第20讲化学平衡状态化学平衡常数1.(2014上海单科,14,3分)只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是()A.K值不变,平衡可能移动B.K值变化,平衡一定移动C.平衡移动,K值可能不变D.平衡移动,K值一定变化2.(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/℃1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0①b0④K(1000℃)>K(810℃)上述①~④中正确的有()A.4个B.3个C.2个D.1个3.(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2L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1molCO和1molH2O,在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2,在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是()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14.(2014课标Ⅱ,26,13分)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的ΔH0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为。(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。①T100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是。②列式计算温度T时反应的平衡常数K2。(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是1.D若平衡移动不是由温度变化引起的,则K值不变,D项错误。2.A1.0MPa、810℃时G的平衡体积分数为54.0%,2.0MPa、915℃时G的平衡体积分数为75.0%,由题意可知加压平衡向左移动,G的体积分数减小,只有正反应为吸热反应,升温平衡向右移动才能得到上面的结果,故该反应的正反应为吸热反应。b与f相比压强大,温度低,均有利于平衡左移,①正确;915℃、2.0MPa时G的平衡体积分数为75.0%,设E的初始量为amol,转化量为xmol,E(g)+F(s)2G(g)起始amol0mol转化xmol2xmol平衡(a-x)mol2xmol则×100%=75.0%,x=0.6a,E的转化率为:×100%=60%,②正确;由化学方程式可知1mol气体E与固体F反应可生成2mol气体G,③正确;降温,平衡向左移动,平衡常数减小,④正确。故选项A正确。3.CD由题意可知容器Ⅰ中反应从正向开始,反应放热,容器温度升高,容器Ⅱ中反应从逆向开始,反应吸热,容器温度降低,两容器中温度不同,正反应速率不相同,A项错误;容器Ⅰ、Ⅲ中反应达平衡状态时放出热量不同,而容器为绝热容器,故两容器中温度不同,平衡常数不同,B项错误;容器Ⅰ中反应放热,容器温度升高,CO转化率降低,容器Ⅱ中反应吸热,容器温度降低,CO产率降低,平衡时容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中多,C项正确;若容器Ⅰ、Ⅱ在相同温度下进行,反应达平衡时,Ⅰ中CO转化率和Ⅱ中CO2转化率之和等于1,由上述反应过程可知,达平衡时Ⅰ中温度升高,Ⅱ中温度降低,Ⅰ中CO转化率降低,Ⅱ中CO2转化率也降低,两者转化率之和必小于1,D项正确。4.答案(1)大于0.00100.36mol·L-1(1分,2分,2分,共5分)(2)①大于(1分)反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高(2分)②平衡时,c(NO2)=0.120mol·L-1+0.0020mol·L-1·s-1×10s×2=0.16mol·L-1c(N2O4)=0.040mol·L-1-0.0020mol·L-1·s-1×10s=0.020mol·L-1K2==1.3mol·L-1(3分)(3)逆反应对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动(每空1分,共2分)解析(1)随温度升高,混合气体的颜色变深,说明升温平衡向正反应方向移动,ΔH>0。在0~60s时段,v(N2O4)===0.0010mol·L-1·s-1;平衡常数K1===0.36mol·L-1。(2)当温度由100℃变为T时,N2O4的浓度降低,“三段式”如下:N2O4(g)2NO2(g)100℃平衡时0.040mol·L-10.120mol·L-1温度T时变化0.020mol·L-10.040mol·L-1温度T平衡时0.020mol·L-10.160mol·L-1由于温度变为T时平衡向N2O4浓度减小的方向移动,即向吸热方向移动,故温度升高,所以T>100℃。当再次达到平衡时,平衡常数K2===1.3mol·L-1。(3)温度不变,将反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡向气体分子数减小的方向(即逆反应方向)移动。
