高中化学 2_3_3 化学平衡常数和化学平衡计算课时作业 新人教版选修4

化学平衡常数和化学平衡计算时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1在一定条件下，有下列分子数相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是H2F22HFK1047H2Cl22HClK1017H2Br22HBrK109H2I22HIK1比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是()A BC D无法确定1答案：A2高温下，某反应达平衡，平衡常数K。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是()A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应化学方程式为COH2OCO2H22答案：A3下列有关平衡常数的说法中，正确的是()A改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大B反应2NO2(g)N2O4(g)H0，升高温度，该反应平衡常数增大C对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等D平衡常数为K的反应，化学方程式为CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)3解析：若是压强的改变，使反应物的转化率增大，则平衡常数K不变，A错误；对2NO2(g)N2O4(g)H0，升高温度，平衡常数K减小，B错误；对于给定可逆反应，温度一定，其正、逆反应的平衡常数互为倒数，C错误。答案：D4已知298.15 K时，可逆反应：Pb2(aq)Sn(s)Pb(s)Sn2(aq)的平衡常数K2.2，若溶液中Pb2和Sn2的浓度均为0.10 molL1，则反应进行的方向是()A向右进行 B向左进行C处于平衡状态 D无法判断4解析：Q10，D错误；该反应为吸热反应，随着反应的进行，绝热容器中的温度会降低，因此温度不再变化时，说明达到化学平衡状态，C正确。答案：C7把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)n(Y)n(Z)，则Y的转化率为()A.100%B.100%C.100% D.100%7解析：X2Y2Z起始物质的量/mol a b 0转化物质的量/mol x 2x 2x平衡物质的量/mol ax b2x 2x据题意：(ax)(b2x)2x解得x，故Y的转化率为100%100%。答案：B8一定条件下，体积为2 L的密闭容器中，1 mol X和3 mol Y进行反应：X(g)3Y(g)2Z(g)，经12 s达到平衡，生成0.6 mol Z。下列说法正确的是()A以X浓度变化表示的反应速率为 mol/(Ls)B12 s 后将容器体积扩大为10 L，Z的平衡浓度变为原来的C若增大X的浓度，则物质Y的转化率减小D若该反应的H0，升高温度，平衡常数K减小8解析：X(g)3Y(g)2Z(g)起始量(mol) 1 3 0转化量(mol) 0.3 0.9 0.6平衡量(mol) 0.7 2.1 0.6v(X) mol/(Ls)，所以A错误；12 s后将容器体积扩大为10 L，平衡逆向移动，Z的浓度小于原来的，所以B错误；若增大X的浓度，Y的转化率增大，X的转化率减小；若H”、“”或“”)0。(2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1 mol，反应经过10 min 后达到平衡状态。则该时间段内的平均反应速率v(CO2)为_，CO的转化率为_。(3)欲提高(2)中CO的转化率，可采取的措施是_。A减少Fe的量 B增加Fe2O3的量C移出部分CO2 D升高温度E减小容器的容积 F加入合适的催化剂14解析：(1)因Fe和Fe2O3都为固体，不能写入平衡常数表达式中，所以平衡常数K。由表中数据知，升高温度，平衡常数减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，故H0。(2)Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)起始物质的量(mol) 1 1 1 1转化物质的量(mol) x x x x平衡物质的量(mol) 1x 1x 1x 1x由题意得K4.0，解得x0.6。所以CO的转化率为100%60%，v(CO2)0.006 mol/(Lmin)。(3)根据勒夏特列原理，A、B、E、F四项中条件的改变对平衡移动均无影响；移出部分CO2，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大；升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小。答案：(1)(2)0.006 mol/(Lmin)60%(3)C15(12分)由于温室效应和资源短缺，如何降低大气中CO2的含量并加以开发利用等问题，引起了全世界的普遍重视。目前工业上用CO为原料生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。(1)图甲是反应时CO和CH3OH的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达到平衡状态，用CO浓度的变化表示反应的平均反应速率v(CO)_。(2)如图乙是该反应进行过程中能量的变化。曲线_(填“a”或“b”)表示不使用催化剂时反应的能量变化，不使用催化剂时该反应的逆反应的活化能为_。(3)该反应的平衡常数K的表达式为_，升高温度，平衡常数K_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)恒容条件下，下列措施能使增大的有_。A升高温度B充入HeC再充入1 mol CO和2 mol H2D使用催化剂15解析：催化剂能加快化学反应速率是因为催化剂降低了反应物的活化能，但它不能改变反应的热效应，也不能改变可逆反应的平衡状态；由题图乙可以看出该反应为放热反应，故升高温度，该反应的平衡常数减小；恒容条件下，升高温度，反应向逆反应方向进行，减小，充入He不能改变反应的平衡状态，再充入1 mol CO和2 mol H2，则相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，增大，使用催化剂，不变。答案：(1)0.075 mol/(Lmin)(2)a510 kJ/mol(3)K减小(4)C16(16分)已知A(g)B(g)C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/7008008301 0001 200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_(填“”或“”)0。(2)830 时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)0.003 molL1s1。则6 s时c(A)_molL1，C的物质的量为_mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为_，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol 氩气，平衡时A的转化率为_。(3)判断该反应是否达到平衡的依据为_。a压强不随时间改变b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变d单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1 200 时，反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为_。16解析：(1)因反应中的物质都是气体，根据平衡常数的定义可知，K；由表中数据可知，温度升高，K值减小，故正反应为放热反应，H0。(2)v(A)0.003 molL1s1，则A减少的浓度c(A)v(A)t0.003 molL1s16 s0.018 molL1，故剩余的A的浓度为0.018 molL10.022 molL1；A减少的物质的量为0.018 molL15 L0.09 mol，根据化学方程式中的化学计量关系知，生成的C的物质的量为0.09 mol。设830 达到化学平衡时，A的转化浓度为x molL1，则A(g)B(g)C(g)D(g)起始浓度(molL1) 0.04 0.16 0 0转化浓度(molL1) x x x x平衡浓度(molL1) 0.04x 0.16x x x由1.0，解得x0.032，故A的转化率(A)100%80%；由于容器的容积是固定的，通入氩气后各组分的浓度不变，反应速率不改变，化学平衡不移动。(3)由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，容器中压强、气体的密度都始终不变，故a、b项错误；c(A)随反应的进行不再变化，故c可以说明反应已达到平衡状态；不论是否达到平衡状态，单位时间里生成C和D的物质的量都相等，故d项错误。(4)反应“C(g)D(g)A(g)B(g)”与“A(g)B(g)C(g)D(g)”互为逆反应，平衡常数互为倒数关系，故1 200 时，C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数K2.5。答案：(1)(2)0.0220.0980%80%(3)c(4)2.5