大,B項錯誤;K值與溫度有關,C項錯誤;K值大小與反應速率大小無關,D項錯誤。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)變化分析 題組2 平衡轉(zhuǎn)化率的計算 3.已知某溫度下可逆反應:M(g)+N(g)P(g)+Q(g),反應物的初始濃度分別為c0(M)= 1 molL-1,c0(N)=2.4 molL-1;達到平衡后,M的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,則此時平衡常數(shù)K的數(shù)值為( ) A.0.25 B.0.5 C.1 D.2 答案 B 解析 M(g)+N(g)P(g)+Q(g) 初始濃度(molL-1) 1 2.4 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.6 0.6 0.6 0.6 平衡濃度(molL-1) 0.4 1.8 0.6 0.6 K===0.5 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知平衡轉(zhuǎn)化率計算平衡常數(shù) 4.在一定溫度時,4 mol A在2 L密閉容器中分解:A(g)2B(g)+C(g),達到平衡時,測得已有50%的A分解成B和C。此溫度下,該反應的平衡常數(shù)為( ) A.4 mol2L-2 B.3 mol2L-2 C.2 mol2L-2 D.1 mol2L-2 答案 A 解析 A(g)2B(g)+C(g) 初始濃度/molL-1 2 0 0 轉(zhuǎn)化濃度/molL-1 1 2 1 平衡濃度/molL-1 1 2 1 K===4 mol2L-2。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知平衡轉(zhuǎn)化率計算平衡常數(shù) 5.X、Y、Z為三種氣體,把a mol X和b mol Y充入一密閉容器中,發(fā)生反應X(g)+2Y(g)2Z(g)。達到平衡時,若它們的物質(zhì)的量滿足:n(X)+n(Y)=n(Z),則Y的轉(zhuǎn)化率為 ( ) A.100% B.100% C.100% D.100% 答案 B 解析 設平衡時,Y的轉(zhuǎn)化率為α,則 X(g)?。?Y(g) 2Z(g) 初始物質(zhì)的量(mol) a b 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) bα bα bα 平衡物質(zhì)的量(mol) a-bα b-bα bα 所以a-bα+b-bα=bα α=100%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率的計算 6.在容積可變的密閉容器中,2 mol N2和9 mol H2在一定條件下發(fā)生反應,達到平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡時氨氣的體積分數(shù)接近于( ) A.5% B.10% C.16% D.20% 答案 C 解析 N2+ 3H2 2NH3 初始物質(zhì)的量(mol) 2 9 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) x 3x 2x 平衡物質(zhì)的量(mol) 2-x 9-3x 2x =25%,x=0.75 平衡時NH3的體積分數(shù)為100%≈16%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率的計算 7.在密閉容器中把CO和H2O的混合物加熱到800 ℃,有下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),且平衡常數(shù)K=1。若在2 L的密閉容器中充入1 mol CO和1 mol H2O相互混合并加熱到800 ℃,則CO的轉(zhuǎn)化率為 ( ) A.40% B.50% C.60% D.83.3% 答案 B 解析 設CO的轉(zhuǎn)化率為x CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) n(始)/mol 1 1 0 0 n(變)/mol x x x x n(平)/mol 1-x 1-x x x 由K=知: =1 解得:x=50%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知平衡常數(shù)計算平衡轉(zhuǎn)化率 8.在一定溫度下,反應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 由題中的反應和數(shù)據(jù)可知:HX(g)H2(g)+X2(g)的平衡常數(shù)K=0.1。設在該溫度下HX(g)的分解反應達平衡后其減小的濃度為x molL-1。 HX(g)H2(g)+X2(g) 起始濃度(molL-1) 1.0 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) x 0.5x 0.5x 平衡濃度(molL-1) 1.0-x 0.5x 0.5x =0.1,解得x≈0.17,故可知HX的分解率為100%=17%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知平衡常數(shù)計算平衡轉(zhuǎn)化率 題組3 化學平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化率的綜合判斷 9.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,下列說法錯誤的是( ) 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 A.反應達到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為50% B.反應可表示為X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常數(shù)為1 600 mol-2L2 C.增大壓強,平衡常數(shù)增大 D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數(shù) 答案 C 解析 相同時間內(nèi)X、Y、Z的濃度變化之比為(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶0.1=1∶3∶2,X和Y為反應物,Z為生成物,所以該反應的化學方程式為X(g)+3Y(g)2Z(g)。平衡常數(shù)K==1 600 mol-2L2,故B項正確;平衡時X的轉(zhuǎn)化率為α(X)=100%=50%,故A項正確;化學平衡常數(shù)只與溫度有關,與壓強無關,故C項不正確,D項正確。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知初始濃度和平衡濃度計算平衡轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù) 10.某溫度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K=。該溫度下,在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中投入H2(g)和CO2(g),起始濃度如下表所示: 起始濃度 甲 乙 丙 c(H2)/molL-1 0.010 0.020 0.020 c(CO2)/molL-1 0.010 0.010 0.020 下列判斷不正確的是( ) A.平衡時,乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60% B.平衡時,甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60% C.平衡時,丙中[CO2]是甲中的2倍,是0.012 molL-1 D.反應開始時,丙中的反應速率最快,甲中的反應速率最慢 答案 C 解析 甲和丙中反應物的起始濃度c(H2)∶c(CO2)=1∶1,乙中反應物的起始濃度c(H2)∶c(CO2)=2∶1,所以平衡時,乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于甲中CO2的轉(zhuǎn)化率,甲和丙中H2的轉(zhuǎn)化率等于CO2的轉(zhuǎn)化率,設甲平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為α,則 H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g) 起始濃度(molL-1) 0.010 0.010 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.010α 0.010α 0.010α 0.010α 平衡濃度(molL-1) 0.010-0.010α 0.010- 0.010α 0.010α 0.010α K== = α=60% 平衡時,丙中[CO2]=0.02 molL-1-0.02 molL-160%=0.008 molL-1,甲中[CO2]=0.01 mol L-1-0.01 molL-160%=0.004 molL-1,丙中[CO2]為甲中的2倍,但不是0.012 molL-1,故C項不正確;丙的反應物濃度大于甲和乙反應物的濃度,其他條件相同時,丙中的反應速率最快,甲中反應速率最慢。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知平衡常數(shù)和初始濃度計算平衡轉(zhuǎn)化率 [綜合強化] 11.在5 L的密閉容器中充入2 mol氣體A和1 mol 氣體B,一定條件下發(fā)生反應2A(g)+B(g)2C(g)。達到平衡時,在相同溫度下測得容器內(nèi)混合氣體的壓強是反應前的,則A的轉(zhuǎn)化率為( ) A.67% B.50% C.25% D.5% 答案 B 解析 同溫同體積時,氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比,故反應后混合氣體的物質(zhì)的量為(2+1)mol=2.5 mol,再由“三段式”法可求得反應中A的消耗量為1 mol,所以A的轉(zhuǎn)化率為100%=50%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率 題點 平衡轉(zhuǎn)化率的計算 12.將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生下列反應:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)。達到平衡時,[H2]=0.5 molL-1,[HI]=4 molL-1,則此溫度下反應①的平衡常數(shù)的數(shù)值為( ) A.9 B.16 C.20 D.25 答案 C 解析 由H2和HI的平衡濃度可推算出①反應生成的HI和NH3的濃度均為0.5 molL-12+4 molL-1=5 molL-1,由于NH3沒有轉(zhuǎn)化,其平衡濃度仍為5 molL-1,而HI的平衡濃度由題意可知為4 molL-1,則①的平衡常數(shù)K1=[NH3][HI]=54 mol2L-2=20 mol2L-2。 考點 化學平衡常數(shù) 題點 化學平衡常數(shù)的計算 13.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)反應的平衡常數(shù)的表達式是K=________。 (2)此溫度下,平衡常數(shù)的值為________。 (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)平衡時[I2]=0.008 0 molL-1 [H2]=0.008 0 molL-1 [HI]=0.004 0 molL-1 K==0.25。 (3)設生成的H2的濃度為x molL-1, 2HI(g) H2(g)+I2(g) 起始(molL-1) 0.02 0 0 平衡(molL-1) 0.02-2x x x K′== x=0.008 α(HI)=100%=80%。 考點 平衡轉(zhuǎn)化率與化學平衡常數(shù)計算的綜合 題點 已知初始濃度和平衡濃度計算平衡轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù) 14.將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和CO分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) ΔH,得到如下數(shù)據(jù): 實驗 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol H2O CO CO H2 Ⅰ 650 2 4 2.4 1.6 Ⅱ 900 1 2 1.6 0.4 Ⅲ 900 2 1 a b (1)由表中數(shù)據(jù)可知該反應的ΔH________(填“>”或“<”)0。 (2)650 ℃時,若在此容器中開始充入2 mol H2O(g)、1 mol CO、1 mol CO2和2 mol H2,則反應在開始時向________(填“正向”或“逆向”)進行。 (3)實驗Ⅲ中a=________,達平衡時實驗Ⅱ和實驗Ⅲ中H2O(g)的轉(zhuǎn)化率的大小關系為α2(H2O)________α3(H2O)(填“>”“<”或“=”)。 答案 (1)< (2)正向 (3)0.6 > 解析 (1)650 ℃時, H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) 起始濃度(molL-1) 1 2 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.8 0.8 0.8 0.8 平衡濃度(molL-1) 0.2 1.2 0.8 0.8 化學平衡常數(shù)K1== 900 ℃時,化學平衡常數(shù) K2== 升高溫度K減小,故ΔH<0。 (2)Q==1- 配套講稿:
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- 2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學反應的限度 第2課時學案 魯科版選修4 2018 2019 高中化學 化學反應 方向 限度 速率 課時 魯科版 選修
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