2018年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)平衡第3課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)習(xí)題新人教版.docx

第3課時(shí) 化學(xué)平衡常數(shù)課時(shí)訓(xùn)練(時(shí)間:40分鐘)基礎(chǔ)過關(guān)1. 某溫度時(shí),N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)K=a,則此溫度下,NH3(g)H2(g)+N2(g)的平衡常數(shù)為(A)A.B.C.a2D.a-2解析:某溫度時(shí),N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)K=a,則該溫度下,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K1=,NH3(g)H2(g)+N2(g)的平衡常數(shù)為K2=(=。2.下列有關(guān)平衡常數(shù)的說法中,正確的是(D)A.改變條件,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,平衡常數(shù)也一定增大B.反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)H0,升高溫度,該反應(yīng)平衡常數(shù)增大C.對(duì)于給定可逆反應(yīng),溫度一定時(shí),其正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相等D.平衡常數(shù)為K=的反應(yīng),化學(xué)方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)解析:若是壓強(qiáng)的改變,使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,則平衡常數(shù)K不變,A錯(cuò)誤;對(duì)2NO2(g)N2O4(g)H0,升高溫度,平衡常數(shù)K減小,B錯(cuò)誤;對(duì)于給定可逆反應(yīng),溫度一定,其正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),C錯(cuò)誤。3.(2017河南師范大學(xué)附中期中)已知:t 下的某一氣態(tài)平衡體系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四種物質(zhì),此溫度下發(fā)生反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,有關(guān)該平衡的說法中正確的是(C)A.升高溫度,平衡常數(shù)K變大B.增大壓強(qiáng),W(g)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變大C.升溫,若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小,則正反應(yīng)放熱D.增大X濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)解析:由K=,可知反應(yīng)為2Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g),焓變未知,升高溫度,若平衡正向移動(dòng),K增大,若平衡逆向移動(dòng),K減小,A錯(cuò)誤;增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),W(g)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,B錯(cuò)誤;升溫,若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小,可知升高溫度平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)放熱,C正確;X為生成物,增大X濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),D錯(cuò)誤。4. 密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若混合氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,則這時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為(A)A.40% B.50%C.60% D.70%解析:設(shè)A、B起始物質(zhì)的量都為1 mol,A的轉(zhuǎn)化率為x。A(g)+2B(g) 2C(g)起始(mol):1 1 0轉(zhuǎn)化(mol):1x2(1x) 2(1x)平衡(mol):1-x1-2x 2x平衡時(shí)A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等:(1-x)+(1-2x)=2x。解得x=0.4。5. 在反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中,有a mol SO2和b mol O2參加反應(yīng),達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有c mol SO3生成,則SO2在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)為(D)A.% B.%C.% D.%解析:a mol SO2和b mol O2參加反應(yīng),達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有c mol SO3生成,則:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)起始量(mol) a b 0轉(zhuǎn)化量(mol) c 0.5c c平衡量(mol) a-c b-0.5c c則SO2在平衡混合物中的體積分?jǐn)?shù)為%。6. 一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)熱和化學(xué)平衡常數(shù)分別為H和K,則相同溫度時(shí)反應(yīng)4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)的反應(yīng)熱和化學(xué)平衡常數(shù)為(C)A.2H和2K B.-2H和K2C.-2H和 D.2H和-2K解析:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)熱為H,故相同溫度時(shí)反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的反應(yīng)熱為-H,故4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)的反應(yīng)熱為-2H;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為K,故相同溫度時(shí)反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為,故相同溫度時(shí)反應(yīng)4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為()2=K-2。7. 分別在T1 K、T2 K、T3 K時(shí),向三個(gè)500 mL的恒容密閉容器中均充入1 mol N2和2.5 mol H2,發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0。實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)t min時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。下列說法正確的是(D)A.在t min時(shí),和一定達(dá)化學(xué)平衡B.2v(NH3)=3v(N2)時(shí),三容器均達(dá)到平衡狀態(tài)C.平衡后容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量最小D.已知t min時(shí),中c(N2)=1 molL-1,此時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)K=0.5解析:合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)增大,在t min時(shí),的體積分?jǐn)?shù)最小,說明反應(yīng)沒有達(dá)化學(xué)平衡,A錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)速率之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,且沒有說明正、逆反應(yīng)速率,B錯(cuò)誤;由質(zhì)量守恒定律知,總質(zhì)量不變,該反應(yīng)為體積縮小的反應(yīng),中N2的含量最大,總物質(zhì)的量最大,的平均相對(duì)分子質(zhì)量最小,C錯(cuò)誤;t min時(shí),中c(N2)=1 molL-1,反應(yīng)的氮?dú)獾臐舛葹?1 mol/L,平衡時(shí)氫氣的濃度為5 mol/L-3 mol/L=2 mol/L,氨氣的濃度為2 mol/L,K=0.5,D正確。8. (1)現(xiàn)有可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)H0,試根據(jù)下列圖像判斷t2、t3、t4時(shí)刻采取的措施(只改變一種外部條件)。t2: ;t3: ;t4:。(2)已知:A(g)+2B(g)2C(g)H0。此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,溫度降低,K值會(huì)(填“增大”“減小”或“不變”,下同),A的轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率。解析:(1)t2:正反應(yīng)速率不變、逆反應(yīng)速率增大,平衡逆向移動(dòng),因?yàn)榕c原來平衡點(diǎn)有接觸點(diǎn),只能是通過增大濃度實(shí)現(xiàn),逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,所以改變的條件是增大生成物N2O4濃度;t3:正、逆反應(yīng)速率都減小,但逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡逆向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體計(jì)量數(shù)減小的放熱反應(yīng),改變的條件是減小壓強(qiáng);t4:正、逆反應(yīng)速率都增大,且正、逆反應(yīng)速率相等,且該反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和減小,所以改變的條件是使用催化劑。(2)K=,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng),生成物濃度增大、反應(yīng)物濃度減小,化學(xué)平衡常數(shù)增大;溫度降低,單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)減小,反應(yīng)速率減小,平衡正向移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率增大。答案:(1)增大N2O4的濃度減小壓強(qiáng)使用催化劑(2)增大增大減小能力提升9.將固體NH4I置于密閉容器中,在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng):NH4I(s)NH3(g)+HI(g)2HI(g)H2(g)+I2(g)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=0.5 mol/L,c(HI)=4 mol/L,則反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為(C)A.10B.15C.20D.25解析:平衡時(shí)c(HI)=4 mol/L,HI分解生成的H2的濃度為0.5 mol/L,NH4I分解生成的HI的濃度為4 mol/L+20.5 mol/L=5 mol/L,所以NH4I分解生成的NH3的濃度為5 mol/ L,所以反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(NH3)c(HI)=54=20。10. 在25 時(shí),密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:物質(zhì)XYZ初始濃度(mol/L)0.10.20平衡濃度(mol/L)0.050.050.1下列說法錯(cuò)誤的是(C)A.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為50%B.反應(yīng)可表示為X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常數(shù)為1 600C.增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng),平衡常數(shù)增大D.當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)解析:反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),X的轉(zhuǎn)化率=100%=50%,A正確;根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)c(X)=(0.1-0.05)mol/L=0.05 mol/L、c(Y)=(0.2-0.05)mol/L=0.15 mol/L、c(Z)=(0.1-0)mol/L=0.1 mol/L,同一反應(yīng)中同一段時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)濃度變化量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=0.05 mol/L0.15 mol/L0.1 mol/L=132,其方程式為X(g)+3Y(g)2Z(g),化學(xué)平衡常數(shù)K=1 600,B正確;該反應(yīng)正反應(yīng)方向氣體體積減小,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,C錯(cuò)誤;該反應(yīng)正反應(yīng)方向氣體物質(zhì)的量減小,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量總和不變,所以當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),D正確。11. 已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表:t 7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38下列有關(guān)敘述不正確的是(C)A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)B.上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.若在1 L的密閉容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后溫度升高到830 ,此時(shí)測得CO2為0.4 mol,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.若平衡濃度符合關(guān)系式=,則此時(shí)的溫度為1 000 解析:依據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知反應(yīng)物是一氧化碳和水,生成物是二氧化碳和氫氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),A正確;表中數(shù)據(jù)分析,溫度越高,平衡常數(shù)越小,則反應(yīng)是放熱反應(yīng),B正確;在1 L的密閉容器中: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量(mol/L) 0 0 1 1變化量(mol/L) 0.6 0.6 0.6 0.65 min的量(mol/L) 0.6 0.6 0.4 0.4Qc=1,830 時(shí)Qc不等于K,說明反應(yīng)未達(dá)到平衡,C錯(cuò)誤;關(guān)系式:=,得到=0.6,對(duì)照平衡常數(shù)可知溫度是1 000 ,D正確。12. 有如下的可逆反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),現(xiàn)將X和Y以12的體積比混合在密閉容器中,加壓到3107Pa,達(dá)到平衡后,已知平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)物的總物質(zhì)的量和生成物的總物質(zhì)的量相等,對(duì)應(yīng)圖中坐標(biāo)上的溫度是(C)A.100 B.200 C.300 D.不能確定解析:設(shè)開始加入的X和Y的物質(zhì)的量分別為1 mol、2 mol,設(shè)達(dá)到平衡時(shí),X轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x mol,則:X(g)+2Y(g)2Z(g)起始/mol 1 2 0轉(zhuǎn)化/mol x 2x 2x平衡/mol 1-x2-2x 2x所以有1-x+2-2x=2x,解得x=0.6,故X和Y的轉(zhuǎn)化率均為100%=60%,對(duì)應(yīng)溫度為300 。13. 研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1H0 ()2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2H”“”或“=”),平衡常數(shù)K2 (填“增大”“減小”或“不變”)。解析:(1)2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1H0()2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2H1;平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,即平衡常數(shù)K2不變。答案:(1)(2)0.02575%不變14.(2017陜西延安聯(lián)考)氨是重要的氮肥,合成原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJ/ mol。回答下列問題:(1)寫出平衡常數(shù)K的表達(dá)式,如果降低溫度,該反應(yīng)K值(填“增大”“減小”或“不變”,下同),化學(xué)反應(yīng)速率,N2的轉(zhuǎn)化率。(2)在500 、20 MPa時(shí),將N2、H2置于一個(gè)容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程中各種物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示,回答下列問題:10 min內(nèi)以NH3表示的平均反應(yīng)速率:。在1020 min內(nèi),NH3濃度變化的原因可能是。A.加了催化劑B.縮小容器容積C.降低溫度 D.增加NH3物質(zhì)的量第1次達(dá)到平衡的時(shí)間為 ,第2次達(dá)到平衡的時(shí)間為。在反應(yīng)進(jìn)行至25 min時(shí),曲線發(fā)生變化的原因?yàn)?。A.縮小容器容積 B.降低溫度C.分離了部分NH3達(dá)第二次平衡時(shí),新平衡的平衡常數(shù)K2 K1(填“大于”“小于”或“等于”)。解析:(1)化學(xué)平衡常數(shù)K=;該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)增大,降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率減小,氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大。(2)10 min內(nèi)v(NH3)= mol/(Lmin)=0.005 mol/(Lmin)。在1020 min內(nèi),根據(jù)圖知,改變條件的瞬間各物質(zhì)的物