2019年高考化学大一轮复习 7.2 化学平衡 化学平衡常数实效精练（含解析）.doc

2019年高考化学大一轮复习 7.2 化学平衡 化学平衡常数实效精练（含解析）一、选择题：本大题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度，取5 mL 0.5 molL1 KI溶液，滴加0. 1 molL1 FeCl3溶液56滴，充分反应。下列实验操作能验证该反应是否存在限度的是()A再滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀产生B再加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色C再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生D再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变成血红色解析：发生反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI2，由于KI过量，主要检验是否存在Fe3。答案：D2汽车尾气净化中的一个反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.8 kJmol1。在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，当改变其中一个条件x，y随x的变化符合图中曲线的是()A当x表示温度时，y表示平衡常数KB当x表示温度时，y表示CO的转化率C当x表示N2的物质的量时，y表示NO的转化率D当x表示NO的物质的量时，y表示平衡常数K解析：温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，CO的转化率降低，A、B错误。增大N2的浓度，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，C错误。平衡常数仅与温度有关，D正确。答案：D3将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g)2Z(g)aQ(g)。2 min时达到平衡，生成0.8 mol Z，测得Q的浓度为0.4 molL1，下列叙述错误的是()Aa的值为2B平衡时X的浓度为0.8 molL1CY的转化率为60%D反应速率v(Y)0.2 molL1min1解析：生成Q的物质的量为0.8 mol，a2，A正确。 X(g)3Y(g)2Z(g)2Q(g)。n(始) 2 2 0 0n(变) 0.4 1.2 0.8 0.8n(2 min) 1.6 0.8 0.8 0.8X的平衡浓度为0.8 molL1，Y的转化率为60%，B、C正确。v(Y)0.3 molL1min1，D项错误。答案：D4恒温、恒压下，将1 mol O2和2 mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态)，发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，状态时达平衡，则O2的转化率为()A60%B40%C80% D90%解析：恒温、恒压下，气体的体积比等于物质的量之比。设O2的转化率为x。 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)n(始)/mol 2 1 0n(变)/mol 2x x 2xn(平)/mol 22x 1x 2x有(22x)(1x)2x3，解得x0.6。答案：A5在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：温度/2580230平衡常数510421.9105下列说法不正确的是()A上述生成Ni(CO)4的反应为放热反应B25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2105C在80 时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 molL1，则此时v(正)v(逆)D80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1解析：温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，A正确。Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)为题给反应的逆反应，两个反应的平衡常数互为倒数关系，B正确。C项中该时刻Q8K，反应逆向进行，v(逆)v(正)，C错误。D项中CO的平衡浓度为1 molL1，由K2可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1。答案：C6用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HT2T3B.正反应速率v(a)v(c)v(b)v(d)C.平衡常数K(a)K(c)K(b)K(d)D. 平均摩尔质量M(a)M(d)解析：温度升高时平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低，所以温度：T1T21C升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D从Y0到Y0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的 1解析：本题考查化学平衡，意在考查考生对平衡移动的理解和对图象的识别能力。温度升高，达到平衡所用的时间缩短，因此b曲线对应的温度为20 ，A选项错误；温度升高，速率加快，B选项速率之比应小于1；由图象可知，达到平衡时b曲线丙酮的转化率较低，C选项错误；在两曲线交点处，两种温度下转化的丙酮量相等，D选项正确。答案：D10一定条件下可逆反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)，在体积固定的密闭容器中达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A BC D全部解析：化学平衡状态的根本标志是：v(正)v(逆)，各组分含量不变。本题不仅考查了化学平衡的直接标志，也要求对化学平衡的间接标志进行分析，判断。解答本题时，要牢牢抓住两个根本标志，并明确气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量的变化与根本标志间的关系，才能全面分析，顺利解答。单位时间内生成n mol O2必消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2时，必消耗n mol O2，易知能说明反应达到平衡，而不能说明。中无论达到平衡与否，化学反应速率都等于各物质化学计量数之比。有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡。对于体积固定、气体质量反应前后守恒的反应，混合气体密度始终不变。压强不变，意味着各物质的含量不再变化。由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，该反应前后体积变化，能说明反应达到平衡。答案：A二、非选择题：本大题共4小题，将答案填在题中横线上。11氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示：(1)甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_。(2)第步反应为可逆反应。在800 时，若CO的起始浓度为2.0 mol/L，水蒸气的起始浓度为3.0 mol/L，达到化学平衡状态后，测得CO2的浓度为1.2 mol/L，则此反应的平衡常数为_，CO的平衡转化率为_。解析：(1)由两图象可分别写出热化学方程式：CH4(g)H2O(g)=3H2(g)CO(g)H103.3 kJ/mol(1)、CO(g)H2O(g)=H2(g)CO2(g)H33.2 kJ/mol(2)，(1)(2)即得所求热化学方程式：CH4(g)2H2O(g)=4H2(g)CO2(g)H136.5 kJ/mol。(2) CO(g) H2O(g)H2(g)CO2(g) 2.0 3.0 0 0 x x x x (2.0x) (3.0x) x x由题意x1.2，则CO平衡浓度为0.8 mol/L，H2O的平衡浓度为1.8 mol/L，反应的平衡常数1，CO的平衡转化率100%60%。答案：(1)CH4(g)2H2O(g)=4H2(g)CO2(g)H136.5 kJ/mol(2)160%12恒温恒容下2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)B(g)=xC(g)2D(s)。2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_。(2)x_。(3)A的转化率与B的转化率之比为_。(4)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是_(填各项代号)。A压强不再变化B气体密度不再变化C气体平均相对分子质量不再变化DA的消耗速率与B的消耗速率之比为21(5)若向原平衡混合物的容器中再充入2 mol A气体和2 mol B气体，在原温度下达到新的平衡，此时B的物质的量n(B)_。(6)欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与上述平衡相等，起始加入的A、B物质的量n(A)、n(B)之间应满足的关系为_。解析：(1)v(C)0.60 mol/(Lmin)。(2)n(C)1.2 mol/L2 L2.4 mol，n(B)2 mol1.2 mol0.8 mol，故x3。(3)n(A)2n(B)20.8 mol1.6 mol。A的转化率80%，B的转化率40%，故A、B的转化率之比为21。(4)平衡的实质是v(正)v(逆)，凡能推出此结论的是达到平衡，否则不是达到平衡，由于产物D为固体，故B、C可说明反应达到了平衡。(5)此反应前后气体的体积没发生变化，压强对平衡无影响，再充入2 mol A和2 mol B相当于加压，且与原平衡等效，A、B的转化率不变，n(B)21.2 mol2.4 mol。(6)同(5)的分析，n(A)n(B)。答案：(1)0.6 mol/(Lmin)(2)3(3)21(4)BC(5)2.4 mol(6)n(A)n(B)(或n(A)n(B)11)13xx上海化学，改编用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g)Si3N4(s)12HCl(g)H”“”或“”)。解析：(1)反应达到平衡后，n(Si3N4)0.02 mol，故v(H2)0.02 mol/(Lmin)。(2)平衡常数是温度的函数，与压强无关，故a错误；温度升高，平衡逆向移动，K减小，故b正确；增大固体物质的物质的量，平衡不移动，故c错误；增大n(HCl)，平衡逆向移动，K减小，故d正确。(3)a项，表示v正v逆，故正确；b项，均为v正，故错误；c项，由于容器密闭恒容，反应体系中Si3N4为固体，当混合气体的密度不变时，则气体物质总质不再变化，说明反应已经达到平衡状态，故正确；d项，当各物质的浓度比等于化学计量数之比时，不能表示反应已达到平衡状态，故错误。(4)温度降低，平衡正向移动，n(H2)减小，n(HCl)增大，故达到新平衡时。答案：(1)0.02(2)bd(3)ac(4)0，反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。(1)该温度下，该反应的平衡常数为_，若温度升高，K值将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是_点。从起点开始首次达到平衡时，以NO2表示的平均反应速率为_。(3)25 min时，加入了_(填加入物质的化学式及加入的物质的量)，使平衡发生了移动。(4)d点对应NO2的物质的量浓度_(填“大于”“小于”或“等于”)0.8 molL1，理由是_。解析：(1)由题图可知，平衡时c(NO2)0.6 mol/L，c(N2O4)0.4 mol/L，故该温度下该反应的平衡常数K0.62/0.40.9；升温，反应正向进行(正反应为吸热反应)，平衡常数增大。(2)由题图知，a、b、c、d四点中只有b、d处于平衡状态；v(NO2)(0.6 moL/L0.2 mol/L)/10 min0.04 molL1min1。(3)利用25 min后的物质的浓度变化可知在25 min时加入了NO2，其加入的物质的量(1.0 mol/L0.6 mol/L)2 L0.8 mol。(4)假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8 mol/L，则此时Q1.28K0.9，平衡要逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8 mol/L。答案：(1)0.9增大(2)bd0.04 molL1min1(3)0.8 mol NO2(4)小于假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8 mol/L，则此时Q1.28K0.9，平衡要逆向移动，使二氧化氮的浓度降低，所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8 mol/L创新试题教师备选教学积累资源共享化学平衡常数是近几年高考必考的内容，本题是对例题的补充。1xx贵阳模拟在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：t 7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_反应(选填“吸热”“放热”)。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。(4)若830 时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K_1.0(选填“大于”“小于”或“等于”)。(5)830 时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。(6)若1 200 时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，则此时上述反应的平衡移动方向为_(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。解题指南：解答本题时要注意以下3点：(1)根据K随温度的变化可判断正反应为吸热反应还是放热反应。(2)计算平衡常数，然后与表中所给数据对比可判断反应的温度。(3)根据Qc与K的关系可以确定平衡移动的方向。解析：(1)根据反应方程式CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)可知，该反应的平衡常数表达式为K。(2)根据已知题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，根据平衡常数表达式K可知，K3/50.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 。(4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830 条件下，平衡常数的数值都为1.0。(5)830 达到平衡，扩大容器的体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式K可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数，QcK，平衡不发生移动。(6)1 200 时Qc，将各物质的浓度代入各得Qc4，而此温度下的平衡常数为2.6，因为QcK，所以平衡向逆反应方向移动。答案：(1)(2)吸热(3)700 (4)等于(5)不(6)逆反应方向讲评建议：讲评本题时强调使用化学平衡常数应注意的问题：(1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。(2)化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定大。(3)使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变平衡常数。1书写平衡常数表达时：一定要按照平衡常数的定义去书写，注意纯固体或液体不能出现在表达式中。2利用“三段式”进行平衡常数的计算时：通常的思路是写出平衡方程式，列出相关量(起始量、变化量、平衡量)，确定各量之间的关系，列出比例式或等式或依据平衡常数求解。