人教版选修4高二化学章节验收233《化学平衡常数》.doc

2-3-3化学平衡常数一、选择题1(2012试题调研)下列关于平衡常数K的说法中，正确的是()平衡常数K只与反应本身及温度有关改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K加入催化剂不改变平衡常数K平衡常数K只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关A B C D答案：D点拨：平衡常数K是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K。2(2012经典习题选萃)25时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s)，体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如图所示。下列判断正确的是()A往平衡关系中加入少量金属铅后，c(Pb2)增大B往平衡关系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2)变小C升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，说明该反应H0D25时，该反应的平衡常数K2.2答案：D点拨：A项金属铅是固体，其量的多少对平衡没有影响；B项往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体，体系中c(Sn2)增大，是使平衡逆向移动，c(Pb2)增大；C项中升高温度c(Pb2)增大，说明平衡逆向移动，则H小于零；D项该反应的平衡常数表达式为：K2.2故D项正确。3在容积可变的密闭容器中，2mol N2和8mol H2在一定条件下反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氢气的体积分数接近于()A5% B10% C15% D20%答案：C点拨：由题给数据知：增加反应的H2的物质的量为：8mol25%2mol N23H22NH3始态2mol8mol0变化量 mol 2mol mol平衡量 mol 6mol mol平衡时N2的体积分数为：100%15%故C项正确。4对于3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为()AKBKCKDK答案：D点拨：固体不写入表达式中。5关于化学平衡常数的叙述正确的是()A温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数B两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变C温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数D浓度商QK时，v(正)v(逆)答案：C点拨：K是温度的函数，平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。正、逆反应的平衡常数互为倒数，如H2(g)I2(g)2HI(g)，K正，K逆，所以K正。浓度商Qv(逆)。6X、Y、Z为三种气体，把amol X和bmol 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%答案：B点拨： X2Y2Z起始物质的量/molab0转化物质的量/molx2x 2x平衡物质的量/molax b2x2x据题意：(ax)(b2x)2x解得x，故Y的转化率为100%100%。7将4molsO2与2mol O2放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2O22SO3，测得平衡时SO3的浓度为0.5mol/L。则此条件下的平衡常数K为()A4B0.25C0.4D0.2答案：A点拨：2SO2O22SO3初(mol)：420转(mol)：212平(mol)：212平衡时各自的浓度c(SO2)0.5mol/L，c(O2)0.25mol/L，c(SO3)0.5mol/LK4。8已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)，K1；S(s)O2(g)SO2(g)，K2；则反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数是()AK1K2 BK1K2CK1K2 D.答案：D点拨：K1，K2，第三个方程式的平衡常数K3K1。9在一定温度下的密闭容器中存在：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，已知c(SO2)始0.4molL1，c(O2)始1molL1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K19，此反应中SO2的转化量为()A0.24molL1 B0.28molL1C0.32molL1 D0.26molL1答案：C点拨： 2SO2(g)O 2(g)2SO3(g)起始量/(molL1)： 0.410变化量/(molL1)： x 0.5x x平衡量/(molL1)： 0.4x 10.5x x由平衡常数的定义：K19，解得x0.32molL1。10汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)CO(g)N2CO2(g)H373.4kJmol1在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是()答案：C点拨：该反应为气体化学计量数减小的放热反应。升温，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平衡常数减小，同时，CO的转化率减小，故A项、B项都错；平衡常数只与温度有关，与物质的量无关，C项正确；增加氮气的物质的量，平衡逆向移动，NO的转化率减小，D项错。三、非选择题11(2012福建高二检测)T时，在一个体积为2L的容器中，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图所示。(1)写出该反应的化学方程式：_ _；(2)该温度下该反应的平衡常数为_ _；(3)已知：K(300)K(350)，该反应是_热反应；(4)04分钟时，A的平均反应速率为_；(5)到达平衡时B的转化率为_；(6)恒容条件下，下列措施中能使降低的有_。A充入氦气B使用催化剂C再充入2.4mol A和1.6mol BD降低温度答案：(1)2A(g)B(g)C(g)(2)0.52(3)放(4)0.05molL1min1(5)25%(6)C、D点拨：(1)据图可知t1时刻反应达到平衡，这段时间内A、B、C的物质的量变化值为0.8mol、0.4mol、0.4mol，故反应为2A(g)B(g)C(g)。(2)因平衡时A、B、C的物质的量浓度分别为0.8mol/L、0.6mol/L、0.2mol/L，所以平衡常数K0.52mol2L2 。(3)因为K(300)K(350)，该反应为放热反应。(4)04分钟时，A的平均反应速率为(2.4mol2.0mol)2L4min0.05molL1min1。(5)到达平衡时B的转化率为0.4mol1.6mol100%25%。(6)恒容条件下充入氦气和使用催化剂，平衡不发生移动，不变；再充入2.4mol A和1.6mol B时，平衡正向进行的程度增大，反应物的转化率增大，故降低；降低温度，平衡向正反应方向移动，降低。12已知可逆反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K_ 。 (2)830k时，若起始时：c(CO)2mol/L，c(H2O)3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为_；K值为_。(3)830k时，若只将起始时c(H2O)改为6mol/L，则水蒸气的转化率为_。答案：(1)(2)40%1(3)25%点拨：(1)根据平衡常数的定义可写出K(2)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)c(初)mol/L23 0 0cmol/L 1.2 1.2 1.2 1.2c(平)mol/L 0.8 1.8 1.2 1.2K1，H2O的转化率为100%40%。(3)设H2O(g)的转化率为x，则 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)c(初)mol/L26 0 0cmol/L 6x 6x 6x 6xc(平)mol/L 26x 66x 6x 6x则K1，解得x25%。13(2012经典习题选萃)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)。温度/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_0(填“”、“”或“”)；(2)在一个容积为10L的密闭容器中，1 000时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)_、CO的平衡转化率_；(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_。A减少Fe的量B增加Fe2O3的量C移出部分CO2D提高反应温度E减小容器的容积F加入合适的催化剂答案：(1)(2)0.006mol(Lmin)160%(3)C点拨：(1)注意物质的状态，随着温度升高K逐渐减小，所以此反应是放热反应。(2)三段式：Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)始态/(molL1)： 0.1 0.1终态/(molL1): 0.1x 0.1x反应/(molL1): x x温度为1 000，所以K4.0，所以x0.06，v(CO2)0.006minL1min1。(3)Fe2O3、Fe均是固体，改变Fe、Fe2O3的量不影响反应速率和化反平衡，故A、B反应速率、化学平衡均不改变；C移出部分CO2，平衡右移，正确；D此反应为放热反应，升高温度，平衡左移，错误；E减小容器容积，相当于加压，平衡不移动，错误；F催化剂只影响化学反应速率，对平衡移动无影响，错误。14铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)反应的平衡常数表达式为K_。该温度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，则10min内CO2的平均反应速率为0.015molL1min1,10min后生成了单质铁_g。(2)可用上述的以应中某种物理量来说该反应已达到平衡状态的是_。ACO的生成速率与CO2的生成速率相等BCO的生成速率与CO2的消耗速率相等CCO的质量不变D体系的压强不再发生变化E气体密度不再变化答案：(1)11.2(2)ACE点拨：(1)固体没有浓度，只有气体、水溶液用浓度表示，所以K中不出现Fe2O3(s)和Fe(s)，K；10min 内生成CO2的物质的量为0.015molL1min110min2L0.3mol，以下关系式：2Fe 3CO2 2mol 3mol 0 .2mol 0.3mol m(Fe)0.2mol56 gmol111.2 g(2)CO生成速率为逆反应速率，CO2生成速率为正反应速率且CO、CO2前系数相等，则v正(CO2)v逆(CO)，达到化学平衡；v生成(CO)v逆(CO)，v消耗(CO2)v逆(CO2)，无法说明是否达到化学平衡；m(CO)不变，则n(CO)不变，n(CO)不变，反应达到平衡；该反应是气体体积不变的反应，反应任意时刻，体系的压强均相同；，当m(气体)不变时，反应即达到平衡，达到平衡时也不变。易错案例警示【案例】体积为2L的密闭容器中，A与B在一定条件下反应生成C：A(g)2B(s)2C(g)。(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K_；(2)在不同温度下达到平衡时生成物C的物质的量如下图所示，则该反应是_反应(填“放热”或“吸热”)，降低温度，K_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若将容器的体积压缩为1L，平衡向_方向移动，K_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)在500，从反应开始到平衡，C的平均反应速率v(C)_。【解析】题号内容(1)易错答案K错因剖析没有认真看题，误把B当做气体，或者根本就不知固体物质不能写入平衡常数表达式中。(2)易错答案K减小错因剖析错误认为不管反应特点如何，升高温度K增大，降低温度K减小；实际上，据图像可知，升高温度，C的物质的量降低，说明平衡向逆反应方向移动，说明该反应为放热反应，故降低温度，平衡正向移动，K增大。(3)易错答案K减小错因剖析误认为增大压强，平衡向逆反应方向移动，K就减小，忽略了K仅是温度的函数。(4)易错答案0.05错因剖析忘记了化学反应速率的单位。【答案】(1)(2)放热增大(3)逆反应不变(4)0.05mol/(Lmin)