最新人教版選修4第2章第3節(jié)化學平衡——化學平衡常數(shù)及圖像作業(yè)

1、第3節(jié)化學平衡一一化學平衡常數(shù)及圖像(滿分：100分，考試時間：45分鐘)一、單項選擇題：本題包括 10小題，每小題5分，共50分。1 .關(guān)于化學平衡常數(shù)的敘述正確的是()A.溫度一定時，化學反應的平衡常數(shù)是一個定值8 .兩種物質(zhì)反應，不管怎樣書寫化學方程式，平衡常數(shù)不變C.溫度一定時，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D.化學平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率與溫度無關(guān)K值不同，同時，)。當溫度一定【解析】選Co化學平衡常數(shù)是與溫度有關(guān)的常數(shù)，在不同溫度下，平衡常數(shù)還與方程式的書寫方式有關(guān)(即方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)有關(guān)時，給定的可逆反應中正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。2.在恒溫恒容的密閉容器

2、中，某儲氫反應：MH(s) +yHk(g)-MHxk2y(s)AH<0達到化學平衡。下列有關(guān)敘述正確的是(C )A.加入少量MH(s)容器內(nèi)氣體的相對分子質(zhì)量減小B.吸收 y mol H 2只需 1 mol MH xC.若降溫，該反應的平衡常數(shù)減小D.若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫)【解析】選C=加入少量 MH(s)時，平衡不移動，容器內(nèi)氣體的相對分子質(zhì)量不變，A錯誤；由于該反應為可逆反應，吸收 y mol H2需要MH(s)的物質(zhì)的量應大于 1 mol, B錯誤； 該反應的A H<0,為放熱反應，降溫，平衡向右移動，平衡常數(shù)增大，C正確；若向容器中充入少量氫

3、氣，v(吸氫)>v(放氫)，故D錯誤。3 .在300 mL的密閉容器中，放入饃粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應：Ni(s) +4CO(g) Ni(CO)4(g),已知該反應的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表：溫度/ C2580230平衡常數(shù)_ 45X10251.9 x 10卜列說法不正確的是()A.上述生成Ni(CO)4的反應為放熱反應B.25 C 時反應 Ni(C0)4(g)Ni(s) + 4CO(g)的平衡常數(shù)為2X105C.在80 C時，測得某時刻D. 80 C達到平衡時，測得Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5 mol - L 1,則此時v正v逆n(CO)=0.3 mol

4、,則 Ni(CO) 4 的平衡濃度為 2 mol L 1【解析】選Co溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，A正確；Ni(CO)4(g)Ni(s) + 4CO(g)為題給反應的逆反應，相同溫度下兩個反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，B正確；C項中該時刻Q= 8>K,反應逆向進行，v逆v正，C錯誤;D項中CO勺平衡濃度為1 mol - L 1,由K= 2可計算出Ni(CO) 4的平衡濃度為2 mol - L 4 .在一恒容的密閉容器中充入0.1 mol - L 1 CQ、0.1 mol - L 1 CH4,在一定條件下發(fā)生反應CH(g) +CO(g)2CO(g) +

5、 2H(g),測得CH平衡時轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖,50.00 *,500 75015M 1750 T V卜列有關(guān)說法不正確的是()A.上述反應的A H<0B.壓弓雖:P4>P3>P2>P1C. 1 100 C時該反應平衡常數(shù)為 1.64D.壓弓雖為p4時，在y點：v正>v逆【解析】選A。由圖象可知，壓強一定時，溫度越高，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越大，故正反應為吸熱反應，A H>0, A項錯誤；該反應為氣體分子數(shù)增加的反應，壓強越大，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越小，故壓強p4>p3>p2>p1, B項正確；1100 C時，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為80.00%

6、,故平衡時各物質(zhì)的濃度分別為c(CH4)= 0.02 mol - L 1, c(CQ) = 0.02 mol L 1, c(CO)= 0.16.1， 一一 .1 0.162+ 0.16 2 _ 一一“ 一mol , L , c(H 2) = 0.16 mol , L ,即平衡吊數(shù) K=八八。八八。=1.64 , C項正確；壓強為0.02 人 0.02P4時，y點未達到平衡狀態(tài)，此時 v正v逆，D項正確。5 .在淀粉KI溶液中存在下列平衡：12(aq)+I -(aq) ：=(aq)。測得不同溫度下該反應的 平衡常數(shù)K如表所示:t/ C515253550K1 100841689533409卜列說法

7、正確的是()A.反應 12(aq)+I -(aq) I-:(aq)的 A H>0B.其他條件不變，升高溫度，溶液中 c()減小C.該反應的平衡常數(shù)表達式為K=D.25 c時，向溶液中加入少量 KI固體，平衡常數(shù) K大于689【解析】選B。根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù)知溫度升高，平衡常數(shù)減小，則平衡向逆反應方向移動，逆反應為吸熱反應，故正反應為放熱反應，AH<0, A錯誤；其他條件不變，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，溶液中 c()減小，B正確；該反應的平衡常數(shù)表達式為K=,C錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，25c時，向溶液中加入少量KI固體，雖然平衡向正反應方向移動，但平衡常數(shù)不變，D錯誤。6

8、.在一定溫度下的密閉容器中，加入 1 mol CO 和1 mol H 2O發(fā)生反應：CO(g) + H2O(g) =9O(g) +H2(g),達到平衡時測得 n(H2)為0.5 mol ,下列說法不.正確的是()A.在該溫度下平衡常數(shù)K= 1B.平衡常數(shù)與反應溫度無關(guān)C. CO的轉(zhuǎn)化率為50%D.其他條件不變改變壓強平衡不移動【解析】 選 B. CO(g) + HbO(g) LCO(g) + H2(g)起始(mol) 1100反應(mol) 0.5 0.50.50.5平衡(mol) 0.5 0.50.50.5由反應方程式及以上數(shù)據(jù)判斷可得，A、C D項均正確。平衡常數(shù)與反應溫度有關(guān)，B項錯。7

9、 .已知：4NH3(g)+5O 2(g) 一MNO(g)+6HbO(g)A H=-1 025 kJ - mol-1 ,若反應物起始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應的示意圖不正確的是()【解析】選C。從題給的可逆反應方程式看，溫度升高平衡向逆反應方向移動，使NO含量降低而不是升高。壓強增大平衡逆向移動，NO含量降低，達到平衡所需時間短。使用催化劑可加快反應速率，所以達到平衡所需時間短。8 .在25c時，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 L7）0.10.20平衡濃度/（mol Li0.050.050.1下列說法錯誤的是（）A.反應達到平衡時，X的轉(zhuǎn)

10、化率為50%B.反應可表示為 X+ 3Y-2Z,其平衡常數(shù)為1 600C.增大壓強使平衡向生成 Z的方向移動，平衡常數(shù)增大D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數(shù)【解析】選C溫度為25C,增大壓強，平衡常數(shù)不變，C項錯誤。9.已知反應：2SO(g) + Q(g)釬=2SQ(g)AH<0o某溫度下，將 2 mol SO 2和1 mol11Q置于10 L密閉容器中，反應達平衡后，SO的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強（p）的關(guān)系如圖甲所示。則下列說法正確的是 （C ）A.由圖甲知，A點SQ的平衡濃度為 0.4 mol - LB.由圖甲知，B點SQ、Q、SO的平衡濃度之比為 2 ： 1 ： 2C.達平

11、衡后，縮小容器容積，則反應速率變化圖像可以用圖乙表示D.壓弓雖為0.50 MPa時不同溫度下 SO轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如丙圖，則F>Ti解析：由圖甲知，在A點SO的轉(zhuǎn)化率是0.80 ,則平衡時SO的物質(zhì)的量為2 mol0.80 X2 mol =0.4 mol ,所以A點SQ的平衡濃度為 0.04 mol - L 1,同理可以計算出 B點SO、 Q、SO 的平衡濃度分別是 0.03 mol L 1、0.015 mol L 1、0.17 mol L 1,故 A B 錯； 達平衡后，縮小容器容積，各成分的濃度增大，正、逆反應速率都加快，平衡正向移動，故C正確；丙是一定壓強、不同溫度下的圖像，當溫度

12、為T1時先達平衡，說明在條件T1下反應速率快，所以Ti>T2, D錯。10.一定溫度下，在容積為1 L的密閉容器中，存在如下關(guān)系:xH2O(g)|,=(H2O)x(g),反應 物和生成物的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖。下列說法不正確的是(),1 f/minA.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(zhì)量是33.3 g mol-1D.t 1時刻，保持溫度不變，再充入1 mol H 2O(g),重新達到平衡時，cf%。)將增大【解析】選Co根據(jù)圖象可彳#如下關(guān)系：xH2O(g) 一(H2O)x(g)起始5 mol0 mol轉(zhuǎn)化3 mol1 mol平衡2 m

13、ol1 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(zhì)的物質(zhì)的量之比，則x=3,A項正確；該溫度下反應的平衡常數(shù)K=0.125,B 項正確；平衡時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M=30 g - mol-1,C項錯誤；t 1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。、非選擇題：本題包括 4小題，共50分。11. (12分)在80c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(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)：時間/s020406080100c(NzQ)/mol L-10.20a0.10cdec(NO2)/m

14、ol - L-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,N2Q的濃度為 mol - L-1,020 s內(nèi)NbQ的平均反應速率為 該反應的平衡常數(shù)表達式K=,在80 c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”)?！窘馕觥?1)該反應的化學方程式為NQ.2NO。(2)20 s 內(nèi)NO濃度的變化為 0.12 mol - L-1,則20 s內(nèi)N2Q濃度的變化為 0.06 molL-1,20 s 時,N2Q的濃度為

15、0.20 mol L-1-0.06 mol - L-1=0.14 mol - L-1,020 s 內(nèi) NQ 的平均反應速率為 0.06 mol - L-1 + 20 s=0.003 mol L-1 s-1。汽NOQ(3)該反應的平衡常數(shù)表達式K=(2°4),由數(shù)據(jù)可知60 s后達到平衡，同(2)可求得60 s 時 c(N2Q)=0.09 mol L-1,則K= W)= 0.54。(4)在其他條彳相同時，該反應的K值越大，反應進行的程度越大。答案:(1)N 2O2NO (2)0.140.003 mol L-1 - s-1 C。4)0.54(4)大12 . (12分)一氧化碳是一種用途廣

16、泛的化工基礎(chǔ)原料。有機物加氫反應中饃是常用的催化劑。但Ha中一般含有微量 CO會使催化劑饃中毒，在反應過程中消除CO的理想做法是投入少量SQ,為弄清該方法對催化劑的影響，查得資料如下：則：不用通入Q2氧化的方法除去 CQ的原因是 SQ(g) + 2CQ(g)=S(s) + 2CQ(g)A H=(2)工業(yè)上用一氧化碳制取氫氣的反應為：CQ(g)+HQ(g) =CQ(g) + H2(g),已知420 C時，該反應的化學平衡常數(shù) K= 9。如果反應開始時，在 2 L的密閉容器中充入 CQ和 H2Q的物質(zhì)的量都是 0.60 mol,5 min 末達到平衡，則此時 CQ的轉(zhuǎn)化率為 , Hk的平 均生成速

17、率為 mol , L 1 - min1。(3)為減少霧霾、降低大氣中有害氣體含量，研究機動車尾氣中 CQ NQ及CH的排放量意義重大。機動車尾氣污染物的含量與空 /燃比(空氣與燃油氣的體積比)的變化關(guān)系示意 圖如圖所示：隨空/燃比增大，C5口 GT的含量減少的原因是 。當空/燃比達到15后，NO減少的原因可能是 。答案：(1)Ni會與氧氣反應 270.0 kJ mol1(2)75% 0.045(3)空/燃比增大，燃油氣燃燒更充分，故 CO CxHy含量減少因為反應N2(g)+Q(g)kNO(g)是吸熱反應，當空/燃比大于15后，由于燃油氣含 量減少，燃油氣燃燒放出的熱量相應減少，環(huán)境溫度降低，

18、使該反應不易進行，故NO減少13 . (10分)乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料，可以利用下列反應制取乙醇：2-小112CO(g) +6Hb(g) =GHOH(g)+3H2O(g)，298 K 時，K=2.95X10。222CO(g) + 4H2(g) =CHCHOH(g)+HkO(g)，298 K 時，K2= 1.71 X 10。(1)寫出反應的平衡常數(shù)表達式K=。(2)條件相同時，反應與反應相比，轉(zhuǎn)化程度更大的是 。以CO 為原料合成乙醇的優(yōu)點是 (寫出一點即可)。1.545332012260432815383623722根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析:溫度升高，K值(填“增大”、“減小”或“不變”) 一

19、一， n H2提圖氫碳比E,對生成乙醇(填不利或有利)。解析:K=c GHOH c3 HO c CO c H2(2) K2? K,故反應進行的程度大。由反應可知，由CO合成乙醇使用的原料無毒，不會對環(huán)境造成污染；且 K=2.95 X1011>105,反應進行的程度大，反應物的轉(zhuǎn)化率高。,n H2(3)當一二相同時，升高溫度反應物的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，K值減小，當n co、，,_ n H2溫度相同時，提高 一念的比值，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，故提高氫碳比對生成乙醇有利。n CO2c?QHsOH - c3?H2O_ 一一+一注- 一答案：(1) 一c2?CO?c6?H?- (2) 原料無毒，不會對環(huán)境造成污染(3)減小 有利14 . (16分)I .為減少碳排放，科學家提出利用 CO和H2反應合成甲醇，其反應原理為 CO(g) + 3H(g) k=MCHOH(g) + HO(g)。(1)上述反應常用 CuO和ZnO的混合物作催化劑。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，催化劑中CuO的質(zhì)量分數(shù)對CO的轉(zhuǎn)化率和CHOH的產(chǎn)率有明顯影響。實驗數(shù)據(jù)如表所示：7/(CuO); 10 i 20 30 ： 105口 6。： 70 ： 8。； 90 ilOOfClhOH; ;；,一及%沈% 的產(chǎn)率根據(jù)數(shù)據(jù)表判斷，催化劑中CuO的最佳質(zhì)量分數(shù)為 。(2)已知： CO(g) + H2O(g)s-C(O(g) +