- 化学平衡常数的含义
- 共77题
12．已知反应2CH3OH（g）
正确答案
解析
A．根据初始浓度转化浓度以及某时刻测得各组分的浓度的相互关系计算a的值；
2CH3OH（g）≒CH3OCH3（g）+H2O（g）
某时刻浓度（mol·L－）：a/2 0 0
转化浓度（mol·L－） ：2x x x
平衡浓度（mol·L－）：a/2 -2x x x
由表中数据可知 x =0．6mol·L－，则由a/2 -2x =0．44得出a=3．28，所以A错误；
B．可用平衡常数K与浓度商Qc来判断反应在未平衡时可逆反应进行的方向：此时浓度商Q=（0．6×0．6）/0．442=1．86<400，v（正）＞v（逆），反应正向进行，所以B错误；
C．温度不变，则化学平衡常数不变，所以若起始时加入a mol 和2amolCH3OH，则化学平衡常数不变，仍然为400。根据初始浓度转化浓度以及某时刻测得各组分的浓度的相互关系：当起始时加入a molCH3OH时：
2CH3OH（g）≒CH3OCH3（g）+H2O（g）
某时刻浓度（mol·L－）：0．82 0 0
转化浓度（mol·L－） ：2y y y
平衡浓度（mol·L－）：0．82 -2 y y y
根据该反应的平衡常数表达式K＝[c（CH3OCH3）×c（H2O）]/c2（CH3OH），得出
（y×y）/（0．82 -2y ）2=400，得出y=0．8，所以转化率=95％；同理可以求出当起始时加入2a molCH3OH时转化率=95％，所以C错误；
D．若混合气体的平均摩尔质量M=m总/n总，反应前后m总及n总均不发生变化，所以平均摩尔质量M与平衡状态无关，不能用来判断反应是否已达到平衡状态，D错误。
考查方向
本题通过考查化学平衡的计算，进一步考查化学平衡状态的判断以及转化率的规律。
解题思路
A．根据初始浓度转化浓度以及某时刻测得各组分的浓度的相互关系计算a的值；
B．可用平衡常数K与浓度商Qc来判断反应是否平衡，以及未平衡时可逆反应进行的方向：
①Qc=K，v（正）=v（逆），处于化学平衡状态；
②Qc＜K，v（正）＞v（逆），向正反应方向进行；
③Qc＞K，v（正）＜v（逆），向逆反应方向进行．
C．由于平衡常数只与反应温度有关，温度不变，则化学平衡常数不变，所以若起始时加入2a mol CH3OH，则化学平衡常数不变，可以根据根据初始浓度转化浓度以及某时刻测得各组分的浓度的相互关系计算达到平衡时CH3OH的转化率；
D．混合气体的平均摩尔质量M=m总/n总，可以根据反应前后m总及n总的变化来判断反应是否已达到平衡状态。
易错点
计算要注意某时刻的浓度商与化学平衡常数的关系，把握平衡常数的含义与运用是解答该题的关键之处，答题时注意领悟该题。
知识点
13．一定条件下，等物质的量的N2（g）和O2（g）在恒容密闭容器中发生反应：N2（g）＋O2（g）
A曲线a和曲线b表示该反应可能在相同温度下进行
B曲线b对应的起始反应条件改变是加入了催化剂
C温度T下，该反应平衡前后混合气体的密度不发生变
化
D温度T下，该反应的平衡常数K＝
正确答案
解析
A.数据显示化学反应速率加快，且氮气的起始浓度不变但转化率增大，因此判断条件变化为改变温度，故错误。
B.催化剂不能加快反应速率，故错误。
C.整个反应中反应物和生成物的状态都是气体，且在恒容条件下进行，因此混合气体的密度保持不变，故正确。
D.平衡常数计算带入数据应为平衡时各物质的平衡浓度，故错误。
考查方向
解题思路
观察曲线得知：a→b化学反应速率明显加快，起始浓度不变，且氮气的转化率增大，平衡向正移动
易错点
图形分析对应平衡移动原理结论
知识点
A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图a所示（部分产物已略去）。
18.若A为非金属单质，D是空气的主要成分之一，请写出B的电子式______________。
19.若A为金属单质，D是某强酸的稀溶液，则反应C＋D→B的离子方程式为________
______________。
20.若A为强碱，D为气态氧化物。B的水溶液露置于空气中一段时间，其pH变化如图b所示，则其pH变化的原因是____________（用离子方程式表示）。
正确答案
解析
若A为非金属，D为空气中的成分，和碱反应说明是CO2，二氧化碳的电子式为
考查方向
解题思路
从图形当中判断为同种元素之间多种形式的转化，该转化存在①化合价的转化②物质类型的转化
易错点
元素多种形式转化判断
正确答案
3Fe2＋＋4H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
解析
若A为金属单质，D某稀酸溶液，A→B→C必定存在化合价的变化，且各步为氧化还原过程，金属A为一种变价金属，且A与B反应，说明B具有氧化性，判断A为金属铁，B为铁的高价态，从而得知稀酸应该为一种强氧化性酸即为硝酸
考查方向
解题思路
从图形当中判断为同种元素之间多种形式的转化，该转化存在①化合价的转化②物质类型的转化
易错点
元素多种形式转化判断
正确答案
2HSO3－＋O2 = 2H＋＋2SO42－
解析
若A为强碱，D为气态氧化物，根据PH值得变化得知酸性增强，强碱与非金属氧化物反应过量将生成酸式盐，且该酸式盐能再次被氧化，化合价能升高的非金属元素为S元素。
考查方向
解题思路
从图形当中判断为同种元素之间多种形式的转化，该转化存在①化合价的转化②物质类型的转化
易错点
元素多种形式转化判断
9. 雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气 是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为： 2NQ(g)+2CO(g)= 2C02 (g)+N2 (g) △H＜0 。
①该反应的速率时间图像如右图中左图所示。若其他条件不变，仅在反应前加人合适的催化剂，则其速率时间图像如右图中右图所示。以下说法正确的是 (填对应字母）。A.a1＞a2B.b1 ＜b2C.t1＞t2D.右图中阴影部分面积更大E.左图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填代号）。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2N02(g) = N2(g)+C02(g)+2H20(g) △H=-867 kJ/mol2N02(g)= N204(g) △H=-56.9 kJ/molH20(g) = H20(l) △H =-44.0 kJ/mol写出CH4催化还原N204 (g)生成N2和H20(1)的热化学方程式： 。
(3)CH4和H20(g)在催化剂表面发生反应CH4 + H20 = C0 + 3H2 ，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：①该反应是 反应(填“吸热”或“放热”）。
②T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4 和1mol H20(g)，平衡时C(CH4)=0. 5 mol·L- , 该温度下反应CH4 + H20 = CO+3H2的平衡常数K= 。甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是利用甲烷燃料电池电解l00mL lmol/L食盐水，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24 L(设电解后溶液体积不变）。
正确答案
（1）①BC②BD（2）CH4(g)+N2O4(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-898.1 kJ/mol
（3）①吸热②6.75（4）①CH4 -8e-+2H2O = CO2+8H+②14③1.68
解析
（１）①若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，催化剂能增大反应速率，所以a1＜a2；在反应过程中，催化剂能增大正逆反应速率，则反应速率增大，所以b1＜b2，反应达到平衡的时间缩短，所以t1＞t2，但平衡不移动，则转化率不变；阴影部分面积为增加反应的物质的物质的量，转化率不变，则参加反应物质的物质的量不变，所以两图中阴影部分面积相等，所以BC正确；②达到平衡状态时，正逆反应速率保持不变，化学平衡常数保持不变，各反应物和生成物成分的含量保持不变，所以BD正确；（2）根据盖斯定律可知，①-②＋③×2即得到CH4(g)+N2O4(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-898.1 kJ/mol。（3）①根据平衡移动判断反应的热量变化：对于应吸热反应，温度升高，则化学平衡常数增大；所以根据表中数据信息可以判断该反应为吸热反应；②向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O（g），平衡时c（CH4）=0.5mol/L．该温度下反应 CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）起始量（mol/L） 1 1 0 0变化量（mol/L） 0.5 0.5 0.5 1.5平衡量（mol/L） 0.5 0.5 0.5 1.5根据平衡常数表达式K=[c(CO)×c(H2)3]/[c(CH4)×c(H2O)]计算其数值K=[0.5×1.53]/[0.5×0.5]=6.75。（4）①甲烷燃料酸性电池中，负极上甲烷失电子和水生成氢离子和二氧化碳，根据电子守恒、电荷守恒以及原子守恒配平书写。所以电极反应为：CH4 -8e-+2H2O = CO2+8H+②n(H2)=2.24/22.4=0.1mol，电路中通过的电子数为0.2mol，电解方程式为2NaCl+2H2O
考查方向
解题思路
（1）①若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，催化剂能增大反应速率；在反应过程中，催化剂能增大正逆反应速率，则反应速率增大，反应达到平衡的时间缩短，但平衡不移动，则转化率不变；阴影部分面积为增加反应的物质的物质的量，转化率不变，则参加反应物质的物质的量不变，②达到平衡状态时，正逆反应速率保持不变，化学平衡常数保持不变，各反应物和生成物成分的含量保持不变；（2）根据盖斯定律可知，①-②＋③×2即得到CH4(g)+N2O4(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-898.1 kJ/mol（3）①根据平衡移动判断反应的热量变化：对于应吸热反应，温度升高，则化学平衡常数增大；②对于反应：CH4+H20= C0+3H2根据平衡常数表达式K=[c(CO)×c(H2)3]/[c(CH4)×c(H2O)]计算其数值；（4）①甲烷燃料酸性电池中，负极上甲烷失电子和水生成氢离子和二氧化碳，根据电子守恒、电荷守恒以及原子守恒配平书写。②n（H2）=2.24/22.4=0.1mol电路中通过的电子数为0.2mol，电解饱和NaCl溶液时电路中每通过的2mol电子每可以产生1molCl2 ,生成2 molNaOH；所以c（NaOH）=0.1mol/0.1L=1mol/L，c(H+)=10-14mol/L，pH=14。③由①知可以转移电子0.2mol，而溶液中的Cl-只有0.1mol，所以之后反应为直接电解水,溶液pH值不改变，阳极产生0.05molCl2和0.025molO2。
易错点
（1）①催化剂对反应速率、化学平衡的影响是解本题关键，不能准确理解阴影部分的含义容易导致解题错误；②不能根据平衡图像中的有效信息判断化学平衡状态；（2）不能熟练应用盖斯定律完成热方程式的书写；（3）①不能准确判断化学平衡常数与温度的关系②计算化学平衡常数时误将物质的量代替浓度进行计算或者误用非平衡状态时的浓度进行计算；①书写电极反应时不能正确分析电解质溶液的酸碱性导致产物写错②计算电解后溶液的pH不能迅速找出电子与OH-的定量关系。
知识点
14.一定温度下，水溶液中H+和OH﹣的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是
A升高温度，可能引起由c向b的变化
B该温度下，水的离子积常数为
C该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
正确答案
解析
一定温度下，水溶液中H+和OH﹣的浓度变化曲线如图，可见曲线上的点都为该温度下的平衡点，因此KW是不变的。
A.升高温度必将导致水的电离平衡向正方向移动，且KW增大，因此变化之后的平衡点不在曲线上。
B.根据b点对应的离子浓度代入KW=C（H+）C（OH﹣）计算KW=1.0×10﹣14 。
C.加入FeCl3，因为是强酸弱碱盐，因水解会促进水的电离，导致溶液呈酸性，氢离子浓度明显增大。
D.稀释溶液过程，温度没有发生变化，KW不变，因此再次平衡时依然在曲线上。
考查方向
解题思路
能明确水的电离平衡符合勒夏特列原理，且KW只与温度有关
易错点
影响水的电离平衡的因素以及KW的特点
知识点
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