2020-2021學(xué)年化學(xué)人教版選修4課時(shí)作業(yè)：2-3-3 化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡計(jì)算 Word版含解析

1、課時(shí)作業(yè)9化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡計(jì)算時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1在一定條件下，有下列分子數(shù)相同的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)k值分別是h2f22hfk1047h2cl22hclk1017h2br22hbrk109h2i22hik1比較k值大小，可知各反應(yīng)的正反應(yīng)進(jìn)行的程度由大到小的順序是(a)a bc d無法確定2高溫下，某反應(yīng)達(dá)平衡，平衡常數(shù)k。恒容時(shí)，溫度升高，h2濃度減小。下列說法正確的是(a)a該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礲恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，h2濃度一定減小c升高溫度，逆反應(yīng)速率減小d該反應(yīng)化學(xué)方程式為coh2oco2h23下列有關(guān)平衡常數(shù)的說法中，正確的是(d)

2、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。4已知298.15 k時(shí)，可逆反應(yīng)：pb2(aq)sn(s)pb(s)sn2(aq)的平衡常數(shù)k2.2，若溶液中pb2和sn2的濃度均為0

3、.10 moll1，則反應(yīng)進(jìn)行的方向是(a)a向右進(jìn)行 b向左進(jìn)行c處于平衡狀態(tài) d無法判斷解析：q10，d錯(cuò)誤；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，絕熱容器中的溫度會(huì)降低，因此溫度不再變化時(shí)，說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，c正確。7把a(bǔ) mol x和b mol y充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)x2y2z。達(dá)到平衡時(shí)，若它們的物質(zhì)的量滿足：n(x)n(y)n(z)，則y的轉(zhuǎn)化率為(b)a.100% b.100%c.100% d.100%解析： x2y2z起始物質(zhì)的量/mol a b 0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol x 2x 2x平衡物質(zhì)的量/mol ax b2x 2x據(jù)題意：(ax)(b2x)2x，解得x，故y的轉(zhuǎn)

4、化率為100%100%。8一定條件下，體積為2 l的密閉容器中，1 mol x和3 mol y進(jìn)行反應(yīng)：x(g)3y(g)2z(g)，經(jīng)12 s達(dá)到平衡，生成0.6 mol z。下列說法正確的是(d)a以x濃度變化表示的反應(yīng)速率為 mol/(ls)b12 s 后將容器體積擴(kuò)大為10 l，z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼腸若增大x的濃度，則物質(zhì)y的轉(zhuǎn)化率減小d若該反應(yīng)的h0，升高溫度，平衡常數(shù)k減小解析： x(g)3y(g)2z(g)起始量(mol) 1 3 0轉(zhuǎn)化量(mol) 0.3 0.9 0.6平衡量(mol) 0.7 2.1 0.6v(x) mol/(ls)，所以a錯(cuò)誤；12 s后將容器體積擴(kuò)大為

5、10 l，平衡逆向移動(dòng)，z的濃度小于原來的，所以b錯(cuò)誤；若增大x的濃度，y的轉(zhuǎn)化率增大，x的轉(zhuǎn)化率減??；若h0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)k減小。9一定條件下，在容積為2 l的密閉容器里加入一定物質(zhì)的量的a，發(fā)生如下反應(yīng)并建立平衡：a(g)2b(g)，2b(g)c(g)2d(g)，測(cè)得平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度是c(a)0.3 moll1，c(b)0.2 moll1，c(c)0.05 moll1，最初向容器里加入a的物質(zhì)的量是(c)a0.5 molb0.8 molc0.9 mol d1.2 mol解析：因?yàn)槠胶鈺r(shí)，n(a)平0.3 moll12 l0.6 mol，n(b)平0.2

6、 moll12 l0.4 mol，n(c)平0.05 moll12 l0.1 mol，所以n(b)轉(zhuǎn)2n(c)平0.2 mol，n(b)n(b)平n(b)轉(zhuǎn)0.6 mol，n(a)轉(zhuǎn)n(b)0.3 mol，n(a)n(a)平n(a)轉(zhuǎn)0.9 mol。10將一定量的ag2so4固體置于容積不變的密閉容器中(加入少量v2o5)，在某溫度下發(fā)生反應(yīng)：ag2so4(s)ag2o(s)so3(g)，2so3(g)2so2(g)o2(g)，經(jīng)10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c(so3)0.4 moll1，c(so2)0.1 moll1，下列判斷正確的是(a)用so2表示的反應(yīng)速率v(so2)0.01 mo

7、l(lmin)1用o2表示的反應(yīng)速率v(o2)0.01 moll1min1so3的分解率等于10%so3的分解率等于20%ag2so4分解最初生成的c(so3)0.5 moll1a bc只有 d只有解析：c(so2)0.1 moll1為so2的平衡量也是轉(zhuǎn)化量，v(so2)0.01 moll1min1，v(o2)v(so2)0.005 moll1min1，c(so3)轉(zhuǎn)c(so2)0.1 moll1，c(so3)平0.4 moll1，c(so3)始0.4 moll10.1 moll10.5 moll1，(so3)100%20%，c(so3)始即為ag2so4分解最初生成的so3量。11在一定條

8、件下，有可逆反應(yīng)x(g)3y(g)2z(g)，若x、y、z起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為0)，經(jīng)過2 min后達(dá)到平衡，平衡時(shí)x、y、z的濃度分別為0.1 moll1、0.3 moll1、0.04 moll1，則下列判斷不合理的是(a)av(z)0.02 mol(lmin)1b平衡時(shí)，x與z的生成速率之比為12cc1c213dx、y的轉(zhuǎn)化率相等解析：a中若v(z)0.02 mol(lmin)1，則2 min內(nèi)z的濃度增加0.04 moll1，由起始時(shí)z的濃度不為0，因此a錯(cuò)；b項(xiàng)符合平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等及反應(yīng)速率之比與計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系；由于x、y的變化量之比為13，平衡時(shí)x、y的濃

9、度之比為13，因此c、d正確。12在一定溫度下，將1 mol a和2 mol b放入容積為5 l的某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：a(s)2b(g)c(g)2d(g)，經(jīng)5 min后，測(cè)得容器內(nèi)b的濃度減少了0.2 moll1。則下列敘述不正確的是(d)a在5 min內(nèi)，該反應(yīng)用c的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.02 mol(lmin)1b在5 min時(shí)，容器內(nèi)d的濃度為0.2 moll1c當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持恒定時(shí)，該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)d5 min時(shí)容器內(nèi)氣體總的物質(zhì)的量為3 mol解析：5 min時(shí)，c(c)0.1 moll1，c(d)0.2 moll1，v(c)0.02 mol(lmin)1。此反

10、應(yīng)是恒溫時(shí)體積可變的反應(yīng)，所以壓強(qiáng)恒定，即達(dá)到了平衡狀態(tài)。5 min時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為2.5 mol。二、非選擇題(52分)13(12分)一定條件下，在體積為3 l的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為cu2o/zno)：co(g)2h2(g)ch3oh(g)，甲醇的物質(zhì)的量隨外界條件的改變而變化的曲線如圖所示：根據(jù)題意完成下列各題：(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式k，升高溫度，k值減小(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)在500 ，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(h2)。(3)在其他條件不變的情況下，將處于e點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的，下列有關(guān)該體系的說法正確的是

11、bc。a氫氣的濃度減小b正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率也增大c甲醇的物質(zhì)的量增加d重新平衡時(shí)n(h2)/n(ch3oh)增大解析：本題考查了平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算和化學(xué)平衡移動(dòng)的問題，只要把握住它們的定義，問題便可以迎刃而解。14(12分)高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為fe2o3(s)co(g)fe(s)co2(g)。已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下。溫度/1 0001 1501 300平衡常數(shù)4.03.73.5請(qǐng)回答下列問題：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k，h”“”或“”)0。(2)在一個(gè)容積為10 l的密閉容器中，1 000 時(shí)加入fe、fe2o3、co、co2各1 mol，反應(yīng)經(jīng)過

12、10 min 后達(dá)到平衡狀態(tài)。則該時(shí)間段內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(co2)為0.006_mol/(lmin)，co的轉(zhuǎn)化率為60%。(3)欲提高(2)中co的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是c。a減少fe的量 b增加fe2o3的量c移出部分co2 d升高溫度e減小容器的容積 f加入合適的催化劑解析：(1)因fe和fe2o3都為固體，不能寫入平衡常數(shù)表達(dá)式中，所以平衡常數(shù)k。由表中數(shù)據(jù)知，升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故h0。(2) fe2o3(s)co(g)fe(s)co2(g)起始物質(zhì)的量(mol) 1 1 1 1轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) x x x x平衡物質(zhì)的量(mol) 1

13、x 1x 1x 1x由題意得k4.0，解得x0.6。所以co的轉(zhuǎn)化率為100%60%，v(co2)0.006 mol/(lmin)。(3)根據(jù)勒夏特列原理，a、b、e、f四項(xiàng)中條件的改變對(duì)平衡移動(dòng)均無影響；移出部分co2，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，co的轉(zhuǎn)化率增大；升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，co的轉(zhuǎn)化率減小。15(12分)由于溫室效應(yīng)和資源短缺，如何降低大氣中co2的含量并加以開發(fā)利用等問題，引起了全世界的普遍重視。目前工業(yè)上用co為原料生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：co(g)2h2(g)ch3oh(g)。(1)圖甲是反應(yīng)時(shí)co和ch3oh的濃度隨時(shí)間的變化情況。從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡狀態(tài)

14、，用co濃度的變化表示反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(co)0.075_mol/(lmin)。(2)如圖乙是該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量的變化。曲線a(填“a”或“b”)表示不使用催化劑時(shí)反應(yīng)的能量變化，不使用催化劑時(shí)該反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能為510_kj/mol。(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)k的表達(dá)式為，升高溫度，平衡常數(shù)k減小(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)恒容條件下，下列措施能使增大的有c。a升高溫度b充入hec再充入1 mol co和2 mol h2d使用催化劑解析：(4)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率是因?yàn)榇呋瘎┙档土朔磻?yīng)物的活化能，但它不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，也不能改變可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)；由題圖乙可以看出該

15、反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)減??；恒容條件下，升高溫度，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，減小，充入he不能改變反應(yīng)的平衡狀態(tài)，再充入1 mol co和2 mol h2，則相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，增大，使用催化劑，不變。16(16分)已知a(g)b(g)c(g)d(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)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(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k，h(填“”或“”)0。(2)830 時(shí)，向一個(gè)5 l的密閉容器中充入0.20 mol a和0.80 mol b，如反應(yīng)初始6 s內(nèi)a的平均反應(yīng)速率v(a

16、)0.003 moll1s1。則6 s時(shí)c(a)0.022 moll1，c的物質(zhì)的量為0.09 mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡時(shí)a的轉(zhuǎn)化率為80%，如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1 mol 氬氣，平衡時(shí)a的轉(zhuǎn)化率為80%。(3)判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為c。a壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變b氣體的密度不隨時(shí)間改變cc(a)不隨時(shí)間改變d單位時(shí)間里生成c和d的物質(zhì)的量相等(4)1 200 時(shí)，反應(yīng)c(g)d(g)a(g)b(g)的平衡常數(shù)的值為2.5。解析：(1)因反應(yīng)中的物質(zhì)都是氣體，根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知，k；由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，k值減小，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，h0。(2)v(a)0.003 moll1s1，則a減少的濃度c(a)v(a)t0.003 moll1s16 s0.018 moll1，故剩余的a的濃度為0.018 moll10.022 moll1；a減少的物質(zhì)的量為0.018 moll15 l0.09 mol，根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量關(guān)系知，生成的c的物質(zhì)的量為0.09 mol。設(shè)830 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，a的轉(zhuǎn)化濃度為x moll1，則 a(g) b(g)c(g)d(g)起始濃度(moll1) 0.04 0.16 0 0轉(zhuǎn)化濃度(moll1) x x x x平衡濃度(moll1) 0.04x 0.16x x x由1.0，解得x0.032，故