-新教材高中化學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)5化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù)含解析新人教版選擇性必修

PAGEPAGE7基礎(chǔ)課時落實(五)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù)(建議用時：40分鐘)[基礎(chǔ)過關(guān)練]1．在一定條件下，使SO2和O2在一密閉容器中進行反應(yīng)，下列說法中不正確的是()A．反應(yīng)開始時，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B．隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后為零C．隨著反應(yīng)的進行，逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后不變D．隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后不變B[反應(yīng)開始時，反應(yīng)物的濃度最大，正反應(yīng)速率最大，生成物的濃度為零，逆反應(yīng)速率為零，A正確；隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物的濃度降低，因為該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則未完全轉(zhuǎn)化，速率不為零，B錯誤；生成物的濃度增大，逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后不變，正、逆速率相等，C正確；隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物的濃度減小，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后不變，D正確。]2．一定條件下，向密閉容器中充入1molNO和1molCO進行反應(yīng)：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)，測得化學(xué)反應(yīng)速率隨時間的變化關(guān)系如圖所示，其中處于化學(xué)平衡狀態(tài)的點是()A．d點B．b點C．c點D．a(chǎn)點A[由圖可知，a、b、c點的正反應(yīng)速率均大于逆反應(yīng)速率，都未達到平衡狀態(tài)；只有d點正、逆反應(yīng)速率相等，由正、逆反應(yīng)速率相等的狀態(tài)為平衡狀態(tài)可知，圖中處于化學(xué)平衡狀態(tài)的點是d點，選項A正確。]3．(2021·北京高二月考)已知298K時，合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.0kJ·mol－1，將此溫度下的1molN2和3molH2放在一密閉容器中，在催化劑存在時進行反應(yīng)。測得反應(yīng)放出的熱量為(假定測量過程中沒有能量損失)()A．一定小于92.0kJ B．一定大于92.0kJC．一定等于92.0kJ D．無法確定A[1molN2不能完全轉(zhuǎn)化，放熱熱量一定小于92.0kJ。]4．(2021·河北武邑中學(xué)高二上月考)在一密閉容器中進行反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。當反應(yīng)達到平衡時，可能存在的數(shù)據(jù)是()A．SO2為0.4mol/L，O2為0.2mol/LB．SO2、SO3均為0.8mol/LC．SO3為0.4mol/LD．SO2為0.35mol/LD[2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)某時刻0.1mol/L0.05mol/L0.3mol/L極限轉(zhuǎn)化0.4mol/L0.2mol/L0極限轉(zhuǎn)化000.4mol/L反應(yīng)為可逆反應(yīng)，得到物質(zhì)濃度范圍：0＜SO2＜0.4mol/L，0＜O2＜0.2mol/L,0＜SO3＜0.4mol/L。]5．對于可逆反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，在一定溫度下，其平衡常數(shù)為K，下列條件的變化中，能使K發(fā)生變化的是()A．將C(s)的表面積增大 B．增大體系的壓強C．升高體系的溫度 D．使用合適的催化劑C[K只與體系的溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。]6．(2021·遼寧聯(lián)合校高二月考)已知448℃時，反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)是49，則HI(g)eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)在該溫度下的平衡常數(shù)是()A．eq\f(1,49)B．2401C．7D．eq\f(1,7)D[448℃時，反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)，平衡常數(shù)K＝eq\f(c2HI,cH2cI2)＝49；反應(yīng)HI(g)eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)I2(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c\f(1,2)H2c\f(1,2)I2,cHI)＝eq\r(\f(1,49))＝eq\f(1,7)。]7．對于CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，某溫度下平衡常數(shù)K為1，向一密閉容器內(nèi)同時通入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)各1mol，在該溫度下建立平衡時，CO的物質(zhì)的量為()A．大于1mol B．小于1molC．等于1mol D．無法確定C[由于CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)反應(yīng)前與反應(yīng)后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之和相等，故可使用各物質(zhì)的物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度進行計算。由于Q＝K，說明一開始就建立了平衡。]8．對于反應(yīng)3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常數(shù)，下列說法正確的是()A．K＝eq\f(c4H2·cFe3O4,c3Fe·c4H2O)B．K＝eq\f(c4H2,c4H2O)C．增大c(H2O)或減小c(H2)，會使該反應(yīng)平衡常數(shù)減小D．改變反應(yīng)的溫度，平衡常數(shù)不一定變化B[固體反應(yīng)物或生成物，其濃度可視為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達式中不寫，故A錯誤，B正確；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，而與反應(yīng)物、生成物的濃度變化無關(guān)，故增大c(H2O)或減小c(H2)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，但溫度改變，平衡常數(shù)一定改變，故C、D錯誤。]9．(2021·河北石家莊二中月考)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均會在工業(yè)生產(chǎn)硝酸過程中發(fā)生，其中反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ發(fā)生在氧化爐中，反應(yīng)Ⅲ發(fā)生在氧化塔中，不同溫度下各反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)如表所示。下列說法正確的是()溫度(K)化學(xué)平衡常數(shù)反應(yīng)Ⅰ4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)反應(yīng)Ⅱ4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)反應(yīng)Ⅲ：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)5001.1×10267.1×10341.3×1027002.1×10192.6×10251.0A．使用選擇性催化反應(yīng)Ⅰ的催化劑可增大氧化爐中NO的含量B．通過改變氧化爐的溫度可促進反應(yīng)Ⅰ而抑制反應(yīng)ⅡC．通過改變氧化爐的壓強可促進反應(yīng)Ⅰ而抑制反應(yīng)ⅡD．氧化爐出氣在進入氧化塔前應(yīng)進一步提高溫度A[催化劑具有選擇性，選擇適合反應(yīng)Ⅰ的催化劑以加快反應(yīng)Ⅰ的速率，抑制反應(yīng)Ⅱ的發(fā)生，從而增大氧化爐中NO的含量，A正確；反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ都是放熱反應(yīng)，升高溫度時兩反應(yīng)均受到抑制，降低溫度兩反應(yīng)均被促進，B錯誤；反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ正向均是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強或減小壓強對反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的影響相同，不可能通過改變壓強達到促進反應(yīng)Ⅰ而抑制反應(yīng)Ⅱ的目的，C錯誤；根據(jù)500K、700K時反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)K數(shù)值可知，反應(yīng)Ⅲ正向是放熱反應(yīng)，溫度過高會抑制反應(yīng)Ⅲ的發(fā)生，所以氧化爐出氣在進入氧化塔前應(yīng)降溫處理，D錯誤。][拓展培優(yōu)練]10．(雙選)(2021·北京高二月考，有改動)如表所列是2個反應(yīng)在不同溫度時的化學(xué)平衡常數(shù)(K)值。關(guān)于反應(yīng)①、②的下列說法正確的是()反應(yīng)①N2(g)＋O2(g)2NO(g)②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)溫度/℃27200025400450K3.8×10－310.15×1080.5070.152A．①、②都需要在一定條件才能發(fā)生，它們均為吸熱反應(yīng)B．①、②均實現(xiàn)了“固氮”的過程，但①不適合用于大規(guī)模人工固氮C．一定溫度下，①、②分別達到平衡，壓縮容器體積(加壓)均可使N2的轉(zhuǎn)化率增大D．若已知①、②的ΔH，即可求算反應(yīng)4NH3(g)＋2O2(g)4NO(g)＋6H2(g)的ΔHBD[①N2(g)＋O2(g)2NO(g)隨溫度升高，K值變大，平衡正向移動，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，隨溫度升高，K變小，平衡逆向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯誤；①、②均實現(xiàn)了“固氮”的過程，但①是吸熱反應(yīng)，平衡常數(shù)太小，不適合用于大規(guī)模人工固氮，B正確；一定溫度下，①N2(g)＋O2(g)2NO(g)是氣體體積不變的反應(yīng)，壓縮容器體積(加壓)平衡不移動，不能使N2的轉(zhuǎn)化率增大，C錯誤；①N2(g)＋O2(g)2NO(g)，②N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，由蓋斯定律，①×2－②×2得：4NH3(g)＋2O2(g)4NO(g)＋6H2(g)，D正確。]11．含氮化合物的用途廣泛。如圖表示兩個常見固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)值(lgK)與溫度的關(guān)系：①N2＋3H22NH3；②N2＋O22NO。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)判斷下列說法正確的是()A．反應(yīng)①和②均為放熱反應(yīng)B．升高溫度，反應(yīng)①的反應(yīng)速率減小C．常溫下，利用反應(yīng)①固氮和利用反應(yīng)②固氮反應(yīng)程度相差很大D．曲線的交點表示反應(yīng)①和反應(yīng)②體系中N2的濃度一定相等C[根據(jù)圖示①可知溫度越高，平衡常數(shù)越小，說明升高溫度，平衡逆向移動，逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；反應(yīng)②溫度越高，平衡常數(shù)越大，說明升高溫度，平衡正向移動，正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，A錯誤；升高溫度，無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率增大，B錯誤；根據(jù)圖示平衡常數(shù)可知，在常溫下平衡常數(shù)：①＞②，則常溫下利用反應(yīng)①固氮和利用反應(yīng)②固氮反應(yīng)程度相差很大，C正確；曲線的交點表示反應(yīng)①和反應(yīng)②體系平衡常數(shù)對數(shù)值(lgK)相等，即平衡常數(shù)K相等，但N2的濃度不一定相等，D錯誤。]12．(2021·山東棗莊八中高二月考)某溫度下，將0.10molH2(g)和0.10molI2(g)充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c(H2)＝0.0080mol·L－1。則反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K為()A．1.0B．0.75C．0.5D．0.25D[達到平衡時，測得c(H2)＝0.0080mol·L－1，則H2(g)＋I2(g)2HI(g)起始/(mol·L－1)0.0100.0100變化/(mol·L－1)0.00200.00200.0040平衡/(mol·L－1)0.00800.00800.0040平衡時c(H2)＝c(I2)＝0.0080mol·L－1，c(HI)＝0.0040mol·L－1，則K＝eq\f(0.0040mol·L－1×0.0040mol·L－1,0.0080mol·L－1×0.0080mol·L－1)＝0.25。]13．(雙選)一定條件下，對于可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c0(X)、c0(Y)、c0(Z)(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，則下列判斷正確的是()A．c0(X)∶c0(Y)＝3∶1B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為3∶2C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D．c0(X)的取值范圍為0mol·L－1<c0(X)<0.14mol·L－1BD[列出“三段式”濃度：X(g)＋3Y(g)2Z(g)起始/(mol·L－1)c0(X)c0(Y)c0(Z)轉(zhuǎn)化/(mol·L－1)a3a平衡/(mol·L－1)0.10.30.08A項，c0(X)∶c0(Y)＝(a＋0.1)∶(3a＋0.3)＝1∶3，故錯；B項，平衡時，v逆(Y)∶v正(Z)＝3∶2,B正確；C項，X、Y的轉(zhuǎn)化率之比為eq\f(a,a＋0.1)∶eq\f(3a,3a＋0.3)＝1∶1，故C錯。]14．(2021·哈爾濱師大附中高二月考)已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表，下列有關(guān)敘述不正確的是()溫度/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38A．上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)C．某溫度下，如果平衡濃度符合下列關(guān)系式：eq\f(cCO2,3cCO)＝eq\f(cH2O,5cH2)，判斷此時的溫度是1000℃D．如果在一定體積的密閉容器中加入CO2和H2各1mol，5min后溫度升高到830℃，此時測得CO2為0.6mol，該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)D[根據(jù)表格信息可知，升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，則升高溫度，該反應(yīng)逆向移動，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A正確；根據(jù)平衡常數(shù)表達式可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，B正確；某溫度下，如果平衡濃度符合下列關(guān)系式：eq\f(cCO2,3cCO)＝eq\f(cH2O,5cH2)，則K＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)＝eq\f(3,5)＝0.6，對照表格信息可知，此時的溫度是1000℃，C正確；如果在一定體積的密閉容器中加入CO2和H2各1mol，設(shè)容器體積為VL,5min后溫度升高到830℃，此時測得CO2為0.6mol，可列出三段式：可逆反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)開始/mol0011反應(yīng)/mol0.40.40.40.4平衡/mol0.40.40.60.6則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.6,V)))eq\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.4,V)))eq\s\up12(2))＝eq\f(9,4)，根據(jù)表格信息可知，溫度為830℃，K＝1，則此時未達到平衡狀態(tài)，D錯誤。]15．(情境素養(yǎng)題)面對目前世界范圍內(nèi)的能源危機，甲醇作為一種較好的可再生能源，具有廣泛的應(yīng)用前景。(1)已知在常溫常壓下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－90kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41kJ·mol－1寫出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________。(2)在容積為VL的容器中充入amolCO與2amolH2①p1________p2(填“大于”“小于”或“等于”)。②在其他條件不變的情況下，再增加amolCO與2amolH2(3)已知在T℃時，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.32，在該溫度下，已知c始(CO)＝1mol·L－1，c始(H2O)＝1mol·