《課時講練通》2017-2018學年高中化學(人教版)選修四課后提升作業(yè)：-十-2.3.化學平衡4-Word版含解析.doc

課后提升作業(yè) 十化學平衡常數(shù)(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括8小題,每小題6分,共48分)1.(2016成都高二檢測)下列關于平衡常數(shù)K的說法中,正確的是()平衡常數(shù)K只與反應本身及溫度有關改變反應物濃度或生成物濃度都會改變平衡常數(shù)K加入催化劑不改變平衡常數(shù)K平衡常數(shù)K只與溫度有關,與反應的本身及濃度、壓強無關A.B.C.D.【解析】選D。平衡常數(shù)K是一個溫度函數(shù),只與反應本身及溫度有關,催化劑不能改變化學平衡,故加入催化劑不改變平衡常數(shù)K。【易錯提醒】使用催化劑,只能改變化學反應速率,化學平衡不發(fā)生移動,化學平衡常數(shù)K不發(fā)生變化。2.電鍍廢液中Cr2O72-可通過下列反應轉化成鉻黃(PbCrO4):Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)H0。該反應達平衡后,改變條件,下列說法正確的是()A.移走部分PbCrO4固體,Cr2O72-轉化率升高B.升高溫度,該反應的平衡常數(shù)K增大C.加入少量NaOH固體,自然沉降后,溶液顏色變淺D.加入少量K2Cr2O7固體后,溶液中c(H+)不變【解析】選C。移走部分PbCrO4固體,各物質的濃度不發(fā)生變化,平衡不移動,Cr2O72-轉化率不變,A錯誤;正反應是放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)K減小,B錯誤;加入少量NaOH固體,消耗了溶液中的H+,平衡向正反應方向移動,Cr2O72-(aq)濃度降低,溶液顏色變淺,C正確;加入少量K2Cr2O7固體后,增大了Cr2O72-(aq)的濃度,平衡向正反應方向移動,溶液中c(H+)增大,D錯誤。3.已知有反應:I2(g)+H2(g)2HI(g)H0,下列敘述正確的是()A.當容器中X與Y的物質的量之比滿足12時反應達到平衡B.達到平衡時X的轉化率為25%,則平衡常數(shù)K為9/4C.達到平衡后,反應速率2v正(Y)=3v逆(Z)D.達到平衡后,加入Q,平衡逆向移動【解析】選B。反應中X、Y按照物質的量之比12進行反應,而容器中兩者物質的量之比為12時不一定達到平衡,A項錯誤;設X、Y起始的物質的量都為1 mol,容器的體積為VL,達到平衡時X的物質的量是1 mol(1-25%)=0.75 mol,消耗X的物質的量是0.25 mol,則Y的物質的量為1 mol-0.25 mol2=0.5 mol,生成Z的物質的量為0.25 mol3=0.75 mol,則平衡常數(shù)K=0.75V30.5V20.75V=94,B項正確;達到平衡后3v正(Y)=2v逆(Z),C項錯誤;由于Q為固體,加入Q后平衡不移動,D項錯誤?！痉椒ㄒ?guī)律】對于一個確定的可逆反應,溫度一定,平衡常數(shù)只有一個,平衡常數(shù)與平衡轉化率之間存在一定關系,用平衡常數(shù)可以計算轉化率,也可以用平衡轉化率計算平衡常數(shù)。5.反應Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),700時平衡常數(shù)為1.47,900時平衡常數(shù)為2.15。下列說法正確的是()A.升高溫度該反應的正反應速率增大,逆反應速率減小B.該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=c(FeO)c(CO)c(Fe)c(CO2)C.絕熱容器中進行該反應,溫度不再變化,則達到化學平衡狀態(tài)D.該反應的正反應是放熱反應【解析】選C。升高溫度,可逆反應的正、逆反應速率都增大,A項錯誤;固體物質的濃度是定值,在平衡常數(shù)表達式中不出現(xiàn)固體物質的濃度,B項錯誤;根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知,溫度升高,K值增大,故該反應的正反應是吸熱反應,D項錯誤。6.(2015天津高考)某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應:X(g)+mY(g)3Z(g)。平衡時,X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是()A.m=2B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同C.X與Y的平衡轉化率之比為11D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4 molL-1【解析】選D。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),在合并瞬間X、Y、Z的體積分數(shù)不變,但單位體積內(nèi)體系分子總數(shù)增多,依據(jù)勒夏特列原理,平衡應向使單位體積內(nèi)分子總數(shù)減小的方向移動,但再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變,則說明m+1=3,故m=2,A項正確;同一化學反應的平衡常數(shù)只與溫度有關,兩次平衡溫度不變,平衡常數(shù)不變,B項正確;m=2,起始量X與Y物質的量之比為12,則反應過程中由方程式可知反應的X與Y物質的量之比為12,故X與Y的平衡轉化率之比為11,C項正確;m=2,則該反應為反應前后氣體總量不變的反應,故第二次平衡時Z的物質的量為(3+1)10%=0.4(mol),故Z的濃度為0.4 mol2 L=0.2 molL-1,故D項錯誤?！狙a償訓練】(2016銀川高二檢測)一定溫度下,在容積為1 L的密閉容器中,存在如下關系:xH2O(g)(H2O)x(g),反應物和生成物的物質的量隨時間的變化關系如圖。下列說法不正確的是()A.x=3B.該溫度下,反應的平衡常數(shù)為0.125C.平衡時混合氣體的平均摩爾質量是33.3 gmol-1D.t1時刻,保持溫度不變,再充入1 mol H2O(g),重新達到平衡時,c(H2O)xc(H2O)將增大【解析】選C。根據(jù)圖象可得如下關系:xH2O(g)(H2O)x(g)起始5 mol0 mol轉化3 mol1 mol平衡2 mol1 mol化學方程式中的化學計量數(shù)之比等于參加反應各物質的物質的量之比,則x=3,A項正確;該溫度下反應的平衡常數(shù)K=123=0.125,B項正確;平衡時混合氣體的平均摩爾質量M=2mol18 gmol-1+1mol54 gmol-12mol+1mol=30 gmol-1,C項錯誤;t1時刻,保持溫變不變,再充入1 mol水蒸氣,相當于增大壓強,平衡右移,重新達到平衡時,c(H2O)xc(H2O)將增大,D項正確。7.(雙選)一定溫度下,在三個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器編號溫度()超始物質的量(mol)平衡物質的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列說法正確的是()A.該反應的正反應為放熱反應B.達到平衡時,容器中的CH3OH體積分數(shù)比容器中的小C.容器中反應到達平衡所需時間比容器中的長D.若起始時向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH30.15 mol和H2O 0.10 mol,則反應將向正反應方向進行【解析】選A、D。從表中數(shù)據(jù)知,容器相對于容器,溫度降低,產(chǎn)物CH3OCH3和H2O的量增多,平衡正向移動,說明該反應的正反應為放熱反應,A項正確;該反應為等體積變化,容器投入量為容器的兩倍,所以相當于加壓,但是平衡不移動,所以兩容器中的CH3OH體積分數(shù)相等,B項錯誤;容器的溫度低,反應速率慢,達到平衡的時間長,C項錯誤;對于容器中,平衡時c(CH3OH)=0.040 molL-1,K=0.0800.0800.0402=4,Q=0.150.100.152=0.670B.圖中Z的大小為a3bC.圖中X點對應的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3D.溫度不變時,圖中X點對應的平衡在加壓后(CH4)減小【解析】選A。據(jù)圖分析,隨著溫度升高甲烷的體積分數(shù)逐漸減小,說明升溫平衡正向移動,則正反應為吸熱反應,故A正確;n(H2O)n(CH4)的比值越大,起始時水蒸氣濃度越大,則甲烷的轉化率越大,甲烷的體積分數(shù)越小,故a3b,故B錯誤;起始加入量的比值為3,但反應中甲烷和水是按等物質的量反應的,所以達到平衡時比值不是3,故C錯誤;溫度不變時,加壓,平衡逆向移動,甲烷的體積分數(shù)增大,故D錯誤?！狙a償訓練】(2016烏魯木齊高二檢測)反應aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)達到平衡時,M的體積分數(shù)y(M)與反應條件的關系如下圖所示。其中z表示反應開始時N的物質的量與M的物質的量之比。下列說法正確的是()A.同溫同z時,加入催化劑,平衡時Q的體積分數(shù)增加B.同壓同z時,升高溫度,平衡時Q的體積分數(shù)增加C.同溫同z時,增加壓強,平衡時Q的體積分數(shù)增加D.同溫同壓時,增加z,平衡時Q的體積分數(shù)增加【解析】選B。由圖象可知M的體積分數(shù)隨著溫度升高而減小,因此正反應是吸熱反應。催化劑只能改變反應達到平衡所需的時間,而對化學平衡移動無影響。升高溫度平衡正向移動,因此Q的體積分數(shù)增加。比較兩圖可知同溫時增加壓強,化學平衡逆向移動,Q的體積分數(shù)減小。同溫同壓時增加z,平衡時Q的體積分數(shù)不一定增加,因為N的物質的量增加不定,因此A、C、D選項錯誤,只有B正確。二、非選擇題(本題包括3小題,共52分)9.(17分)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下:溫度/7008008301 0001 200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4回答下列問題:(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K=_,H_(填“”或“=”)0。(2)830時,向一個5 L密閉容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反應初始6 s內(nèi)A的平均反應速率v(A)=0.003 molL-1s-1,則6 s時c(A)=_molL-1,C的物質的量為_mol。(3)判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)為_(填正確選項前的字母)。a.壓強不隨時間改變b.氣體的密度不隨時間改變c.c(A)不隨時間改變d.單位時間里生成C和D的物質的量相等(4)1 200時反應C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為_?！窘馕觥?1)因反應中的物質都是氣體,據(jù)平衡常數(shù)的定義可知其K=c(C)c(D)c(A)c(B);由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高, K值減小,故正反應為放熱反應,H0。(2)v(A)=0.003 molL-1s-1,則6 s后A減少的濃度c(A)=v(A)t=0.018 molL-1,故剩余的A的濃度為0.2mol5 L-0.018 molL-1=0.022 molL-1;A減少的物質的量為0.018 molL-15 L=0.09 mol,根據(jù)方程式的化學計量數(shù)關系,生成的C的物質的量也為0.09 mol。(3)由于該反應是氣體分子數(shù)不變的反應,容器中壓強、氣體的密度都永遠不變,故a、b錯;c(A)隨反應的進行要減小,當c(A)不變時反應達平衡,故c正確;不論是否達到平衡,單位時間里生成C和D的物質的量永遠相等,故d錯。(4)反應“C(g)+D(g)A(g)+B(g)”與“A(g)+B(g)C(g)+D(g)”互為逆反應,平衡常數(shù)互為倒數(shù)關系,故1 200時,C(g)+D(g)A(g)+B(g)的K=10.4=2.5。答案:(1)c(C)c(D)c(A)c(B)(2)0.0220.09(3)c(4)2.5【補償訓練】在80時,將0.40 mol的四氧化二氮氣體充入2 L已抽空的固定容積的密閉容器中,隔一段時間對該容器內(nèi)的物質進行分析,得到如下數(shù)據(jù):時間/s020406080100c(N2O4)/molL-10.20a0.10cdec(NO2)/molL-10.000.12b0.220.220.22反應進行至100 s后將反應混合物的溫度降低,發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺。(1)該反應的化學方程式為_。(2)20 s時,N2O4的濃度為_molL-1,020 s內(nèi)N2O4的平均反應速率為_。(3)該反應的平衡常數(shù)表達式K=_,在80時該反應的平衡常數(shù)K值為_。(4)在其他條件相同時,該反應的K值越大,表明建立平衡時正反應進行的程度越_(填“大”或“小”)。【解析】(1)該反應的化學方程式為N2O42NO2。(2)20 s內(nèi)NO2濃度的變化為0.12 molL-1,則20 s內(nèi)N2O4濃度的變化為0.06 molL-1,20 s時,N2O4的濃度為0.20 molL-1-0.06 molL-1=0.14 molL-1,020 s內(nèi)N2O4的平均反應速率為0.06 molL-120 s=0.003 molL-1s-1。(3)該反應的平衡常數(shù)表達式K=c2(NO2)c(N2O4),由數(shù)據(jù)可知60 s后達到平衡,同(2)可求得60 s時c(N2O4)=0.09 molL-1,則K=c2(NO2)c(N2O4)=0.2220.090.54。(4)在其他條件相同時,該反應的K值越大,反應進行的程度越大。答案:(1)N2O42NO2(2)0.140.003 molL-1s-1(3)c2(NO2)c(N2O4)0.54(4)大10.(17分)(2016三明高二檢測)一定溫度下,在一個10 L密閉容器中只投反應物發(fā)生某可逆反應,其平衡常數(shù)表達式為K=c(CO)c(H2)c(H2O),請回答下列問題:(1)該反應的化學方程式為_;若溫度升高, K增大,則該反應是_(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)能判斷該反應一定達到平衡狀態(tài)的是_(填字母序號)。A.v正(H2O)=v逆(H2)B.容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間改變C.消耗nmol H2的同時消耗nmol COD.容器中物質的總物質的量不隨時間改變(3)該反應的v(正)隨時間變化的關系如圖,在t2min時改變了某種條件,改變的條件可能是_、_?！窘馕觥?1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義,生成物濃度的冪之積與反應物濃度的冪之積之比為平衡常數(shù),再根據(jù)原子質量守恒定律可寫出反應的方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。由于溫度升高K增大,說明升高溫度平衡向正反應方向移動,則該反應是吸熱反應。(2)v正(H2O)=v逆(H2)時,氫氣正、逆反應速率相同,反應達到平衡,故A正確;反應前后氣體的物質的量不相同,氣體質量變化,容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間變化即達到平衡,故B正確;消耗nmol H2的同時消耗nmol CO,反應都代表逆反應,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故C錯誤;碳為固體,反應前后氣體體積發(fā)生變化,容器中氣體總物質的量不隨時間變化,說明反應達到平衡狀態(tài),故D正確。(3)由圖象可以知道,在t2min時正反應速率立即增大,且達到平衡時正反應速率大于原平衡狀態(tài)時的反應速率,說明達到平衡時反應物的濃度大于原平衡的濃度,根據(jù)影響反應速率的因素分析,可以加入反應物H2O(g),正反應速率會立刻增大,達到新的平衡時H2O(g)的濃度比原平衡的濃度大,反應速率增大;反應是吸熱反應,也可以升高溫度,正、逆反應速率都增大,且達到平衡時正、逆反應速率都大于原平衡的速率。答案:(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)吸熱(2)A、B、D(