高中化學(xué)中和熱和燃燒熱的知識點(2)

時間：2017-10-24 12:01:45 夏萍1132由分享

　　高中化學(xué)關(guān)于化學(xué)平衡的知識點

　　(一)化學(xué)平衡常數(shù)：

　　pC(g)+qD(g)

　　(二)有關(guān)化學(xué)平衡的計算：

　　可逆反應(yīng)在一定條件下達到化學(xué)平衡：

　　mA(g)+nB(g)< style='height:9pt' fillcolor="window"> pC(g)+qD(g)

　　起始(mol/L) a b 0 0

　　轉(zhuǎn)化(mol/L) x (n/m)x (p/m)x (q/m)x

　　平衡(mol/L) a-x b-(n/m)x (p/m)x (q/m)x

　　平衡時：A的轉(zhuǎn)化率=(x/a)×100%

　　【典型例題】

　　例1. CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白：

　　CO+Hb?O2 →O2+Hb?CO

　　實驗表明，Hb?CO的濃度即使只有Hb?O2濃度的2%，也可造成人的智力損傷。抽煙后，測得吸入肺部的空氣中CO和O2的濃度分別為10-6mol?L-1和10-2mol?L-1，并已知37℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=220，那么，此時Hb•CO的濃度是Hb?O2的濃度的多少倍?

　　生成物濃度的冪次方乘積與反應(yīng)物濃度的冪次方乘積之比是常數(shù)，可得：

　　又因為：肺部的空氣CO和O2的濃度分別為10-6mol?L-1和10-2mol?L-1，則：

　　則有： =2.2%

　　CO2(氣)+H2(氣)放熱反應(yīng);在850℃時，K=1。

　　(1)若升高溫度到950℃時，達到平衡時K__ ___l (填“大于”、“小于”、或“等于”)

　　(2)850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，則：當(dāng)x=5.0時，上述反應(yīng)向___________________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進行。若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進行，則x應(yīng)滿足的條件是________ __________。

　　(3)在850℃時，若設(shè)x=5.0 和x=6.0，其它物質(zhì)的投放量不變，當(dāng)上述反應(yīng)達到平衡后，測得H2的體積分數(shù)分別為a%，b%，則a___ __b(填“大于、小于或等于”)

　　CO2(氣)+H2(氣)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，生成物的濃度減小，反應(yīng)物的濃度增大，根據(jù)平衡常數(shù)的計算公式可知，K變小，即小于1。

　　(2)

　　在一容積可變的密閉容器中同時充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，當(dāng)x=5.0時，則有：K=5×1/3×1>1，此時生成的濃度偏大，而在同一溫度下平衡常數(shù)保持不變，則必然隨著反應(yīng)的進行，生成物的濃度降低，平衡逆向移動。

　　若要使平衡正向移動，則有：K=x×1/3×1<1，即x<3時，可使平衡正向移動。

　　(3)可逆反應(yīng)在一定條件下達到化學(xué)平衡：當(dāng)x=5.0時

　　CO(氣)+H2O(氣) CO2(氣)+H2(氣)

　　起始(mol/L)　　1　　 3 　 1 　5

　　轉(zhuǎn)化(mol/L) x 　x 　　x 　　 x

　　平衡(mol/L) 1-x 3-x 　　1+x 　 5+x

　　a%=H2%=(5+x)/10=40%

　　同理可得：當(dāng)x=6.0，b%=52.9%

　　解析：同溫同壓下，任何氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，則根據(jù)平衡常數(shù)的計算公式：有：

　　N2　　+　3H2　　2NH3

　　起始(L)　 1　　　　3　　　　　0

　　轉(zhuǎn)化(L)　 x 3x 2x

　　平衡(L) 1-x　　　3-3x 2x

　　則有2x/(4-2x)=25%，x=0.4，則從合成塔出來的氣體中氮氣和氫氣的體積比為：(1-x)：(3-3x)=1：3。

　　在一定溫度和體積固定的容器中，氣體的壓強比等于物質(zhì)的量之比，則有：

　　P前/P后=4/(4-2x);160atm/P后=4/3.2，P后=128atm。

　　解析：在同溫同壓下，反應(yīng)前后的氣體的總質(zhì)量保持不變，則混合氣體的密度與體積成反比。設(shè)混合氣體中氮氣的體積為a，則氫氣的體積為：100-a，則有：

　　N2　　+　3H2　　2NH3

　　起始(L)　　 a　　　100-a　　　0

　　轉(zhuǎn)化(L)　　 x 3x 2x

　　平衡(L) a-x　 100-a-3x 2x

　　則有：ρ前/ρ后=V前/V后;100/(100-2x)=1.25，x=10mL。

　　又同溫同壓下，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，則有：

　　混合氣體的相對分子質(zhì)量等于混合氣體的總質(zhì)量與混合氣體的總物質(zhì)的量之比，則有：混合氣體的總質(zhì)量=28a+2(100-a)，

　　則有：[28a+2(100-a)]/100-2x=15.5，可得：

　　a=40 mL

　　則：氮氣的轉(zhuǎn)化率為：10/40=25%

　　pC(g)+qD(g)的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是( )

　　A. K越大，達到平衡時，反應(yīng)進行的程度越大

　　B. K越小，達到平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大

　　C. K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變

　　D. K隨溫度的改變而改變

　　2、在一密閉容器中，aA(g) bB(g)達平衡后溫度保持不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達到新的平衡時，B的濃度是原來平衡時濃度的60%，則：( )

　　A. 平衡向正反應(yīng)方向移動了 B. 物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了

　　C. 物質(zhì)B的質(zhì)量分數(shù)增加了 D. a>b

　　3、在373K時，把0.5molN2O4氣體通入體積為5L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色，反應(yīng)進行到2s時，濃度為0.02mol/L，在60s時，體系已達到平衡，此時容器內(nèi)壓強為開始時的1.6倍，下列說法正確的是( )

　　A. 前2s，以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速度為0.01mol/(L?s)

　　B. 在2s時容器內(nèi)壓強為開始時壓強的1.1倍

　　C. 在平衡體系內(nèi)含N2O40.25mol

　　D. 平衡時，如果壓縮容器體積，則可提高N2O4的轉(zhuǎn)化率

　　4、在一密閉容器中，等物質(zhì)的量的X和Y發(fā)生如下反應(yīng)：X(g) 2Y(g) 2Z(g)，反應(yīng)達到平衡時，若混合氣體中X和Y的物質(zhì)的量之和與Z的物質(zhì)的量相等，則X的轉(zhuǎn)化率為(　　　)

　　A. 10%　　　　 B、50%　　　　 C、60%　　　　 D、70%

　　5、在一密閉的容器中，將一定量的NH3加熱使其發(fā)生分解反應(yīng)：2NH3(g) N2(g)+3H2(g)，當(dāng)達到平衡時，測得25%的NH3分解，此時容器內(nèi)的壓強是原來的( )

　　A、1.125倍　　 B、1.25倍　　　C、1.375倍　　　 D、1.50倍

　　6、在一定溫度下，將1molCO和1mol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，達平衡狀態(tài)后，得到CO20.6mol;再通入0.3mol水蒸氣，達到新的平衡狀態(tài)后，CO2的物質(zhì)的量可能是(　　　)

　　A、0.9mol B、0.8mol C、0.7mol　　 D、0.6mol

　　7、將0.4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g) 2C(g)，若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol?L-1，現(xiàn)有下列幾種說法： = 1 \* GB3 ①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol?(L?s)-1

　　= 2 \* GB3 ②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6mol?(L?s)-1

　　= 3 \* GB3 ③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%

　　= 4 \* GB3 ④2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol?L-1

　　其中正確的是(　　　)

　　A、 = 1 \* GB3 ① = 3 \* GB3 ③　　　 B、 = 1 \* GB3 ① = 4 \* GB3 ④　　　　 C、 = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③　　　 D、 = 3 \* GB3 ③ = 4 \* GB3 ④

　　8、在一定體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

　　2R(g)+5Q(g) 4X(g)+nY(g)，反應(yīng)完全后，容器溫度不變，混合氣體的壓強是原來的87.5%，則化學(xué)方程式中的n值是(　　　)

　　A、2　　　　　 B、3　　　　　 C、4　　　　　 D、5

　　9、某容器中加入N2和H2，在一定條件下，N2+3H2 2NH3，達到平衡時N2、H2、NH3的濃度分別是3mol/L、4mol/L、4mol/L，則反應(yīng)開始時H2的濃度是 (　　　)

　　A、5mol/L　　　 B、10mol/L　　 C、8mol/L　　　 D、6.7mol/L

　　10、已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g)+S(s) H2S(g)　K1

　　S(s)+O2(g) SO2(g)　　K2

　　則反應(yīng)H2(g)+SO2(g) O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)是　(　　　)

　　A、K1+ K2　　　B、K1 -K2 C、K1 ×K2 D、K1/K2

　　11、有可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g)

　　(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達式可表示為：_______________。

　　(2)該反應(yīng)選用了一種合適的催化劑，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度在100℃～400℃的范圍內(nèi)，每高10℃，反應(yīng)速度為原來的3倍，在400℃～450℃時，每高10℃，反應(yīng)速度卻約為原來的10倍，而溫度高于450℃時，反應(yīng)速度卻約為原來的3倍，若其它反應(yīng)條件不變，試分析造成這種現(xiàn)象的原因____________________。

　　(3)若該反應(yīng)在固定容積的密閉容器中進行，并保持溫度不變。往容器里充入等物質(zhì)的量的A、B兩種氣體物質(zhì)，反應(yīng)進行5min后，試推測容器內(nèi)的壓強可能發(fā)生的變化______________。(填正確的字母編號)

　　A、增大　　　　　　　　　　B、減小　　　　　　　　C、不變

　　其理由是_______________________________。

　　(4)若該反應(yīng)在恒溫下進行并已達平衡，再維持溫度不變，將壓強由100kPa增大到500kPa平衡發(fā)生了移動，但卻發(fā)現(xiàn)平衡向左移動，你是否懷疑勒夏特列原理對平衡系統(tǒng)的普遍適用性?________;試寫出你的分析理由__________________________________________。

　　12、平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進行程度的標(biāo)志，在25℃時，下列反應(yīng)式及其平衡常數(shù)：

　　2NO(g) N2(g)+O2(g) K1=1×1030

　　2H2(g) +O2(g) 2H2O(g) K2=2×1081

　　2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92

　　(1)常溫下NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為________。

　　(2)常溫下水分解產(chǎn)生O2，此時平衡常數(shù)值約為____________。

　　(3)常溫下NO、H2O、CO2三種化合物分解放出氧氣的大小順序為：

　　_____>________>_________。

　　(4)隨著轎車進入家庭，汽車尾氣污染成為備受關(guān)注的環(huán)境問題，市政府要求全市對所有汽車尾氣處理裝置完成改裝，以求基本去除氫氧化物、一氧化碳污染氣體的排放。而改裝后的尾氣處理裝置主要是加入了有效催化劑，請你根據(jù)以上有關(guān)數(shù)據(jù)分析，僅僅使用催化劑_________(填能或否)促進污染氣體間的反應(yīng)，而去除污染氣體。

　　13、可逆反應(yīng)CO+H2O CO2+H2在密閉容器中建立了平衡。當(dāng)溫度為749K時，Kc=2.60，問：

　　(1)當(dāng)CO起始濃度為2mol/L，H2O起始濃度為2mol/L時，CO的轉(zhuǎn)化率為多少?

　　(2)當(dāng)CO起始濃度仍為2mol/L，H2O的起始濃度為6mol/L時，CO的轉(zhuǎn)化率為多少?

　　14、在接觸法制硫酸中，將SO2與空氣按1：3的體積比混合(空氣中氮氣與氧氣的體積比為4：1)后進入接觸室，在一定條件下反應(yīng)達到平衡后，氣體總體積減少為原來的88%(體積均在相同情況下測定)，試求：

　　(1)反應(yīng)達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率;

　　(2)若生成的SO3可在吸收塔中完全被吸收，則排出的尾氣中SO2的體積百分含量。

　　15、在673K，1.01×105Pa時，有1mol氣體A發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g) xB(g)+C(g)。在一定條件下已達到平衡。在平衡混合氣體中，A占其體積百分比為58.84%。混合氣體總質(zhì)量為46g，密度為0.72g?L-1。求：

　　(1)平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量;

　　(2)A的平衡轉(zhuǎn)化率;

　　(3)x值

　　(4)相同條件下，反應(yīng)前A的密度是平衡混合氣體密度的幾倍。

　　【試題答案】