2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 第3节 化学平衡常数及其计算课时跟踪练.doc

第3节 化学平衡常数及其计算课时跟踪练一、选择题1下列有关化学平衡常数的描述中正确的是()A化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因，与其他外界条件无关B相同温度下，反应ABC与反应CAB的化学平衡常数相同C反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0的化学平衡常数随温度升高而增大D反应A(g)B(g)2C(g)的平衡常数表达式为K解析：化学平衡常数内因由反应物本身的性质决定，外因只受温度影响，A项错；同温下，同一反应的正向、逆向反应的平衡常数互为倒数，一般不相等，B项错；该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C项错。答案：D2随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570 K时平衡常数为11059。下列说法正确的是()A提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD570 K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳解析：提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A正确，B错误；上述反应为可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO或CO，C错误；570 K时及时抽走CO2、N2，尾气净化效率更佳，但平衡常数不变，D错误。答案：A3某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)B(g)C(g)D(g)，5 min后达到平衡，已知该温度下其平衡常数K1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则()Aa3Ba2CB的转化率为40% DB的转化率为60%解析：温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a1，A、B错误；设达到平衡时，B的转化量为x mol，则A、B、C、D的平衡量分别为(2x) mol、(3x) mol、x mol、x mol，设容器体积为1 L，则平衡常数K1，解得x1.2，B的转化率1.23100%40%，C正确，D错误。答案：C4在一个容积为2 L的密闭容器中，加入0.8 mol A2气体和0.6 mol B2气体，一定条件下发生如下反应：A2(g)B2(g)2AB(g)Hv(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：根据表格所示，温度升高平衡常数减小，则该反应为放热反应，A项正确；25 时K2105，B项正确；Qc82，平衡逆向移动v(正)0B其他条件不变，升高温度，溶液中c(I)减小C该反应的平衡常数表达式为KD25 时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于689解析：选项A，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，H0，错误；选项B，温度升高，平衡逆向移动，c(I)减小，正确；选项C，K，错误；选项D，平衡常数仅与温度有关，25 时，向溶液中加入少量KI固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。答案：B9活性炭可处理大气污染物NO，反应原理：C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)。T 时，在2 L密闭容器中加入0.100 mol NO和2.030 mol活性炭(无杂质)，平衡时活性炭物质的量是2.000 mol。下列说法不合理的是()A该温度下的平衡常数：KB达到平衡时，NO的转化率是60%C3 min末达到平衡，则v(NO)0.01 molL1min1D升高温度有利于活性炭处理更多的污染物NO解析：利用三段式分析。C(s) 2NO(g)N2(g)CO2(g)起始物质的量(mol)2.0300.10000转化物质的量(mol) 0.030 0.060 0.030 0.030平衡物质的量(mol) 2.000 0.04 0.030 0.030平衡时各物质的浓度：c(NO)0.02 molL1，c(N2)0.015 molL1，c(CO2)0.015 molL1。A项，该温度下的平衡常数：K，正确；B项，达到平衡时，NO的转化率：100%60%，正确；C项，3 min末达到平衡，则v(NO)0.01 molL1min1，正确；D项，不知道反应是放热反应还是吸热反应，无法确定温度对该反应限度的影响，错误。答案：D二、非选择题10.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。反应大气固氮N2(g)O2(g) 2NO(g)工业固氮N2(g)3H2(g) 2NH3(g)温度/272 00025400450平衡常数K3.8410310.151080.5070.152分析数据可知：大气固氮反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：_。(2)工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是_(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系：_。.目前工业合成氨的原理是N2(g)3H2(g)2NH3(g)。(3)在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。达平衡时，H2的转化率1_。已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数Kp_(用平衡分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数)。解析：(1)由表中数据可知随温度从27 升高到2 000 ，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应；大气固氮的K值小，转化率低。(2)工业固氮，随温度升高，K值减小，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率降低，所以A正确。取相同的温度，p1p2，N2的转化率升高，说明平衡向正反应方向移动，正反应是气体体积减小的反应，说明压强增大，p2p1。(3)N23H22NH3n(始)/mol130n(变)/mol a 3a 2an(平)/mol 1a 33a 2a有(1a)(33a)2a2.8，a0.6 mol，H2的转化率为60%，N2的平衡分压为8 MPa，H2、NH3的平衡分压均为8 MPa，Kp。答案：.(1)吸热K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产(2)Ap2p1.(3)60%(0.255或0.26)11研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义。升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)O2(g)2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的原因，查阅资料知2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应分两步：2NO(g)N2O2(快)v1正k1正c2(NO)v1逆k1逆c(N2O2)H10N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)v2正k2正c(N2O2)c(O2)v2逆k2逆c2(NO2)H20请回答下列问题：(1)反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)的H_kJmol1(用含H1和H2的式子表示)。一定温度下，反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K_，升高温度，K值_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)决定2NO(g)O2(g)2NO2(g)的速率是反应。反应的活化能E1与反应的活化能E2的大小关系为E1_(填“”“”或“”)E2。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是_。Ak2正增大，c(N2O2)增大Bk2正减小，c(N2O2)减小Ck2正增大，c(N2O2)减小Dk2正减小，c(N2O2)增大由实验数据得到v2正c(O2)的关系可用下图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为_(填字母)。解析：(1)2NO(g)N2O2(g)H10，N2O2(g)O2(g)2NO2(g)H20，根据盖斯定律，将，得：2NO(g)O2(g)2NO2(g)HH1H2；2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，平衡常数K，平衡时，v2正v2逆，v1正v1逆，因此K；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，K值减小。(2)反应的活化能越小，反应速率越快，决定2NO(g)O2(g)2NO2(g)速率的是反应，反应速率较慢，活化能较大，即E1E2；根据速率方程，A项，k2正增大，c(N2O2)增大，v2正增大，与题意不符，错误；B项，k2正减小，c(N2O2)减小，v2正减小，与题意符合，正确；C项，k2增大，c(N2O2)减小，v2正的变化无法判断，与题意不符，错误；D项，k2正减小，c(N2O2)增大，v2正的变化无法判断，与题意不符，错误；根据上述分析，升高温度，v2正减小，平衡向逆反应方向移动，c(O2)增大，因此当x点升高到某一温度时，c(O2)增大，v2正减小，符合条件的为点a。答案：(1)H1H2减小(2)Ba12工业合成氨反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)，对其研究如下：(1)已知HH键的键能为436 kJmol1，NH键的键能为391 kJmol1，NN键的键能是945.6 kJmol1，则上述反应的H_。(2)上述反应的平衡常数K的表达式为_。若反应方程式改写为N2(g)H2(g)NH3(g)，在该温度下的平衡常数K1_(用K表示)。(3)在773 K时，分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表：t/min051015202530n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 molL1、3 molL1、3 molL1，则此时v正_(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。由上表中的实验数据计算得到“浓度时间”的关系可用下图中的曲线表示，表示c(N2)t的曲线是_。在此温度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)t的曲线上相应的点为_。解析：(1)根据HE(反应物的总键能)E(生成物的总键能)，知H945.6 kJmol1436 kJmol13391 kJmol1692.4 kJmol1。(2)该反应的平衡常数K，K1K。(3)该温度下，25 min时反应处于平衡状态，平衡时c(N2)1 molL1、c(H2)3 molL1、c(NH3)2 molL1，则K。在该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2和NH3的浓度均为3 molL1，则QK，反应向正反应方向进行，故v正大于v逆；起始充入4 mol N2和12 mol H2，相当于将充入2 mol N2和6 mol H2的两个容器“压缩”为一个容器，假设平衡不移动，则平衡时c(H2)6 molL1，而“压缩”后压强增大，反应速率加快，平衡正向移动，故平衡时3 molL1c(H2)6 molL1，且达到平衡的时间缩短，故对应的点为B。答案：(1)92.4 kJmol1(2)KK或(3)大于乙B